Funzionamento delle automobili sulla base dei magneti

Come vengono utilizzati i magneti nell'industria automobilistica?

In questo mondo moderno, le persone cercano veicoli più avanzati, comodi, economici e sicuri. Le aziende produttrici di automobili stanno lavorando alla produzione e allo sviluppo di veicoli con tecnologie moderne come l'introduzione di magneti, grazie alle eccezionali proprietà dei magneti. I magneti sono sostanze che hanno la capacità di attrarre o respingere particelle o oggetti elettromagnetici. I due tipi principali di magneti sono temporanei e permanenti. I magneti permanenti hanno una forza magnetica forte e costante, ma i magneti temporanei hanno una forza magnetica fino al flusso di corrente.

 I magneti hanno diversi tipi di applicazioni in diversi componenti e sistemi dell'automobile. In questo articolo, le varie applicazioni dei magneti nel settore automobilistico sono spiegate in dettaglio come e in che modo questi magneti stanno rendendo le automobili più sicure e più comode.

In Alternatori e Generatori:

Gli alternatori e i generatori sono i dispositivi meccanici utilizzati per trasformare l'energia meccanica in energia elettrica. Questi dispositivi sono componenti essenziali dei veicoli con motore a combustione interna. Nel gruppo rotore dei generatori e degli alternatori vengono utilizzati dei magneti. Il campo magnetico viene prodotto quando il motore è in funzione e la corrente viene indotta nell'avvolgimento dello statore. La corrente prodotta viene raddrizzata e utilizzata per alimentare il sensore, i sistemi di intrattenimento e le luci e per caricare le batterie dei veicoli. I magneti utilizzati nei generatori e negli alternatori dei veicoli con motore a combustione interna migliorano l'efficienza del carburante e l'efficienza complessiva perché il carico viene ridotto. La generazione e la distribuzione dell'energia sono molto affidabili ed efficienti grazie al forte campo magnetico nel generatore.

Gruppi motopropulsori e motori:

Le applicazioni più importanti dei magneti sono nei motori e nei gruppi propulsori di veicoli ibridi ed elettrici. I magneti al neodimio NdFeB di terre rare sono i magneti permanenti ampiamente utilizzati nei motori. Questi motori a magneti permanenti producono potenza meccanica con una piccola quantità di energia elettrica. Le proprietà come la stabilità termica e la forza magnetica dei magneti determinano l'efficienza e la potenza in uscita dei motori. L'efficienza complessiva dei veicoli ibridi ed elettrici è aumentata dall'applicazione di magneti permanenti nei veicoli grazie alla migliore efficienza di conversione dell'energia e all'elevata densità di coppia.

In solenoidi e attuatori:

Gli attuatori e i solenoidi sono le parti dei veicoli e funzionano con l'aiuto di un campo magnetico. L'energia elettrica viene convertita in movimento meccanico nel solenoide con l'aiuto del campo magnetico. Il sistema di riscaldamento, ventilazione e aria condizionata (HVAC), i sistemi di trasmissione e la gestione delle funzioni del motore sono controllati dal solenoide e dagli attuatori. Il funzionamento dei solenoidi e degli attuatori si basa sul campo magnetico. Le funzioni del veicolo sono controllate con precisione da attuatori e solenoidi.

Compatibilità elettromagnetica:

Nei veicoli di ultima tecnologia sono installati vari sistemi elettronici e talvolta le interferenze elettromagnetiche disturbano le funzioni dei sistemi elettronici. Filtri di interferenza elettromagnetica e sostanze schermanti vengono utilizzati per proteggere i sistemi elettronici da disturbi esterni. La navigazione, l'intrattenimento, la gestione del motore e la sicurezza vengono eseguiti in modo efficace prevenendo le interferenze elettromagnetiche.

Pompa magnetica:

Le pompe vengono utilizzate per la fornitura di carburante dal serbatoio al motore. L'efficienza delle pompe utilizzate nei veicoli viene migliorata utilizzando l'accoppiamento magnetico nella pompa.

Frizioni:

Le frizioni magnetiche sono utilizzate nei veicoli per controllare il movimento e il funzionamento dei veicoli. In questi tipi di frizioni, non c'è contatto fisico tra le piastre e la coppia viene trasferita con il campo magnetico. Quindi c'è meno usura e rottura e meno manutenzione richiesta. Anche l'efficienza delle frizioni per trasferire la potenza è aumentata.

Per i sistemi di sensori del veicolo:

Il monitoraggio e il controllo delle funzioni del veicolo vengono effettuati con sensori magnetici. Le applicazioni dei sensori magnetici nell'automobile sono spiegate come segue:

Sensori per la posizione:

I sensori di posizione utilizzati nei veicoli funzionano con il campo magnetico prodotto dai magneti. Esistono diversi sensori di posizione come sensori del pedale, sensori di posizione del cambio e sensori di posizione dell'acceleratore. Questi sensori vengono utilizzati per rilevare la posizione. Le informazioni in tempo reale vengono inviate al sistema di controllo tramite questi sensori che controllano ulteriormente le prestazioni del veicolo.

