A GÁZMOTOROK ELMÉLETÉNEK TOVÁBBFEJLESZTŐJE, A HAZAI BELSŐÉGÉSŰ MOTORGYÁRTÁS MEGINDÍTÓJA
A GÁZMOTOROK ELMÉLETÉNEK TOVÁBBFEJLESZTŐJE, A HAZAI BELSŐÉGÉSŰ MOTORGYÁRTÁS MEGINDÍTÓJA
Ganz-gyári működésének legfontosabb eredményei a belsőégésű motorokhoz fűződnek. Gyári munkakörében aratott számos sikere ellenére mindig arra vágyott, hogy a motorokkal kapcsolatos elképzeléseit megvalósítsa. Ezeknek alapját az a már említett tanulmány képezte, amellyel egyetemi hallgató korában pályadíjat nyert, és ezt a Civilingenieur c. lap 1881-ben közölte [4.]. Akkoriban háromfajta gázgéptípus volt használatban. A Lenoir-, a Langen–Otto-atmoszférikus és az Otto-féle kompressziós (négyütemű) gép. Mindhárom merőben különböző működési elv szerint alakította át a gáz-levegő keverék égésekor felszabaduló hő energiáját.
A Lenoir-motor szerkezetileg hasonló volt a gőzgépekhez (kettős működésű keresztfejes gép). A holtpontból induló dugattyú a löket feléig tolattyún keresztül levegő-gázkeveréket szívott be. Ekkor villamos szikra meggyújtotta a keveréket, és a dugattyú – löketének második felében az expanzió alatt – munkát fejtett ki. A holtpont előtt a vezérmű a kiömlő nyílást nyitotta mindaddig, míg a visszafelé haladó dugattyú a löketet be nem futotta. Csak gázzal volt működtethető, és fogyasztása igen nagy volt.
A Langen–Otto-atmoszférikus motor csak álló hengeres kivitelben volt készíthető működési folyamata következtében. A hengerbe szívott keverék felrobbantása révén nyert munka kilökte a hengerben szabadon mozgó dugattyút, mely a felső holtpont után lefelé haladva önműködően, ún. szabadonfutón át kapcsolódott a gép tengelyéhez. A hasznos munkát a lefelé haladó dugattyú súlya és az atmoszféra nyomása szolgáltatta. A felfelé haladó dugattyú alatt ui. az expanzió végén vákuum keletkezett, amivel szemben a légnyomás munkát fejtett ki. Ezért nevezték atmoszférikus motornak.
Az Otto-féle körfolyam négy löketre terjedt ki. Az első löket alatt a dugattyú légköri nyomású keveréket szív be a hengerbe, a második löket alatt a dugattyú a keveréket összenyomja (kompresszió-löket), a dugattyú holtpontjában a keverék meggyullad (az eredeti Otto-motornál a vezérlő tolattyúban állandóan égő gázlángtól) és az égéstermék a harmadik löketben kiterjeszkedve munkát fejt ki. A negyedik löket alatt a dugattyú kitolja a hengerből az égésterméket.
Dolgozatában abból indult ki, hogy 1 kg gáz és adott levegőmennyiség tökéletes elégetésekor bizonyos munkát kaphatunk. Több levegőt használva az kisebb égési végnyomást, de hosszabb expanziót eredményez. Ily módon a végtelen sok lehetőség közül azt kell kiválasztani, amelyik a legnagyobb munkaterületet adja. Ez fogja a legkedvezőbb gáz-levegő keverési arányt megadni. E gondolatmenet alapján elméleti úton levezette a jelenséget leíró egyenletet, és meghatározta annak maximum értékét. Az expanziógörbét leíró pVm = const. egyenletben a hatványkitevő értéke azonban kétséges volt. Ezt motorokon felvett indikátordiagramok alapján határozta meg, és az irodalomban található értékekkel is összehasonlította. Mindezt a Lenoir, az Otto–Langen- és a négyütemű Otto-motorra is kidolgozta.
