دراجة نارية

كانت دراجة دايملر رايتفاجن أول دراجة نارية تعمل بمحرك احتراق داخلي وبنزين . صممها وبناها المخترعان الألمانيان غوتليب دايملر وويلهلم مايباخ في باد كانشتات ، ألمانيا، عام 1885. ^{[ 8 ]} تميزت هذه الدراجة عن دراجات الأمان والدراجات الهوائية غير المريحة في ذلك الوقت، إذ كانت زاوية محور التوجيه فيها صفر درجة ، ولم يكن بها أي انحراف في الشوكة الأمامية ، وبالتالي لم تستخدم مبادئ ديناميكيات الدراجات الهوائية والنارية التي طُورت قبل نحو 70 عامًا. وبدلًا من ذلك، اعتمدت على عجلتين جانبيتين للحفاظ على توازنها أثناء الانعطاف. ^{[ 9 ]}

أطلق المخترعون على اختراعهم اسم " ريتواجن " (سيارة الركوب). وقد صُممت كمنصة اختبار سريعة لمحركهم الجديد، وليست نموذجًا أوليًا حقيقيًا للمركبة. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

كان أول تصميم تجاري لدراجة ذاتية الدفع تصميمًا ثلاثي العجلات يُسمى دراجة بتلر التي تعمل بالبنزين، وقد ابتكره إدوارد بتلر في إنجلترا عام 1884. ^{[ 12 ]} عرض بتلر مخططاته للمركبة في معرض ستانلي للدراجات في لندن عام 1884. تم بناء المركبة بواسطة شركة ميريويذر لمحركات الإطفاء في غرينتش عام 1888. ^{[ 13 ]}

كانت دراجة بتلر البنزينية مركبة ثلاثية العجلات، حيث كانت العجلة الخلفية تُدار مباشرةً بواسطة محرك ثنائي الأسطوانات مسطح رباعي الأشواط ، بقوة 0.47 كيلوواط (5/8 حصان) ، وسعة 40 سم مكعب (2.4 بوصة مكعبة ) ، وأبعاد 57 مم × 127 مم (قطر الأسطوانة × الشوط) ، مع استبدال نظام الإشعال المغناطيسي بنظام ملف الإشعال والبطارية. كان المحرك مزودًا بصمامات دوارة ومكربن ​​يعمل بنظام التغذية العائمة (قبل خمس سنوات من ظهور مايباخ )، ونظام توجيه أكرمان ، وكلها كانت من أحدث التقنيات في ذلك الوقت. كان التشغيل يتم بواسطة الهواء المضغوط. كان المحرك مُبردًا بالسوائل، مع وجود مشعاع فوق العجلة الخلفية الدافعة. كانت السرعة تُتحكم بواسطة ذراع صمام الخانق . لم يكن هناك نظام فرامل ؛ وكانت المركبة تُوقف برفع وخفض العجلة الخلفية الدافعة باستخدام ذراع يُشغل بالقدم ؛ وكان وزن الآلة مُحملاً بواسطة عجلتين صغيرتين دوارتين. كان السائق يجلس بين العجلات الأمامية. إلا أن التجربة لم تكن ناجحة، إذ فشل باتلر في إيجاد الدعم المالي الكافي. ^{[ 14 ]}           

استبعدت العديد من الجهات المختصة الدراجات النارية التي تعمل بالبخار أو الكهرباء أو الديزل من تعريف "الدراجة النارية"، وتعتبر دراجة دايملر رايتفاجن أول دراجة نارية في العالم. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} ونظرًا للانتشار السريع لاستخدام الدراجات النارية الكهربائية عالميًا، ^{[ 18 ]} فإن حصر تعريف "الدراجات النارية" بالدراجات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي فقط بات يمثل إشكالية متزايدة. مع ذلك، كانت أولى الدراجات النارية التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي (التي تعمل بالبترول)، مثل دراجة رايتفاجن الألمانية ، أولى الدراجات النارية العملية. ^{[ 16 ] [ 19 ] [ 20 ]}

