تجارب الهجين الأمريكية المبكرة التي أ plagiarتها ديترويت من الذاكرة

عند سرد قصة السيارة الهجينة، يبدأ الجميع تقريبًا من المكان نفسه: أعمال لونر-بورشه (Lohner-Porsche) لفرديناند بورشه حوالي 1900-1901، ثم ظهور تويوتا بريوس (Toyota Prius) عام 1997. أما معظم الفترة بينهما فتمرّ في السرد الكلاسيكي كصندوق فارغ. لكن في داخل هذا الصندوق كانت هناك، في شيكاغو وديترويت في عقد 1910، محاولات أمريكية جادة جمعت البنزين والكهرباء في الهيكل نفسه؛ وأكثرها ملموسًا كان Woods Dual Power . في هذه الصفحة نستعرض تلك المحاولات الأمريكية الهجينة المبكرة المنسية، وأسباب إجرائها وأسباب عدم استمرارها، بالتفاصيل التقنية.

لماذا ظهرت فكرة السيارة الهجينة في أمريكا عقد 1910؟

النظر من اليوم إلى الماضي قد يجعل محاولات الهجين المبكرة تبدو تعقيدًا غير ضروري. لكن الصورة في منتصف عقد 1910 كانت أقل وضوحًا. كانت السيارات البخارية تتطلب وقت تسخين قبل الاستعمال، والكهربائية كانت تعاني من مدى الشحن ووقته. وكانت البنزينية أيضًا مشكلة: آلات صاخبة، ملوِّثة، تحتاج إلى صيانة، وغالبًا ما تُشغَّل بمقبض اليد.

يكفي مقارنة واحدة لإظهار الفارق في الحجم. شركة Detroit Electric، أنجح منتج سيارات كهربائية في تلك الفترة، باعت في ذروتها عام 1914 أقل من 5,000 سيارة. في العام نفسه باع هنري فورد أكثر من 200,000 سيارة Model T، وتضاعف هذا الرقم عام 1916. كان منتجو السيارات الكهربائية يبحثون عن وسيلة لعكس هذا المنحنى؛ وكان الهجين هو الإجابة الهندسية الأكثر منطقية لتلك الطريق. جمع نقاط قوة التقنيتين في هيكل واحد هو بالضبط السلسلة المنطقية التي شُيِّدت في مناقشات الهجين القابل للشحن (plug-in) في عقد 2010.

كيف كانت تعمل Woods Dual Power؟

تأسست شركة Woods Motor Vehicle Company عام 1899 في شيكاغو، وكانت شركة تنتج سيارات كهربائية ومركبات تجارية. كان مؤسسها كليفتون إدغار وودز من رواد مجال السيارات الكهربائية؛ وقد كتب عام 1900 أحد أول الكتب عن السيارات الكهربائية. أما طراز Dual Power الذي قدّمته الشركة عام 1916، فهو هجين بنزين-كهرباء مبني على هذا التراكم، وأُنتج بين 1917 و1918.

هندسة النظام ما تزال تعليمية حتى اليوم. في المركز محرك بنزين من Continental بقوة 14 حصانًا، من نوع L-head بأربعة أسطوانات على التو, بحجم 68.7 بوصة مكعبة (حوالي 1,125 سم مكعب). يرافقه "ديناموموتر" من General Electric - أي آلة تعمل كمحرِّك ومولِّد معًا، بقوة 5-6 حصان ، آلة تيار مستمر بجهد 48 فولت / 60 أمبير بملف مركب (compound) - عبر قابض كهرومغناطيسي من إنتاج Cutler-Hammer. أما في جانب البطارية، فهي من إنتاج خاص من Exide، بـ 24 خلية، 115 أمبير-ساعة سعةً ما زال Pack قائماً؛ وتفصيلة مثيرة للاهتمام أن حجم ووزن هذه الحزمة كانا يقاربان نصف حجم ووزن حزم البطاريات في السيارات الكهربائية البحتة في تلك الحقبة.

القرار الأكثر لفتاً للانتباه: لا يوجد ناقل حركة في السيارة. 15 ميل/ساعة وبما دون ذلك وفي الرجوع للخلف، يعمل المحرك الكهربائي وحده. وفوق هذه السرعة، يتدخل محرك البنزين عبر قابض كهرومغناطيسي وينقل عزمه من عضو التسديد (الأرماتور) الخاص بالمحرك الكهربائي. أي أن محرك البنزين يرتبط مباشرة بخط نقل أحادي النسبة دون أي نوع من اختيار السرعة. إن إشراك العزم الكامل للمحرك الكهربائي في نطاق السرعات المنخفضة هو المبرر الفيزيائي نفسه الذي لا تزال هندسات الهجين الحديثة تستخدمه.

