من عمود المرفق إلى محرك المارشة: ثورة تشغيل السيارة

محرك بدء الحركة الكهربائي الذي أدخله كيترينغ على كاديلاك عام 1912 دفن ذراع المفتاح في التاريخ، بعد المعاصير المكسورة والأرواح التي حُرمت بسببها.
محرك بدء الحركة الكهربائي الذي أدخله كيترينغ على كاديلاك عام 1912 دفن ذراع المفتاح في التاريخ، بعد المعاصير المكسورة والأرواح التي حُرمت بسببها.

شارك هذه الصفحة

محرك الإدارة الكهربائي هو نظام طوّره تشارلز كيترينغ واستُخدم لأول مرة في طراز كاديلاك لعام 1912، ويقوم بتشغيل المحرك بزر بدلاً من لف المرفق يدوياً. هذا الاختراع الذي أنهى المعصم المكسورة والوفيات التي سببها عمود المرفق حوّل السيارة التي تعمل بالبنزين إلى وسيلة يمكن للجميع استخدامها.

أبرز النقاط

  • قدّم كيترينغ طلب براءة اختراع محرك الإدارة في 15 يونيو 1911، وتم تسجيل البراءة في 17 أغسطس 1915.
  • جرى تقديمه لأول مرة في كاديلاك طراز 1912؛ وفي ذلك العام طُلب 12000 محرك إدارة.
  • كان النظام يوفر التشغيل وشرارة الإشعال والإضاءة عبر تركيب كهربائي واحد.
  • بحلول عشرينيات القرن العشرين، أصبح الإدارة الكهربائي معياراً في كل سيارة جديدة تقريباً.
  • كان ارتداد عمود المرفق يسبب الكسور، بل حوادث قاتلة.

تخيل الآن: تستقل سيارتك صباحاً في طريقك إلى العمل، تُدير مفتاح التشغيل ويعمل المحرك في ثانية. أمر طبيعي جداً، أليس كذلك؟ لكن في بدايات القرن العشرين، كانت هذه الثانية تمثل كابوساً لبعض الناس. لأن السيارات لم تكن تعمل بمفتاح، بل بالمرفق يدوياً وكان ذلك المرفق لا يتصرف معك كصديق يدير ظهره لك وينتظر: فعندما يرتد يمكنه أن يكسر معصمك أو كتفك أو حتى عظم فكك.

ما أنهى هذه الروتينية الخطرة هو أحد أكثر اختراعات السيارات إغفالاً اليوم: محرك الإدارة الكهربائي. في هذا المقال سأحكي لك كيف تحول عمود المرفق إلى كابوس، وكيف حل تشارلز كيترينغ هذه المشكلة، وكيف غيّر زر صغير تاريخ السيارات. إذا كنت جاهزاً، فلنُرجع الزمن إلى عام 1908!

لماذا كان عمود المرفق بهذه الخطورة؟

Krank kolu yakalandığında gücüyle geri sarılır ve sürücünün ellerini savunmasız bırakırdı; bu yüzden caddeher sabah bir cesareet sınavıydı.

لم يكن تشغيل السيارات المبكرة كما هو اليوم بمجرد إدارة مفتاح. كنت تُدخل عمود المرفق المعدني في فتحة أسفل الشبك الأمامي، ثم تلفحه بكل قوتك. إذا اشتعل المحرك فلا مشكلة؛ أما إذا لم يشتعل فسيعود المرفق للخلف في يدك. أي أن اليدين الممسكتين بالعمود كانتا عاجيتين تماماً أمام ذلك العمود المعدني الضخم الذي يدفع به المحرك.

فما الذي كان يسبب الارتداد؟ دعني أشرح بإيجاز. في ذلك الوقت كان السائق يضبط توقيت شرارة الإشعال يدوياً. وإذا اختل التوقيت، كان انفجار المحرك يدفع في الاتجاه المعاكس فتنتقل قوة عمود المرفق مباشرة إلى ذراعك. النتيجة: إبهام مكسور، معصم مكسور، كتف مكسور. في فترة السيارات المبكرة كانت هذه الحوادث شائعة لدرجة أن كل سائق تقريباً كان لديه قصة عنها.