Ez az ifjúkori dolgozat is rávilágít arra, hogy milyen mélyen látott bele ezekbe a bonyolult folyamatokba. Egyéb munkái mellett is kitartóan foglalkoztatták az addig ismert motorok hátrányos tulajdonságai és azok kiküszöbölésének lehetősége. E törekvéseihez kiváló munkatársra talált Csonka János személyében, aki a műegyetemi Mechanikai Technológia Tanszék gépműhelyének vezetője volt. Ismeretségük Bánki egyetemi hallgató korában kezdődött, de folytatódott Bánki Ganz-gyári működése alatt is. Bánki az 1891–92-es években átmenetileg mint konstruktőr (tanársegéd) a Műegyetem Gépszerkezettani Tanszékén működött, és így rendszeresen találkozhattak. Csonka Ausztriában, Svájcban és Franciaországban nagy tapasztalatokra tett szert a korszerű gépgyártás terén. Érdeklődése homlokterében a belsőégésű motorok álltak, amelyekről autodidaktikus úton szerzett kiváló ismereteket. A két azonos érdeklődésű férfiú egymásra találásából meleg barátság és hasznos együttműködés fejlődött ki. Bánki kitűnő elméleti képzettségét, rendkívüli formaérzékét jól kiegészítette Csonka nagy gyakorlati tudása, gyártási tapasztalata. Közös munkájuk eredményeképpen olyan motorkonstrukciók születtek, amelyek bátran felvehették a versenyt a legkiválóbb és legismertebb külföldi gyártmányokkal. A Ganz-gyár 1886-ban megvette a leobersdorfi gyárat, és az ott talált gázmotorokat értékesíteni akarta. Ezek használhatatlanoknak bizonyultak, és átkonstruálásuk vált szükségessé. A feladatra Bánki és Csonka kaptak megbízást, és azt sikeresen meg is oldották 1889-ben, Újítások gázgépeken címen bejelentett szabadalmukkal. Az elért eredmények további munkára ösztönözték őket, és már néhány hónap múlva újabb elgondolásaikra kértek szabadalmat (Vezérlés négyütemű motorok számára 1889. III. 14. és Újítások gáz és petróleum motorokon 1889. IV. 11.). Ezek hívták fel a Ganz-gyár figyelmét a gázmotorokban rejlő lehetőségekre, de még így is Csonkának kellett a Műegyetem géplaboratóriumában elkészített gáz-, ill. petróleummotorokkal bebizonyítania, hogy a gondosabb megmunkálást kívánó motorok gyártása nagyobb beruházások nélkül is lehetséges, a régi gőzgépek gyártására szolgáló szerszámgépek segítségével. 1889. XII. 16-án a gyár szerződést kötött Csonkával. E szerződésben nemcsak a gázmotorokra vonatkozó eddigi szabadalmakat vette meg, hanem minden esetleges jövőbeni találmányát is. A szerződés megkötése után a két feltaláló egymás között külön szerződésben állapodott meg abban, hogy a 8%-os szabadalmi jutalékon egyenlő arányban fognak osztozni.
Ezzel a lépéssel kezdődött meg hazánkban a belsőégésű motorok gyártása és a magyar motorgyártó ipar kifejlődése. Ez az iparág pár évtized alatt a dugattyús gőzgépek hatalmas versenytársává vált. A Ganz-gyári motorgyártás megindításának időpontját pontosan nem ismerjük. Arra csak Bánkinak A Ganz és Társa Gépgyár gázmotorai c., 1894-ben megjelent ismertetőjéből [22] következtethetünk. Ebben azt írja: „A Ganz-gyár kb. 4 éve kezdette meg a gázmotorok gyártását”. Eszerint 1890-ben. Mivel a szabadalmakat a gyár 1889. végén vette meg, valószínűleg az 1890. év második felében készülhettek el az első motorok.
