تحقيق مسبار
يُبيّن هذا المقال بعض المعلومات حول أول من اخترع السيارة، بالإضافة إلى توضيح الكثير من التفاصيل والأحداث المُهمة في تطوير السيارات حتى تمكّنت الشركات من إنتاجها وتوفيرها بأعداد كبيرة، كما أن المقال يُوضّح بعضًا من المعلومات حول تاريخ السيارات الكهربائية وأنواع السيارات الكهربائية الموجودة في الوقت الراهن.
هل نيكولاس جوزيف أول من اخترع السيارة؟
تمّ اختراع أول سيارة حقيقية في العالم من قِبل المهندس العسكري الفرنسي نيكولاس جوزيف كوجنوت، وهي سيارات ثُلاثية العجلات تحتوي على محرك بخاري، لكن هذه السيارة واجهت تحديات تتمثّل بالمُحافظة على الضغط ونقص إمدادات المياه التي تحتاجها، لكنها بالرغم من ذلك أثبتت فعالية الجرّ بالاعتماد على البخار.
ما هو دور كارل بنز في تطوير السيارات؟
في عام 1885 استطاع المهندس الألماني كارل بنز تطوير وإنتاج أول سيارة عملية في العالم، واعتمدت هذه السيارة على محرك الاحتراق الداخلي بدلًا من محركات البخار التي اعتمدت عليها سيارات نيكولاس جوزيف، الذي يُعد أول من اخترع السيارة. كما أن كارل بنز أنشأ شركة للسيارات؛ إلّا إنّها اندمجت مع شركة دايملر فيما بعد ليصبح اسمها دايملر بنز، وهي الشركة التي تقوم بإنتاج سيارات مرسيدس المشهورة حتى الوقت الراهن، هذا يعني أن بنز لم يكن مخترع أول سيارة في العالم بالرغم من إسهامه الكبير في هذا المجال.
كيف تطور اختراع السيارات في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر؟
منذ ظهور ابتكار نيكولاس جوزيف في القرن الثامن عشر وحتى ابتكار محرك الاحتراق الداخلي الذي استخدمه كارل بنز، وظهور شركات السيارات وبدء انتشارها مع نهايات القرن التاسع عشر، مرّت السيارات بعِدّة مراحل من التطور، وفيما يأتي قائمة بأبرز هذه المراحل:
- ابتكار أول مركبة: اخترع نيكولاس جوزيف أول مركبة ذات دفع ذاتي تسير على الطريق عام 1769، وكانت هذه المركبة جرّارًا عسكريًا للجيش الفرنسي، ووصلت سُرعتها إلى 4 كيلومتر في الساعة تقريبًا.
- تطوير أول سيارة كهربائية: خلال العقد الرابع من القرن التاسع عشر قام الإسكوتلندي روبرت أندرسون بابتكار عربة كهربائية جديدة؛ إلّا إنّ هذا النوع واجه كثيرًا من التحديات في البداية، وهي بداية قصة اختراع السيارة الكهربائية.
- اختراع السيارات البنزينية: قام كارل فريدريش بنز باختراع سيارة تعتمد على محرك بنزيني، وكانت سيارة بثلاث عجلات، كما أن الهيكل والمحرك في هذه السيارة كانا يُشكّلان كتلةً واحدةً.
- ابتكار أول سيارة بأربع عجلات: في عام 1886 قام الألمانيَين جوتليب فيلهلم دايملر وويلهلم مايباخ باختراع أول سيارة تمشي على 4 عجلات، كما أنهما قاما بتطوير أول محرك بأربع أشواط أيضًا.
- ابتكار أول مركبة: بحلول عام 1895 تمكّن المخترع الأمريكي جورج بي. سلدن من الحصول على براءة اختراع بمحرك بنزيني جديد مُدمج مع العربة، ولم يقم سلدن بإنتاج السيارات ولكنه أخذ مقابلًا عن حقوق الملكية.
- ابتكار أول مركبة: قام الشقيقان تشارلز وفرانك دوريا بتطوير أول سيارة ناجحة تعتمد على الغاز عام 1893، ووصلت قوّة هذه السيارة إلى 4 حصان، وقاما كذلك بافتتاح أول شركة أمريكية لإنتاج السيارات.
