ما هي المواد والهياكل التي ستستخدمها تكنولوجيا المحرك؟

تتميز تكنولوجيا المحركات بتنوعٍ واحترافيةٍ عالية في اختيار المواد والهياكل. فيما يلي تحليلٌ مُفصّل للمواد والهياكل المُستخدمة في تكنولوجيا المحركات:

مواد

المواد المغناطيسية الحديدية: تستخدم بشكل أساسي في تصنيع أقطاب المحركات والنير والمكونات الأخرى، وتشمل المواد الشائعة الحديد النقي والفولاذ السبائكي (مثل صفائح الفولاذ السيليكونية)، إلخ. شرائط الفولاذ الكهربائية (الصفائح) هي مواد مغناطيسية ناعمة، وتستخدم أيضًا بشكل أساسي في صناعات المحركات والمحولات للعب دور موصل مغناطيسي.

المواد الموصلة: تُستخدم بشكل رئيسي في تصنيع أسلاك المحركات، والوصلات الطرفية، والمحامل، والمكونات الأخرى، وخاصةً النحاس والألومنيوم. كما يُعدّ السلك المطلي بالمينا مادة موصلة شائعة الاستخدام في المحركات، نظرًا لعزله الجيد وموصليته الجيدة.

المواد العازلة: تستخدم في الاتصال الكهربائي بين الأسلاك المعزولة ومكونات المحرك، وتشمل المواد الشائعة الورق، وخيوط القطن، والبلاستيك، والسيراميك، والطلاء العازل، وما إلى ذلك.

مواد المحمل: بما في ذلك المحامل الدوارة والمحامل المنزلقة، وعادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ أو سبائك الفولاذ لضمان دقة وعمر المحرك أثناء التشغيل بسرعة عالية.

مواد أخرى: تشمل مواد الدوار الحديد الزهر، والألمنيوم المصبوب، والفولاذ المطروق، والمواد المغناطيسية الدائمة (مثل النيوديميوم والحديد والبورون)، وغيرها، والتي تُستخدم في تصنيع دوار المحرك. تستخدم الحلقة المطاطية المضادة للاهتزاز خصائص المطاط في امتصاص الصدمات وتخميدها، مما يقلل الاهتزاز الناتج عن تشغيل المحرك ويخفض ضوضاء التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما يُصنع الغطاء الطرفي والغلاف والأجزاء الأخرى من صفائح فولاذية، وتُعالج بمادة مقاومة للصدأ.

بنيان

من حيث بنية المحرك، بأخذ محرك السيارة الهجينة كمثال، يمكن تقسيمه إلى هياكل P0~P4 وPs وفقًا لاختلاف مواقع المحرك. من بينها، يمثل P موقع المحرك (موضع). كلما زاد الرقم بعد P، زاد البعد عن المحرك. تلعب المحركات في مواقعها المختلفة أدوارًا مختلفة، ويرتبط دورها ارتباطًا مباشرًا باستهلاك الطاقة وقوة السيارة.

بنية محرك P0: يقع المحرك في نظام تشغيل الملحقات الأمامي (فيد)، وهو نفس موضع العاكس في السيارات العادية. هذا العاكس عبارة عن مولد صغير في مقدمة المحرك، متصل بشكل مرن بعمود مرفق المحرك عبر سير. تقنية وهيكل محرك P0 بسيطان نسبيًا وواسعا الاستخدام. تقنية التشغيل والإيقاف التلقائي المُستخدمة حاليًا في العديد من الطرازات هي بنية P0.

بنية P4: الميزة الأساسية للمحرك هي عدم اشتراكه في عمود دفع، ما يسمح للطرازات المُصممة بمحركات P4 بتحقيق وظائف الدفع الرباعي. بالإضافة إلى ذلك، لا يوجد اتصال مباشر بين محرك P4 والمحرك. ومع ذلك، نظرًا لاختلاف عجلات الدفع، ستواجه السيارة تحديات عند التبديل بين وضعي القيادة المباشرة للمحرك ووضع القيادة المباشرة لمحرك P4. هناك عدد قليل نسبيًا من الطرازات في السوق التي تستخدم محرك P4 كوضع قيادة رئيسي، والأكثر شيوعًا هو بي ام دبليو i8.

بالإضافة إلى ذلك، هناك معماريات P0P4، ومعماريات هجينة P2P4، ومجموعات P1P4، وما إلى ذلك. تجمع هذه المعماريات عادةً محركات P4 مع محركات في مواضع أخرى لتحقيق أداء طاقة وكفاءة طاقة أفضل.

باختصار، يُعد اختيار مواد وهندسة المحركات متنوعًا واحترافيًا. في التطبيقات العملية، من الضروري دراسة واختيار عوامل شاملة، مثل سيناريو الاستخدام ومتطلبات الأداء وتكلفة المحرك.