Fonctionnement des automobiles à base d'aimants

Comment les aimants sont-ils utilisés dans l’industrie automobile ?

Dans ce monde moderne, les gens recherchent des véhicules plus avancés, plus confortables, plus économiques et plus sûrs. Les constructeurs automobiles travaillent à la fabrication et au développement de véhicules dotés de technologies modernes comme l'introduction d'aimants en raison des propriétés exceptionnelles de l'aimant. Les aimants sont des substances qui ont la capacité d'attirer ou de repousser des particules ou des objets électromagnétiques. Les deux principaux types d'aimants sont temporaires et permanents. Les aimants permanents ont une force magnétique forte et constante, mais les aimants temporaires ont une force magnétique jusqu'au passage du courant.

 Les aimants ont différents types d'applications dans différents composants et systèmes de l'automobile. Dans cet article, les différentes applications des aimants dans l'industrie automobile sont expliquées en détail et comment ces aimants rendent les automobiles plus sûres et plus confortables.

Dans les alternateurs et les générateurs :

Les alternateurs et les générateurs sont des dispositifs mécaniques utilisés pour transformer l'énergie mécanique en énergie électrique. Ces dispositifs sont des composants essentiels des véhicules à moteur à combustion interne. Dans l'assemblage du rotor des générateurs et des alternateurs, des aimants sont utilisés. Le champ magnétique est produit lorsque le moteur fonctionne et le courant est induit dans l'enroulement du stator. Le courant produit est redressé et utilisé pour alimenter le capteur, les systèmes de divertissement et les lumières, et pour charger les batteries des véhicules. Les aimants utilisés dans les générateurs et les alternateurs des véhicules à moteur à combustion interne améliorent le rendement énergétique et l'efficacité globale car la charge est réduite. La production et la distribution de l'énergie sont très fiables et efficaces en raison du champ magnétique puissant du générateur.

Groupes motopropulseurs et moteurs :

Les applications les plus importantes des aimants sont dans les moteurs et les groupes motopropulseurs des véhicules hybrides et électriques. Les aimants en néodyme NdFeB à base de terres rares sont les aimants permanents les plus utilisés dans les moteurs. Ces moteurs à aimants permanents produisent de la puissance mécanique avec une petite quantité d'énergie électrique. Les propriétés telles que la stabilité thermique et la force magnétique des aimants déterminent l'efficacité et la puissance de sortie des moteurs. L'efficacité globale des véhicules hybrides et électriques est augmentée par l'application d'aimants permanents dans les véhicules en raison de l'efficacité de conversion d'énergie améliorée et de la densité de couple élevée.

Dans les solénoïdes et les actionneurs :

Les actionneurs et les solénoïdes sont des composants des véhicules qui fonctionnent à l'aide d'un champ magnétique. L'énergie électrique est convertie en mouvement mécanique dans le solénoïde à l'aide du champ magnétique. Le système de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC), les systèmes de transmission et la gestion des fonctions du moteur sont contrôlés par le solénoïde et les actionneurs. Le fonctionnement des solénoïdes et des actionneurs est basé sur le champ magnétique. Les fonctions du véhicule sont contrôlées avec précision par les actionneurs et les solénoïdes.

Compatibilité électromagnétique :

Il existe une grande variété de systèmes électroniques installés dans les véhicules de dernière technologie et parfois des interférences électromagnétiques perturbent le fonctionnement des systèmes électroniques. Des filtres d'interférence électromagnétique et des substances de blindage sont utilisés pour protéger les systèmes électroniques des perturbations externes. La navigation, le divertissement, la gestion du moteur et la sécurité sont effectués efficacement en évitant les interférences électromagnétiques.

Pompe magnétique :

Les pompes sont utilisées pour l'alimentation en carburant du réservoir au moteur. L'efficacité des pompes utilisées dans les véhicules est améliorée grâce à l'utilisation d'un accouplement magnétique dans la pompe.

Embrayages :

Les embrayages magnétiques sont utilisés dans les véhicules pour contrôler le mouvement et le fonctionnement des véhicules. Dans ces types d'embrayages, il n'y a pas de contact physique entre les plaques et le couple est transféré grâce au champ magnétique. Il y a donc moins d'usure et moins d'entretien nécessaire. L'efficacité des embrayages pour transférer la puissance est également augmentée.

Pour les systèmes de capteurs du véhicule :

La surveillance et le contrôle des fonctions du véhicule sont effectués à l'aide de capteurs magnétiques. Les applications des capteurs magnétiques dans l'automobile sont expliquées comme suit :

Capteurs pour la position :

Les capteurs de position utilisés dans les véhicules fonctionnent avec le champ magnétique produit par les aimants. Il existe différents capteurs de position comme les capteurs de pédale, les capteurs de position de vitesse et les capteurs de position d'accélérateur. Ces capteurs sont utilisés pour détecter la position. Les informations en temps réel sont envoyées au système de contrôle via ces capteurs qui contrôlent en outre les performances du véhicule.