ما هي أبرز الأحداث التاريخية حول تطور محركات الاحتراق الداخلي؟
كان نيكولاس جوزيف أول من اخترع السيارة؛ إلّا إنّ تطوير المحركات مرّ بالعديد من المراحل المفصلية بعد إنتاج هذه السيارات البُخارية وقبلها فيما يتعلق بمحركات الاحتراق الداخلي الموجود في مُعظم السيارات اليوم، وفيما يأتي تسلسل لأبرز الأحداث التاريخية حول تطوّر محركات الاحتراق الداخلي:
- تصميم كريستيان هيغنز: لم يقم كريستيان هيغنز بإنتاج أي محرك احتراق داخلي، وكان معروفًا في مجال علم الفلك، لكنه صممّ محرك احتراق داخلي يعتمد على البارود عام 1680، هذا يعني أنه سبق اختراع كارل بنز بقُرابة 200 عام.
- اختراع صموئيل براون: في عام 1826 قام الإنجليزي صموئيل براون بإجراء تعديلات على المحرك البخاري حتى يصبح قادرًا على حرق البنزين، وأنتج عربةً تعتمد على هذا المحرك، إلّا إنّ هذه العربة لم تكتسب اعتمادًا واسعًا.
- براءة اختراع جيان جوزيف لينوار: استطاع الفرنسي جيان جوزيف لينوار الحصول على براءة اختراع لمحرك احتراق داخلي جديد مزدوج الشرارة ويعتمد على الفحم؛ ذلك عام 1858، كما أنه حسّن هذا المحرك وربطه بعربة وسار فيها 80 كيلومتر تقريبًا.
- تطوير جورج برايتون: بحلول عام 1873 قام المخترع الأمريكي جورج برايتون بتطوير محرك احتراق داخلي يعتمد على الكاز، وهو محرك ثنائي الأشواط، وكان أول محرك نفط آمن وعملي على الإطلاق.
- براءة اختراع نيكولاس أوغست: لم يكن نيكولاس أوغست أول من اخترع السيارة؛ إلّا إنّه حصل على أول براءة اختراع لمحرك رباعي الأشواط في ألمانيا عام 1876.
- اختراع جوتليب دايملر: بعد حلول 10 أعوام تقريبًا من حصول نيكولاس أوغست على براءة اختراعه تمكّن الألماني جوتمب دايملر من اختراع النموذج الأولي لمحركات الاحتراق الداخلية الحديثة.
- اختراع رودولف ديزل: كان رودولف ديزل من المخترعين الفرنسيين، وفي عام 1895 حصل على براءة اختراع لمحرك ديزل فعّال، وهو محرك يشتعل بالانضغاط.
هل روبرت أندرسون مخترع السيارة الكهربائية؟
كان روبرت أندرسون أول من اخترع السيارة الكهربائية عام 1832، ثم مرّت السيارات الكهربائية بالعديد من مراحل التطوير حتى وصلت إلى ما هي عليه اليوم، ويُبيّن التسلسل الزمن الآتي بعضًا من الأحداث المُهمّة في تطور السيارات الكهربائية بعد روبرت أندرسون:
- أول سيارة كهربائية ناجحة في الولايات المتحدة: استطاع ويليام موريسون ابتكار أول سيارة كهربائية ناجحة داخل الأراضي الأمريكية مع بداية العقد الأخير من القرن التاسع عشر.
- الاستخدام التجاري للسيارات الكهربائية: شهد العالم أول استخدام تجاري للسيارات الكهربائية عام 1897 في مدينة نيويورك الأمريكية، وكان هذا التطبيق لسيارات الأجرة في المدينة.
- اختفاء السيارات الكهربائية: في عام 1912 بلغ إنتاج السيارات الكهربائية ذروته، ثم تراجع تطوير هذه السيارات وإنتاجها فيما بعد حتى اختفى هذا النوع من السيارات تقريبًا عام 1935.
- الرجوع إلى تطوير السيارات الكهربائية: بحلول ستينيات القرن العشرين احتاج العالم إلى محاولة تطوير السيارات الكهربائية مرةً أُخرى؛ للتقليل من الانبعاثات التي تصدر عن السيارات الأُخرى، وتمّ إنتاج عِدّة أنواع من سيارات الكهرباء في هذه الفترة.
- ظهور الجيل الحديث من السيارات الكهربائية: ظهر الجيل الجديد من السيارات الكهربائية مع بداية تسعينيات القرن العشرين واستمرت حتى عام 2010، وهي الفترة التي ظهرت خلالها سيارات الهايبرد.
- بداية الجيل الحالي من سيارات الكهرباء: بدأ الجيل الحالي من السيارات الكهربائية عام 2011 وتميّز بوجود عِدّة تقنيات مختلفة؛ منها السيارات الكهربائية ببطارية وسيارات الهايبرد القابلة للشحن.