إذا اعتبرنا مركبة ذات عجلتين تعمل بالبخار دراجة نارية، فإن أولى الدراجات النارية التي صُنعت هي دراجة ميشو-بيرو البخارية الفرنسية، التي قُدِّم طلب براءة اختراعها في ديسمبر 1868، ^{[ 10 ] [ 11 ]} والتي بُنيت في نفس وقت دراجة روبر البخارية الأمريكية ، التي بناها سيلفستر هـ. روبر من روكسبري، ماساتشوستس ، ^{[ 10 ] [ 11 ]} والذي كان يعرض آلته في المعارض والسيرك في شرق الولايات المتحدة منذ عام 1867. ^{[ 8 ]} بنى روبر حوالي 10 سيارات ودراجات بخارية من ستينيات القرن التاسع عشر حتى وفاته عام 1896. ^{[ 17 ]}

في عام 1894، أصبحت شركة هيلدبراند وولفمولر أول شركة تنتج دراجة نارية بكميات تجارية، وأول شركة تُطلق عليها اسم دراجة نارية ( بالألمانية : Motorrad ). ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 17 ] [ 21 ]} بدأت شركة إكسلسيور موتور ، التي كانت في الأصل شركة لتصنيع الدراجات الهوائية مقرها في كوفنتري ، إنجلترا، إنتاج أول طراز دراجة نارية لها في عام 1896.

كانت أول دراجة نارية إنتاجية في الولايات المتحدة هي دراجة أورينت-أستر، التي بناها تشارلز ميتز في عام 1898 في مصنعه في والثام، ماساتشوستس .

في بدايات تاريخ الدراجات النارية، قام العديد من مصنعي الدراجات الهوائية بتكييف تصاميمهم لتلائم محركات الاحتراق الداخلي الجديدة. ومع ازدياد قوة المحركات وتطور التصاميم لتتجاوز أصول الدراجات الهوائية، ازداد عدد مصنعي الدراجات النارية. وانتقل العديد من مخترعي القرن التاسع عشر الذين عملوا على الدراجات النارية الأولى إلى اختراعات أخرى. فعلى سبيل المثال، اتجه كل من دايملر وروبر إلى تطوير السيارات.

في أواخر القرن التاسع عشر، تأسست أولى شركات الإنتاج الضخم الكبرى. ففي عام ١٨٩٨، بدأت شركة ترايمف للدراجات النارية في إنجلترا بإنتاج الدراجات النارية، وبحلول عام ١٩٠٣، كانت تنتج أكثر من ٥٠٠ دراجة. ومن بين الشركات البريطانية الأخرى التي بدأت إنتاج الدراجات النارية في أعوام ١٨٩٩، و١٩٠٢، و١٩٠٧، و١٩١٠ على التوالي: رويال إنفيلد ، ونورتون ، ودوغلاس للدراجات النارية ، وشركة برمنغهام للأسلحة الصغيرة . ^{[ ٢٢ ]} بدأت شركة إنديان الإنتاج في عام ١٩٠١، وتأسست شركة هارلي-ديفيدسون بعد ذلك بعامين. وبحلول اندلاع الحرب العالمية الأولى، كانت إنديان أكبر مصنّع للدراجات النارية في العالم، ^{[ ٢٣ ] [ ٢٤ ]} حيث كانت تنتج أكثر من ٢٠٠٠٠ دراجة سنويًا. ^{[ ٢٥ ]}

خلال الحرب العالمية الأولى، ازداد إنتاج الدراجات النارية بشكل كبير لدعم المجهود الحربي وتوفير اتصالات فعّالة مع قوات الخطوط الأمامية. واستُبدل الرسل على الخيول بسائقي الدراجات النارية الذين ينقلون الرسائل ويقومون بأعمال الاستطلاع ويعملون كشرطة عسكرية. وخصصت شركة هارلي-ديفيدسون الأمريكية أكثر من 50% من إنتاجها للعقود العسكرية بحلول نهاية الحرب. وباعت شركة ترايمف البريطانية للدراجات النارية أكثر من 30,000 دراجة من طراز ترايمف تايب إتش لقوات الحلفاء خلال الحرب. وكان طراز إتش، الذي يعمل بحزام للعجلات الخلفية، مزودًا بمحرك أحادي الأسطوانة رباعي الأشواط مبرد بالهواء سعة 499 سم ​​مكعب (30.5 بوصة مكعبة) . كما كان أول دراجة ترايمف بدون دواسات . ^{[ 26 ]}   

