Quels types d'aimants sont utilisés dans les véhicules

Quelles sont les différentes variétés d’aimants utilisés dans les automobiles ou les véhicules ?

Les aimants sont des matériaux ou des particules magnétisées de minerai de fer qui génèrent un champ magnétique (propriété invisible de l'aimant). En raison de la propriété du champ magnétique, les aimants peuvent attirer les matériaux ferromagnétiques (cobalt, nickel, acier et fer) et ils peuvent repousser ou attirer les autres aimants disponibles dans l'univers. L'électroaimant et les aimants permanents sont les principaux types d'aimants. Les électroaimants sont constitués d'une bobine de fil enroulée autour du matériau ferromagnétique. Les électroaimants sont les aimants temporaires et conservent leur force magnétique jusqu'à ce que le flux de courant dans la bobine de fil continue. Les aimants permanents sont les aimants qui ont un champ magnétique permanent et puissant. Les aimants sont couramment utilisés dans les véhicules, ce qui rend le fonctionnement et les fonctions confortables, sûrs et efficaces. Les pièces de divertissement, les pièces du moteur, les capteurs et les composants de sécurité des véhicules sont constitués d'aimants naturels ou d'aimants fabriqués artificiellement. Les différentes propriétés et caractéristiques telles que la stabilité thermique, la résistance à la corrosion, la force magnétique et les économies de coûts des aimants sont analysées et prises en compte pour la bonne sélection des aimants pour les applications dans les automobiles. Les aimants (aimants en ferrite, aimants en SmCo et aimants en néodyme de terres rares) généralement utilisés dans la fabrication d'automobiles ou de véhicules sont étudiés et décrits dans cet article.

Aimants en ferrite :

    Un aimant en ferrite est un aimant en oxyde de fer contenant des éléments magnétiques en céramique et qui est magnétisé en un aimant permanent lors de l'interaction avec le champ magnétique. Ces aimants sont produits en mélangeant les éléments métalliques avec de l'oxyde de fer. Les aimants en ferrite sont économiques et très résistants à la corrosion et au démagnétisme, mais ont une force magnétique et une puissance inférieures à celles des aimants NdFeB (aimants en néodyme). Ces aimants ne sont pas démagnétisés en raison de leurs propriétés de coercivité élevées. Les aimants en ferrite sont disponibles en gris foncé ou en noir sur le marché et sont largement utilisés pour les applications où des aimants économiques sont nécessaires, ce qui compromet la force magnétique et les performances.

 Le relais d'une automobile ou d'un véhicule est un dispositif de commutation qui sert à connecter et déconnecter le circuit électrique et les capteurs magnétiques contrôlent le moteur et détectent la position des véhicules. Les aimants en ferrite sont largement utilisés dans ces pièces critiques des véhicules pour un fonctionnement efficace. Les aimants en ferrite sont utilisés dans ces composants en raison de leurs propriétés économiques et durables. Les aimants en ferrite sont utilisés dans les moteurs des véhicules pour le réglage des sièges, des vitres et l'entraînement des pompes à carburant. Les haut-parleurs utilisés dans les véhicules pour la musique et d'autres systèmes d'alarme ont également des aimants en ferrite. Ces aimants sont très résistants à la corrosion et conviennent également aux différentes conditions de température ou d'environnement en raison de leur nature stable face aux températures élevées et à l'environnement chaud.

Aimants en néodyme (NdFeB) (Terre rare) :

Les aimants en néodyme sont des aimants permanents produits par l'alliage d'éléments de bore, de fer et de néodyme et disponibles sous différentes formes comme barre, anneau, fraisé, bloc et disque sur les marchés. Ces aimants sont largement utilisés dans différents secteurs en raison de leur forte force magnétique, de leur résistance à la corrosion et de leur stabilité au diamagnétisme. Les applications où un champ magnétique puissant est requis sous une forme compacte ou la plus compacte, les aimants permanents en néodyme sont principalement préférés. Les aimants en néodyme produisent un champ magnétique puissant en raison de leur densité énergétique élevée et c'est la raison pour laquelle ils sont pris en compte dans la production d'automobiles/véhicules. Les aimants en néodyme sont largement utilisés dans les capteurs, les actionneurs, les appareils de divertissement et les moteurs des véhicules hybrides et des véhicules électriques. Les performances et l'efficacité des véhicules hybrides et électriques sont augmentées en utilisant les aimants permanents dans les moteurs car ils rendent le fonctionnement du moteur fluide et moins indépendant de la source d'énergie. Les aimants sont utilisés dans les systèmes de freinage régénératif des véhicules qui stockent l'énergie de freinage et répondent aux besoins en énergie pour l'éclairage et d'autres fins énergétiques des véhicules. Le besoin d’aimants en néodyme augmente dans l’industrie automobile en raison du maintien d’un champ magnétique puissant dans les composants de taille compacte.

Aimants en samarium-cobalt :

Les aimants en cobalt samarium sont des aimants permanents en terres rares et sont produits par la combinaison de matériaux en cobalt et en samarium. Ces aimants sont réputés pour leur grande résistance à la corrosion et leur stabilité dans des conditions ou environnements à haute température. Ces aimants présentent de meilleures performances dans des environnements à haute température, mais ont un champ magnétique plus faible que les aimants en terres rares au néodyme. Ces aimants peuvent conserver leur champ magnétique à une température de plus de 350 °C. Ces propriétés exceptionnelles ont rendu les aimants plus exigeants que les autres aimants pour la fabrication d'automobiles.

