البخار والكهرباء والبنزين: السباق الثلاثي

حوالي عام 1900 لم تكن السيارات التي تعمل بالبنزين المفضلة على الإطلاق في أمريكا: كانت السيارات البخارية في صدارة السوق، والسيارات الكهربائية في المرتبة الثانية، وكان محرك الاحتراق الداخلي لا يزال يناضل لمجرد أن يحتل المرتبة الثالثة. ومع ذلك، بات الفائز في هذا السباق معروفًا خلال بضعة عقود. فاز محرك البنزين في هذا السباق التقني الذي دار بين البخار والكهرباء والبنزين - وذلك بفضل الإنتاج الرخيص ووفرة الوقود ومحرك التشغيل الكهربائي الذي اخترعه كيترينغ عام 1912. لكن كيف عادت تقنية خاسرة إلى الواجهة بعد قرن من الزمان؟ لنعد بناء القصة من البداية.

لماذا عملت أول سيارة بالبخار؟

وُلدت أول مركبة أرضية ذاتية الحركة في التاريخ ليس من مضخة بنزين، بل من مرجل بخاري. المهندس الفرنسي نيكولا-جوزيف كونيو بنى سيارته البخارية المسمى "fardier à vapeur" في الفترة 1769-1770. كان الهدف عمليًا للغاية: سحب المدافع الثقيلة. كانت المركبة تقوم على هيكل ثقيل من عوارض البلوط، وكانت تشبه إلى حد بعيد شاحنة عسكرية يومية ضخمة أكثر من كونها "سيارة" بالمعنى الحالي. صُممت للعمل وليس للاستعراض - عقلية هندسية خالصة.

جرى خلال القرن التالي تجربة السيارات البخارية لكنها لم تنتشر؛ واصبحت الأمور جادة مع تطوير ريتشارد تريفيثيك للبخار عالي الضغط. كانت ميزة البخار واضحة: مصدر طاقة مألوف ومثبت في المصانع والقطارات. وكانت السيارات البخارية التي خرجت إلى الطرق اعتبارًا من سبعينيات القرن التاسع عشر أيضًا آلات قوية وسلسة التشغيل. لكن المشكلة كانت في مكان آخر: في الطقس البارد، كان جعل السيارة جاهزة للتشغيل قد يستغرق أحيانًا 45 دقيقة . فكّر بها اليوم كأنك تشغّل مدفأة السيارة وتذهب لتحضير قهوة - لكن حتى عند عودتك بالقهوة تكون السيارة لم تصبح جاهزة للانطلاق بعد. فضلًا عن ذلك، كان اشتراط ملء الماء يقيّد المدى باستمرار.

العصر الذهبي للبخار والغمزة الأخيرة مع دوبل

ومع ذلك، لا ينبغي الاستهانة بالمسار البخاري. في مطلع القرن العشرين، كان ما يقارب 40% من السوق الأمريكي بخاريًا؛ أي أن القائد كان معروفًا أصلاً ولم يكن يعمل بالبنزين. أنتجت علامات تجارية مثل ستانلي آلات نظيفة وهادئة وسريعة. كان محرك هذه المركبات يسخن مثل فرن تمامًا، وتنطلق إلى الطريق بتحول الماء إلى بخار. كان هذا مفيدًا جدًا داخل المدينة وفي محيطها.

النجم الأكثر لمعانًا (والولادة الأكثر تأخرًا) في هذا المسار هو دوبل ذلك. شقّ الأخوة دوبل سيارات بخارية متطورة قلّلت بشكل كبير من مشكلة زمن التسخين الطويل؛ فأصبحوا محبوبين لدى هواة الجمع وعشاق البخار. لكن تأمّل التوقيت: بحلول عشرينيات القرن الماضي، كانت شبكة الطرق قد اتسعت، وأصبح البنزين رخيصًا ووفيرًا، واتجهت المصانع إلى الإنتاج المتسلسل. كانت تقنية دوبل مثالية تقنيًا، لكن المنافس لم يعد محركًا بل اقتصادًا بأكمله. خسر البخار السباق ليس لأنه خسره، بل لأن شروط السباق تغيّرت.

