Avagy elmélkedés egy látszólag teljesen lényegtelen téma körül

Az egész úgy kezdődött, hogy a Cadillac múltjában történő kutakodás közben kiderült számomra, hogy a II. Világháború előtt pozitív testelésűek voltak a GM luxus márkájának autói, és a ’45 után készült kocsik egy csapásra negatív testelésűek lettek. Minden normális ember vállat vont volna erre, de bennem új gondolatokat indított el.

Az összes Cadillac-kel foglalkozó forrás alapvetően egyetért abban, hogy a háború utáni Caddyk gyártását praktikusan ott folytatták, ahol azt ’42-ben abbahagyták.

A polgári Cadillac személyautó-gyártás 1942. február 5-én állt le (55 nappal ezután már elkészült az első M5 tank), és 1945. október 7-én folytatódott, mivel az utolsó Cadillac-motoros M24 tank 1945. augusztus 24-én hagyta el a gyárat.

Szükségszerűen tehát, a ’46-os Cadillac egy gyorsan összedobott, leporolt ’42-es volt, melynél a formai stílusjegyek csak kissé változtak, bár észlelhetően.

Négyszögletes helyzetjelző lámpák kerültek a kissé módosított hűtőrács fölé (melynek kevesebb függőleges oszlopa volt), és körülölelő lökhárítók kerültek előre és hátra. A motorháztető eleje és a csomagtér egy „V”-ben elhelyezkedő Cadillac címerpajzsot ábrázolt (mely sokáig maradt védjegy), így a nyomtatott nagybetűs Cadillac felirat az első sárvédőkre került.

A ’46-os modellévben a modellválaszték 11-re csökkent, és elsőként csak Series Sixty-Two four-door sedanokat gyártottak. Teljesen elhagyták a Series 63 és Series 67 modelleket. A Series 61 és 62 gyártása folytatódott a coupe és sedan, majd később az egyetlen convertible kivitellel (1941 óta).

Sztrájkok és nyersanyag (főleg acéllemez) hiány jelentették a fő, teljes ipart sújtó problémát a ’46-os gyártási évben. Ezért néhány Cadillac úgy ment végig az összeszerelő szalagon, hogy a tartók csak az átmenetileg felszerelt fa lökhárítókat tartották – a valódiakat a márkakereskedéseknek kellett felszerelniük, amikor később elérhetővé váltak.

1946-47-ben nem volt ám fehér peremes gumikon villogás. Az majd csak ’48-ban kerül fel ismét a Cadillac személyautóira. Végül, 1946.március 13-án 16,5%-os béremeléssel zárult a GM dolgozóinak 113 napra nyúló sztrájkja.

Azon keveseknek, akik megfizették a kiváltságot, hogy a háború után közvetlenül Cadillac-kel járjanak, a legolcsóbb 61 fastback-ért $2.052-t kellett áldozniuk, 41,5 %-kal többet, mint 1942-ben. A Business Imperial kilencszemélyes sedan (a legdrágább az 1946-os kínálatban) $4.346-ba került (42,2 %-os áremelkedés).

Természetesen a háború utáni inflációs időket minden gyártó megérezte, ugyanakkor a Cadillac-en nagy volt a nyomás a gyártásra. Még 1947-ben is majdnem 100.000 kielégítetlen rendelése volt.

Ilyen körülmények között, mégis, kinek és miért lehetett fontos, hogy pont a negatív testelésre váltás legyen az egyetlen, igazán kézzel fogható műszaki változtatás a Pearl Harbor előtti időkhöz képest?

Vajon új főmérnök jött, aki így akarta beírni magát az autózás halhatatlanjainak sorába?
Nézzük csak: 1946. júniusában került Edward N. Cole a főmérnöki posztra, váltva ezzel John „Jack” F. Gordon-t, aki 1943. júniusában vette át a tisztet, az 1923 áprilisától főmérnökösködő Ernest W. Seaholmtól. John „Jack” F. Gordon ugyanis ‘46-ban Nicholas Dreystadtot váltotta a Cadillac vezérigazgatói székében (aki ekkor a Chevrolet vezérigazgatója lett). 1946. júniusában viszont már javában folyt a világégés utáni Caddy-k gyártása. Edward N.Cole esetleges negatív testelés iránti elkötelezettsége tehát nem lehetett az igazi ok.

A 12 Volt-os rendszerhez kellett valamiért a negatív testelés?
Hát, ez sem lehetséges magyarázat, mert a 12 Voltos hálózatot 1953-ban vezette be a Cadillac.

Esetleg a generátornak tesz jobbat a negatív test?
Akár igen, akár nem, a Cadillac 1963-ban tért át a dinamóról a generátorra, tehát ez sem lehet indok.