تفاصيل مثيرة للإعجاب لتلك الحقبة: الشحن على الطريق والفرивание التجديدي

ومن المزايا التي تم التباهي بها في كتالوج Dual Power لعام 1916 كان نظام التشغيل الذاتي. فبينما لم تكن محركات التشغيل الكهربائية قد انتشرت بعد، كانت قدرة الديناموموتور على تشغيل محرك البنزين كهربائياً ميزة حقيقية؛ وكانت السيارة مزودة في البداية حتى بمقبض تشغيل ثابت أسفل المبرد، وأُضيف هذا الحل لاحقاً.

ضم النظام المفهومين اللذين سيتعرف عليهما القارئ الحديث. الشحن على الطريق: فالديناموموتور بعد انتقاله إلى وضع المولد كان قادراً على شحن البطاريات أثناء السير؛ ولهذا كان يُسوَّق للسيارة بوصفها "ذاتية الشحن". الفرملة التجديدية: بمصطلحات تلك الحقبة "الفرملة الديناميكية"، 6 ميل/ساعة وكانت تدخل حيز العمل عند السرعات الأعلى من ذلك. بل كان هناك حتى فهّم مبكر لإدارة البطارية؛ فقد كان مهندسو العقد الثاني من القرن العشرين يعلمون أن الشحن الزائد والتفريغ الكامل يؤديان إلى "الانبعاث الغازي" و"الكبرتة" في ألواح البطارية، وكانت Woods تشجع على الاستخدام ضمن نطاق 10-30 ميل/ساعة.

هندسة منافسة: النقل الكهرومغناطيسي لشركة Owen Magnetic

لم تكن Woods المثال الوحيد. Owen Magnetic كانت سيارة فاخرة أُنتجت من عام 1915 إلى 1922 - أولاً في نيويورك، ثم في كليفلاند، وفي مراحلها الأخيرة في ويلكس-بار. واستناداً إلى تصميم النقل الكهرومغناطيسي للمخترع Justus B. Entz، كان محرك البنزين يدير مولداً، وكانت الطاقة الكهربائية هي التي تدفع العجلات الخلفية. أي أنه تقنياً اكتشاف مبكر لهندسة الهجين التسلسلي الحديثة. انتقل الأخوان Raymond وRalph Owen إلى الإنتاج عام 1915 بدعم من Baker Electric وRausch & Lang؛ وكان نطاق أسعار عام 1916 من 3.000 إلى 6.000 دولار أي أعلى بكثير حتى من Dual Power. لذلك يُشار أحياناً إلى Owen Magnetic بوصفه "Prius من قبل نحو 80 عاماً" - وتُبرز هذه الإشارة الفجوة بين عامي 1917 و1997.

لماذا فشلت Woods Dual Power؟

من الناحية التقنية كان النظام متطوراً ويُقبل أنه عمل كما أُعلن عنه. أما من الناحية التجارية فلم ينجح أي مكوّن. أسباب الفشل القابلة للقياس واضحة:

• السعر: كان 2.650 دولاراً، أي ما يعادل أربع سيارات Model T تقريباً أو سيارتي Buick. وفي 1918 عندما مُدّت القاعدة إلى 124 بوصة وزيدت سعة المحرك إلى 95 CID، ارتفع السعر إلى 2.950 دولاراً، ولم تزد المبيعات.
• الأداء: سرعة قصوى 35 ميلاً/ساعة لم تكن كافية لعميل السيارات الفاخرة في سوق كانت فيه Model T قادرة على 40-45 ميلاً/ساعة.
• النضج: لم يكن النظام سلساً وموثوقاً بالقدر الذي وُعد به؛ واضطر إلى إجراء تعديلات في 1917.
• السوق: كانت حصة السيارات الكهربائية في السوق تنخفض بالفعل بسرعة؛ وظهرت السيارة الهجينة كمنتج يحاول إنقاذ شريحة آخذة في الغرق.

الحكم الموجز قاسٍ في قصره: الهجينة كانت باهظة الثمن وبطيئة وصعبة الصيانة، لذلك لم تحقق نجاحاً تجارياً. أفلس شركة Woods في 1918؛ ولم يُبعث في المجمل سوى عدد قليل من سيارات Dual Power وأقل من 14.000 سيارة تحمل علامة Woods. وكان نهج التسويق يعكس تقاليد ذلك العصر: التركيز على "سهولة الاستخدام" كان موجهاً بشكل رئيسي إلى السائقات النساء، كما كان الحال مع السيارات الكهربائية الخالصة.