العصر الذهبي المبكر للسيارات الكهربائية: هادئة وأنيقة وذات مكانة رفيعة

قصة المسار الكهربائي تبدأ نحو عام 1890 في مدينة دي موين بولاية آيوا: سيارة ويليام موريسون الكهربائية التي تتسع لستة ركاب وتصل سرعتها إلى 14 ميلاً في الساعة، تُعد أول سيارة كهربائية ناجحة في الولايات المتحدة. بل إن السيارات الكهربائية لم تكن مجرد موجودة - بل كانت شائعة. كانت أكثر من 60 سيارة أجرة كهربائية تعمل في نيويورك. طوّر فرديناند بورشه في عام 1898 السيارة الكهربائية P1 وأول سيارة هجينة في العالم.

كانت ميزة السيارات الكهربائية ملموسة جدًا في الحياة اليومية: فهي هادئة، ولا تنبعث منها روائح، ولا تتطلب تدوير المقبض يدويًا، وسهلة الاستخدام للغاية. لذلك سُوّقت بشكل خاص لسائقات النساء؛ وأنتجت علامات مثل بيكر وديترويت إلكتريك "عربات كهربائية" أنيقة من الفئة العليا. حتى كبار العائلة كانوا مؤيدين: توماس إديسون من الأسماء المعروفة بتفضيله الكهربائية في الاستخدام اليومي، أما كلارا فورد فكانت زوجة تفضّل الكهربائية على سيارات شركة زوجها هنري. وحتى وودرو ويلسون كان يستخدم Milburn Electric وقد سُجّلت زوجته إديث كأول امرأة تقود سيارة كهربائية في واشنطن العاصمة عام 1904.

ولم تكن المدى سيئًا على الإطلاق: أنتجت شركة Fritchle من دنفر في عام 1914 طرازات تقدم مدى 60-100 ميلاً لكل شحن، وأكمل أوليفر فريتشل رحلة تمتد لنحو 1800 ميلاً من لينكولن إلى نيويورك في 29 يومًا، بمتوسط 90 ميلاً لكل شحن. بل إن هنري فورد وتوماس إديسون عملا معًا نحو عام 1914 على سيارة كهربائية رخيصة وعملية - لكن المشروع للأسف لم يُكمل. ومع ذلك، حتى في تلك اللحظة كان لا يزال هناك بديل جاد على الطاولة.

لماذا وكيف فاز محرك البنزين بالسباق؟

لم يكن الانتصار ثمرة اختراع واحد، بل انسجام عدة شروط في وقت واحد. بحلول عام 1905، كانت السيارات التي تعمل بالبنزين قد تجاوزت بالفعل البخارية والكهربائية بفضل مداها الأطول وسهولة تزويدها بالوقود. ثم ظهرت فورد موديل T في عام 1908 وجعل الإنتاج المتسلسل السيارة البنزينية في متناول جيب الجميع. في عام 1912 كانت الصورة كالتالي: السيارة البنزينية بنحو 650 دولارًا بينما السيارة الكهربائية المكشوفة 1750 دولارًا - أي فرق سعر يبلغ ثلاثة أضعاف. كانت بطاريات الرصاص الحمضية الثقيلة للسيارات الكهربائية تعني مدى قصيرًا؛ وكانت شبكة الكهرباء شبه غائبة في الأرياف؛ وكلما اتسعت شبكة الطرق بين المدن، أصبح مدى المسافات الطويلة هو العامل الحاسم. وبينما جعل النفط الخام من تكساس البنزين رخيصًا ووفيرًا، كانت محطات الوقود تنتشر في جميع أنحاء البلاد.

ما مدى خطورة مقبض التدوير اليدوي؟

هنا كانت بالضبط النقطة الأضعف في مسار البنزين: التشغيل اليدوي. لتشغيل السيارات المبكرة التي تعمل بالبنزين، كان عليك وضع يدك في الموضع الصحيح على مقبض الكرنك في المقدمة وتدويره فجأة. لم تكن مهمة سهلة - فعندما يرتد المحرك (kickback) قد يعود المقبض نحو وجهك، أي نحو يدك. النتيجة: إبهامات مكسورة، ومعاصم مكسورة، ومفاصل متخرجة، وإصابات في الركبة، وشد في الظهر. كان تشغيل سيارتك كل صباح أشبه بلعبة قمار، وفي بعض الأيام لا يخرج أحد من القمار رابحا.

