تطبيقات المغناطيس في قطاع السيارات

تُستخدم المغناطيسات على نطاق واسع في تصميم وتطوير قطاعات السيارات لتصنيع تصميمات آمنة ومريحة. مع استخدام المغناطيس في السيارات، تتحسن موثوقية وأداء المركبات الوظيفي وتصبح أكثر تقدمًا ومثالية للبشر. أدى استخدام المغناطيس الدائم في المركبات إلى جعل تصميم المركبات أكثر إحكاما بسبب العدد الصغير للمكونات أو الأدوات المتحركة. أدى استخدام المغناطيس إلى تقليل وزن المركبات. يعمل نظام القيادة الذاتية للمركبات على العمل مع المجال المغناطيسي، لذا أصبحت المركبات أكثر راحة وأمانًا بسبب الكشف الدقيق عن العوائق أو الأشياء على المسار. أجهزة الاستشعار المستخدمة في ADAS (نظام مساعدة السائق المتقدم) وESC (التحكم الإلكتروني في الثبات) وABS (أنظمة الفرامل المانعة للانغلاق) هي أجهزة استشعار مغناطيسية. تضمن هذه المغناطيسات التشغيل الدقيق من خلال تسجيل قيم القرب والموضع وسرعة المركبة. تُستخدم أنظمة أو آليات الكبح المتجددة على نطاق واسع في بعض المركبات الكهربائية أو الموفرة للطاقة. يتم التحكم في تدفق الوقود من الخزان إلى المحرك أيضًا بواسطة المجال المغناطيسي. تزداد كفاءة احتراق المحرك بسبب التحكم المغناطيسي في إمداد الوقود. ويقل استهلاك الوقود بسبب التحكم المغناطيسي. وقد جعل استخدام المغناطيس في السيارات الانتقال من المركبات التقليدية إلى المركبات الهجينة أو الكهربائية أمرًا سهلاً للغاية.

يقوم نظام الفرامل المتجدد هذا بتخزين الطاقة الميكانيكية للعجلات، علاوة على ذلك، يتم تحويلها إلى طاقة كهربائية تستخدم للإضاءة وأغراض الترفيه الأخرى في السيارات.

من العمليات الصغيرة إلى العمليات الأكبر حجمًا التي تتم في المركبات باستخدام المجال المغناطيسي للمغناطيس. يتم وصف الاستخدامات الرئيسية للمغناطيس في السيارات بالتفصيل في هذه المقالة.

تشغيل مضخات الوقود

تزود مضخات الوقود في المركبات المحرك بالوقود وفقًا لمتطلبات الحمل. يستخدم المحرك الكهربائي الذي يعمل على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي لتشغيل مضخات الوقود. يساعد تفاعل تدفق التيار الكهربائي في اللف مع المجال المغناطيسي على تدوير دوار المحرك وبهذه الطريقة يتم تشغيل مضخة الوقود. يعتمد أداء مضخة الوقود على التدفق الفعال والمستمر للوقود إلى المحرك وفقًا للمتطلبات. إذا كان الحث الكهرومغناطيسي في المحرك مثاليًا وفعالًا، فإن المحرك يعطي أقصى أداء ويحرك مضخة الوقود بكفاءة. إذا لم يتم استخدام مغناطيسات عالية الجودة في المحرك، فلن يتم تحقيق الأداء الجيد لمضخة الوقود.

شحن المركبات الكهربائية:

يتم شحن المركبات الكهربائية من خلال تقنية الشحن اللاسلكي. في تقنية الشحن اللاسلكي هذه، يتم نقل الطاقة الكهربائية من مصدر الطاقة إلى المركبات من خلال استخدام المجال المغناطيسي. جعلت طريقة الشحن المغناطيسي الفريدة هذه عملية الشحن أكثر راحة وبساطة.

القابض والفرامل:

تُستخدم المغناطيسات في قوابض وفرامل المركبات للتحكم. هذه القوابض المغناطيسية اقتصادية وتتطلب صيانة أقل لأنها لا تحتوي على أي اتصال مادي بين الألواح أو الأجزاء. لا يحدث تآكل أو تمزق في هذه الأنواع من القوابض والفرامل.

نظام تجميع رقائق حوض الزيت للمركبة:

يتم تشغيل نظام تجميع رقائق حوض الزيت في السيارة بمساعدة المغناطيسات. تعمل المغناطيسات كمجمعات للرقائق وتجذب الجزيئات المعدنية الضارة والمحتويات الأخرى بحيث لا يمكن خلطها بالزيت المزود للمحركات. تتكون الجزيئات المعدنية أو الرقائق بسبب تآكل أجزاء السيارة أثناء التشغيل. إذا اختلطت هذه الجزيئات بالزيت فإنها تسبب مشاكل في المحرك. يتم تقليل الاحتكاك في أجزاء المحرك والحاجة إلى تزييت إضافي واحتمال تآكل أجزاء المحرك باستخدام نظام تجميع رقائق حوض الزيت المغناطيسي. مع استخدام نظام تجميع رقائق حوض الزيت المغناطيسي في محرك السيارة، تزداد عمر وكفاءة المحرك.