Sensori per la misurazione della velocità:

La velocità di ogni ruota del veicolo viene rilevata dal sensore di velocità. Questi sensori di velocità hanno magneti per rilevare la variazione di velocità della ruota. I dati della variazione di velocità dai sensori vengono forniti all'ABS (sistema anti-frenata) per bloccare lo slittamento e il bloccaggio delle ruote durante l'accelerazione e la frenata del veicolo.

Sensori (effetto Hall):

 Il livello del fluido, la posizione del pedale e la posizione delle porte nei veicoli vengono rilevati dai sensori a effetto Hall. I magneti vengono utilizzati in questi sensori per il rilevamento delle variazioni dei parametri nel veicolo. Il funzionamento sicuro ed efficiente del veicolo è garantito con l'uso di sensori a effetto Hall.

MRC (controllo magnetico della corsa):

I sistemi di controllo Magnetic Ride sono utilizzati nei veicoli per fornire una guida confortevole al passeggero attraverso il suo sistema di sospensione a fluido magnetoreologico che modifica la rigidità dell'ammortizzatore in caso di strade sconnesse o usurate. La viscosità del fluido magnetoreologico varia quando interagisce con le linee del campo magnetico. I sensori rilevano la variazione della velocità delle ruote e condividono i dati con il sistema di controllo e il sistema di controllo attiva il sistema di sospensione per un'ulteriore azione per controllare la rigidità dell'ammortizzatore in modo che i passeggeri si sentano a loro agio durante la guida su strade in cattive condizioni.

Sistema di ricarica e batteria dei veicoli elettrici:

I sistemi di ricarica wireless sono utilizzati negli ultimi modelli di veicoli elettrici e ibridi elettrici. La ricarica wireless di questi veicoli è possibile con l'induzione del campo magnetico. L'efficienza energetica e le capacità di stoccaggio delle batterie utilizzate nei veicoli elettrici sono aumentate con l'uso di magneti nelle batterie.

I sistemi di sterzo e navigazione dei veicoli:

I sensori di posizione delle ruote sono utilizzati nel meccanismo di sterzo dei veicoli per condividere i dati del movimento delle ruote con l'unità di controllo dei veicoli. Questi sensori di posizione delle ruote funzionano con il campo magnetico. Il posizionamento e il controllo accurati delle telecamere e del sensore LIDAR del sistema di guida autonoma dei veicoli sono funzionali con il campo magnetico prodotto con i magneti. Il sistema di guida autonoma è il sistema attraverso il quale i veicoli vengono guidati senza conducenti e questo è possibile se la navigazione e il rilevamento sono perfetti. L'uso di magneti nei sensori e nell'unità di controllo di questo sistema ha reso il rilevamento e la navigazione molto efficienti.

Convertitori e inverter dei veicoli elettrici e ibridi:

I convertitori e gli inverter sono utilizzati nei veicoli elettrici e ibridi per convertire l'energia elettrica in energia meccanica in modo che i veicoli possano funzionare. Questi inverter e convertitori hanno magneti e questi aiutano nella trasmissione efficiente della potenza tra le batterie, il motore e il sistema meccanico del veicolo.

Importanza dei magneti nel garantire l'efficienza e la sicurezza dei veicoli

La sicurezza e l'efficienza dei veicoli sono state aumentate utilizzando i magneti. Ci sono diversi scenari in cui l'efficienza e la sicurezza del veicolo vengono migliorate.

Il sistema di frenata antibloccaggio (ABS) è un dispositivo in cui i sensori di velocità delle ruote magnetiche vengono utilizzati per misurare la velocità delle ruote e i dati di velocità vengono condivisi con il sistema di controllo del sistema antibloccaggio (ABS) per l'azione. In questo modo, la sicurezza del veicolo è garantita. Il sistema di controllo della trazione è un sistema che controlla e mantiene la stabilità dei veicoli. La trazione della ruota di carico condotta è impedita dal sistema di frenata antibloccaggio e funziona in base al campo magnetico. La sicurezza stradale complessiva è migliorata con il sistema avanzato di assistenza alla guida (ADAS), in questo sistema, i fattori del veicolo e dell'ambiente vengono rilevati e misurati con i sensori magnetici. Monitorando e controllando la quantità di carburante per il motore in base ai requisiti e alle condizioni, il consumo di carburante viene ridotto e l'efficienza del carburante dei veicoli aumenta. L'utilizzo e la gestione efficaci dell'energia sono possibili con l'uso di magneti nei generatori e nei sensori. Le perdite di energia sono ridotte al minimo perché l'uso di un campo magnetico richiede un numero inferiore di mezzi di trasferimento.

Conclusione:

I magneti hanno una varietà di applicazioni nei veicoli, sono diventati le parti essenziali e più desiderate del veicolo. Ogni componente del veicolo ha un magnete o dipende dal principio del campo magnetico. Il controllo degli attuatori/solenoidi, il funzionamento dei sensori, il funzionamento dei motori, la generazione di energia elettrica, il controllo dei freni e delle frizioni, il controllo della navigazione e dello sterzo e i sistemi musicali funzionano con l'aiuto dei magneti. Queste operazioni sono essenziali per un veicolo. Le prestazioni, l'efficienza e la sicurezza delle automobili sono state aumentate con l'uso dei magneti nei veicoli. Le automobili possono essere rese più avanzate e comode lavorando sulla progettazione e sullo sviluppo di materiali magnetici e adottando idee innovative.