يُعتبر طراز H تحديدًا، من وجهة نظر الكثيرين، أول دراجة نارية "حديثة". ^{[ 27 ]} طُرحت هذه الدراجة في عام 1915، وكانت مزودة  بمحرك رباعي الأشواط ذي صمامات جانبية سعة 550 سم مكعب، وعلبة تروس ثلاثية السرعات، ونظام نقل حركة بالحزام. وقد لاقت رواجًا كبيرًا بين مستخدميها حتى لُقّبت بـ"ترايمف الموثوقة". ^{[ 28 ]}

بحلول عام 1920، كانت هارلي-ديفيدسون أكبر شركة مصنعة للدراجات النارية، ^{[ 29 ]} حيث كانت دراجاتها النارية تُباع من قبل وكلاء في 67 دولة. ^{[ 30 ] [ 31 ]}

من بين العديد من مصنعي الدراجات النارية البريطانيين، برزت شركة تشاتر-ليا بطرازاتها ثنائية الأسطوانات، ثم طرازاتها أحادية الأسطوانة الكبيرة في عشرينيات القرن الماضي. في البداية، وباستخدام محرك بلاكبيرن ذي الصمامات العلوية المُعدّل من تصميم وودمان، أصبحت أول دراجة نارية بسعة 350 سم مكعب تتجاوز سرعة 160 كم /ساعة ، مسجلةً سرعة 162.24 كم /ساعة في سباق الكيلومتر الطائر خلال أبريل 1924. ^{[ 11 ]} لاحقًا، حققت تشاتر-ليا رقمًا قياسيًا عالميًا في سباق الكيلومتر الطائر للدراجات النارية بسعة 350 و500 سم مكعب بسرعة 165.6 كم /ساعة . أنتجت تشاتر-ليا نسخًا مختلفة من هذه الطرازات الرياضية الرائدة عالميًا، واكتسبت شعبية واسعة بين المتسابقين في سباق جزيرة مان تي تي.      

بحلول أواخر عشرينيات أو أوائل ثلاثينيات القرن العشرين، أصبحت شركة DKW في ألمانيا أكبر مصنّع. ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

في خمسينيات القرن العشرين، بدأ التصميم الانسيابي يلعب دورًا متزايدًا في تطوير دراجات السباق النارية، وشكّل غطاء المحرك الأمامي ذو الشكل البيضاوي إمكانية إحداث تغييرات جذرية في تصميم الدراجات النارية. وكانت شركتا NSU وموتو جوزي في طليعة هذا التطور، حيث أنتجتا تصاميم ثورية سبقت عصرها. ^{[ 35 ]} أنتجت NSU التصميم الأكثر تقدمًا، ولكن بعد وفاة أربعة من سائقيها في مواسم 1954-1956، تخلّت عن المزيد من التطوير وانسحبت من سباقات الجائزة الكبرى للدراجات النارية . ^{[ 36 ]}

أنتجت شركة موتو جوزي دراجات سباق تنافسية، وحققت سلسلة من الانتصارات حتى نهاية عام 1957. ^{[ 37 ]} وفي العام التالي، 1958، حظر الاتحاد الدولي للدراجات النارية (FIM) استخدام الدراجات ذات الهيكل الكامل في السباقات نظرًا لمخاوف تتعلق بالسلامة.

