كيف تغيرت متطلبات السيارات المستقبلية

مع استمرار تطور صناعة السيارات ، تزداد أيضًا ذكاء المركبات على طرق العالم. من المكونات التي تشغل محرك الاحتراق الداخلي (ICE) إلى البدائل الهجينة والكهربائية بالكامل ، حيث تتطلب عناصر مثل أنظمة مساعدة السائق المتقدمة - مثل الوقوف الذاتي أو القدرة على متابعة المركبات الأخرى في حركة المرور ، على سبيل المثال - مكونات جديدة وأكثر تعقيدًا. في المقال التالي كيف تغيرت متطلبات السيارات المستقبلية

مستقبل السيارات.

تعد المرونة في تطوير حلول جديدة لأنظمة السيارات الناشئة أمرًا بالغ الأهمية ، وبالتالي فإن الطريقة التي يعمل بها مصنعو السيارات مع موردي المكونات تتطور أيضًا. على أي مستوى ، تتطلب هذه الأنظمة درجة عالية من وظائف الاستشعار ، سواء كان ذلك في شكل كاميرات أو رادارات أو ليزر ، وكيفية تأمين هذه المكونات وإيوائها وإغلاقها يعد عنصرًا حاسمًا لضمان أدائها الأمثل. هذا مهم للغاية ، نظرًا لأدوار هذه التقنيات ، ترتبط موثوقيتها ارتباطًا مباشرًا بسلامة المركبات التي يتم تضمينها فيها ، وفي النهاية بسلامة الجمهور الذي يستخدم الطرق العالمية. لوضع هذا في منظور من حيث الأرقام ، من المتوقع أن تبلغ قيمة تقنية الاستشعار التي تدعم أنظمة مساعدة السائق المتقدمة مع الهدف النهائي للقيادة الذاتية الكاملة حوالي 60 مليار دولار بحلول عام 2030 ، مع اعتماد واحدة من كل 10 مركبات على الطريق على التكنولوجيا في ذلك العام نفسه.

هنا ، سنسلط الضوء على ثلاثة أمثلة من الأساليب المتطورة لمكونات التنقل ، والتي تغطي تكامل الوظائف المتقدمة ، ومزايا المحاكاة فيما يتعلق بخصائص المواد ، ودمج التخميد الاهتزازي في لوحات دوائر إلكترونيات التحكم. سنلقي نظرة فاحصة على عملية المحاكاة وكيف يمكن لحلول الختم الذكية أن تلعب دورًا إيجابيًا فيما يتعلق بالاستدامة.

تكنولوجيا السيارات المستقبيلة.

تتطلب تكنولوجيا المركبات المستقلة المتقدمة ابتكارًا للمكونات وتكاملًا للوظائف نظرًا للحاجة إلى الاستخدام المكثف لإلكترونيات القياس (الاستشعار) والتنظيم (التحكم) والتكنولوجيا في ما يسمى بسيارات المستقبل ، يجب ألا تفي المكونات لمثل هذه التطبيقات بوظيفة الختم الكلاسيكية فحسب ، بل يجب أن تفي أيضًا بمجموعة واسعة من المتطلبات والاحتياجات الإضافية. يتطلب التفاعل بين الإنسان والآلة والتفاعل من آلة إلى آلة تغييرات أساسية يتم تنفيذها في المنتجات التي نقدمها في المستقبل ، ويجب أخذ العديد من العناصر في الاعتبار في مجال القيادة الذاتية ، تشمل هذه:

• تكامل الوظائف
• التصغير
• تركيبات المواد للأجزاء متعددة المكونات
• مواد جديدة تجمع بين خصائص فيزيائية مختلفة
• عمليات التصنيع متعددة المكونات

لتسليط الضوء على كيفية دمج هذه المتطلبات الإضافية ، ضع في اعتبارك العلب الخاصة بإلكترونيات التحكم كمثال. غالبًا ما يتم تصنيع هذه العلب باستخدام مادة لدنة بالحرارة تشكل غلافًا ثابتًا لحماية المناطق الداخلية الحساسة من التأثيرات البيئية. من أجل أداء هذه الوظيفة بشكل دائم ، يجب أن تتمتع المادة بمقاومة عالية للصدمات وثبات في الأبعاد بدرجة كافية ، ولا سيما مقاومة عالية للحرارة ومقاومة ممتازة لأي وسائط تحدث (مثل مياه الرش والمياه المالحة والشحوم والزيوت المعدنية والوقود و عمال التنظيف).