كم مثالاً تبقّى وأين يمكن رؤيتها؟

العدد المعروف اليوم أربعة، ومن المرجح خمسة. أهم مثال هو السيارة الموجودة في متحف The Henry Ford في ديربورن: أصيلة، محفوظة بحالتها، وعليها 11.085 ميلاً ؛ ويمكن رؤية طراز 1917 في معرض المتحف "Driving America". نسخة أخرى في مجموعة متحف في منطقة لوس أنجلوس؛ وقد نُفذ عمل الحفظ من قبل Howard Auto Preservation. أما المثال الوحيد المعروف العامل فهو في متحف Louwman في هولندا. ويُذكر أن هيكلاً واحداً رُكّب على قاعدة Stanley Steamer، وأن نسخة أخرى أُعيد هيكلتها كسيارة رودستر على طراز Hispano-Suiza؛ كما وُضعت نسخة تالفة من طراز 1917 للبيع مقابل ما يقارب 48.000 دولار .

هل كانت هذه السيارات "أول هجينة" فعلاً؟

لا - وإن جدل الأولوية يظل قائماً في التأريخ. تشير معظم المصادر إلى عمل Lohner-Porsche لفرديناند بورشه بوصفه أول هجينة: النموذج الأولي الذي عُرض في 1900، وموديل Mixte عام 1901 كانا يستخدمان محرك الاحتراق الداخلي لتدوير مولد كهربائي، وفي 1902 فاز بورشه برالي Exelberg بهذه السيارة. تؤرخ بعض المصادر للنموذج الأولي Semper Vivus بمعرض باريس العالمي 1900، وبالإنتاج في 1901. ومع ذلك، تقدم بعض الروايات التاريخية الشعبية سيارة Woods Dual Power عام 1917 مباشرة بوصفها "أول سيارة هجينة"؛ فمن هذا القدر من التناقض حول التأريخ والأولوية. الإطار الصحيح هو: إذا كانت Lohner-Porsche أول هجينة، فإن Dual Power كانت أول محاولة جادة للإنتاج المتسلسل في الولايات المتحدة.

كما يجب التدوين أيضاً على رواية "الاختفاء لمدة 80 عاماً". يرجع تاريخ Owen Magnetic لعام 1916 إلى ما يقرب من ثمانين عاماً قبل بريوس، وهو ما يدعم هذه الرواية؛ لكن ما اختفى لم يكن الفكرة، بل الجدوى الاقتصادية. تصميم فيكتور ووك عام 1974 القائم على Buick Skylark والمقبول كأول هجين حديث، يليه بريوس الذي بيع منه 18.000 وحدة في اليابان عام 1997، وهوندا إنسايت ذات المقعدين التي دخلت السوق نهاية عام 1999، تُظهر دخول نفس الفكرة المعمارية حيز التنفيذ عندما نضجت أخيراً البطارية وإلكترونيات القدرة. كان ديناموتور وودز هو المخطط الأول المبكر لتلك الحزمة التقنية بثمانين عاماً.

الخلاصة: فكرة هندسية وواقع سوقي

تثبت قصة Woods Dual Power أن فكرة السيارة الهجينة عاشت أيضاً في أمريكا في عقد 1910 وتحولت هناك إلى منتج ملموس. ضم النظام الشحن أثناء القيادة، والفرملة التجديدية، والتشغيل الكهربائي، بل وحتى وعي الحفاظ على عمر البطارية. ما كان ناقصاً هو متغيران لا يستطيع أي مهندس إصلاحهما: القدرة والتكلفة. لبيع مركبة في نفس سوق Model T بسرعة 35 ميلاً في الساعة وبأربعة أضعاف السعر، لم تكن الفيزياء هي المطلوبة بل الاقتصاد - ولم يتحقق ذلك الاقتصاد إلا بعد ثمانين عاماً، في السنوات التي صار فيها اسم الهجين بريوس.

المصادر

• لم تكن أول سيارة هجينة، لكن سيارة Woods Dual Power عام 1917 كانت تحفة مدعومة بالكهرباء
• رائد السيارات الهجينة: Woods Dual Power عام 1916
• شركة Woods Motor Vehicle Company
• الحفاظ على المركبات | سيارة الكوبيه Wood ثنائية الدفع
• Owen Magnetic
• Lohner-Porsche
• تاريخ بورشه يبدأ بالكهرباء
• أول سيارة هجينة | محركات براعتنا
• محطات بارزة: تويوتا بريوس، أول سيارة هجينة تُنتج بكميات كبيرة في العالم، 1997