Talán a polaritásra igenis rendkívül érzékeny félvezető elektronika terjedése tette szükségessé a váltást?
’45-ben? Hol voltak még akkor a félvezetők? Az első tranzisztort 1947-ben építették.

Az a közismert (és az 1928-as javítási kézikönyv januári kiadásában magától értetődőnek említett) tény vezette volna a változás szükségességét, hogy mindig a pozitív kivezetés korrodál előbb, mint a negatív, és így olcsóbb és egyszerűbb a pozitív akkuvezetéket kicserélni?
De hiszen ez pont ellentmondana a negatív testelésre való áttérés ésszerűségének.

Ne adj’ Isten, a Cadillacnél valami túlbuzgó (és döntési helyzetben lévő) elektronvadász rágott be Benjamin Franklinre, aki annak idején (tévesen) meghatározta a hagyományos áramirányt (pozitívból a negatívba)?
Mi oka lett volna bárkinek, az egyik legelismertebb amerikaira megorrolni?

Megvan! Hát persze! Hogy is felejthettem el, hogy a Cadillac 1909 óta a GM része. Biztosan ott szabványosították ebben az időben a negatív akkusaru testelését gazdasági megfontolásokból, melyre a világháború utáni újraindulás remek apropót szolgáltatott. És valóban, ha megnézzük a GM gépkocsik világháború előtti listáját, csak a Cadillac lógott ki hosszú évek óta polaritás-testelés szempontjából a többi márka közül. Talán ilyen módon is mutatni akarta a GM a másik két nagy amerikai gyártótól (Ford, Chrysler) való különbözőségét, akik még bőven a háború után is pozitívan testeltek. A Ford például csak 1956-ban tért át (jobban mondva 1928 óta vissza) a negatív testelésre.

Nos, hátra dőlhetünk. Megfejtettük a nagy talányt.

Na várjunk csak! Vagy mégsem?
És mi van, ha nem is az újrainduláskor határozták el az áttérést, hanem például katonai műszaki szabványok miatt kellett már a háború alatt áttérni az új rendszerre. Hiszen már a fenti eszmefuttatás elején kiderült, hogy a Cadillac-nél több mint három és fél év kimaradt a polgári személygépkocsi gyártásból. Háborúban (világháborúban pláne) nyilván fontos, hogy egységesek legyenek a szabványok – legalábbis ezt gondolná az ember. Ennek az észjárásnak viszont némileg ellentmond az a tény, hogy a Chrysler gyártotta például az M3 tankok legnagyobb részét, és az M4 sorozat jelentős többségének hajtását Ford és Chrysler motorok biztosították, mégsem tértek át ’45-ben a (számukra akkoriban) ellentétes testelésre.

Mindegy, nézzünk utána ennek a „háború eleji/közbeni átállás” gondolatnak, a Cadillac-nél. Hátha jutunk valamire.

Na, ja. Könnyű ezt mondani. De ki tudja megmondani Magyarországon 65+ év távlatából, hogy milyen testelésűek voltak a Cadillac által gyártott tankok, illetve a világháborús tankokba szerelt Cadillac motorok elektromos rendszerei?

Megkérdeztem a Honvédelmi Minisztériumban – nem tudták, a Hadtörténeti Múzeumhoz irányítottak. A Hadtörténeti Múzeumban megadták a II. Világháború gépeivel foglalkozó legnagyobb tekintély elérhetőségét – Ő sem tudta.

Nem maradt más, mint az interneten keresgélni, az amerikai Cadillac Club szakértőit megkérdezni – ezeken a helyeken sem volt használható információ. Nagy nehezen sikerült megszerezni az M24 tank komplett javítási útmutatóját, de ott sem leltem erre vonatkozó egyértelmű utalásra.

Nehogy már a végső információ beszerzésénél mondjak csődöt! – mondtam magamban – és elkezdődött a keresőszavak végtelen sorának guglizása. Egyszer csak megcsillant a remény. Találtam egy honlapot, ahol az amerikai katonai gépkocsik részletes adatai találhatók – a francba, itt sincs megemlítve a testelés, mint „hihetetlenül fontos részlet”.

Na, de nem azért jutottam el idáig, hogy itt feladjam. Gyorsan levelet írtam a weboldal gazdájának (Chris Conners), aki válaszlevelében mellékelte az M24 tank akkumulátorának kapcsolási rajzát, illetve a beépítési rajzot. Egyúttal javasolta, hogy vegyem fel a kapcsolatot a „14. Páncélozott Restaurátorokkal”, mivel ők több M5A1 tankot is talpra állítottak már az évek során.