وفاة بايرون كارتر: الحدث الذي غيّر كل شيء

أشهر مثال على خطورة المرفق هو قصة بايرون كارتر مؤسس سيارات Cartercar. وفق ما ورد، كان كارتر في شتاء عام 1908 في ديترويت (وفي بعض الروايات في حديقة جزيرة بيل) يحرك سيارة سائق وقع في موقف صعب، فنسي السائق إرجاع الشرارة للخلف فارتفع المرفق وكسر فك كارتر. وتطورت الالتهاب الرئوي بعد الإصابة فكلّف كارتر حياته. هذه القصة ليست خالية تماماً من الجدل في السجلات التاريخية، أي أن كل تفاصيلها لا تُعد مثبتة؛ لكن من المؤكد أن الحادثة نُسج بعمق شديد في عالم السيارات في ذلك العصر.

والأكثر إثارة للاهتمام هو أن كارتر كان صديقًا مقربًا لـ هنري ليلاند رئيس كاديلاك. كانت وفاة صديقه هي الدفعة الأخيرة التي دفعت ليلاند إلى تطوير نظام تشغيل ذاتي كهربائي. أي أن خلف قدرتنا اليوم على قلب مفتاح التشغيل والانطلاق براحة تكمن في الحقيقة خسارة مأساوية. ما زلت أقشعر حين أفكر في ذلك.

تشارلز كيترينغ وقصة اختراع محرك بدء التشغيل

إليكم بطل هذه القصة: تشارلز فرانكلين كيترينغ. هذا المهندس الأمريكي المولود في 29 أغسطس 1876 في بلدة لودونفيل بولاية أوهايو حصل طوال حياته على ما مجموعه 186 براءة اختراع أمريكية . وأصبح شريكًا مؤسسًا لشركة Delco، وتولى رئاسة الأبحاث في جنرال موتورز من 1920 إلى 1947. أي أنه كان أحد أكثر العقول إنتاجية في تاريخ السيارات.

أما نقطة انطلاق الفكرة فكانت متواضعة إلى حد مدهش: طلب زميله في العمل إدوارد ديدز محرك بدء تشغيل لسيارة تُجمَّع من طقم. وبينما كان كيترينغ يعمل على هذه المشكلة، كان مهندسو ليلاند يبحثون أيضًا عن محرك بدء تشغيل بحجم عملي لسيارات كاديلاك؛ وعندما لم ينجحوا استشاروا كيترينغ. وتمكنت Delco من إنتاج نموذج يعمل بحلول فبراير 1911. وفي 27 فبراير 1911 عرض كيترينغ على الصحافة في ديترويت التشغيل الكهربائي على محرك كاديلاك بضغطة زر واحدة. تخيل: يُضغط زر في الغرفة فيعمل المحرك من تلقاء نفسه. في ذلك الوقت كان هذا بأدق معاني الكلمة مؤثرًا كسحر ساحر.

رحلة البراءة الاختراع: طلب في 1911 وتسجيل في 1915

قدّم كيترينغ طلب براءة الاختراع لاختراعه في 15 يونيو 1911، وتم تسجيل الوثيقة باسم يعني جهاز تشغيل المحرك. أما البراءة فمُنحت في 17 أغسطس 1915. أي أن هناك أربع سنوات كاملة بين الاختراع والتسجيل الرسمي - وأذكّركم بأن عمليات البراءات لم تكن سريعة كما هي اليوم في ذلك العصر. ومن الأخطاء الشائعة الخلط بين هذين التاريخين؛ فالطلب والتسجيل يقعان في عامين مختلفين.

إذن ما الذي ميّز تصميم كيترينغ عن المحاولات السابقة؟ على عكس غيره من محاولات التشغيل الكهربائي المبكرة، كان نظام يضع تروس تخفيض على عمود المرتكز (الكرانك) للمحرك. تشبيه بسيط: بدلاً من دفع باب ضخم، تركب رافعة صغيرة وذكية على مفصل الباب. كان المحرك الكهربائي قويًا لكنه صغير؛ وتروس التخفيض تنقل هذه القوة بنسبة مناسبة إلى المحرك. ذكي، أليس كذلك؟

نظام واحد وثلاث مهام: هنا يكفي الجدارة الحقيقية

كان العبقرية الحقيقية لكيترينغ أهم حتى من محرك بدء التشغيل نفسه. كانت فكرته الأساسية هي: أن يتولى نظام كهربائي واحد في السيارة مهمة بدء التشغيل وكذلك شرارة الإشعال وكذلك تيار الإضاءة . وقبل ذلك كانت هذه أنظمة مستقلة عن بعضها ومحفوفة بالمشكلات. جمع كيترينغ هذه الثلاثة تحت سقف واحد. وجزء القصة الأجمل: هذه البنية لا تزال تُستخدم في السيارات الحديثة. فنظام بطارية + مولد + بدء تشغيل في سيارتك اليوم هو في الحقيقة تلك الفكرة وقد كبرت.