المتطلبات الأخرى في عالم التكنولوجيا.

اعتمادًا على مجال التطبيق ، يمكن أن تلعب المتطلبات الأخرى دورًا أيضًا ، مثل التوصيل الحراري الجيد ، والتوصيل الكهربائي العالي لحماية المجالات الكهرومغناطيسية ، أو الجاذبية النوعية المنخفضة لتطبيقات البناء خفيفة الوزن. نظرًا لأن هذه العلب غالبًا ما تكون جزءًا من مكونات أكبر ، فيجب أن تحتوي على نقاط اتصال متكاملة للتثبيت في التجميعات المحيطة. تُعد البطانات المعدنية ذات القوالب المفرطة حلاً جيدًا لتركيب العلب على مكونات أكبر في حجرة المحرك ، على سبيل المثال ، لأنها تشكل نقاط اتصال ثابتة لربط الهيكل بالمكونات الأكبر في حجرة المحرك ، ومنع التشوه البلاستيكي المحلي للمبيت والتأكد من أن يتم نقل قوى التجميع التي تحدث وتوزيعها بالتساوي في السكن.

مكون رئيسي آخر هو الختم المرن ، ووظائفه تتجاوز بكثير الختم الكلاسيكي. حيث يشكل المطاط الصناعي هيكلًا مرنًا ثلاثي الأبعاد معقدًا ، وغالبًا ما يعتمد على مطاط السيليكون السائل (LSR) ، والذي يغطي الجزء الداخلي بالكامل من مبيت إلكترونيات التحكم. بالإضافة إلى ضمان السداد الثابت بين قاعدة الغطاء وحماية الجزء الداخلي ، فإن الهيكل المرن لمواد الختم أو مادة الختم تحافظ على المكونات الإلكترونية في مكانها عبر عناصر عازلة. هذا يخمد الاهتزازات الميكانيكية الضارة ويحسن بشكل كبير تبديد الحرارة من المكونات الإلكترونية النشطة إلى البيئة.

تعتمد التطبيقات المهمة لمواد الاستومر ، خاصة من حيث استخدامها لأغراض الختم ، على خواصها الميكانيكية فائقة المرونة. في حالة العلب الخاصة بالإلكترونيات أو أجهزة الاستشعار ، تضمن مرونة هذه اللدائن في الحفاظ على ضغط مانع للتسرب على مدى فترات طويلة من الزمن وعبر نطاق درجات حرارة واسع ، مما يوفر المرونة اللازمة فيما يتعلق بالتعويض عن تفاوتات التصميم ، وبالتالي توفير تكاليف الإنتاج. في العديد من التطبيقات الحديثة ، على سبيل المثال في القيادة الذاتية ، يعد تكامل الوظائف عبر مزيج من خصائص المواد الفيزيائية المختلفة ذا أهمية حاسمة. بالإضافة إلى مرونتها ، يجب أن توفر هذه المواد المرنة خصائص فيزيائية إضافية مثل:

• فرط المرونة
• اللزوجة المطاطية
• خصائص التخميد الميكانيكية
• الشفافية البصرية في نطاقات التردد المحددة (أو نطاقات الطول الموجي)
• التوصيل الكهربائي
• التوصيل الحراري
• الخصائص العازلة أو المغناطيسية

يمكن تحقيق مثل هذه المجموعات من الخصائص بمساعدة مواد بوليمر جديدة تم تصنيعها خصيصًا لتلبية متطلبات محددة. ومع ذلك ، فإن تطوير مثل هذه المواد يستغرق وقتًا طويلاً ومكلفًا للغاية ، ويتطلب معرفة متخصصة ومعدات توليف ، وقد يظل الأداء الناتج محدودًا للغاية.

غالبًا ما يمكن تحقيق خصائص المواد الإضافية المطلوبة بطريقة أكثر كفاءة ونجاحًا من خلال دمج حشوات خاصة في اللدائن الأساسية - وهي طريقة معروفة لمصنعي المطاط الصناعي. اعتمادًا على نوع الحشو ، وتوزيع حجم الجسيمات ، وأشكال الجسيمات وتركيزات الجسيمات ، يمكن تخصيص خصائص المواد المطلوبة لاحتياجات العملاء ، وفي نفس الوقت تبسيط عملية كثيفة العمالة في كثير من الأحيان.