Javasolta továbbá, hogy a TankNeten is kérdezzek rá, illetve az AFV News Message Boardon. Ennek az lett a vége, hogy a Military Factory-nél is érdeklődtem, ahonnan azután továbbküldték a levelemet az amerikai szakértőjüknek, de előre jelezték, hogy nem mindennapi a kérdésem, ezért ne reménykedjek nagyon pontos válaszban.

Végül is Chris Conners kapcsolási rajzának, és a „14th Armored Re-Creations”-ös Tim Garrett alábbi, kimerítő válaszának hála, összeállt a kép.

„A kézikönyv az összes változatnál negatív testelést mutat. Ennek ellenére, több olyan tankkal is találkoztunk, mely pozitív testelésre volt állítva. A legtöbb európai Stuartot például pozitív testeléssel üzemeltetik. Mindkét módon működik a rendszer, de a POS van eredetileg tápként, és a NEG testként bekötve.

Szerintem a pozitív testelés nem megfelelő, így mi az összes, hozzánk kerülő európai tankot visszaalakítjuk, a kézikönyv szerinti állapotra.

A Stuartok egyébként mind 12 Voltosak voltak. A megszakítók „extra duty” kivitelűek voltak, és a gyújtási feszültséget semmilyen szerkezet nem csökkentette. A tank indítómotorjai dupla mágnestekercses kialakításúak, melyek a dinamón keresztül vannak átvezetve. Ha a dinamó nem működik, akkor a tank motorja nem indul (rendkívül nehézkes a hibakeresése).

A sajátos indítómotor vezetékezés és az indítómotorban lévő fogaskerekek között bármelyik áramirányban működik. Az autók indítómotorja nem ilyen, melyet igazából soha nem próbáltam pozitív testeléssel. A tankoknál azonban csak néhány dolgot kell átalakítani (átpolarizálni a dinamót, átkötni a vezetékeket, stb.) ahhoz, hogy működjön a másik áramirányban is.

Van egy rendkívül sajátos kialakítás a Stuartokon, mely arra utal, hogy eredetileg pozitív testelésűnek tervezték a rendszert, de azután ezeket a terveket meg kellett változtatniuk. Ez a sajátos kialakítás viszont megmaradt. A TÁP (HOT) akkumulátorkábel teljesen szigeteletlen az akkumulátor és az elosztó-csatlakozás között, annak ellenére, hogy nagyon közel van mindenféle fém alkatrészhez, melyen keresztül könnyedén letestelődhetne.”

Van néhány fizikai magyarázata is, hogy miért fontos a gépkocsi hagyományos villamos rendszerében az áramirányra odafigyelni. Ezeket a melléklet sorolja fel.

Mi azonban most térjünk vissza a Cadillac-hez (mielőtt teljesen összekuszálódnak a szálak), és próbáljuk meg összefoglalni azokat a tényeket, melyekkel nem lehet vitába szállni:

1.sz.tény: Az 1912-es modellévben a világon elsőként a Cadillac Model 30 alkalmazta a Delco elektromos rendszert (az önindítás, a gyújtás és a világítás rendszer működtetéséhez). A Royal Automobile Club of Great Britain ennek elismerésére másodszor tüntette ki a Cadillac-et a Dewar Trophy-val, így a Cadillac lett az első autógyártó, mely ezt a kitüntetést kétszer elnyerte. Eredetileg ez a rendszer pozitív testelésű volt. Akármi is volt tehát kezdetekben az ok a pozitív testelés választására, tény, hogy ezzel kezdtek (lásd az 1914-es Cadillac kapcsolási rajzot).

2.sz.tény: A II. Világháborúba történő belépésig a Cadillac autói pozitív testelésűek voltak.

3.sz.tény: A világháború alatt mindkét testelési módszer használatos volt (akár ugyanannál a típusú tanknál is), de eredetileg negatív testelésűként gyártották a motorokhoz tartozó elektromos hálózatokat.

4.sz.tény: A II. Világháború utáni első Cadillac személygépkocsi már negatív testelésű volt.

Nem sokkal többet tudunk tehát biztosan a változtatás valódi hátteréről, mint amennyit amúgy is, már az elején tudtunk.

A fenti megállapításoktól függetlenül akár az is megtörténhetett, hogy egyszerűen túl sok akkumulátort kötöttek be fordított polaritással a GM többi autóihoz szokott szerelők, és ezt akarták ezzel az egységesítéssel megelőzni.

Az is lehet, hogy a GM mérnökei addig-addig vitatkoztak a saját márkáikon használt rendszerek előnyeiről és hátrányairól, míg végül ’45-ben, a győzelem ünneplése közben kialakult szeszmámoros állapotban valaki azt mondta: „Na, ebből elég volt. Dobjunk fel egy érmét, és döntsük el egyszer és mindenkorra.”

