سيارة البخار

سيارة البخار هي سيارة تعمل بمحرك بخاري. المحرك البخاري هو محرك احتراق خارجي (ECE) حيث يتم حرق الوقود بعيداً عن المحرك ، بدلاً من محرك الاحتراق الداخلي (ICE) حيث يتم حرق الوقود داخل المحرك. تتمتع كفاءة الخلايا الكهرتقنية (ECEs) بكفاءة حرارية أقل ، ولكن من الأسهل تنظيم إنتاج أول أكسيد الكربون.

أول مركبة تعمل بالطاقة البخارية كان من المفترض أنها بنيت في 1672 من قبل Ferdinand Verbiest ، اليسوعي الفلمنكي في الصين. كانت السيارة لعبة للإمبراطور الصيني. في حين لا يُقصد بحمل الركاب ، وبالتالي ليس بالضبط “سيارة” ، فمن المرجح أن يكون جهاز Verbiest هو أول سيارة تعمل بمحرك. أول السيارات التجريبية التي تعمل بالطاقة البخارية تم بناؤها في أواخر القرنين الثامن عشر والتاسع عشر ، ولكن حتى بعد أن طور ريتشارد تريفيثيك استخدام البخار عالي الضغط ، حوالي عام 1800 ، أصبحت المحركات البخارية المتنقلة اقتراحًا عمليًا. وبحلول خمسينيات القرن التاسع عشر كان من الممكن إنتاجها تجاريا: استخدمت مركبات الطرق البخارية في العديد من التطبيقات.

عوقبت التنمية من خلال التشريعات السلبية من 1830s ومن ثم التطور السريع لتكنولوجيا محرك الاحتراق الداخلي في 1900s ، مما أدى إلى زوالها التجارية. عدد قليل نسبيا من المركبات التي تعمل بالطاقة البخارية ظلت قيد الاستخدام بعد الحرب العالمية الثانية. تم شراء العديد من هذه السيارات من قبل المتحمسين للحفاظ عليها.

أدى البحث عن مصادر الطاقة المتجددة إلى عودة الاهتمام من وقت لآخر باستخدام الطاقة البخارية لمركبات الطرق.

تقنية
المحرك البخاري هو محرك احتراق خارجي (ECE: يتم حرق الوقود بعيدًا عن المحرك) ، على عكس محرك الاحتراق الداخلي (ICE: يتم حرق الوقود داخل المحرك). في حين أن سيارات ICE التي تعمل بالبنزين تمتلك كفاءة حرارية تشغيلية تتراوح من 15٪ إلى 30٪ ، فإن وحدات البخار الآلية المبكرة كانت قادرة على توفير نصف هذه الكفاءة فقط. وتتمثل إحدى المزايا المهمة للجنة الاقتصادية لأوروبا في إمكانية تهيئة موقد الوقود للانبعاثات المنخفضة جداً لأول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والكربون غير المحروق في العادم ، وبالتالي تجنب التلوث.

ركزت أعظم التحديات التقنية للسيارة البخارية على المرجل الخاص بها. وهذا يمثل الكثير من الكتلة الكلية للمركبة ، مما يجعل السيارة ثقيلة (لا تتطلب أي سيارة داخلية تعمل بالاحتراق الداخلي أي مراجل) ، ويتطلب اهتمامًا دقيقًا من السائق ، على الرغم من أن سيارات عام 1900 كانت تتمتع بميكنة كبيرة لإدارة ذلك. أكبر تقييد واحد هو الحاجة إلى توفير مياه التغذية للغلاية. يجب أن يتم ذلك إما أن يتم حمله وتجديده بشكل متكرر ، أو يجب أن يتم تركيب السيارة أيضًا بمكثف ، ووزن إضافي ومزيد من الإزعاج.

السيارات التي تعمل بالطاقة البخارية والكهربائية تتفوق على السيارات التي تعمل بالبنزين في العديد من ولايات الولايات المتحدة قبل اختراع المبدئ الكهربائي ، حيث تعتمد سيارات الاحتراق الداخلي على كرنك يدوي لتشغيل المحرك ، الذي كان صعبًا وخطيرًا في بعض الأحيان للاستخدام ، مع التحريك غير السليم يمكن أن يؤدي إلى نتائج عكسية قادرة على كسر ذراع المشغل. كانت السيارات الكهربائية شائعة إلى حد ما ، ولكن كان لها مدى قصير ، ولا يمكن فرضها على الطريق إذا كانت البطاريات منخفضة.

السيارات البخارية في وقت مبكر ، عندما تم تحقيق ضغط العمل ، يمكن أن تكون مدفوعة على الفور مع تسارع عالية. ولكنها تستغرق عادة عدة دقائق لبدء من البرد ، بالإضافة إلى الوقت للحصول على درجة حرارة التشغيل. للتغلب على هذا ، تم توجيه التطوير نحو الغلايات الفلاشية ، التي تسخن كمية أقل بكثير من الماء لبدء تشغيل السيارة ، وفي حالة سيارات دوبلي ، تعمل على إشعال شعلة الديزل.

تتمتع السيارة البخارية بفوائد على السيارات التي تعمل بالاحتراق الداخلي ، على الرغم من أن معظمها الآن أقل أهمية مما كان عليه في أوائل القرن العشرين. المحرك (باستثناء المرجل) أصغر وأخف من محرك الاحتراق الداخلي. كما أنها مناسبة بشكل أفضل لخصائص السرعة وعزم الدوران للمحور ، وبالتالي تجنب الحاجة إلى النقل الثقيل والمعقد المطلوب لمحرك الاحتراق الداخلي. السيارة أيضا أكثر هدوءا ، حتى بدون كاتم للصوت.

