كيف تدمج مفاصل العجلات الحديثة تقنيات متقدمة مثل المستشعرات لتحسين الوظائف؟

مقدمة

في المعنى الواسع، يعتبر محور العجلة جزءًا من مجموعة عجلات المركبة، وهو مسؤول تقليديًا عن الروابط بين العجلة والمحور واستيعاب الدعامات. لكن مع تقدم التكنولوجيا في عالم السيارات، أصبح محور العجلة البسيط من الماضي جزءًا معقدًا متكاملًا مع مستشعرات، ومحركات وإمكانيات الشبكات. وقد أدت نتائج هذه الجهود إلى رفع مستوى محاور العجلات لتصبح عناصر أساسية، مما يساهم في الغرض، الأداء والتقدم التكنولوجي للسيارات.

تكامل المستشعرات

تُجهَّز now عادةً بمصابيح استشعار لاستشعار أداء المركبة وحالة العجلات في الوقت الفعلي.

أ. أنواع المستشعرات ووظائفها

مستشعرات سرعة العجلة: تقوم بقياس التغيرات الدقيقة في المقاومة، وهي حيوية لتشغيل أنظمة ABS وأنظمة التحكم في الجر التي تمنع المركبة من الانزلاق.

أنسب المستشعرات المتقدمة تتعلق باستهلاك الإطارات، حيث تراقب درجة الحرارة وتقلل من انفجارات الإطارات الناتجة عن إنذار درجة الحرارة المرتفعة؛ كما أن مستشعرات الحمل المستخدمة في مBearings العجلات هي مثال آخر على تحسين أنظمة الكمبيوتر على متن المركبة وقراءة التعليق التكيفي لتحقيق رحلة ناعمة وأفضل تحكم.

ب. حواف دمج المستشعرات

التغييرات الآلية ذات الصلة بالمركبة باستخدام بيانات المستشعرات المطبقة لتحسين الديناميكيات والتحكم أثناء القيادة.

استراتيجيات الأمان المعززة النشطة، ومراقبة وتحليل حالة العجلات.

إشعارات الصيانة الوقائية لمساعدة في زيادة عمر الإطارات وأعمار المكونات الأخرى من خلال التعامل مع المشكلات فور ظهورها بدلاً من الانتظار حتى تصبح الأمور سيئة لدرجة لا يمكن تأجيلها بأمان.

ج. التحديات والاعتبارات

ضمان متانة وموثوقية المستشعرات في بيئة مقاومة للمركبات المتنقلة.

دمج بيانات المستشعرات مع أنظمة تحكم المركبة seemlessly لزيادة الموثوقية والقدرة على الاستجابة بشكل منطقي عند الحاجة.

موازنة الوزن الزائد والتعقيد الناتجين عن دمج المستشعرات مقابل بعض التحسينات في الأداء.

تكنولوجيا المحرك داخل العجلة

محركات العجلات الداخلية، أو IWMs اختصارًا، تمثل قفزة كبيرة عن تقنية محور العجلة الداخلية حيث يتم تضمين المحرك الكهربائي أساسيًا داخل محور العجلة نفسه.

أ. تصميمات محركات العجلات الداخلية

محركات IWM ذات الدفع المباشر تلغي أنظمة نقل الحركة التقليدية، مما يبسط نظام القيادة في المركبة ويؤدي إلى كفاءة أعلى.

يمكن أن تسمح محركات العجلات بتحكم فردي في كل عجلة، مما يحسن عادةً الالتصاق والاستقرار للمركبة.

2. مزايا محركات داخل العجلات

توفير كبير في المساحة في هيكل المركبة، مما يؤدي إلى زيادة المساحة للركاب والuggage، أو فرص أكبر لتخزين بطاريات إضافية في المركبات الكهربائية (EVs).

توزيع أفضل للعزم وتحكم في الالتصاق مناسب لجميع سيناريوهات القيادة.

سلبي: توفير تكاليف صغير حيث سيقلل من عدد الأجزاء اللازمة لصنع ناقل الحركة BEV (الشركة استثمرت بالفعل في إنتاج DCT).

الاتصال والتجمع الذكي

تُصبح حلول الاتصال أكثر شيوعًا، وقريبًا سيتم دمجها في محاور العجلات بحيث يمكن للمهندسين مراقبة الأنظمة عن بُعد، تشخيص الأعطال أو تحديث البرامج.

أ. ميزات الاتصال

التكامل مع أنظمة الترفيه في المركبة للسائق معلومات والتحكم

قدرات المراقبة والتشخيص عن بُعد للصيانة التنبؤية ومتابعة الأداء.

نقل البيانات إلى أنظمة المركبة الأخرى لتحسين دمج أنظمة المركبة.

ب. فوائد العجلة المتصلة

تتبع الأداء في الوقت الفعلي والصيانة التنبؤية لتقليل وقت التوقف والتكلفة التشغيلية.

أنظمة مساعدة السائق المتقدمة باستخدام بيانات المستشعرات القائمة على العجلات لتعزيز قدراتها.

التكامل مع البنية التحتية الذكية والخدمات مثل أنظمة إدارة المرور الذكية ومحطات شحن المركبات الكهربائية.

مشكلة الأمن والخصوصية

كيفية حماية البيانات المنقولة من الوصول غير المصرح به والتهديدات السيبرانية.

حماية أنظمة تحكم المركبة من محاولات الاختراق.

تحقيق التوازن الصحيح بين سيادة المستخدم وحماية البيانات - متانة المكونات الشبكية المدمجة

أسرار فقدان الوزن

محاور العجلات كذلك استفاد من التقدم في المواد وأساليب الإنتاج.

أ - اختيار المواد

يتم تقليل وزن السيارة بشكل أكبر بفضل المعادن الخفيفة الوزن والمواد المركبة التي تلعب دورًا مهمًا في تحسين اقتصاد الوقود وكذلك الأداء العام.

ب - التأثير على الأداء

وزن أقل بدون رذاذ = تحميل أفضل + راحة.

انخفاض وزن السيارة الكلي، مما يساعد في تحسين اقتصاد الوقود وانخفاض الانبعاثات.

يمكن استخدام مواد متقدمة؛ متانة إضافية قد تتطلب صيانة أقل.

الخاتمة

العجلات الحديثة ومراكز العجلات والتكامل مع التحسينات التكنولوجية المعاصرة في أداء المركبات، السلامة والكفاءة على سبيل المثال - من دمج المستشعرات ومحركات العجلات إلى خيارات الاتصال. مع تقدم التكنولوجيا، يمكننا أن نتوقع المزيد من مراكز العجلات المستقبلية؛ مما يسمح بوظائف متقدمة وتكامل أنظمة المركبات الذكية. ومع ذلك، من المهم أن نعالج القضايا التي تثيرها هذه التطورات لضمان أنها تجلب مزايا حقيقية دون المساس بالموثوقية، السلامة والاستدامة البيئية.