من الستينيات وحتى التسعينيات، كانت الدراجات النارية الصغيرة ثنائية الأشواط شائعة في جميع أنحاء العالم، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عمل والتر كادن الألماني الشرقي على المحركات في الخمسينيات. ^{[ 38 ]}

في القرن الحادي والعشرين، تهيمن شركات الدراجات النارية الهندية واليابانية بشكل رئيسي على صناعة الدراجات النارية. فإلى جانب الدراجات النارية ذات السعات الكبيرة، يوجد سوق واسع للدراجات النارية ذات السعات الصغيرة (أقل من 300  سم مكعب)، والتي تتركز في الغالب في الدول الآسيوية والأفريقية، وتُصنّع في الصين والهند. ومن الأمثلة اليابانية على ذلك دراجة هوندا سوبر كاب موديل 1958 ، التي أصبحت المركبة الأكثر مبيعًا على الإطلاق، حيث بلغ إنتاجها 60 مليون وحدة في أبريل 2008. ^{[ 39 ]} أما اليوم، فتسيطر على هذا القطاع شركات هندية في الغالب ، مع بروز شركة هيرو موتوكورب كأكبر مصنّع للدراجات النارية في العالم. وقد بيع من طراز سبليندور التابع لها أكثر من 8.5 مليون دراجة حتى الآن. ^{[ 40 ]} ومن بين المنتجين الرئيسيين الآخرين شركتا باجاج وتي في إس موتورز . ^{[ 41 ]} 

تُعنى صناعة الدراجات النارية بهندسة وتصنيع وتجميع مكونات وأنظمة الدراجة النارية، مما يُحقق الأداء والتكلفة والجماليات التي يرغب بها المصمم. وباستثناءات قليلة، اعتمدت صناعة الدراجات النارية الحديثة المنتجة بكميات كبيرة على هيكل فولاذي أو ألومنيوم ، وشوكة تلسكوبية تحمل العجلة الأمامية، ومكابح قرصية . ويمكن إضافة بعض أجزاء الهيكل الأخرى، المصممة إما لأسباب جمالية أو لتحسين الأداء. ويتكون محرك البنزين عادةً من أسطوانة واحدة إلى أربع أسطوانات (وفي حالات أقل شيوعًا، يصل إلى ثماني أسطوانات)، وهو مُقترن بناقل حركة يدوي متسلسل بخمس أو ست سرعات ، يُحرك العجلة الخلفية المثبتة على ذراع التأرجح بواسطة سلسلة أو عمود إدارة أو حزام . ويمكن إجراء الإصلاح باستخدام رافعة دراجات نارية .

يختلف معدل استهلاك الوقود للدراجات النارية اختلافًا كبيرًا باختلاف سعة المحرك وأسلوب القيادة. حققت دراجة هوندا XL125 من طراز ماتزو ماتسوزاوا، ذات التصميم الانسيابي والغطاء الكامل، معدل استهلاك وقود بلغ 470 ميلًا _{للغالون الأمريكي} (0.50 لتر/100 كم؛ 560 ميلًا _{للغالون الإمبراطوري )} في تحدي كريغ فيتر لاقتصاد الوقود "على الطرق السريعة الحقيقية - في ظروف حقيقية". ^{[ 42 ]} وبفضل صغر سعة محركاتها ( 100-200 سم مكعب (6.1-12.2 بوصة مكعبة) )، وارتفاع نسبة القدرة إلى الكتلة، تتميز الدراجات النارية باقتصادها الجيد في استهلاك الوقود. وفي ظل ظروف ندرة الوقود، كما كان الحال في بريطانيا في خمسينيات القرن الماضي وفي الدول النامية الحديثة، تستحوذ الدراجات النارية على حصة كبيرة من سوق المركبات. في الولايات المتحدة، يبلغ متوسط ​​استهلاك الوقود للدراجات النارية 44 ميلًا للغالون الأمريكي (19 كم لكل لتر). ^{[ 43 ]}         