المحرك البخاري هو نوع من محرك الاحتراق الخارجي. لذلك فإنه يختلف عن الاحتراق الداخلي بسبب حقيقة أن الوقود يتم حرقه من المحرك الحقيقي. على السيارات مع هذا النوع من الجر ، فإن قلب نظام الجر هو مولد البخار (أو الغلاية) ، التي تتمثل مهمتها في إنتاج البخار اللازم لتحريك المحرك. يتم توليد البخار بالحرارة الناتجة عن احتراق الوقود ، والذي يحدث في الموقد. من أجل أن يقوم المحرك بإنتاج الحركة ، يجب توليد البخار في ظروف تشغيل محددة (أي عند ضغط معين) وبكميات كافية. بعد الإنتاج ، يتم إرسال البخار تحت الضغط إلى المحرك الفعلي ، حيث يولد الطاقة الميكانيكية بفضل حركة المكابس. كدورة ديناميكا حرارية ، يصف المحرك البخاري دورة رانكين.

على السيارات البخارية في أوائل القرن العشرين ، كانت المرجل أهم مكون في السيارة. وكان هذا الوزن أعلى من ذلك الذي تولد من علبة التروس ومجموعة مخلب من محركات محرك الاحتراق الداخلي. في الواقع ، بفضل العزم الكبير الذي تم توفيره في جميع الأنظمة ، تم توصيل المحرك البخاري مباشرة بعجلات القيادة دون استخدام المكونات الميكانيكية المذكورة. السيارات ذات هذا النوع من الجر ، بمجرد الوصول إلى ضغط التشغيل ، يمكن في الواقع أن تبدأ مع تسارع كبير لأن الطاقة كانت مخزنة في المرجل بفضل البخار ، وبالتالي كانت القوة قابلة للتسليم بالكامل في أي وقت وفي أي نظام . بالإضافة إلى ذلك ، فإن مراوح التبريد الكبيرة المرتبطة بالمحرك البخاري تزن أيضاً أكثر من علبة التروس واحتكاك السيارات بمحركات الاحتراق الداخلي. لذا ، على العموم ، ألغى هذا الوزن الأكبر ميزة أن المحرك البخاري كان عليه أن يعمل بدون علبة التروس (عندما كان المحرك لا يزال ، كان المحرك ثابتًا ، وبالتالي لم يهدر الطاقة مع الدوران في حالة محايدة). من الكتلة العليا ، ضمنت أيضا أن السيارات البخارية كانت ، كقاعدة عامة ، أثقل من السيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي ، وبالتالي فإن توصيلها يتطلب المزيد من الاهتمام من السائق.

وهناك قيد آخر مهم للمحرك البخاري في نماذج القرن العشرين في وقت مبكر هو تزويد الماء بالغلاية. في ذلك الوقت ، في الواقع ، كان من الضروري نقل السائل المذكور وإضافته بشكل متكرر لأن السيارات التي تم إنتاجها حتى أوائل القرن العشرين ألقت بالبخار في الغلاف الجوي. من أجل تجنب هذه الإضافات المتكررة ، تم تركيب مكثف على الموديلات التالية ، أي جهاز ثقيل إضافي كثيف نوعًا ما ، والذي أدى أيضًا إلى العديد من العيوب ، وكان الغرض منه تكثيف وإعادة تدوير البخار المنبعث. بدا المكثف وكأنه رادياتور من سيارات الاحتراق الداخلي ، ولكن بالمقارنة به ، كان له أبعاد أكبر بسبب محتوى التبادل الحراري ؛ في الواقع ، يجب أن تكون هذه الأخيرة – وكذلك أكبر – أسرع. بالإضافة إلى كونه مكثفًا جدًا ، يجب أن يتعرض المكثف للهواء بسبب الطرح الكبير للحرارة الذي يجب تحقيقه. نفس الشيء لم يكن ضروريًا للمحرك الفعلي الذي ، نظرًا لحجمه المحدود وحقيقة أنه كان مرتبطًا بأنابيب بسيطة بالغلاية والمكثف ، تم وضعها بدلاً من ذلك في الوضع الأكثر ملاءمةً لقيادة عجلات القيادة. على سبيل المثال تحت الأرض.

بالإضافة إلى تلك المذكورة ، بالنسبة للسيارات البخارية في أوائل القرن العشرين ، كانت هناك مشكلة رئيسية أخرى: الوقت اللازم لتحقيق ظروف التشغيل. في الحقيقة ، استغرق الأمر أكثر من دقيقة للحصول عليها ولجعل المحرك يبدأ. لحل هذا القيد ، على النماذج المنتجة في وقت لاحق تم تطوير نوع من المرجل حيث كانت أوقات الوصول إلى درجة حرارة التشغيل أقصر بكثير من تلك التقليدية ، حيث تم تسخين كمية صغيرة من الماء فيه. وقدم الأخير للمحرك طاقة كافية لبدء تشغيل السيارة قبل تسخين كامل كمية السائل. على سيارات دوبل البخارية الحديثة ، كان هناك أيضا نظام اشتعال الموقد الذي يعمل على وقود الديزل والتي تسارعت في هذه المرحلة.