Esetleg a háború alatt szárnyra kapott egy olyan városi legenda, hogy mondjuk „A negatív testelésű autókba gyakrabban csap a villám”.

Lehet, hogy a GM (mint a világ legnagyobb autógyártója) ilyen módon is meg akarta mutatni erejét két legnagyobb amerikai riválisának, hogy egy idő után ebben is őt fogja követni a világ autóipara.

A legvalószínűbb magyarázat azonban mégiscsak az marad, hogy a GM, házon belül egységes rendszert akart bevezetni. Ezt támasztja alá, az is, hogy az 1945. novemberi javítási kézikönyvben külön foglalkoztak ezzel a változással, és a GM mérnökök ott is a General Motors többi márkájának autóiba szerelt elektromos rendszerhez történő igazodást említették indokként.

Műszaki, ésszerűségi, gyártási, politikai, gazdaságossági, vagy bármilyen más okból? Mindegy is.

És persze, ha már egységesítés, akkor nem a farok csóválta a kutyát, hanem ez egyszer a Cadillac, a „Világ Mértékadója” („Standard of the World”) igazodott a többiekhez.

A testelés polaritásának fontossága műszaki szempontból Az áram melegítőhatása vagy mágneses hatása alapján működő gépjármű villamos készülékek (pld. világítás, irányjelző, mágneskapcsolók, villamos motorok, stb.) szempontjából teljesen közömbös a testelés polaritása, mert mindegy, hogy milyen irányban folyik keresztül rajtuk az áram. Nem így azok a készülékek, melyek meghatározott áramirányra készülnek. Ilyen mindenekelőtt a rádióvevő berendezés, mert a benne lévő elektrolit-kondenzátorok fordított áramirány esetén tönkremennek. Ugyanígy nem működhet fordított áramiránnyal olyan készülék sem, melyben diódák és tranzisztorok vannak, ill. amely az áram vegyi hatása alapján üzemel, pld. az akkumulátor. De nem szabad fordított áramirányra kapcsolni olyan készülékeket sem, amelyeknél szikrázás van szabályos üzem közben. Ide tartoznak a szabályozók és a gyújtás. Az érintkezőpárokat ugyanis úgy készítik, hogy az áram a nehezen olvadó fémtől a könnyebben olvadó felé haladjon. Fordított áramirány esetén sokkal jelentősebb lesz a felületi erózió, és gyorsabban tönkremegy az érintkező. Pozitív testelésnél számításba lehet venni, hogy az akkumulátorcsatlakozás erősebb korrodálása (elektronkorrózió) ilyenkor a telep testvezetékére tevődik át. Ez a vezeték pedig könnyebben cserélhető, mint negatív testeléskor hasonló esetben éppen az indítómotor vezetéke. Gyújtótranszformátornál a két primer kivezetés helyes bekötése azért szükséges, mert fordított csatlakoztatás esetén a primer tekercsben megfordul az áramirány, melynek hatására a gyújtófeszültség polaritása és a gyújtószikra árama is fordított lesz. Ez viszont a gyújtószikra szempontjából kedvezőtlen. Nem volna jelentősége a polaritásnak, ha az átütés (és az azt követő kisülési folyamat) azonos hőmérsékletű (és anyagú) elektródák között jönne létre. Üzemelő motorban azonban a gyújtógyertya két elektródája (az indítást követő rövid üzemidőtől eltekintve) nem azonos hőmérsékletű, a középelektróda vége mindig melegebb a testelektródánál. A középelektróda ugyanis egy rossz hővezető képességű szigetelőtesttel van körülvéve, míg a testelektróda a gyertyaházon keresztül egy nagy tömegű, jó hővezető környezethez csatlakozik. A testelektróda ugyan jobban benyúlik az égéstérbe, emiatt könnyebben melegszik, de a gyújtás időpontját megelőzően a szívás és sűrítés ütemében sokkal intenzívebben is hűl. Ha az átütést két különböző hőmérsékletű elektróda között kell létrehozni, akkor a nagyobb hőmérsékletűt célszerű negatív polaritásúnak (katódnak) választani, mert erről a pontról könnyebb az elektronokat kilépésre kényszeríteni. A középelektródára jutó gyújtófeszültség ezért ideális esetben a testhez képest negatív polaritású. Ellentétes polaritás esetén a szükséges átütési feszültség is megnő (1-2 kV-tal), mert nem érvényesül kellőképpen a gyújtógyertya középelektródájának elektron-emisszió hatása. De ez a polaritás az átütést követő folyamatok szempontjából is kedvezőtlenebb. Ennek a polaritásnak megfelelően készítik a középelektródát nemesen ötvözött anyagokból, és ezért fontos a parazita-szikrás rendszereknél a megfelelő elektródájú gyertya beszerelése.