لماذا تراجع إنتاج السيارات الكهربائية في البداية؟
تراجع إنتاج السيارات الكهربائية بعد انتشارها خلال القرن العشرين للعديد من الأسباب، منها ما يأتي:
- الحاجة إلى مركبات طويلة المدى: توسّعت أنظمة الطرق في الولايات المتحدة الأمريكية بشكلٍ كبير، وكان لديها شبكة تربط المُدن مع بعضها البعض، وهو ما استدعى الحاجة إلى مركبات ذات مدى بعيد.
- انخفاض أسعار البنزين: بعد تطوير العديد من السيارات الكهربائية في أمريكا تمّ اكتشاف نفط تكساس الخام، وهو ما أدّى إلى انخفاض أسعار النفط وجعلها في متناول الجميع، وقلّل ذلك من الحاجة إلى إنتاج سيارات الكهرباء.
- اختراع نظام التشغيل الكهربائي: في عام 1912 اخترع تشارلز فرانكلين كترنج نظام التشغيل الكهربائي للسيارات، هذا يعني أن مالكي السيارات غير الكهربائية لم يعودوا بحاجة إلى استخدام العمود اليدوي لتشغيل محرك السيارة.
- الإنتاج الضخم لسيارات الاحتراق الداخلي: تمّ إنتاج سيارات الاحتراق الداخلي بأعداد ضخمة من قِبل هنري فورد، وهو ما جعل أسعارها منخفضة مقابل أسعار السيارات الكهربائية حتى أنه كان على أقل من النصف.
ما هي أنواع تقنيات السيارات الكهربائية في الوقت الراهن؟
يمكن تقسيم أنواع تقنيات السيارات الكهربائية في الوقت الراهن إلى 4 أنواع، وهي الأنواع الآتية:
- السيارات الكهربائية الهجينة: تتولّد طاقة الجرّ في هذا النوع من السيارات الكهربائية بالاعتماد على البنزين والكهرباء معًا، ولا يُمكنها العمل دون تزويدها بالوقود، كما لا يمكن شحن بطارية الجر في هذه السيارات عن طريق الكهرباء أيضًا.
- السيارات الكهربائية ببطارية: تحصل هذه السيارات على الشحن الكافي من خلال توصيلها بالكهرباء فحسب، وهي من السيارات التي تعتمد على الطاقة الكهربائية بشكلٍ حصري، ويُطلق عليها اسم السيارات الكهربائية بالكامل أحيانًا.
- السيارات الكهربائية الهجينة القابلة للشحن: يمكن تزويد هذه السيارات بالوقود للمشي على الطريق؛ فإنها تعمل كالسيارات الهجينة عندما يكون شحن البطارية فارغًا، وهي سيارات تحتوي على بطارية قابلة للشحن باستخدام الكهرباء.
- السيارات الكهربائية طويلة المدى: يتم تعبئة هذه السيارات بالوقود كما في السيارات الكهربائية الهجينة القابلة للشحن؛ إلّا إنّ الفرق الأساسي بينهما يتمثّل في عدم استخدام الوقود نهائيًا في هذا النوع حتى ينتهي شحن البطارية بالكامل.
هل بدأ تاريخ تطوير المركبات ذاتية القيادة في الثمانينيات؟
بدأ تطوير المركبات ذاتية القيادة خلال الثمانينيات بالفعل؛ إذ إن بعض الجامعات بدأت بتطوير نوعين من المركبات ذات القيادة المستقلة في هذه الفترة، ويحتاج أحد هذين النوعين إلى طُرق مُخصصة للسير، بينما لا يحتاج النوع الآخر إلى هذا النوع من الطرق وإنما يُمكنه السير على ذات الطرقات التي تمشي عليها السيارات الأُخرى. ولم يقم أول من اخترع السيارة بتطوير أيٍّ من هذه الأنظمة؛ إنّما بدأ تطويرها بعد أكثر من 200 عام.
بالرغم من بدء تطوير المركبات مستقلة القيادة خلال الثمانينيات؛ إلّا إنّ أيًا منها لم ينجح في اختبار الطُرق الوعرة لمسافة 241 كيلومتر تقريبًا حتى عام 2005، ولا تزال تطوير أنظمة هذه السيارات مُستمرًا حتى هذا اليوم، وتساعد هذه المركبات في العديد من الخدمات؛ مثل توصيل الطرود إذا اكتمل تطويرها، كذلك تساعد في نقل الإمدادات الطبية وغير ذلك.
اقرأ/ي أيضًا:
هل نيكولا تسلا هو مخترع سيارة تسلا؟
هل الفحص الفني الدوري للسيارات ضروري؟