ومع ذلك ، كان للمحرك البخاري العديد من المزايا. المحرك (باستثناء المرجل) كان في الواقع أصغر بكثير وأخف وزنًا من محرك الاحتراق الداخلي. كما أنه كان أكثر ملاءمة للتشغيل بسرعة أعلى وتطلب إرسالًا أبسط من ذلك الذي تتطلبه سيارة مزودة بمحرك احتراق داخلي ، حيث أن علبة التروس والقابض مفقودان كما سبق ذكره. كانت السيارة أيضا أكثر هدوءا حتى بدون كاتم للصوت (في الواقع لم تكن هناك “انفجارات” في المحرك). ميزة أخرى لا شك فيها للمحرك البخاري ، بالإضافة إلى ضجيجها ، هو أنه في هذا المحرك كان الاحتراق مستمرًا. لذلك ، يمكن تكوين الموقد بطريقة تجعل الاحتراق الأمثل يقلل تلوث الغلاف الجوي بفضل انخفاض انبعاثات أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات المحروقة في العوادم.

التاريخ

التاريخ المبكر
بنى مخترع فرنسي ، نيكولاس جوزيف كوجنوت ، أول مركبة ميكانيكية ذاتية الدفع تعمل على الأرض. هناك قصة غير مؤكدة أن زوجًا من يوركشايرمان ، المهندس روبرت فورنس وابن عمه ، الطبيب جيمس أشوورث قاموا بعملية نقل بخارية عام 1788 ، بعد أن حصلوا على براءة اختراع بريطانية ، رقم 1674 في ديسمبر 1788. وقد ظهر مثال توضيحي لها حتى في Hergé’s book Tintin raconte l’Histoire de l’Automobile (Casterman، 1953). أول عربة محمولة موثقة للاستخدام الشخصي كانت من جوزيف Božek في عام 1815. تبعه توماس بلانشارد من ولاية ماساتشوستس في عام 1825. مر أكثر من ثلاثين عامًا قبل أن يكون هناك سلسلة من السيارات البخارية من عام 1859 فصاعداً مع Dugeon و Roper و Spenser من الولايات المتحدة ، Thomes Rickett ، أوستن ، Catley و Ayres من إنجلترا ، و Innocenzo Manzetti من إيطاليا هي الأقدم. وتبع الآخرون أول كندي ، هنري تايلور في عام 1867 ، وأميديه بوليه ولويس ليجون من فرنسا عام 1878 ، ورينيه ثوري من سويسرا عام 1879.

شهدت فترة الثمانينيات من القرن التاسع عشر صعود أول مصنعي المقاييس الأكبر ، لا سيما في فرنسا ، وكان أولها Bollée (1878) ، يليه De Dion-Bouton (1883) ، Whitney of East Boston (1885) ، Ransom E. Olds (1886) ، Serpollet (1887) ، وبيجو (1889).

وشهدت هذه الفترة المبكرة أيضًا إعادة امتلاك سيارة في عام 1867 وأول سيارة مهربة في نفس العام – كلاهما من قبل فرانسيس كورتيس من نيوبريبورت ، ماساتشوستس.

تصنيع 1890s
هيمنت على تسعينات القرن التاسع عشر بتشكيل العديد من شركات تصنيع السيارات. كان محرك الاحتراق الداخلي في مهده ، في حين أن قوة البخار كانت راسخة. أصبحت السيارات التي تعمل بالطاقة الكهربائية متاحة ولكنها عانت من عدم قدرتها على السفر لمسافات أطول.

كانت غالبية شركات تصنيع السيارات التي تعمل بالبخار من هذه الفترة من الولايات المتحدة. ومن أبرز هذه العلامات كلارك من عام 1895 إلى عام 1909 ، لوكوموبيل من عام 1899 إلى عام 1903 عندما تحولت إلى محركات الجاوسولين ، وستانلي من عام 1897 إلى عام 1924. بالإضافة إلى إنجلترا وفرنسا ، قامت دول أخرى بمحاولات لتصنيع السيارات البخارية: سيدرهولم من السويد (1892) ، ماليفيز من بلجيكا (1898-1905) ، سكوتش من ألمانيا (1895) ، وهربرت طومسون من أستراليا (1896-1901)

من بين جميع المصنّعين الجدد من تسعينات القرن التاسع عشر ، استمر أربعة منهم فقط في صناعة السيارات البخارية بعد عام 1910. كانوا من ستانلي (إلى 1924) ووفرلي (إلى 1916) من الولايات المتحدة ، وبارد أوف فرانس (إلى 1914) ، وميسي من بلجيكا ( إلى عام 1926).

حجم الإنتاج 1900-1913
كان هناك عدد كبير من الشركات الجديدة التي تشكلت في الفترة من 1898 إلى 1905. تفوق سيارات البخار على أشكال الدفع الأخرى بين السيارات المبكرة للغاية. في الولايات المتحدة في عام 1902 ، كان 485 من 909 من تسجيلات السيارات الجديدة بواخر. من عام 1899 ، كان لدى موبايل عشرة فروع و 58 موزعًا في جميع أنحاء الولايات المتحدة. كان مركز الإنتاج البخاري في الولايات المتحدة هو نيو إنجلاند ، حيث كان يوجد 38 من 84 مصنعًا. ومن الأمثلة على ذلك White (Cleveland) و Eclipse (Easton و Massachusetts) و Cotta (Lanark، Illinois) و Crouch (New Brighton، Pennsylvania) و Hood (Danvers و Massachusetts؛ واستمر شهر واحد فقط) و Kidder (New Haven و Connecticut) و Century (سيراكوز ، نيويورك) ، وسكينة (لويستون ، مين ، قامت الشركة ببناء كل شيء باستثناء الإطارات). بحلول عام 1903 ، كان 43 منهم قد غادروا وبحلول نهاية عام 1910 من تلك الشركات التي كانت قد بدأت في العقد الذي بقي من البيض والتي استمرت حتى عام 1911 ، كونراد التي استمرت حتى عام 1924 ، تيرنر-ميسي من إنجلترا والتي استمرت حتى عام 1913 ، موريس ل 1912، Doble to 1930، Rutherford to 1912، and Pearson-Cox to 1916.