والإضافة أن كيترينغ لم يكتفِ بمحرك بدء التشغيل: طوّر في عام 1906 علبة تروس كهربائية، وصمّم في عام 1918 مكيف هواء اسمه Kettering Bug، وشارك في تطوير الفريون، وأصبح في عام 1945 أحد مؤسسي مركز Memorial Sloan Kettering لسرطان. كما طوّر في عام 1921 بالتعاون مع توماس ميدجلي الابن مادة رباعي إيثيل الرصاص كإضافة للبنزين؛ كانت هذه الإضافة مقدَّمة كحل في ظروف تلك الفترة، لكننا جميعًا تعلمنا أنها أدت مع الوقت إلى مشكلات بيئية وصحية كبيرة. أي أن إرث كيترينغ يتضمن إلى جانب الاختراعات اللامعة صفحات تستحق التأمل والتعلم.

كاديلاك 1912: في أي سيارة استُخدمت المروحة الكهربائية؟

نظام بدء التشغيل الكهربائي الأول، كاديلاك موديل 1912 تم تقديمه في سيارة كاديلاك. وكان ليكلاند واثقًا من هذه التقنية إلى حد أنه قدّم لشركة Delco طلبًا لتوريد 12.000 محرك بدء تشغيل لعام 1912. فكّر في هذا الرقم: اثنا عشر ألف سيارة لنظام جديد كليًا لم يُجرَّب من قبل. ما هذا إلا شجاعة؟

يقود السائق المروحة بالضغط على زر، وكانت الأضواء تشتعل بالنظام نفسه. أي أن كاديلاك حلّت في تلك السنة ليس فقط مشكلة المفتاح اليدوي، بل واحدة من أكبر مشكلات القيادة الليلية. وقد وجد هذا الأداء تقديره: حصل النظام على جائزة Dewar Trophy لعام 1913. وكان الفوز بإحدى أرقى جوائز السيارات في تلك الفترة بمثابة الدليل الرسمي على مدى ثورية هذه التقنية.

البندالمعلومة
صاحب الاختراعتشارلز فرانكلين كيترينغ (Delco)
طلب براءة الاختراع15 يونيو 1911
منح براءة الاختراع17 أغسطس 1915
أول عرض27 فبراير 1911، ديترويت
أول تطبيق إنتاجيكاديلاك موديل 1912
أول طلب شراء12.000 محرك بدء تشغيل
الجائزةجائزة Dewar Trophy لعام 1913
ثلاث مهام لنظام واحدبدء التشغيل، شرارة الإشعال، الإضاءة

الثورة الاجتماعية لزر واحد: من كان يستطيع القيادة؟

حتى الآن شرحتُ الجانب التقني؛ لكن التأثير الحقيقي لهذا الاختراع يكمن في الجانب الاجتماعي. أنهت المروحة الكهربائية اشتراط القوة البدنية شرطًا مسبقًا لقيادة السيارات. الضغط على زر كان عملًا يستطيع الجميع القيام به - ولهذا السبب بالضبط كان الجميع قادرين على ركوب السيارة.

السائقات ومتضررو القصة: السيارات الكهربائية المبكرة

وهنا مفارقة يحبها المؤرخون: في مطلع القرن العشرين كانت السيارات تُباع بثلاثة أنواع رئيسية - بنزينية وبخارية وكهربائية. في تلك الفترة كان نحو ثلث المركبات في الولايات المتحدة كهربائية، وكانت السيارات الكهربائية شائعة جدًا بين النساء على وجه الخصوص؛ لأنها كانت هادئة ونظيفة ولا تتطلب العناء مع المفتاح اليدوي ومناسبة للرحلات القصيرة داخل المدن. بل يُسجَّل أن جينيفيرا دلفين مادج، إحدى أولى السائقات في الولايات المتحدة، قادت عام 1898 سيارة كهربائية؛ كما فضّلت النساء الأثرياء مثل كلارا فورد في تلك الفترة السيارات الكهربائية. وكانت السيارة الكهربائية قد أصبحت بمنزلة سيارة النساء.

