Language
Country/Area
No result found
لماذا يمكن لمحركات التدفق المحوري أن تقود ثورة جديدة في السيارات الكهربائية؟ ما هو سر تصميمها؟
في تصميم وتطوير السيارات الكهربائية، تظهر محركات التدفق المحوري (AFM) بسرعة باعتبارها تقنية ثورية. التصميم المبتكر لهذا المحرك يمنحه مزايا كبيرة مقارنة بمحركات التدفق الشعاعي التقليدية من حيث القوة والكفاءة والأداء العام. تلقي هذه المقالة نظرة فاحصة على كيفية لعب محركات التدفق المحوري دورًا رئيسيًا في مستقبل السيارات الكهربائية وأسرار التصميم التي تقف وراءها.
الخصائص الأساسية لمحرك التدفق المحوري
محرك التدفق المحوري هو تصميم محرك خاص بالمقارنة مع محرك التدفق الشعاعي الشائع، فإن دائرته المغناطيسية تكون موازية لمحور الدوران. يسمح هذا الهيكل الهندسي للمحرك المحوري بتوفير سطح مغناطيسي أكبر وأداء جيد لتبديد الحرارة ضمن نفس الحجم.
بالمقارنة مع محركات التدفق الشعاعي، فإن عزم دوران محركات التدفق المحوري يزداد مع مكعب قطر الدوار، في حين أن الأخير يزيد فقط مع مربع قطر الدوار.
بالإضافة إلى ذلك، تتميز المحركات المحورية بالمرونة النسبية في البناء ويمكن تجميعها بسهولة على هيكل مستو (مثل لوحة الدوائر المطبوعة). كما أن تصميم الملفات المستوية يجعل الملفات ذات التيار العالي أكثر بساطة.
أسرار التصميم
عندما يتعلق الأمر بتصميم محركات التدفق المحوري، يمكن أن يُعزى الكثير من الابتكار إلى استواء بنائها. على سبيل المثال، تتوفر المحركات في تكوينات دوار فردي أو مزدوج وتكوينات عضو ساكن فردي أو مزدوج. يعد تصميم العضو الثابت المزدوج/الدوار الفردي مناسبًا لتطبيقات الطاقة العالية، ولكنه يتطلب فقدًا إضافيًا للحديد، في حين أن تصميم العضو الثابت الفردي/الدوار المزدوج يلغي الحاجة إلى الدعم الثقيل ويحسن الكفاءة بشكل أكبر.
في التطبيقات العملية، يمكن تجميع بعض محركات التدفق المحوري بسهولة لتوفير خرج طاقة أعلى بطريقة معيارية.
على سبيل المثال، يمكن لمحرك YASA 750 R أن يوفر قدرة تزيد عن 5 كيلو وات/كجم مع طول عمود يبلغ 98 ملم، مما يوضح إمكاناته ومزاياه في التصميم.
تحسين مستوى الصوت وتطبيقه
على الرغم من أن محركات التدفق المحوري لم تستخدم على نطاق واسع في الماضي، مع التوافر الواسع النطاق للمغناطيس الدائم القوي وتطوير تكنولوجيا محركات التيار المستمر بدون فرش، فقد اجتذب هذا النوع من المحركات اهتمامًا متزايدًا من الباحثين ومصنعي السيارات . يمكن تطبيقه على جميع مبادئ التشغيل تقريبًا، بما في ذلك المحركات التي تعمل بالتيار المستمر بدون فرش، والمحركات الحثية، والمحركات السائرية، والمحركات الممانعة. ليس هذا فحسب، بل إن التصميم الأقصر والأوسع للمحرك المحوري يجعله أكثر ملاءمة للاستخدام في المواقع المدمجة.
الابتكار في مجال السيارات
بدأت شركات صناعة السيارات بخلاف تيسلا، مثل YASA، وهي شركة تابعة لمرسيدس بنز، في تطبيق هذه التكنولوجيا في السيارات الكهربائية. تم استخدام محركاتها في العديد من السيارات النموذجية والنماذج الأولية وسيارات السباق. ومن الجدير بالذكر أن YASA تخطط لتركيب المحركات داخل العجلات، حيث أن الكتلة المنخفضة لمحركات التدفق المحوري لن يكون لها تأثير كبير على الكتلة غير المعلقة للمركبة.
تهدف ياسا إلى تطوير محرك بقوة 220 كيلووات في حزمة يبلغ وزنها 7 كجم، على عكس محرك لوسيد موتورز الحالي الذي تبلغ قوته 500 كيلووات و31.4 كجم.
هذه الخطوة تجعل الناس يتوقعون أن السيارات الكهربائية المستقبلية سوف تتطور في اتجاه أن تكون أخف وزنا وأكثر كفاءة.
الطيران والتطبيقات العامة
بالإضافة إلى تطبيقات السيارات، يُظهر هذا المحرك أيضًا إمكانات كبيرة في مجال الطيران. سجلت طائرة ACCEL الكهربائية من رولز رويس رقماً قياسياً عالمياً في السرعة من خلال استخدام ثلاثة محركات تدفق محوري بنجاح لتحقيق كفاءة الدفع المثالية.
كما أطلقت العديد من الشركات مثل Emrax وSiemens سلسلة من المنتجات ذات الصلة في هذا المجال، والتي تعرض نماذج مختلفة من محركات التدفق المحوري، مما يدل على قوتها بشكل كامل في الكثافة والكفاءة العالية.
الاستنتاج
بفضل مزايا تصميمها الفريدة، ستقود محركات التدفق المحوري بالتأكيد الثورة في السيارات الكهربائية والتطبيقات الأخرى. فهو لا يجعل السيارات الكهربائية أخف وزنًا فحسب، بل يتمتع أيضًا بكثافة طاقة وكفاءة ممتازة. في التطور المستقبلي للتكنولوجيا والتصميم، كيف ستغير هذه التكنولوجيا أساليب سفرنا وحياتنا؟