وقد كان الإنتاج الضخم للخط التجميعي الذي قام به هنري فورد بشكل كبير في خفض تكلفة امتلاك سيارة تقليدية ، كما كان عاملاً قوياً في زوال السيارة البخارية ، حيث كان الموديل تي رخيصًا وموثوقًا. بالإضافة إلى ذلك ، خلال محرك السيارات البخارية “heyday” ، حقق محرك الاحتراق الداخلي مكاسب ثابتة من حيث الفعالية ، ومن ثم تماثل كفاءة المحرك البخاري عند احتساب وزن الغلاية.

من 1914 إلى 1939
مع بدء تشغيل المحرك الكهربائي ، أصبح محرك الاحتراق الداخلي أكثر شعبية من البخار ، ولكن محرك الاحتراق الداخلي لم يكن بالضرورة متفوقًا في الأداء والنطاق والاقتصاد في استهلاك الوقود والانبعاثات. يشعر بعض عشاق البخار بأن البخار لم يحصل على نصيبه من الاهتمام في مجال كفاءة السيارات.

وبصرف النظر عن بروكس كندا ، كانت جميع شركات تصنيع السيارات البخارية التي بدأت بين 1916 و 1926 في الولايات المتحدة. كان التحمل (1924-1925) آخر مصنع للسيارة البخارية لبدء العمليات. استمرت شركة American / Derr في إعادة تجهيز سيارات الإنتاج من مختلف الماركات المزودة بمحركات بخارية ، وكانت شركة Doble آخر مصنع للسيارة البخارية. توقفت عن العمل في عام 1930.

عودة – هواة ، تلوث الهواء ، وأزمات الوقود
من 1940s فصاعدا ، تم بناء مختلف السيارات البخارية ، وعادة عن طريق المتحمسين. ومن بين أولئك الذين تم ذكرهم ، تشارلز كين ، Cal William’s 1950 Ford Conversion ، Forrest R Detrick’s 1957 Detrick S-101 prototype ، و Harley Peterson’s Stanley powered Peterson. شيد Detrick من قبل Detrick و William H Mehrling و Lee Gaeke الذين صمموا المحرك على أساس Stanley.

بدأ تشارلز كين بناء سيارة بخارية في عام 1940 بهدف إعادة تصنيع سيارة البخار. كان لعائلة كين تاريخ طويل من المشاركة في الدفع البخاري الذي يعود إلى جده الأكبر في ثلاثينيات القرن التاسع عشر ، والذي ساعد في بناء قاطرات البخارية المبكرة. استخدمت سيارته الأولى ، وهي سيارة بلايموث كوبيه ، محرك ستانلي. في عام 1948 و 1949 ، استخدم كين أبنر دوبلي لإنشاء محرك بخاري أقوى ، الإصدار الرابع. استخدم هذا في سيارة رياضية La Dawri Victress S4. كل من هذه السيارات لا تزال موجودة. توفي كين في عام 1969 قبل الانتهاء من سيارة أخرى. تم تدمير أوراقه وأنماطه في ذلك الوقت.

في 1950s ، كان الصانع الوحيد للتحقيق في السيارات البخارية باكستون. طور Abner Doble محرك Doble Ultimax لسيارة Paxton Phoenix البخارية ، التي بناها قسم هندسة باكستون لشركة McCulloch Motors ، لوس أنجلوس. كانت القدرة القصوى للمحرك 120 حصان (89 كيلو واط). تم استخدام فورد كوبيه كسرير اختبار للمحرك. تم إسقاط المشروع في نهاية المطاف في عام 1954.

في عام 1957 ، بدأت شركة Williams Engine Incorporated of Ambler في تقديم تحويلات محرك البخار للسيارات الحالية للإنتاج. عندما أصبح تلوث الهواء قضية مهمة لكاليفورنيا في منتصف الستينيات ، شجعت الدولة التحقيق في استخدام السيارات التي تعمل بالبخار. دفعت أزمات الوقود في أوائل السبعينيات إلى مزيد من العمل. أي من هذا أدى إلى تجديد صناعة السيارات بالبخار.

وتبقى السيارات البخارية مجالا للمتحمسين ، والتجريب العرضي من قبل الشركات المصنعة ، والراغبين في إنشاء سجلات سرعة الأرض التي تعمل بالطاقة البخارية.

أثر تشريعات كاليفورنيا
في عام 1967 ، أنشأت كاليفورنيا مجلس كاليفورنيا للموارد الجوية وبدأت في تنفيذ تشريعات للحد بشكل كبير من انبعاثات العادم. وقد أدى هذا إلى تجديد الاهتمام بالوقود البديل للمركبات الآلية وتجدد الاهتمام بالسيارات التي تعمل بالبخار في الولاية.