A gyártott motorok egy-, kéthengeres álló és fekvő elrendezésűek voltak, szelepes vezérléssel, mint Bánki írja, „szellentyűs gépek”. A kisebb motoroknál önműködő (a hengerben keletkező légritkítás hatására nyíló) szívószelepeket alkalmaztak, de a nagyobb motorokon a szívószelep is vezérelve volt. A gyújtást izzócső végezte. „A Ganz-gyári motorokhoz már akkor alkalmazták a csőgyújtást, midőn még a gyakorlatban nemigen ismerték” írja fenti cikkében. Az első gépek a Bánki–Csonka szabadalmat képező vezérművel készültek, mely a kiömlőszelep zárva tartásával szabályozott, azonban a kisebb terheléseknél fellépő veszteségek miatt a további motorokat már az ún. kihagyásos szabályozással (a gázbeömlés elzárásával) látták el. A zárt forgattyúszekrény, mely egyúttal olajtartányt is képezett, lehetővé tette egyszerű és megbízható kenési rendszer, a fröccsentő olajozás alkalmazását. (A hajtórúd alsó helyzetében beleért az olajba.) „A kenésnek ezt a Westinghouse gőzgépeknél alkalmazott módját gázmotoroknál tudtommal Csonka János és én alkalmaztuk először” – írja Bánki előbbi ismertetőjében. A hengerkopás csökkentése céljából „a gépek hengerének tengelye nem esik a forgató tengelybe, hanem a Westinghouse gépek mintájára kissé el van állítva, miáltal a hajtórúd hajlási szöge a robbanó löket alatt kisebb lesz és a káros merőleges erő csökkentve van”.
A motorok szerkezetében számos úttörő megoldás található. Szakítottak az addig általánosan alkalmazott, a gőzgépektől származó tolattyús vezérléssel, és a máig is használt szelepes vezérlést alkalmazták. A zárt forgattyúszekrényt és a motorhenger középvonalának eltolását elsőként vezették be a motorgyártásba. A lánggyújtás helyett alkalmazott izzócsőgyújtás nemcsak egyszerűbb és üzembiztosabb, hanem lehetővé tette a folyékony üzemanyagok használatát, mert kiküszöbölte a lánggyújtásnál fennálló robbanásveszélyt. Mindez egyszerű, megbízható motort eredményezett, mely az eddig szokásosnál nagyobb kompresszió következtében kb. 20%-kal kevesebb üzemanyagot fogyasztott, mint a négyütemű Otto-motor.
Ezek a motorok gázüzemre készültek. Leginkább világítógázt használtak, ami meglehetősen drága volt. A gázgenerátor bevezetése lehetővé tette, hogy tüzelőszerként kokszot, szenet vagy fát használjanak, de nagyobb beruházást igényelt, és kezelése is bonyolult volt. Ezért vált időszerűvé a mindenhová könnyen szállítható folyékony tüzelőanyag használata. Olcsó ára miatt a petróleum került előtérbe, amelyet elgőzölögtetve kevertek a levegőhöz, azonban nehézségeket okozott az a körülmény, hogy elgőzölögtetéskor először a könnyebb termékek keveredtek a levegőhöz, ami a motor egyenletes járását befolyásolta. A folyékony tüzelőanyag alkalmazását a Bánki–Csonka-petróleummotornál kezdték meg, a korábbi petróleum motoroknál sokkal eredményesebben. E motorról ifj. Sporzon Pál számol be. 1894-ben megjelent cikkéből [147] tudjuk, hogy 1893 februárjában, amikor az Országos Magyar Gazdasági Egyesület első előadási ciklusát rendezte, a résztvevők a Műegyetemen egy 2 LE teljesítményű petróleummotort láthattak működésben. „Ez a motor akkor még, hogy úgy mondjam, gyermekkorát élte, s csak az idén tavasszal érte el hosszú kísérletezések útján azon tökéletes alakját, mely jelenleg az összes petróleummotor rendszerek közt, egyszerűség s talán munkabírás dolgában is a legelső helyek egyikét foglalja el” – írja bevezetőjében. A részletes leírásból kétségtelenül kitűnik, hogy a motor már „porlasztó”-val volt ellátva. Erre utalnak a következő sorok: „a külső levegő nagy sebességgel betódul a hengerrel összefüggésben álló porlasztóba és elmenvén a 22 számú csővég nyílása fölött, az abban levő petróleumra szívólag hat úgy, hogy a kissé megnyitott csővégen át a petróleum is kitódul, mégpedig a nagy szívás következtében pára alakjában, és a levegővel a porlasztóban keveredik”. A karburátor lényeges elemei itt már megjelentek, kivéve a tüzelőanyagszint szabályozását. A leírás szerint ui. a petróleum a motor tetején elhelyezett tartályból vékony csövön át jut a porlasztóba. A benzinnél nehezebb petróleum jobb elpárologtatására a levegő a motor kipufogó gázaival fűtött kettősfalú tartányon át felmelegedve jutott a porlasztóba.
