التطور التكنولوجي
انطلاقا من تصنيف المحركات ، هناك أساسا أربعة أنواع: DC ، AC التعريفي ، مغناطيس دائم متزامن وتحول التردد. الأنواع الثلاثة الأخيرة تستخدم بشكل رئيسي في محركات السيارات الجديدة للطاقة.
في الوقت الحاضر ، متزامن المغناطيس الدائم هو نوع المحرك الرئيسي بسبب أدائه المتفوق. إن المحركات غير المتزامنة ذات التيار المتناوب متوسطة السعر ولكنها ذات أداء ضعيف إلى حد ما وتستخدم من قبل بعض الشركات المصنعة في الولايات المتحدة والصين. الميزة الرئيسية لمحرك التردد المتحول هو سعره المنخفض ، ولكن هناك أيضا مشاكل فنية للضوضاء والاهتزاز. إذا كان من الممكن حل هذه المشاكل ، فإن محرك التردد المتحول سيكون له سوق كبير.
محرك AC غير المتزامن: على الرغم من أن محرك AC غير المتزامن لا يمتلك مزايا أكثر من محرك متزامن مغناطيسي دائم في الوقت الحاضر ، فإن تكلفته أقل بكثير من المحرك المتزامن المغنطيسي الدائم. من حيث الحجم ، فإن المحرك AC غير المتزامن أكبر من المحرك المتزامن المغنطيسي الدائم ، والذي يكون محدودًا بشكل أساسي بهيكل التصميم.
محرك متزامن مغنطيسي دائم: يتم تزويد المحرك داخليًا بدوار مغلف بمغناطيس دائم ، لذا فإن طاقة النظام الكلية عالية والحجم صغير في نفس الوقت. التكلفة مكلفة نسبيا ، ويرجع ذلك أساسا إلى ارتفاع أسعار المواد المغناطيس الدائم. في الوقت الحاضر ، يجري البحث عن الحد من استخدام المغناطيس الدائم. في الوقت نفسه ، يركز البحث أيضًا على تحسين كفاءة إخراج المغناطيس. محرك المغناطيس الدائم هو حاليا أكثر أنواع المحركات المستخدمة على نطاق واسع في صناعة السيارات الكهربائية.
محرك إحالة مبدئي: سعر محرك التردد المتحول منافس جدا ، ويرجع ذلك أساسا إلى عدم وجود مغناطيس دائم عالي التكلفة في دواره وقوته معتدلة. نظرًا لأن قوة السحب للجزء الثابت والدوار المستخدم في توفير الطاقة ، فإن الاهتزاز والضوضاء التي تسببها هذه العملية هي مشكلاتها الرئيسية. وبما أن محرك السيارة الكهربائية يمر حاليا بمرحلة من الزيادة السريعة ، فإننا نعتقد أن الزيادة في الطلب ستسرع من الابتكار التكنولوجي والاستبدال.
اتجاه تعزيز تكنولوجيا المحركات
من خلال دراسة اتجاه تطور تكنولوجيا المحركات في السنوات العشرين الماضية ، نجد أنه لا يزال هناك مجال كبير لمزيد من التحسين في تكنولوجيا المحركات. أول نظرة على سمك الفولاذ المستخدم للحركة. بالنسبة إلى الجزء الثابت والدوار ، فهو يتكون بشكل أساسي من تراكب طبقة رقيقة من المعدن الكهرومغناطيسي. في عام 1997 ، استخدم الجيل الأول من تويوتا بريوس طبقة فولاذية 0.35 مم ، والتي تم تخفيضها إلى 0.3 ملم ، وانخفضت في الآونة الأخيرة إلى 0.25 ملم في عام 2016. وبصفة عامة ، فإن الزيادة في عدد الطبقات الفولاذية الرقيقة يمكن أن تزيد من كفاءة المحرك ويساعد أيضا على التحكم في درجة حرارة المحرك.
في الوقت الحاضر ، تصنيع الصلب الرقيق هو مشكلة تقنية رئيسية في هذه الصناعة. تكمن الصعوبة الرئيسية في السيطرة على springback في الصب يموت والحفاظ على اتساق المواد ورقة الصلب. انطلاقا من الوضع الحالي ، سوف تصبح تقنية تزوير الدوارة بشكل متزايد طريقة التصنيع السائدة في الصناعة بسبب مزاياها في التكلفة وكفاءة الإنتاج.
وثانيا ، من حيث كثافة اللف ، فإن مقدار اللف في الجزء الثابت ككل هو عامل مهم يحدد مستوى قدرة المحرك. ومع ذلك ، فإن مقدار اللف يتحدد بشكل أساسي بعدد الأسطوانات التي يمكن أن يحدثها الأسلاك النحاسية حول الحركة في مساحة محدودة. فيما يتعلق بالتكنولوجيا ، فإن الاستخدام الحالي للناشر مناسب لتجهيز الجزء الثابت العالي الطاقة ، وأصبح تدريجياً معيار الإنتاج في الصناعة.
من حيث أنواع اللولب ، هناك نوعان رئيسيان: مربع ودائري. في الوقت الحاضر ، الشركات المصنعة السائدة تستخدم التعميم. ومع ذلك ، بسبب معدل استخدام المساحة العالية ، فإن التكنولوجيا المربعة تستبدل تدريجياً بالتدوير كالتوجيه العام للصناعة ، في حين بدأت تويوتا وهوندا في استخدام تقنية اللف المربعة على دفعات. على جانب المصنعين الآخرين ، بدأت محركات Chuan في تطوير تقنية اللف الإلكترونية بهدف تحسين السيطرة والكفاءة.
أخيرا ، من حيث نظام التبريد ، يتم تقسيمه إلى جزأين: المحرك والعاكس. حيث أن القوة المغناطيسية لمحرك المغناطيس الدائم ستنخفض مع زيادة درجة حرارة المحرك ، فإن كفاءة نظام التبريد مهم جدا لتشغيل المحرك ذو القوة العالية.
انطلاقا من اتجاه التطور التكنولوجي ، تطورت تقنية التبريد الرئيسية من تبريد الهواء وتبريد المياه إلى المرحلة الحالية من تبريد الزيت. وتتمثل الطريقة التقنية الرئيسية في غمر المحرك في غرفة تبريد الزيت لتبريده. على الرغم من أن بعض الخبراء يعتقدون أن الاحتكاك بالزيت سيقلل من كفاءة المحرك ، فإن تبريد الزيت لا يزال هو وضع التبريد الأكثر فعالية في ظل الظروف الفنية الحالية. فيما يتعلق بالمحولات ، فإن نظام التبريد مهم أيضا لأداء المحولات.
زعمت نيسان مؤخراً أنه في الطراز الجديد للنموذج 2017 ، زادت قوة خرج المحرك من 80 كيلو واط إلى 110 كيلووات عن طريق رفع نظام التبريد العاكس ، في حين كانت أجزاء المحرك الأخرى مماثلة لتلك الموجودة في الجيل السابق.
هذا يدل على أهمية نظام التبريد العاكس. على الرغم من أن استخدام كربيد السيليكون سيحسن مقاومة الحرارة ومقاومة الضغط للمحرك ، فإن تكلفته العالية نسبياً والنقطة الزمنية لتطبيقه على نطاق واسع قد يكون من الصعب تحقيقه على المدى القصير.