Capteurs pour mesurer la vitesse :

La vitesse de chaque roue du véhicule est détectée par le capteur de vitesse. Ces capteurs de vitesse sont dotés d'aimants pour détecter la variation de vitesse de la roue. Les données de variation de vitesse par les capteurs sont fournies à l'ABS (système anti-freinage) pour bloquer le patinage et le blocage des roues lors de l'accélération et du freinage du véhicule.

Capteurs (effet Hall) :

 Le niveau de liquide, la position de la pédale et la position des portes dans les véhicules sont détectés par des capteurs à effet Hall. Les aimants utilisés dans ces capteurs permettent de détecter les variations des paramètres dans le véhicule. Le fonctionnement sûr et efficace du véhicule est assuré grâce à l'utilisation de capteurs à effet Hall.

MRC (contrôle de conduite magnétique) :

Les systèmes de contrôle Magnetic Ride sont utilisés dans les véhicules pour offrir un trajet confortable au passager grâce à son système de suspension à fluide magnétorhéologique qui modifie la rigidité de l'amortisseur en cas de routes inégales ou usées. La viscosité du fluide magnétorhéologique varie lorsqu'il interagit avec les lignes de champ magnétique. Les capteurs détectent la variation de la vitesse des roues et partagent les données avec le système de contrôle, qui active le système de suspension pour une action supplémentaire afin de contrôler la rigidité de l'amortisseur afin que les passagers se sentent à l'aise lorsqu'ils roulent sur des routes en mauvais état.

Système de charge et de batterie des véhicules électriques :

Les systèmes de charge sans fil sont utilisés dans les derniers modèles de véhicules électriques et hybrides. La charge sans fil de ces véhicules est possible grâce à l'induction de champ magnétique. L'efficacité énergétique et les capacités de stockage des batteries utilisées dans les véhicules électriques sont augmentées grâce à l'utilisation d'aimants dans les batteries.

Les systèmes de direction et de navigation des véhicules :

Les capteurs de position des roues sont utilisés dans le mécanisme de direction des véhicules pour partager les données de mouvement des roues avec l'unité de commande des véhicules. Ces capteurs de position des roues fonctionnent avec le champ magnétique. Le positionnement et le contrôle précis des caméras et du capteur LIDAR du système de conduite autonome des véhicules fonctionnent avec le champ magnétique produit par les aimants. Le système de conduite autonome est le système par lequel les véhicules circulent sans conducteur et cela est possible si la navigation et la détection sont parfaites. L'utilisation d'aimants dans les capteurs et l'unité de commande de ce système a rendu la détection et la navigation très efficaces.

Convertisseurs et onduleurs des véhicules électriques et hybrides :

Les convertisseurs et onduleurs sont utilisés dans les véhicules électriques et hybrides pour convertir l'énergie électrique en énergie mécanique afin que les véhicules puissent fonctionner. Ces onduleurs et convertisseurs sont dotés d'aimants et ceux-ci contribuent à la transmission efficace de l'énergie entre les batteries, le moteur et le système mécanique du véhicule.

Importance des aimants pour assurer l'efficacité et la sécurité des véhicules

La sécurité et l'efficacité des véhicules ont été améliorées grâce à l'utilisation d'aimants. Il existe différents scénarios dans lesquels l'efficacité et la sécurité du véhicule sont améliorées.

Le système de freinage antiblocage (ABS) est un dispositif dans lequel des capteurs de vitesse de roue magnétiques sont utilisés pour mesurer la vitesse des roues et les données de vitesse sont partagées avec le système de contrôle du système antiblocage (ABS) pour action. De cette façon, la sécurité du véhicule est assurée. Le système de contrôle de traction est un système qui contrôle et maintient la stabilité des véhicules. La traction de la roue motrice est empêchée par le système de freinage antiblocage et fonctionne sur la base du champ magnétique. La sécurité routière globale est améliorée grâce au système avancé d'assistance au conducteur (ADAS), dans lequel les facteurs du véhicule et de l'environnement sont détectés et mesurés avec les capteurs magnétiques. En surveillant et en contrôlant la quantité de carburant pour le moteur en fonction des exigences et des conditions, la consommation de carburant est réduite et l'efficacité énergétique des véhicules est augmentée. L'utilisation et la gestion efficaces de l'énergie sont possibles grâce à l'utilisation d'aimants dans les générateurs et les capteurs. Les pertes d'énergie sont minimisées car l'utilisation d'un champ magnétique nécessite moins de supports de transfert.

Conclusion:

Les aimants ont de nombreuses applications dans les véhicules et sont devenus les pièces essentielles et les plus recherchées du véhicule. Chaque composant du véhicule possède un aimant ou dépend du principe du champ magnétique. Le contrôle des actionneurs/solénoïdes, le fonctionnement des capteurs, le fonctionnement des moteurs, la génération d'énergie électrique, le contrôle des freins et des embrayages, le contrôle de la navigation et de la direction et les systèmes de musique fonctionnent à l'aide d'aimants. Ces opérations sont essentielles pour un véhicule. Les performances, l'efficacité et la sécurité des automobiles ont été améliorées grâce à l'utilisation d'aimants dans les véhicules. Les automobiles peuvent être rendues plus perfectionnées et plus confortables en travaillant sur la conception et le développement de matériaux magnétiques et en adoptant des idées innovantes.