Nyilvánvaló, hogy az Országos Magyar Gazdasági Egyesület előadássorozatának idejében Bánki és Csonka legnagyobb jelentőségű találmányukat, a karburátort már teljesen kidolgozták és kipróbálták. Ezt bizonyítja az 1893. február 11-én benyújtott Újítások petróleum motorokon c. szabadalmi bejelentésük, melyben a porlasztó is szerepel mint szabadalmi igény. A karburátorhoz az ötletet a virágpermetező és illatszerszóró (szájjal működtetett) fúvóka elve adta. Csonka az egyetemről hazafelé menet meglátott egy virágárus lányt, aki ilyen fúvókával permetezte virágait. Ekkor villant fel benne a gondolat, hogy a tüzelőanyagot is porlasztva kellene a motor szívócsövébe juttatni. Bánki azonnal átlátta az ilyen megoldás jelentőségét, és azt papírra vetve rájött, hogy a fúvás helyett a motor szívóhatását is lehet porlasztásra használni. Így jött létre a világ első porlasztója, melyet karburátornak neveztek. Szabadalmi leírásuk tartalmazza a benzinszint állandósítására máig is általánosan használt úszós megoldást.
A szabadalmi bejelentésben a Bánki–Csonka-motor régebbi, 1890–1891. évi alakja látható. Ez arra utal, hogy a karburátor legkésőbb már 1891-ben készen volt. Ezt bizonyítja az a körülmény is, hogy amikor a Bánki–Csonka-motor első kísérleti példánya 52 évi használat után (ekkor már a tizenkettedik gazdájánál) megkerült, azon még az eredeti porlasztó és gyújtócső rajta volt, a későbbi megoldásoktól eltérően a porlasztó még parafa úszóval készült. A Bánki–Csonka-porlasztón már megtalálható a tűszabályozás, a féklevegő bevezetés és a pillangószelep, a korszerű porlasztók ma is használt tartozékai ([270] 110.). E tények kiemelése azért fontos, mert a nemzetközi szakirodalom tévesen a német Maybachnak tulajdonítja a porlasztó feltalálását, aki hasonló elven működő találmányát fél évvel később, 1893. augusztus 17-én jelentette be, és arra francia szabadalmat kapott. A magyar feltalálók elsőbbségét az is igazolja, hogy Maybach hazájában az ottani elővizsgálati rendszer miatt nem tudott szabadalmat kapni. A Maybach-porlasztó szerkezetében is eltért a Bánki–Csonka-porlasztótól. Nem létesítettek állandó benzinszintet a szívótérben elhelyezett csővezetékben, hanem benzincsöpögtetőt használtak. Csak később terjesztették ki a szabadalmat az állandó szintet biztosító megoldásra is. Időközben a párizsi Longuemare-cég már sorozatban gyártotta a porlasztókat. Ezért egyes francia szakírók neki tulajdonítják a porlasztó feltalálásának dicsőségét. Bánki figyelmeztette Mechwartot, a Ganz-gyár vezérigazgatóját a francia cég termékeire, aki azonban nem vállalkozott a költséges szabadalmi per megindítására. További sajnálatos körülmény volt még az is, hogy a Ganz-gyár később elmulasztotta a szabadalmi díjak befizetését, és így ennek a nagyszerű találmánynak kiaknázása 1901-ben végleg elveszett Magyarország számára. Így a karburátor, mely minden benzinmotor tartozéka, és eddig több százmillió darabot gyártottak belőle, nem jelentett anyagi előnyöket sem a feltalálóknak, sem a Ganz-gyárnak. Mindez nem változtat azon a tényen, hogy Bánki részese volt egy olyan találmánynak, mely az automobilizmus alapját vetette meg. Azonban Bánki élete végéig gyalog járt fel rózsadombi házába. Nagy szerénysége tartotta vissza attól is, hogy a később felmerült vitában elsőbbségét megvédelmezze. „Ezt helyette jóval később egy amerikai gyár tette meg, igaz nem azzal a céllal, hogy egy magyar géniusz alkotó erejét elismertesse, hanem, hogy versenytársai szabadalmi igényeit letörje.” [250] A feltalálóknak csak az az erkölcsi elismerés jutott, hogy a müncheni Deutsches Museum, ahol a műszaki haladás mérföldköveit jellemző találmányokat állítják ki, a Bánki–Csonka-karburátort kiállította.