نشأت فكرة وجود سيارات دورية مزودة بمحركات بخارية من اجتماع غير رسمي في مارس 1968 لأعضاء لجنة النقل في جمعية كاليفورنيا. في المناقشة ، اقترح كارستن فيج ، المحامي الملحق باللجنة ، أن يتم تزويد ست سيارات بمحركات بخارية لاختبارها من قبل رؤساء شرطة مقاطعة كاليفورنيا. تم تمرير مشروع قانون من قبل السلطة التشريعية لتمويل المحاكمة.

في عام 1969 ، بدأت دورية الطرق السريعة في كاليفورنيا المشروع تحت إشراف المفتش ديفيد S Luethje للتحقيق في جدوى استخدام السيارات ذات المحركات البخارية. في البداية ، وافقت شركة جنرال موتورز على دفع مبلغ 20 ألف دولار إلى شركة متخصصة في تكلفة تطوير محرك دورة رانكين ، وتصل إلى 100 ألف دولار لتجهيز ست سيارات أولدزموبيل ديلمونت 88 كمركبات دورية عملياتية. انخفضت هذه الصفقة بسبب رفض مصنعي سيارات رانكين عرض جنرال موتورز.

تم تنقيح الخطة وتم تعديل دودج بولاراس 1969 مع محركات البخار للاختبار. كان من المقرر أن يتم تعديل سيارة واحدة من دون دون جونسون من شركة ثيرموديناميك سيستمز ، والثانية من قبل شركة ليري بي ليرز لير موتورز إنكوربوريتد. في ذلك الوقت ، كانت الهيئة التشريعية لولاية كاليفورنيا تطبق لوائح صارمة لمكافحة التلوث للسيارات ، وكان رئيس لجنة النقل في الجمعية ، جون فرانسيس فوران ، داعماً للفكرة. كما تقترح اللجنة اختبار أربع حافلات تعمل بالبخار في منطقة خليج سان فرانسيسكو في ذلك العام.

بدلا من بولارا ، أعطيت أنظمة الثيرموديناميك (التي سميت فيما بعد بالبخار جنرال ستيم) ، نموذج قديم من طراز أولدزموبيل ديلمونت 88. أعطيت لير بولارا لكن لا يبدو أنه قد تم بناؤه. أعطيت كلا الشركتين 6 أشهر لإكمال مشاريعهما مع اكتمال Lear في 1 أغسطس 1969. لم يتم الانتهاء من السيارة في الموعد المحدد وفي نوفمبر 1969 ، تم الإبلاغ عن Lear قوله أن السيارة ستكون جاهزة في 3 أشهر. كان تحديث Lear الوحيد المعروف هو شيفروليه مونتي كارلو لا علاقة له بالمشروع. أما بالنسبة للمشروع ، يبدو أنه لم يكتمل ، مع انسحاب لير بحلول ديسمبر.

في عام 1969 ، أعلنت الإدارة الوطنية لمكافحة تلوث الهواء عن منافسة للحصول على عقد لتصميم محرك بخار عملي للركاب. خمس شركات دخلت. كانوا اتحاد شركات أبحاث التخطيط ومؤسسة STP ؛ معهد باتيل التذكاري ، كولومبوس ، أوهايو ؛ شركة كونتيننتال موتورز ، ديترويت. قسم الطيران فائزا من لينغ ، تيمكو ، اشترى ، دالاس. وثرمو الكترون كوربوريشن ، والثام ، ماساتشوستس.

قدمت جنرال موتورز سيارتين تجريبيتين تعملان بالبخار في عام 1969. أحدهما كان SE 124 على أساس شفروليه شيفللي المحول والآخر تم تعيينه SE 101 على أساس سباق بونتياك الكبرى. وقد تم استبدال محرك البنزين القياسي SE 124 بمحرك بخاري بقوة 50 حصاناً من طراز Besler V4 ، وذلك باستخدام براءة اختراع دوبلي 1920. تم تزويد SE 101 بمحرك بخاري بقوة 160 حصان تم تطويره بواسطة GM Engineering. تم نقل الطاقة عبر علبة تروس أوتوماتيكية. كانت النتائج مخيبة للآمال. كان المحرك البخاري ثقيلًا وزاد وزنه بمقدار 300 كيلوجرام من محرك V8 القياسي وأعطى حوالي نصف الطاقة.

في أكتوبر 1969 ، وضع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا تحديًا لسباق أغسطس 1970 من كامبريدج ، ماساشوستس إلى باسادينا ، كاليفورنيا لأي كلية ترغب في المشاركة فيها. كان السباق مفتوحًا للكهرباء ، والبخار ، طاقة التوربين ومحركات الاحتراق الداخلي: محركات تعمل بالوقود السائل تعمل بالوقود والغازية والهجينة. دخلت سيارتين تعملان بالبخار السباق. جامعة كاليفورنيا ، سان دييجو المعدلة AMC Javelin و Worcester Polytechnic Institute الذي تم تحويله عام 1970 شيفيلد شيفل يدعى غلاية الشاي. كلاهما تسرب في اليوم الثاني من السباق.

أصدرت الجمعية في ولاية كاليفورنيا تشريعاً في عام 1972 للتعاقد مع شركتين لتطوير السيارات التي تعمل بالبخار. هم كانوا [أروجيت] سائل صاروخ شركة ساكرامنتو و [ستيم بوور] أنظمة من [سن ديغو]. قامت Aerojet بتركيب توربين بخاري في سيارة شيفروليه فيغا ، في حين قامت شركة Steam Power Systems ببناء الهولندي ، وهي سيارة تحمل اسم مؤسس الشركة ، Cornelius Dutcher. تم اختبار كلا سيارتين بحلول عام 1974 ولكن لم يتم إنتاج أي من السيارات. يتم عرض الهولندي في متحف Petersen Automotive في لوس أنجلوس.

