مع تطور إلكترونيات السيارات وتقنيات الذكاء الاصطناعي، يتزايد استخدام المحركات الدقيقة في السيارات. تُستخدم هذه المحركات بشكل أساسي لتحسين الراحة والرفاهية، مثل تعديل النوافذ والمقاعد كهربائياً، وتهوية المقاعد وتدليكها، وفتح الأبواب الجانبية كهربائياً، وفتح الباب الخلفي كهربائياً، وتدوير الزجاج الأمامي، وغيرها. كما تُستخدم أيضاً في أنظمة القيادة الذكية والمريحة، مثل التوجيه المعزز كهربائياً، ونظام ركن السيارة الكهربائي، ومحرك الفرامل المساعد، بالإضافة إلى أنظمة التحكم الدقيقة الذكية، مثل مضخة المياه الكهربائية، ومخرج الهواء الكهربائي، ومضخة تنظيف الزجاج الأمامي، وغيرها. في السنوات الأخيرة، أصبحت الأبواب الخلفية الكهربائية، ومقابض الأبواب الكهربائية، وتدوير الزجاج الأمامي، وغيرها من الوظائف، من التجهيزات القياسية في سيارات الطاقة الجديدة، مما يُبرز أهمية المحركات الدقيقة في صناعة السيارات.
حالة استخدام المحركات الصغيرة في صناعة السيارات
1. خفيف الوزن، رقيق وصغير الحجم
يتجه تصميم المحركات الدقيقة للسيارات نحو الشكل المسطح والقرصي والخفيف والقصير، ليتناسب مع متطلبات بيئات السيارات المختلفة. ولتقليل الحجم الإجمالي، يُنصح باستخدام مواد مغناطيسية دائمة عالية الأداء من نوع NdFeB. على سبيل المثال، يبلغ وزن مغناطيس بادئ تشغيل من الفريت بقدرة 1000 واط 220 غرامًا، بينما باستخدام مغناطيس NdFeB، ينخفض وزنه إلى 68 غرامًا فقط. وقد صُمم محرك البادئ والمولد كوحدة واحدة، مما يقلل الوزن إلى النصف مقارنةً بالوحدات المنفصلة. وقد طُوّرت محركات التيار المستمر ذات المغناطيس الدائم، المزودة بدوارات سلكية قرصية الشكل ودوارات مطبوعة، محليًا وعالميًا، ويمكن استخدامها أيضًا لتبريد وتهوية خزانات مياه المحرك ومكثفات مكيفات الهواء. كما يمكن استخدام محركات الخطوة ذات المغناطيس الدائم المسطح في العديد من الأجهزة الإلكترونية، مثل عدادات السرعة وعدادات سيارات الأجرة. وقد طرحت اليابان مؤخرًا محرك مروحة طرد مركزي فائق الرقة، بسماكة 20 ملم فقط، يمكن تركيبه على جدار صغير، ويُستخدم في التهوية والتبريد.
2. الكفاءة
على سبيل المثال، بعد تحسين هيكل مخفض السرعة في محرك ماسحات الزجاج الأمامي، انخفض الحمل على محامل المحرك بشكل كبير (بنسبة 95%)، وانخفض حجمه، وانخفض وزنه بنسبة 36%، بينما زاد عزم دورانه بنسبة 25%. حاليًا، تستخدم معظم المحركات الصغيرة للسيارات مغناطيسات الفريت. ومع تحسن أداء مغناطيسات النيوديميوم والحديد والبورون من حيث التكلفة، ستحل محل مغناطيسات الفريت، مما يجعل المحركات الصغيرة للسيارات أخف وزنًا وأكثر كفاءة.
3. بدون فرش
تماشياً مع متطلبات التحكم في السيارات وأتمتة القيادة، وتقليل معدلات الأعطال، والقضاء على التداخل اللاسلكي، وبدعم من مواد المغناطيس الدائم عالية الأداء، وتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة، وتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة، سيتم تطوير محركات التيار المستمر ذات المغناطيس الدائم بمختلف المواصفات المستخدمة على نطاق واسع في السيارات في اتجاه الفرش.
4. التحكم في المحرك باستخدام معالج الإشارات الرقمية
في السيارات الفاخرة والراقية، تُستخدم محركات دقيقة يتم التحكم بها بواسطة معالج الإشارات الرقمية (DSP) (في بعض الحالات، يتم وضع وحدة التحكم الإلكترونية في الغطاء النهائي للمحرك لدمج وحدة التحكم مع المحرك). ومن خلال معرفة عدد المحركات الدقيقة المُجهزة بها السيارة، يُمكننا تحديد مستوى تجهيزاتها وراحتها وفخامتها. في ظل التوسع السريع الذي يشهده الطلب على السيارات اليوم، يتسع نطاق استخدام المحركات الدقيقة للسيارات، كما أن دخول رؤوس الأموال الأجنبية قد زاد من حدة المنافسة في هذا القطاع. ومع ذلك، تُشير هذه الظواهر إلى أن آفاق تطوير المحركات الدقيقة للسيارات واسعة، وأنها ستُحقق إنجازات كبيرة في مجال إلكترونيات السيارات.
تاريخ النشر: 1 ديسمبر 2023