Bánki és Csonka baráti együttműködésének a gyakorlatban annakidején kitűnően bevált újszerű alkotásai között kell megemlíteni a gáz- és petróleumkalapácsot. A gázkalapács eszméje már korábban felmerült, ezt Bánkinak a Mérnökegyletben tartott találmányukkal kapcsolatos cikkeiből és előadásából tudjuk [11], [18], [19], [21], [25]. Ebben hivatkozik a Straub Sándor Gázmotorok c. könyvében [137] leírt Robson-kalapácsra. Ennél a kézzel vagy lábbal mozgatott dugattyú szívja be a gáz-levegő keveréket. Ezt komprimálás nélkül meggyújtották, és a robbanás leütötte az ütőkossal összekötött dugattyút, amelyet rugó tartott felső helyzetében. Minden ütés előtt a kezelőnek kellett az ütést előkészíteni azáltal, hogy robbanó keveréket szívott a dugattyú fölé.
A Bánki–Csonka-féle megoldás az előbbinél sokkal haladottabb, kétcélú gép volt, amelyet hajtógépként és kovácsolásra lehetett használni. Lényege az állandóan forgásban tartott egyhengeres motor, mely munkagépet vagy közlőművet hajt, és időnként kalapács működtetésére használható. A hengerben mozgó dugattyúval összekötött ütőkost rugó tartja felemelt helyzetében. Ez a hengertér a motor hengerterével vezérelt szelep nyitásával (emelővel vagy pedállal) volt összekapcsolható az égés, ill. expanzió lökete alatt, tehát a motor minden negyedik lökete alatt egyet ütött. Az ütés erejét úgy szabályozták, hogy az ütőkos dugattyúja feletti hengerteret a motorban végbemenő
expanzió különböző szakaszaiban kapcsolták a motorhengerhez. Ez érzékeny szabályozást tett lehetővé. Az első 2 LE-s példány 1888-ban készült el a Műegyetem Gépműhelyében, és ott 22 éven át volt üzemben. 1890-ben szabadalmaztatták, majd a következő évben a német szabadalmat is megkapták. A kalapácsot a Ganz-gyár 2–10 LE-s kivitelben gyártotta. A gyártási jogot a Berlin-Anhaltische Maschinenbau A. G. (BAMAG) is megvette, és az 1896. évi berlini ipari kiállításon bemutatta. Ezek a kalapácsok jobbak voltak a korabeli szerkezeteknél, és hosszú időn át használták azokat.
Az úttörő motortalálmányok nem jöhettek volna létre megfelelő elméleti háttér nélkül. Bánki szüntelenül tovább vizsgálta a belsőégésű motorokkal kapcsolatos alapvető kérdéseket, és vizsgálatának eredményeit több cikkben tette közzé. Ezekben megállapítja, hogy a hőmotorok fejlesztésére tett számos javaslat azt bizonyítja, hogy sok kérdés még nincsen tisztázva. Kifogásolja, hogy az elméleti vizsgálatok csak a körfolyam termikus hatásfokára voltak tekintettel, és nem terjedtek ki a mechanikai hatásfok vizsgálatára. Elméleti vizsgálatainak eredményét 1892-ben foglalta össze a Gázmotorok elmélete c. előadásában és nyomtatásban is megjelent tanulmányában [16]. Ugyanez a következő évben a német mérnökegylet (VDI) nagy tekintélyű folyóiratában is megjelent [20]. Ebben a tanulmányában háromféle körfolyam szerint dolgozó gépnél, ú. m. az állandó térfogaton, állandó nyomáson, és állandó hőmérsékleten (megközelítőleg Carnot-körfolyamon) 1 kg atmoszférikus levegőt befogadó motorhengerbe bevezetett négyféle hőmennyiségnél számítja ki a termikus-, a mechanikus és összhatásfokot, hétféle kompresszióviszonyt feltételezve. Arra a megállapításra jutott, hogy adiabatikus kompressziónál a termikus hatásfok azoknál a körfolyamoknál a legjobb, amelyeknél a hőbevezetés a leggyorsabban történik meg. Ezenkívül a hengerhűtés befolyását is tisztázza, bemutatva, hogy a robbanómotoroknál abban az esetben, amikor a robbanó nyomás (megfelelő kompresszióviszony esetében) elegendő nagyságú, a hatásfokot a kompressziólöket alatti hűtés nem befolyásolja, viszont állandó nyomáson történő égésnél a hűtés a hatásfokot csökkenti. Amikor ezt a tanulmányát közölte, még senki sem vizsgálta a hengerfal hűtésének a kompresszióra gyakorolt befolyását, mert a hengerfal hűtését csupán a hengerfal kenése érdekében tartották szükségesnek.