في عام 2013، أجرت مجلة "تقارير المستهلك" الأمريكية استطلاعًا شمل 4424 قارئًا لجمع بيانات موثوقية 4680 دراجة نارية تم شراؤها جديدة بين عامي 2009 و2012. ^{[ 45 ]} كانت أكثر المشاكل شيوعًا هي الملحقات ، والفرامل ، والأنظمة الكهربائية (بما في ذلك بادئات التشغيل ، والشحن ، والإشعال )، وأنظمة الوقود . وكانت أنواع الدراجات النارية الأكثر عرضة للمشاكل هي دراجات الرحلات، ودراجات الطرق الوعرة/الرياضية المزدوجة، ودراجات الرحلات الرياضية، ودراجات الكروزر. ^{[ 45 ]} لم يكن عدد دراجات السباق الرياضية في الاستطلاع كافيًا للوصول إلى استنتاج ذي دلالة إحصائية ، على الرغم من أن البيانات أشارت إلى موثوقية مماثلة لدراجات الكروزر. ^{[ 45 ]} قد تُعزى هذه النتائج جزئيًا إلى الملحقات، بما في ذلك تجهيزات مثل الأغطية الواقية، وحقائب الأمتعة، والإضاءة الإضافية، والتي تُضاف عادةً إلى دراجات الرحلات، ودراجات المغامرات/الرياضية المزدوجة، ودراجات الرحلات الرياضية. ^{[ 46 ]} غالبًا ما تكون مشاكل أنظمة الوقود ناتجة عن التخزين غير السليم خلال فصل الشتاء، وقد تُعزى مشاكل الفرامل أيضًا إلى سوء الصيانة. ^{[ 45 ]} من بين العلامات التجارية الخمس التي توفرت بيانات كافية لاستخلاص النتائج، تساوى كل من هوندا وكاواساكي وياماها إحصائيًا، حيث تراوحت نسبة الدراجات التي خضعت لإصلاحات كبيرة بين 11 و14% في الاستطلاع. ^{[ 45 ]} وبلغت نسبة هارلي-ديفيدسون 24%، بينما كانت نسبة دراجات بي إم دبليو أسوأ، حيث احتاجت 30% منها إلى إصلاحات كبيرة. ^{[ 45 ]} لم يكن عدد دراجات ترايمف وسوزوكي التي شملها الاستطلاع كافيًا لاستخلاص نتيجة إحصائية سليمة، على الرغم من أن دراجات سوزوكي بدت موثوقة مثل العلامات التجارية اليابانية الثلاث الأخرى، بينما كانت دراجات ترايمف مماثلة لهارلي-ديفيدسون وبي إم دبليو. ^{[ 45 ]} بلغت تكلفة ثلاثة أرباع الإصلاحات في الاستطلاع أقل من 200 دولار أمريكي، وتم إصلاح ثلثي الدراجات النارية في أقل من يومين. ^{[ 45 ]} على الرغم من انخفاض موثوقية بياناتهم نسبيًا في هذا الاستطلاع، فقد أظهر مالكو دراجات هارلي-ديفيدسون وبي إم دبليو أعلى مستويات الرضا، حيث قال ثلاثة أرباعهم إنهم سيشترون نفس الدراجة مرة أخرى، يليهم 72% من مالكي دراجات هوندا، و60 إلى 63% من مالكي دراجات كاواساكي وياماها. ^{[ 45 ]}

تحافظ الدراجات النارية ذات العجلتين على توازنها أثناء التدحرج بفضل خاصية فيزيائية تُعرف باسم حفظ الزخم الزاوي في العجلات. يتجه الزخم الزاوي على طول المحور، ويميل إلى البقاء متجهاً في ذلك الاتجاه.

تختلف أنواع الدراجات النارية في ديناميكيتها، وتؤثر هذه الديناميكيات على أداء الدراجة في ظروف معينة. فعلى سبيل المثال، توفر الدراجة ذات قاعدة العجلات الأطول شعورًا أكبر بالثبات نظرًا لانخفاض استجابتها للاضطرابات. ^{[ 47 ]} كما أن لإطارات الدراجات النارية تأثيرًا كبيرًا على التحكم.