سيارات البخار الحديثة
بعد أن اختفت من السوق لعدة عقود ، عادت السيارات التي تحمل هذا النوع من الجر إلى الظهور في مرحلة النموذج الأولي في النصف الثاني من القرن العشرين. إن المحرك البخاري ، في الواقع ، إذا تم إنتاجه باستخدام التقنيات الحديثة ، لديه العديد من الخصائص التي تجعله صالحًا كنظام دفع بديل.

التطورات التكنولوجية
الجدة الرئيسية للمحركات البخارية المعاصرة ، مقارنة بتلك الموجودة في أوائل القرن العشرين ، هي تقليل وزن المكونات التي تشكل نظام الدفع. وبفضل التقدم التكنولوجي ، فقد كان من الممكن بالفعل جعل أبعاد مولد البخار والمكثف متواضعة. وقد تحقق ذلك عن طريق خفض كتلة السوائل العاملة (الماء) بشكل كبير ، وزيادة سطح التبادل الحراري وتحسين كفاءة المولد. تجعل المعدات الحديثة من السهل تنظيم الاحتراق وإمدادات المياه. ونتيجة لذلك ، يمكن الحصول على البخار في ظروف تشغيل دقيقة للغاية (وبعبارة أخرى ، يمكن الحصول عليها بدرجة حرارة وضغط دقيقين للغاية). كما يمكن لأنظمة كشف الأدوات تسريع تكييف معلمات التشغيل مع المعلمات المثلى ، والتي ترتبط أيضاً بجملة أمور منها ظروف القيادة. مع تقدم التكنولوجيا ، لم يعد هذا النوع من المحركات يتأثر بمشكلة الوقت اللازم لبدء التشغيل ، والذي أصبح في الواقع بضع ثوان.

المحرك البخاري أكثر تقنياً بكثير من خصائص الوقود المستخدم مقارنة بالاحتراق الداخلي. كما أن الاحتراق المتواصل (وليس “الإنفجار”) ، الذي يتم التحكم فيه بشكل فعال وإجراءه بطريقة مثلى ، بالإضافة إلى تقليل التلوث ، يسمح أيضًا باستخدام أنواع الوقود المختلفة الصديقة للبيئة مع اللوائح الحالية لمكافحة التلوث (مثل الزيوت النباتية الخام والكحوليات ، وما إلى ذلك). بالإضافة إلى ذلك ، بالمقارنة مع محركات الاحتراق الداخلي ، توفر المحركات البخارية أعلى إنتاجية ولا تتطلب ، كما سبق ذكره ، انتقالًا معقدًا. عندما تكون السيارة ثابتة ، على سبيل المثال عند الإشارة الضوئية ، تعمل المرجل في وضع “الاستعداد” (أي في ظروف الحفاظ على درجة الحرارة وضغط البخار) ويكون المحرك ثابتًا ؛ ولهذا السبب ، فإن المحرك ، بخلاف محرك الاحتراق الداخلي ، يستهلك طاقة قليلة جدًا ولا ينتج عنه أي ضجيج.

في الواقع ، في المحركات البخارية الحديثة ، لم يعد هناك “مرجل” بالمعنى السليم للمصطلح: يتكون مولد البخار من سلسلة مبخرات تتكون من حزم رقيقة جدًا من الأنابيب ، أو أجهزة أخرى ذات سطح عال جدًا من تبادل يحتوي على القليل جدا من الماء. يتم احتواء الماء والبخار في دائرة محكمة الإغلاق وبالتالي فإن الحد الأدنى لتعبئة سائل العمل ليس ضروريًا. كما هو الحال مع جميع الدوائر المغلقة ، يعتبر السائل المستخدم منتجًا تقنيًا خالصًا ، وعلى الرغم من أنه ماء ، إلا أنه ليس شائعًا ، بل إنه في الواقع مطهر ومعدن ومحلول.

بما أن استخدام المواد الخاصة قد تم استخدامه على نطاق واسع في المحركات البخارية الحديثة ، فإن استخدام زيوت التشحيم التقليدية المعتمدة على الزيوت أصبح غير ذي جدوى. إن وظيفة التشحيم الخاصة بهم تتم في الواقع بطريقة ممتازة بواسطة سائل التشغيل نفسه ، سواء في شكل الماء أو في شكل بخار. في المحرك البخاري ، كان زيت التشحيم المعدني في الماضي السبب الرئيسي للأضرار ، وعدم الموثوقية والأعطال. في الواقع ، بعد الاستحلاب بالماء والبخار ، أصبح الأمر ملامسا للأسطح الساخنة والمتفحمة بسرعة. تسببت المخلفات الكربونية والمستحلبات الجيلاتينية المودعة على أسطح التبادل في إتلاف نقل الحرارة ، مما أدى إلى انسداد أنابيب المكثف ، مما أجبرها على تدخلات الصيانة المستمرة والمكلفة ، مما جعل الإدارة مكلفة وغير موثوقة في نهاية المطاف.