Akkortájt a körfolyamok javítására irányuló javaslatok úgyszólván kizárólag az expanzió mértékének kiterjesztésére korlátozódtak. Ezzel a gőzgépeknél eredményesen alkalmazott törekvést követték, ti. az expanziónak több hengerre való elosztását. Bánki elsőként mutatta ki, hogy azok a kísérletek, amelyek a gőzgépeknél hatásfokjavító befolyásukkal csökkentették a gőzfogyasztást, a gázmotoroknál a gép mechanikai hatásfokának romlása miatt gyakorlati szempontból értéktelenek. A négyütemű Otto-motorok megjelenése után 10 évig Bánki Donátra várt annak az egyszerű, de a haladás szempontjából mérföldkövet jelentő ténynek a megállapítása, hogy az Otto-motor fogyasztását javítani lehet a kompressziónyomásnak a gyakorlati korlátozó tényezők által megszabott határig való növelésével. Bánki érdemeit a Mérnökegylet azzal ismerte el, hogy neki ítélte az 1893. évi Hollán-díj első fokozatát [144]
A német mérnökegylet lapjában közzétett előbbi tanulmánya végén felveti a vízbefecskendezés gondolatát abból a célból, hogy a jó hatásfok érdekében nagy kompresszió legyen alkalmazható, és a keverék ne gyulladjon meg idő előtt. Bemutatja a vízbefecskendezéses karburátor rajzát, és közli, hogy a Ganz-gyárban bíztató eredményekkel ilyen kísérletek vannak folyamatban.
Bánki a nagy kompressziójú vízbefecskendezéses motorjának kísérleteit már mint a Ganz-gyár tanácsadója végezte, mert 1898 végén, a Gépszerkezettani Tanszék megüresedésekor, tudományos és gépszerkesztői munkásságának elismeréseképpen a Műegyetem meghívása alapján egyetemi tanárrá nevezték ki. Ezzel végetért sok eredménnyel járó ipari pályafutása.
Sokoldalú Ganz-gyári tevékenységét nem lehet jobban jellemezni annál a bizonyítványnál, amelyet 1898-ban a Ganz-gyár állít ki számára Hegedűs igazgató és Cserháti Jenő, a későbbi műegyetemi tanár aláírásával. Ebben többek között a következők állnak:
„Egy pillantást vetve tevékenységére, nem hagyhatjuk említetlenül legelső nagy munkáját: a budapesti Elevátor-berendezést. Itt nemcsak a felügyeletet végezte Ön teljes megelégedésünkre egy egész sereg szerelőmunkás felett, hanem egész önállóan kellett kidolgoznia számtalan szerkezeti és részletrajzot is egyes részletekről, miknek szükséges volta csak a rendkívüli bonyolult szerelés alkalmával vált érezhetővé. Hogy a budapesti Elevátor minden ízében annyira sikerült, abban bizonyára Önnek nagy része van. Később aztán alkalma nyílt az itt szerzett tapasztalatokat más gabonaelevátoroknál érvényesíteni; közülük különösen a budapesti tárházak mozgó hajóelevátorát, ezt a legsajátosabb alkotást emeljük ki, konstruktíve jól átgondolt tervezéséért.