أجهزة استشعار توجيه المركبات:

تعتمد آلية توجيه المركبات على الطاقة الإلكترونية بالكامل، كما تستخدم أجهزة استشعار إلكترونية لمراقبة حركة عجلات القيادة. وبعد الحصول على المعلومات المتعلقة بحركة عجلة القيادة، ترسل أجهزة الاستشعار هذه البيانات إلى نظام التحكم الذي يتخذ الإجراء المناسب. وأجهزة الاستشعار المستخدمة بشكل شائع لآلية توجيه السيارات هي أجهزة استشعار مغناطيسية. ومستشعر المغناطيس الشائع المستخدم لآلية التوجيه هو مستشعر تأثير هول، والذي يمكنه تحديد حركة عمود التوجيه. وبعد اكتشاف الحركة النسبية لعجلة القيادة، يتم توليد إشارة الجهد وإرسالها إلى نظام التحكم في المركبة الذي يستجيب بطريقة دقيقة وفعّالة. وقد جعلت آلية التوجيه التي يتم التحكم فيها مغناطيسيًا في المركبات تشغيل المركبات أكثر راحة وأمانًا وموثوقية.

المحامل المغناطيسية:

تعتبر المحامل أجزاء مهمة في المركبة لأنها تجعل التشغيل سلسًا وأقل ضوضاءً. في الوقت الحاضر، يتم استخدام المحامل المغناطيسية التي تعد فعالة واقتصادية. لذا تلعب المغناطيسات دورًا مهمًا في التشغيل السلس للمركبات.

نظام منع انغلاق المكابح:

مشغلات الوسائد الهوائية:

تُستخدم الوسائد الهوائية في أحدث السيارات والمركبات لتوفير الأمان للإنسان الذي يركب المركبات، وتُستخدم المغناطيسات الكهربائية في محركات نظام الوسائد الهوائية في المركبة للاستجابة الفعالة والسريعة لظروف الطوارئ عند الاصطدام بأي مركبة أو جسم آخر، فعندما تصطدم المركبات بالمركبات الأخرى، تساعد المحركات الكهربائية في نفخ الوسائد الهوائية، وبعد الاصطدام، تُطلق المحركات الكهربائية الهواء من الوسائد الهوائية وتعيدها إلى حالتها الطبيعية، وبهذه الطريقة تلعب المغناطيسات الكهربائية دورًا مهمًا في توفير رحلة أكثر أمانًا للركاب.

أدوات لوحة التحكم:

تحتوي لوحات القيادة الخاصة بالمركبات على أدوات مختلفة مثل مقاييس الوقود (لعرض كمية الوقود في المركبة)، وعداد السرعة (لعرض وقياس سرعة المركبة)، ومقاييس سرعة الدوران (لقياس سرعة المحرك) التي تعمل بمساعدة المجال المغناطيسي. يتم توصيل إبر عداد العرض بأجهزة الاستشعار الكهرومغناطيسية أو المحرك وعرض القراءات مع حركة المحرك. يعتمد عمل المحرك المستخدم لتشغيل عداد السرعة أو عداد السرعة على الحث الكهرومغناطيسي (تفاعل المجال المغناطيسي مع المجال الحالي الناتج عن التيار الكهربائي في لف المحرك). يتم عرض القراءات أو وضع الإبرة على عداد السرعة عندما يكون هناك تغيير في السرعة ويتفاعل نظام التحكم ويرسل إشارة التيار إلى المحرك. تتم مراقبة سرعة وأداء المركبات بسهولة وراحة.

نظام الموسيقى ومكبرات الصوت في السيارة:

تُستخدم أنظمة الصوت ومكبرات الصوت في المركبات لأغراض الإشعار والمتعة. تعمل أنظمة الصوت والفيديو هذه بمساعدة المغناطيس. يتشكل المجال الكهرومغناطيسي في الملف عندما يمر التيار من خلاله ويتفاعل مع المجال المغناطيسي الدائم. ينتج عن تفاعل المجالين المغناطيسيين الصوت. تعتمد جودة صوت الموسيقى في المركبات على نوع وجودة المغناطيسات المستخدمة في المحركات.

نوافذ ومقاعد المركبات

يتم التحكم في ضبط المقاعد في اتجاهات مختلفة وفتح وإغلاق زجاج النوافذ وتشغيلها بمساعدة المحركات. يعتمد عمل المحرك على الحث الكهرومغناطيسي، لذا تلعب المغناطيسات دورًا مهمًا في تشغيل هذه الأدوات في المركبات. تُستخدم محركات كهربائية مغناطيسية دائمة ذات حجم صغير لضبط المقاعد أو فتح وإغلاق النوافذ. تؤثر جودة وأنواع المغناطيسات على كفاءة وأداء المحرك المستخدم في المركبات.

خاتمة:

يتم التشغيل السلس والفعال لآلية التوجيه وأنظمة الموسيقى ومشغلات الوسادة الهوائية ونظام ناقل الحركة ومضخات الوقود باستخدام المغناطيسات. تعد المغناطيسات أجزاء أساسية من آلية وأنظمة المركبات، لذا من المهم جدًا استخدام مغناطيسات عالية الجودة. أجهزة الصوت والفيديو وآليات ضبط النوافذ والمقاعد مخصصة لراحة الركاب واستمتاعهم، والمغناطيسات هي الأجزاء المهمة في هذه الأجهزة والأنظمة. تطبيقات المغناطيس في السيارات الكهربائية دليل على أن المغناطيس مهم في تحويل البيئة الملوثة إلى بيئة أكثر خضرة واستدامة. يمكن إعادة تدوير المواد المغناطيسية، لذا فإن استخدام المغناطيسات هو حل مستدام. لأن المركبات الكهربائية تستخدم وقودًا غير تقليدي لتشغيلها وبالتالي لا توجد انبعاثات ضارة.

إن الخصائص العالمية والبارزة للمغناطيسات هي السبب وراء استخدامها على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة مثل تصميم السيارات. ومع التقدم والتقدم في أحدث التقنيات المستخدمة في تصنيع السيارات، ستزداد أهمية المغناطيس وتطبيقاته.