سيارات اندي
كل من جونسون ولير كانا يفكران في بناء سيارات تعمل بالطاقة البخارية لشركة إندي 500 ، وجونسون لأول مرة في أوائل الستينيات من القرن الماضي عندما كان لديهما ديناميكا البخار المتحكم بهما ، وفي عام 1968 مع نظام ثيرموديناميك وأنظمة لير في عام 1969. تم التفكير في سيارة سباق بخارية ثالثة من قبل كونسورتيوم للتخطيط مؤسسة البحوث وشركة آندي غرانتيلي من شركة STP. تابع لير الفكرة وقام ببناء سيارة ، ولكن نفدت الأموال أثناء محاولة تطوير المحرك. ويعتقد أن السيارة موجودة في المتحف الوطني للسيارات والشاحنات في الولايات المتحدة في أوبورن بولاية إنديانا. كما لوحظ أن جونسون يعمل في طائرة هليكوبتر تعمل بالطاقة البخارية.

كما أعلن ويليام دي تومسون ، وهو مهندس متقاعد في سان دييغو ، يبلغ من العمر 69 عاماً ، أنه يعتزم دخول سيارة سباق تعمل بالطاقة البخارية. كان طومسون يعمل على سيارة فاخرة تبلغ تكلفتها 35 ألف دولار ، وكان ينوي استخدام محرك السيارة في سيارة السباق. وقد ادعى أن لديه ما يقرب من 250 طلبًا لشراء سيارته. بالمقارنة ، تكلف Rolls Royces حوالي 17000 دولار في ذلك الوقت.

دونالد هيلي
مع انسحاب لير من محاولة صنع سيارة بخارية ، قرر دونالد هيلي جعل تكنولوجيا سيارة البخار الأساسية أكثر انسجاما مع ستانلي أو دوبلي واستهدفت المتحمسين. خطط أن تكون السيارة في الإنتاج بحلول عام 1971.

تيد بريتشارد فالكون
أنشأ إدوارد بريتشارد سيارة فورد فالكون موديل 1963 التي تعمل بالبخار عام 1972. تم تقييمها من قبل الحكومة الفيدرالية الأسترالية وتم نقلها أيضًا إلى الولايات المتحدة لأغراض ترويجية.

سيارة بخار Saab و Ranotor
نتيجة لأزمة النفط عام 1973 ، بدأت شركة SAAB مشروعًا في عام 1974 تحت اسم ULF (اختصار لـ UTF luftföroreningar ، السويدي من أجل تلوث الهواء) برئاسة Dr. Ove Platell الذي صنع نموذجًا أوليًا لسيارة تعمل بالطاقة البخارية. وقد استخدم المحرك مولد بخار كهربائى متعدد المواضع بقدرة 28 رطلاً مع أنبوب بقطر 1 ملم وبسرعة 16 جالون في الساعة ، وكان الهدف منه إنتاج 160 حصاناً (119 كيلوواط) من الطاقة المستمرة ، وكان تقريباً حجم كبطارية سيارة قياسية. تم تجنب فترات البدء الطويلة باستخدام الهواء المضغوط وتخزينها عند تشغيل السيارة لتشغيل السيارة عند البدء حتى يتم بناء ضغط البخار الكافي. يستخدم المحرك صمام دوار مخروطي مصنوع من نيتريد البورون النقي. للحفاظ على المياه ، تم استخدام نظام مياه محكمة الإغلاق.

بيلاند باخرة
في عام 1974 ، أنتج المصمم البريطاني بيتر بيلاندين أول جهاز بيلاند باخرة لعقد مع حكومة جنوب أستراليا. كان لديها هيكل من الزجاج المصنوع من الألياف الزجاجية (على أساس Pelland Sports المحرك الاحتراق الداخلي) واستخدم محرك مركب ثنائي الأسطوانة مزدوج التأثير. وقد تم الاحتفاظ بها في متحف السيارات الوطني في بيردوود ، جنوب أستراليا.

في عام 1977 ، تم بناء سيارة Pelland Mk II البخارية ، وهذه المرة من قبل شركة Pelland Engineering في المملكة المتحدة. كان لها محرك مزدوج المفعول ذو ثلاث اسطوانات في تكوين “عريض السهم” ، مثبت في هيكل فولاذي أنبوبي مع جسم كيفلر ، يعطي وزن إجمالي يبلغ 1،050 رطل (476 كجم). غير معقدة وغير قوية ، وادعى المحرك البخاري لإعطاء أداء خالية من المتاعب وفعالة. كان لها عزم دوران ضخم (1،100 قدم مكعب أو 1500 نيوتن متر) في دورات محرك صفر ، ويمكن أن تتسارع من 0 إلى 60 ميل في الساعة (0 إلى 97 كم / ساعة) في أقل من 8 ثوان.

قام بيلاندني بعدة محاولات لكسر سجل سرعة الأرض بالنسبة للطاقة البخارية ، ولكن تم إحباطه بسبب المشاكل الفنية. [حدد] عودة بيلاندين إلى أستراليا في التسعينيات حيث واصل تطوير الباخرة. الإصدار الأخير هو مارك الرابع.

Enginion Steamcell
منذ عام 1996 ، كانت شركة تابعة لمجموعة R & D لمجموعة Volkswagen تدعى Enginion AG تقوم بتطوير نظام يسمى ZEE (Zero Emissions Engine). أنتجت البخار على الفور تقريبا دون لهب مفتوح ، واستغرق 30 ثانية للوصول إلى الحد الأقصى من الطاقة من بداية باردة. كان نموذجهم الثالث EZEE03 عبارة عن وحدة بثلاث أسطوانات كان من المقرر وضعها في سيارة شكودا فابيا. تم وصف EZEE03 على أنه محرك “ثنائي الشوط” (أي مفعول منفرد) من إزاحة 1000 cc (61 cu in) ، مما ينتج ما يصل إلى 220 حصان (164 كيلوواط) (500 نيوتن متر أو 369 قدمًا). [وصلة ميتة] قيل ان انبعاثات العادم أقل بكثير من معيار SULEV. كان لديها محرك oilless مع بطانات اسطوانة السيراميك باستخدام البخار بدلا من النفط بمثابة زيوت التشحيم. ومع ذلك ، وجد Enginion أن السوق لم يكن جاهزا للسيارات البخارية ، لذلك اختاروا بدلا من ذلك تطوير نظام الطاقة / مولد التدفئة Steamcell على أساس تكنولوجيا مماثلة.