جاءت نقطة التحول في القصة بحدث مأساوي: بايرون كارتر, مؤسس Cartercar، توفي بسبب مضاعفات ناجمة عن ارتداد مقبض الكرنك. أشعلت هذه الوفاة البحث عن حل سيقضي نهائيا على المقبض الخطير. والرجل الذي سيقدّم هذا الحل هو تشارلز كيترينغ- مهندس من بلدة لاودونفيل في ولاية أوهايو. كانت نقطة البداية بسيطة: طلب من إدوارد ديدز بتركيب محرك بدء تشغيل في سيارته. طوّر كيترينغ وفريقه محرك بدء تشغيل يعمل بالكهرباء، وتم تقديم طلب براءة الاختراع في 15 يونيو 1911. وُقدّم النظام مع نظام إشعال ذاتي يعمل بالمفتاح في سيارات كاديلاك عام 1912 وسُجلت براءة الاختراع في 17 أغسطس 1915 باسم "engine-starting device" (جهاز بدء تشغيل المحرك). وهكذا دخلت كاديلاك 1912 التاريخ كأول سيارة بنزين بإنتاج ضخم مزودة بمحرك بدء تشغيل.

لماذا كان هذا بالغ الأهمية إلى هذا الحد؟ لأن مقبض التدوير اليدوي كان أكبر ظلم تنافسي طال محرك البنزين. لولا أن الميزة الأحب في السيارات الكهربائية هي "التشغيل بالمفتاح"، لظل محرك البنزين يبدو دائما كأنه "نصفه ميزة ونصفه خطر". منح محرك بدء التشغيل الذي ابتكره كيترينغ السيارة التي تعمل بالبنزين راحة التشغيل بالمفتاح، مما حسم مصير السباق. وبينما كان مقبض الكرنك يخرج من مسرح التاريخ، تبخرت أيضا أكبر حجة بيع للسيارات الكهربائية.

ماذا تحكي لنا هذه القصة اليوم؟

أنت تعرف النهاية: السيارات الكهربائية 1935 اختفت تقريبا تماما من السوق بحلول عام، وأصبح محرك البنزين لغة السيارات لقرن كامل. لكن القصة لا تنتهي عند هذا الحد. ففي الولايات المتحدة، ارتفع عدد السيارات الكهربائية على الطرق بين عامي 2011 و2021 من حوالي 22,000 إلى أكثر من 2 مليون؛ وفي عام 2021 قفز الوسيط لمدى الشحنة الواحدة من 68 ميلا إلى 234 ميلا. باختصار، بدأت الجولة الثانية من السباق، وهذه المرة لا يحمل الجانب الكهربائي أي عائق مثل مقبض التدوير اليدوي - بل تماما العكس.

برأيي الدرس هو: التقنية الرابحة ليست دائماً "الأفضل"، بل الأكثر ملاءمة للظروف. في مطلع عام 1900 كان هذا مذهلاً - البنزين الرخيص، والطرق المتوسعة، والإنتاج الضخم، ومحرك بدء التشغيل، كلها غيّرت ميزان القوى. واليوم أيضاً، البطاريات التي ترخص أسعارها، وشبكة الشحن المتنامية، وثورة المدى، تتحدى ذات الميزان مرة أخرى. برأيك من سيفوز في هذه الجولة؟ نحن نقود السيارات في عالم ستشهد فيه الكهربائية التي خسرت نجومها قبل مئة عام ثأرها - ومن يعرف التاريخ يعرف جيداً مدى إمكانية حدوث ذلك.

المصادر

• تاريخ السيارة الكهربائية
• السيارات المبكرة: ورقة حقائق للأطفال
• الخيارات التكنولوجية | المتحف الوطني للتاريخ الأمريكي
• وسائل النقل المبكرة في الولايات المتحدة
• استخدام الطاقة ومحرك الاحتراق الداخلي
• 38% من السيارات الأمريكية كانت كهربائية عام 1900 - ماذا عن المستقبل؟
• السيارة البخارية
• تاريخ السيارات التي تعمل بالبخار
• متحف تامبا باي للسيارات - معاينة الأرشيف
• 15 يونيو 1911 - تسجيل براءة اختراع المارش الكهربائي
• تسجيل براءة اختراع المارش الذاتي للسيارات الكهربائية
• تشارلز ف. كترينغ، مخترع المارش الذاتي الكهربائي
• في هذا اليوم في التاريخ: تسجيل براءة اختراع المارش الكهربائي
• اختراع المارش الكهربائي للسيارات
• كيف كانت السيارات تُشغَّل في الأيام الأولى
• المركبات المبكرة تسببت فعلاً في إصابات كثيرة عند اللف اليدوي
• دوبل: آخر السيارات البخارية الساخنة
• السيارات الكهربائية كانت تتفوق مبيعاً على سيارات البنزين قبل 100 عام