يجب إمالة الدراجات النارية للانعطاف. وتُحدث هذه الإمالة من خلال أسلوب يُعرف باسم التوجيه المعاكس ، حيث يقوم السائق بتوجيه المقود مؤقتًا في الاتجاه المعاكس للانعطاف المطلوب. هذه الممارسة غير بديهية، ولذلك غالبًا ما تكون مربكة للمبتدئين ، وحتى للعديد من سائقي الدراجات النارية ذوي الخبرة. ^{[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]} 

بفضل قاعدة العجلات القصيرة هذه ، تستطيع الدراجات النارية توليد عزم دوران كافٍ عند العجلة الخلفية، وقوة كبح كافية عند العجلة الأمامية، لرفع العجلة المقابلة عن الطريق. تُعرف هذه الحركات، إذا نُفذت عمدًا، باسم "رفع العجلة الأمامية " و " التوقف المفاجئ " (أو "الانقلاب" على التوالي).

يمكن إضافة العديد من الميزات والملحقات إلى الدراجة النارية، سواءً كانت مُثبّتة من المصنع أو مُضافة لاحقاً . يختار مالك الدراجة هذه الملحقات لتحسين مظهرها، وسلامتها، وأدائها، وراحتها، وقد تشمل أي شيء من الأجهزة الإلكترونية المحمولة إلى العربات الجانبية والمقطورات .

يوضح الجدول التالي الحد الأقصى المسموح به قانونًا لانبعاثات مزيج الهيدروكربونات وأكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون للدراجات النارية الجديدة المباعة في الولايات المتحدة ذات سعة مكبس  تبلغ 280 سم مكعب أو أكثر . ^{[ 87 ]}

الحد الأقصى المسموح به قانونًا لانبعاثات الهيدروكربون وأول أكسيد الكربون للدراجات النارية الجديدة من الفئة الأولى والثانية (50  سم مكعب - 169  سم مكعب و 170  سم مكعب - 279  سم مكعب على التوالي) المباعة في الولايات المتحدة هو كما يلي: ^{[ 87 ]}

تتشابه معايير الانبعاثات الأوروبية للدراجات النارية مع تلك الخاصة بالسيارات. ^{[ 88 ]} يجب أن تستوفي الدراجات النارية الجديدة معايير يورو 5، ^{[ 89 ]} بينما يجب أن تستوفي السيارات معايير يورو 6D-temp. ويجري تحديث ضوابط انبعاثات الدراجات النارية، وقد اقتُرح تحديثها إلى يورو 5+ في عام 2024. ^{[ 90 ]}

في آسيا ، تُعدّ الدراجات النارية وسيلة نقل شائعة، وتُشكّل ضغطًا كبيرًا على بيئة المنطقة. ^{[ 91 ] [ 92 ]} وبسبب أعدادها الهائلة، تُساهم بشكل كبير في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وتلوث الهواء في المدن . ^{[ 92 ] [ 93 ]} في الهند ، يُمثّل النقل البري حوالي 12% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الطاقة في البلاد. _[ 94 ^{] في فيتنام} ، تُساهم الدراجات النارية بنسبة تصل إلى 87% من انبعاثات أول أكسيد الكربون و94% من الهيدروكربونات المنبعثة من المركبات في هانوي ومدينة هو تشي منه. [95] [96] [97] تُشير الدراسات البيئية إلى أن الدراجات النارية في فيتنام تُساهم بنحو 29 % من ^{أكاسيد النيتروجين ، و 90 % من أول أكسيد} الكربون، و65% من المركبات العضوية المتطايرة غير الميثانية، ونحو 38% من غبار الجسيمات الدقيقة في إجمالي انبعاثات حركة المرور. ^{[ 98 ] [ 99 ] [ 100 ]} في تايلاند ، تشير التقارير إلى أن الدراجات النارية التي تعمل بالبنزين تُصدر تلوثًا أعلى بكثير لكل كيلومتر مقارنةً بالسيارات التي تعمل بالبنزين، مما يُفاقم الضباب الدخاني في المدن. ^{[ 101 ] [ 102 ]} في سنغافورة ، أفادت وكالة البيئة الوطنية أن الدراجات النارية، على الرغم من أنها لا تُمثل سوى 15% من المركبات، إلا أنها تُساهم بأكثر من 53% من انبعاثات أول أكسيد الكربون من المركبات. ^{[ 103 ] [ 104 ]}