Fölöttébb kiváló része van Önnek gáz- és petróleummotoraink megszerkesztésében. Különösen a petróleummotorokért illeti meg feltétlen elismerés, amelyeknél legújabban kitűnő eredménnyel alkalmazta gyakorlatilag a vízbelövelésről felállított saját, igen eredeti elméletét. Itt említjük gázpörölyünket is, amit szintén Ön szerkesztett. Saját szerkezetű és szabadalmú dinamométerét mindenütt mintaszerűnek ismerik. Jelentékeny érdemeket szerzett Ön a Mechwart-féle gőz- és petróleumekék megszerkesztése körül, ahol az évekig tartó kísérleteknél felmerült, s nem egyszer igen tetemes nehézséget nagy ügyességgel és szerencsés leleményességgel győzte le.
Szerkesztett Ön ezenkívül vasúti váltókat, fordítókorongokat, turbinákat, tetőszerkezeteket is és e munkáival is mindig teljes megelégedésünkre szolgált rá.
Megállapítván ilyképpen tehetséges sokoldalúságát, nem hagyhatjuk említetlen azt a dicséretére váló körülményt, hogy ha valamely feladatot kellett megoldani, mindig arra törekedett, hogy – túlmenve az egyszerű kötelességteljesítésen – magát az ügyet előmozdítsa, innen van aztán, hogy bármely ágában működött is a gépszerkesztésnek, működése mindenütt haladást jelent.”
A Ganz-gyár ezt a bizonyítványt 1898. október 21-én állította ki. Eszerint két évi műegyetemi tevékenységét leszámítva 15 évet töltött a gyár szolgálatában, az utolsó 8 évet mint főmérnök.
Műegyetemi tanárságának első éveiben még a nagy kompressziójú motorral foglalkozik. Ez egy 20 LE teljesítményű álló benzinmotor volt, amelyet a gyár Bánki tervei alapján 1898-ban készített.
Kompressziótere a hengertérfogat 1/10 része volt, a szokásos 1/3 helyett (16,5 ata kompresszió végnyomás). Fogyasztása teljes terhelésnél 230 gr/LEó volt, szemben az egyéb motorok 300–400 gr/LEó fogyasztásával. A motor kiválóan működött. Korai gyújtások nem léptek fel, azt csak a vízbefecskendezés csökkentésével tudták előidézni. A kísérleti eredmények ellenőrzésére a gyár bel- és külföldi szakértőket kért fel. A külföldi szakértő, Eugen Meyer göttingai egyetemi tanár, megállapította, hogy a motor „kevesebb kalóriát fogyaszt, mint az akkori Diesel-motor és fogyasztása kisebb terheléseknél kevésbé romlik, mint a Diesel-rendszernél” [163], [164]. Ugyanezt állapította meg a magyar szakértő bizottság is [140]. A motor az 1900. évi párizsi világkiállításon díjat nyert [156]. Egy példánya a Deutsches Museum gyűjteményébe került, ahol a motor fölött Bánki arcképét is kifüggesztették. Ezt a motort Bánki már egyedül hozta létre. A motorral folytatott kísérleteivel kb. egyidőben szakadt meg Csonkával való együttműködése, aki a motoros járművek fejlesztésével kezdett foglalkozni. Sajnos, ez a motor, bár nagynevű külföldi szakemberek (köztük Stodola zürichi professzor is) nemcsak elismerően, hanem lelkesen méltatták, már nem hozott pénzügyi sikereket sem a gyárnak, sem Bánkinak, mert 1897-ben elkészült Rudolf Diesel nagy kompressziójú nyersolaj motorja, amelyet Németország két legnagyobb gyára (Krupp és MAN) szindikátust alakítva továbbfejlesztett. A Diesel-motort az olcsó tüzelőanyag, csendes járása és a mögötte álló társaság hatalmas gazdasági ereje olyan versenytárssá tette, ami a Ganz-gyárat visszariasztotta a verseny folytatásától, holott a kis teljesítményű motorok terén a Bánki-féle nagy kompreszsziójú motor a Diesel-motor versenytársa lehetett volna. Akkoriban ui. kis teljesítményű Diesel-motorokat még nem tudtak előállítani. Így a nagy versenyben lemaradt a műszaki megoldásában legalább is egyenértékű Bánki-motor. „Ez a tény semmivel sem csökkenti Bánki érdemeit” ([240] 52.).
