تطبيق المواد المغناطيسية في صناعة السيارات

محركات المركبات الكهربائية

محركات المركبات الكهربائية

أحد أهم تطبيقات المواد المغناطيسية في صناعة السيارات هو محركات المركبات الكهربائيةتعتمد هذه المحركات على مغناطيسات دائمة قوية، مصنوعة عادةً من عناصر أرضية نادرة مثل النيوديميوم (مغناطيسات NdFeBلتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. تتفاعل المجالات المغناطيسية التي تولدها هذه المغناطيسات مع ملفات المحرك، مما يُنتج قوة دوران قوية. يُعد هذا التصميم المدمج عالي عزم الدوران ضروريًا لتحقيق الأداء والكفاءة المطلوبين للسيارات الكهربائية. غالبًا ما يكون الجزء الدوار من المحرك مبطنًا بهذه المغناطيسات القوية، بينما يحتوي الجزء الثابت، وهو الجزء الثابت، على ملفات نحاسية.

أجهزة الاستشعار والمحركات

المواد المغناطيسية أساسية لمجموعة واسعة من أجهزة الاستشعار والمحركات التي تعمل على تعزيز وظائف السيارة وسلامتها. أجهزة استشعار تأثير هولعلى سبيل المثال، يُستخدم تأثير هول (توليد فرق جهد عبر موصل كهربائي عند تطبيق مجال مغناطيسي عمودي عليه) لقياس الموقع والسرعة والقرب. تُستخدم هذه المستشعرات في:

  • أنظمة المكابح المانعة للانغلاق (ABS): إنها تكتشف سرعة العجلات لمنع الانزلاق.
  • مستشعرات موضع العمود المرفقي وعمود الكامات: أنها تحدد توقيت المحرك.
  • مستشعرات موضع الخانق: يقومون بقياس موضع دواسة الوقود.

علاوة على ذلك، تُستخدم المواد المغناطيسية في الملفات اللولبية والمرحلات التي تُشغّل وظائف مُختلفة، مثل أقفال الأبواب، وحاقنات الوقود، وناقلات الحركة الأوتوماتيكية. تستخدم هذه الأجهزة ملفًا كهرومغناطيسيًا (تطبيق مغناطيسي ناعم) لإنشاء مجال مغناطيسي مؤقت يُحرّك مكبسًا أو يُغلق مفتاحًا.

أجهزة الاستشعار والمحركات المغناطيسية

التطبيقات المتقدمة والاتجاهات المستقبلية

مع تحوّل صناعة السيارات نحو الكهربة والقيادة الذاتية، يتزايد الطلب على المواد المغناطيسية المتقدمة. ستركز التطبيقات المستقبلية على:

  • محركات ذات كفاءة أعلى: ويجري حاليًا البحث لتطوير مواد مغناطيسية جديدة يمكنها العمل في درجات حرارة أعلى وتوفر كفاءة طاقة أكبر، مما يقلل الحاجة إلى أنظمة تبريد مكثفة ويزيد من نطاق البطارية.
  • الشحن اللاسلكي: الحث المغناطيسي هو المبدأ الأساسي وراء الشحن اللاسلكي للسيارات الكهربائية. تُولّد لوحة الشحن المزودة بملف مجالًا مغناطيسيًا يُحفّز تيارًا في ملف ثانوي بالمركبة، ناقلًا الطاقة دون أي اتصال مادي.
  • تكنولوجيا ماجليف: على الرغم من شيوع استخدام تقنية التعليق المغناطيسي في القطارات حاليًا، إلا أنه من الممكن تطبيقها يومًا ما على أنظمة تعليق المركبات، مما يوفر رحلة أكثر سلاسة وتحكمًا.

يرتبط مستقبل صناعة السيارات ارتباطًا وثيقًا بالتقدم في تكنولوجيا المغناطيس، مما يؤدي إلى الابتكار في الكفاءة والسلامة والأداء.