النماذج الأولية المنتجة
بعد أزمة الطاقة في عام 1973 ، طورت ساب مشروعًا – بدأ في العام التالي تحت إشراف أوف بلاتيل – الذي كان يهدف إلى بناء محرك بخاري. تم بناء نموذج أولي يحتوي على مرجل يتكون من دائرة متعددة المواسير ذات أنابيب رقيقة ذات قطر داخلي يبلغ حوالي ملليمتر واحد. أنتج مولد البخار هذا قوة 250 حصاناً وكان بحجم بطارية السيارة. من أجل السماح للبدء في النموذج الأولي على الفور ، تم توفير نظام دفع هواء مضغوط إضافي. تم تجهيز المحرك البخاري لهذه السيارة بتسعة أسطوانات.

بين عامي 1973 و 1974 أنتج المصمم البريطاني بيتر بيلاندان في أستراليا – مع علامة بيلاندني للسيارات – أول محرك بخاري له. كان المشروع نتيجة لعقد مع حكومة جنوب أستراليا. تم تصنيع هيكل السيارة والسيارة الأحادية من الألياف الزجاجية ، في حين أن الميكانيكا كانت تعتمد على الميكانيكيين 1100 و Mini. في عام 1977 ، قام بيلاندين ، بعد عودته إلى وطنه ، ببناء محرك بخاري ثان ، وهو سيارة البخار بيلاند مارك II ، هذه المرة مع علامة بيلاند الهندسية. كان محرك هذا النموذج الأخير ، الذي كان يحتوي على تكوين W ، عبارة عن ثلاث أسطوانات مزدوجة المفعول.

في التسعينات من القرن العشرين ، قامت شركة تابعة لمجموعة فولكس واجن العاملة في مجال البحث والتطوير ، Enginion AG ، بتصميم وبناء محرك بخاري يدعى “ZEE” (اختصار لـ “Zero Emissions Engine” ، أي “محرك الانبعاثات الصفرية” “”) ، التي أنتجت 220 حصاناً من الطاقة. هذا المحرك يسلم البخار على الفور تقريباً بدون استخدام اللهب الحر ولا يحتاج إلى زيوت التشحيم ، حيث أن البخار نفسه كان يستخدم لهذا الغرض. تم صنع بطانة الأسطوانة من مادة السيراميك. كما يتميز المحرك بانبعاثات ملوثة منخفضة للغاية وكفاءة أعلى من محركات الاحتراق الداخلي ، ومع ذلك ، أدركت شركة Enginion AG أن السوق ليست جاهزة للمحركات البخارية ، وأنها تفضل المضي قدمًا في تطوير محرك “Steamcell” ، أي مولد الطاقة والطاقة (التوليد المشترك) على أساس مبدأ مماثل.] وفي الواقع ، لم تتمكن الشركة من إقناع أي شركة لإنتاج محركها البخاري بكميات كبيرة.

في بداية القرن الحادي والعشرين ، جرب هاري شول محرك البخار Cyclone. يتميز هذا المحرك ، الذي يمكن أن يبدأ من البرد في حوالي عشر ثوان ويصل إلى سرعة كاملة في حوالي دقيقة واحدة ، بانبعاثات منخفضة الملوثة بشكل خاص. محرك Cyclone ، الذي تم إنتاجه ضمن “Cyclone Power Technologies” ، لديه عائد بنسبة 46٪ ويحتوي على غرفة احتراق بالطرد المركزي ، ومن هنا جاءت التسمية.

في 25 آب (أغسطس) 2009 ، تغلب التحدي البريطاني لسيارة البخار على سجل سرعة الأرض الصالحة للسيارات البخارية.استمر هذا السجل منذ عام 1906 عندما تم تسجيله ، كما سبق ذكره ، من قبل ستانلي روكيت. تم بناء السجل الجديد ، الذي كان 225.055 كم / ساعة ، في قاعدة ادواردز الجوية ، في صحراء موهافي بولاية كاليفورنيا. كان يقود السيارة تشارلز بورنيت الثالث. بالنظر إلى أن هذه الرئيسيات بسرعة الأرض تعتمد على معدل مرورين في اتجاهين متعاكسين خلال فترة زمنية قدرها ساعة واحدة ، تم الحصول على السرعة القصوى التي تم الوصول إليها والمسجلة في السجل المذكور مع الأخذ بعين الاعتبار المسافة البالغة 219،037 كلم / س من الممر الأول و 243،148 كلم / الساعة من الثانية. في نفس اليوم ، تم تأكيد السجل من قبل FIA. في اليوم التالي ، قام دون ويلز ، ابن أخ مالكولم كامبل ، بمحاولة جديدة مع نفس السيارة التي وصلت إلى سرعة قياسية بلغت 238.679 كم / ساعة. تم ضرب الرقم القياسي مرة أخرى على طول رحلتين متتاليتين تم حسابهما ، هذه المرة ،على مسافة كيلومتر واحد. وسجل هذا السجل أيضا من قبل FIA.