Bánki a Diesel-motorral is behatóan foglalkozott. Erre utalnak magyar nyelvű cikkei [29], (32], továbbá a Le Moteur Diesel et les Moteurs Thermiques c. Párizsban megjelent tanulmánya [33]. Ebben is közli a vízbefecskendezéses karburátor rajzát, és táblázatosan összehasonlítja a Diesel- és a nagykompressziójú Bánki-motor fogyasztását különböző terheléseknél, amelynek fogyasztási adatai rendre kedvezőbbek.
Bánki látván, hogy a nagy kompressziójú motor ügye elveszett, a kis teljesítményű Diesel-motor gondolatával kezdett foglalkozni. A klasszikus Diesel-motornál a tüzelőszert komprimált levegővel porlasztották be a hengerbe, a motor kompressziónyomásánál nagyobb nyomású levegővel. Ehhez külön kompresszorra volt szükség, ami a motort drágította, nehezítette, és kezelését is körülményesebbé tette. E hátrány miatt nem sikerült kis teljesítményű Diesel-motorokat előállítani, bár sokan igyekeztek kompresszor nélkül jó porlasztást és tökéletes égést elérni. Elsősorban robbanó segédkeverékkel kívánták ezt megvalósítani. Bánkit is foglalkoztatta ez a feladat, és szabadalmaztatott eljárással kísérletezett Ganz és MÁVAG gyártmányú nyersolajra átalakított benzinmotorokon. Ő is robbanó segédkeverékkel dolgozott, de kortársaitól eltérő megoldással. Három szelepet alkalmazott a motoron. Az egyik szelepen levegő, majd a másikon robbanókeverék áramlott be a hengerbe. A kompresszió után villamos szikra gyújtotta meg a keveréket, és ezután a harmadik szelepen át nagynyomású tartányból nyersolajat adagolt a hengerbe, amelyet a felrobbant keverék gyújtott meg. Az expanzió és a kipufogás úgy zajlott le, mint a többi négyütemű motornál. Ezzel az eljárással nem tudta elérni a várt eredményeket. A motor túl sok tüzelőanyagot fogyasztott, és túl sok segédanyagra volt szükség. Ezért lemondott a rendszer gyakorlati értékesítéséről. Ezzel Bánki Donát alkotó munkásságában a gép- és motorszerkesztői korszak lassan lezárult, hogy helyet adjon újabb és újabb alkotásoknak. Ennek a korszaknak az eredményeit annál jobban kell értékelnünk, mert Bánki a hazai primitív gazdasági viszonyok között rendkívüli nehézségekkel tudta csak a szükséges kísérleteket elvégezni. Közismert szerény természete miatt nem tudta nagyszerű találmányainak értékesítést kellően adminisztrálni, de a műszaki világban ezekkel az alkotásaival tett szert olyan tekintélyre, amellyel a műegyetemi tanári meghívást méltán kiérdemelte.
Bánkinak a műegyetemi oktatásba való bevonásával a gépészmérnökképzés sokat nyert, mert olyan tanár került egy tanszék élére, akinek nemcsak jelentős ipari tapasztalata volt, hanem munkásságát nemzetközi elismerésben részesült tudományos munkák és alkotások is fémjelezték. Ilyen tapasztalatok birtokában kiváló gyakorlati oktatást tudott adni hallgatóinak, különösen a konstruktőri képességek fejlesztése terén.
Abban a korban a gyakorlatban jelentős eredményeket felmutató kiváló mérnökök nem pályáztak a műegyetemi tanári állásokra. Ennek kettős oka volt. Egyfelől anyagilag kedvezőtlenebb helyzetbe kerültek volna, másfelől nem lett volna lehetőségük laboratóriumi kutatások folytatására. Ez több kiválóságot késztetett arra, hogy a tanári kinevezés kitüntetéséről lemondjon, és munkásságát a sokkal jobb anyagi és kutatási lehetőségeket nyújtó iparban folytassa, mint pl. Bláthy és Kandó. Ezért illeti elismerés Bánki önzetlen magatartását, hogy fényes ipari múltjának búcsút mondva vállalta, hogy az egyetemen szinte mindent elölről kezdjen, hiszen kutatási lehetőségekhez is csak megfelelő laboratórium létrehívása után juthatott.