Les aimants au samarium cobalt sont chers et c'est la raison principale pour laquelle ils sont utilisés dans les composants qui exécutent des fonctions ou des opérations spécifiques ou limitées. Ces types d'aimants sont largement utilisés dans les véhicules spéciaux comme les voitures de luxe et de sport. Les capteurs et les actionneurs des sections de freinage et de moteur sont dotés d'aimants au samarium cobalt en raison de leur stabilité aux conditions de haute température. L'utilisation de ces aimants dans des atmosphères à haute température présente certains risques liés aux performances continues.

Aimants Alnico :

Les aimants Alnico sont le type d'aimant permanent produit en combinant les éléments cobalt, nickel et cobalt. Les aimants Alnico ont un champ magnétique puissant et des propriétés de stabilité thermique élevées. Ces aimants sont très résistants à la corrosion et peuvent durer plus longtemps. Les aimants Alnico sont utilisés dans les haut-parleurs et la section d'allumage des véhicules.

Aimants dans les véhicules

Les types d'aimants décrits ci-dessus sont sélectionnés pour les véhicules en fonction des propriétés requises et de la conception des composants utilisés dans les véhicules. Les applications importantes des aimants dans les véhicules sont décrites ci-dessous :

Appareils de divertissement : Le son des appareils de divertissement comme les haut-parleurs, les téléviseurs audio et vidéo est produit à l'aide du champ magnétique des aimants. Le champ magnétique de l'aimant interagit avec le courant électrique et produit la force électromagnétique et cette force aide le conducteur du haut-parleur à se déplacer d'avant en arrière. Le son est produit grâce à l'interaction du moteur d'appel vocal avec le champ magnétique et le type d'aimant détermine la qualité du champ magnétique. Les aimants en ferrite sont généralement préférés pour les haut-parleurs et les appareils audio.

Moteurs magnétiques :  Le couple et la force motrice des moteurs des véhicules hybrides et électriques sont produits par des aimants permanents. Le champ magnétique permanent interagit avec le champ magnétique produit par l'électricité et entraîne le rotor du moteur. Les aimants en néodyme sont utilisés dans le moteur des véhicules.

Composants de sécurité :  Les systèmes de sécurité des véhicules sont des actionneurs d'airbag et des capteurs de vitesse de roue dotés d'aimants en samarium cobalt. La vitesse de la roue du véhicule est détectée par les capteurs magnétiques appelés capteurs de vitesse de roue. Les capteurs de vitesse de roue ou contrôleur ABS sont des aimants permanents constitués d'un fil de bobine enroulé sur un noyau en métal. Lorsque la rotation de la couronne dentée traverse la pointe, il se produit un changement dans les lignes de flux magnétique produites par les capteurs et des impulsions de tension sont générées.

Accessoires (Alimentation) :  Les aimants en ferrite sont utilisés dans le moteur d'entraînement des portes, des sièges, des rétroviseurs et des vitres du véhicule. Ces aimants sont économiques et ont des performances stables dans différentes conditions.

Actionneurs et capteurs : Les capteurs sont essentiellement les composants de surveillance des véhicules qui observent tous les facteurs et affichent les variations. La vitesse, la proximité, l'accélération et la température sont les variables du véhicule observées par les capteurs. Après avoir collecté les données de ces variables, les capteurs sont partagés avec le système de contrôle du véhicule. Les actionneurs sont les parties actives du système du véhicule. Les actionneurs répondent aux signaux reçus du système de contrôle. L'application des freins, la variation du carburant dans le moteur et la disposition du système de suspension sont effectuées à l'aide d'actionneurs. Les informations électriques obtenues à partir du système de contrôle sont converties en fonctionnement mécanique via des actionneurs. Les fonctions des actionneurs et des capteurs sont contrôlées par le champ magnétique des aimants en samarium cobalt et des aimants en ferrite. Le contrôle du carburant, le freinage et le mécanisme de direction sont régis par les capteurs et actionneurs magnétiques.

Les aimants sont des composants majeurs des systèmes des véhicules et la sélection appropriée de ces aimants pour des opérations spécifiques est basée sur les caractéristiques et considérations spécifiques. La force magnétique exceptionnelle des aimants en néodyme à base de terres rares a rendu ces aimants particulièrement importants pour les fonctions de freinage (régénératif) et de moteur des véhicules. Les aimants en ferrite sont des aimants fiables et économiques grâce auxquels ils sont très adaptés aux accessoires d'alimentation des véhicules. Les aimants SmCo ont une stabilité thermique idéale grâce à cela, ils sont utilisés dans des conditions ou des environnements à haute température. Les autres aimants ont une stabilité thermique inférieure à celle des aimants SmCo. Les caractéristiques des différents aimants utilisés pour les véhicules sont décrites dans cet article. L'importance des aimants pour l'industrie automobile augmente en raison des progrès de la technologie. Les véhicules deviennent fiables, efficaces et innovants avec les progrès de la technologie.