أحدث قدوم المارتر الكهربائي زعزعة هذا التوازن. لأن أكبر ميزة للسيارة التي تعمل بالبنزين - سهولة الاستخدام التي لا تتطلب بدء التشغيل اليدوي - كانت الآن على طاولة الجانب الذي يعمل بالبنزين أيضاً. نقلت ميزات مثل المارتر الكهربائي والمصابيح الأمامية الكهربائية جزءاً من المزايا التي كانت بين يدي المركبات الكهربائية إلى المركبات ذات الاحتراق الداخلي. وعندما لم تعد الهدوء وسهولة الاستخدام هوية للمركبات الكهربائية، فقد التموضع القائم على النوع الاجتماعي الذي اعتمد عليه ذلك السوق معناه. النتيجة: لم تستطع السيارة الكهربائية المنافسة، وبدأت السيارة التي تعمل بالبنزين نصرها الممتد قرناً كاملاً. وعندما أفكر اليوم في عودة المركبات الكهربائية إلى الواجهة مرة أخرى، لا يسعني إلا أن أقول كم التاريخ دوري!

من المبيعات إلى الصناعة: نصر السيارة التي تعمل بالبنزين

منذ عام 1912 حين طُرح المارتر الكهربائي، ارتفعت مبيعات المركبات التي تعمل بالبنزين أكثر فأكثر؛ ومنح الاختراع دفعة مباشرة لصعود المركبات العاملة بالبنزين. وأصبحت السيارة التي تعمل بالبنزين والتي يستطيع الجميع تشغيلها بسهولة أحد المحركات الرئيسية لنمو صناعة السيارات الأمريكية. أما شركة Delco التابعة لكترينغ فقد كانت في قلب هذا النمو تماماً: في عام 1916 بِيعت إلى United Motors مقابل 2.5 مليون دولار، وانضمت في عام 1918 مع United Motors إلى General Motors، وهناك أسست مع GM Research Corporation أسس Delco Electronics.

فما مدى سرعة الانتشار؟ سريعة جداً: بحلول عشرينيات القرن العشرين، كان المارتر الكهربائي الذاتي معياراً في كل سيارة جديدة تقريباً. أي أنه بين الاختراع والعالمية حوالي عقد واحد فقط - وهذا بالنسبة لصناعة السيارات يعني سرعة الضوء. وإذا أجريت حساباً آخر بناءً على تاريخ وفاة كترينغ: حين رحل عن الحياة في عام 1958، لم يعد مفتاح اليدان قد تجاوز صفحات كتب تاريخ السيارات.

ما علاقة هذا باليوم: لماذا ما زلنا نتحدث عنه؟

ما الجانب المتعلق بوقتنا في هذه القصة؟ في رأيي هو التالي: معظم اختراعات السيارات الكبرى ليست ابتكارات في المحرك أو التسارع، بل أشياء تسهل قيادة السيارة. والمارتر الكهربائي كان تماماً هكذا - لم يغير المحرك على الإطلاق، بل اكتفى بتقليص فعل تشغيله إلى حركة يستطيع الجميع أداءها. وتحققت وسيلة النقل للجماهير عندما لم تعد هناك صعوبة.

و فكر في هذا أيضًا: اليوم نشغل سيارتنا بالمفتاح أو من هاتفنا، والمصابيح الكهربائية أصبحت قياسية، وبطارية واحدة تغذي كل شيء. كل هذا يمتد على الطريق الذي فتحته تلك الـ Cadillac عام 1912. في المرة القادمة التي تدير فيها مفتاح التشغيل، تذكر أن خلف تلك الحركة الصغيرة قرن كامل كان يخاف من المعصمين المكسورين. عدم الاضطرار إلى النزول من السيارة ولف المفتاح اليدوي هو ربما أرقى وأكبر رفاهية صامتة في تاريخ السيارات.

لو كنت مكانهم عام 1912، في أي جهة كنت ستكون: كهربائي هادئ لكن مداه محدود، أم بنزين أصبح الجميع يستطيعون تشغيله الآن بضغطة زر؟ نلتقي في التعليقات!

المصادر