Những loại nam châm nào được sử dụng trong xe cộ

Có những loại nam châm nào được sử dụng trong ô tô hoặc xe cộ?

Nam châm là vật liệu hoặc các hạt quặng sắt từ hóa tạo ra từ trường (tính chất vô hình của nam châm). Nhờ tính chất từ trường, nam châm có thể hút các vật liệu sắt từ (coban, niken, thép và sắt) và chúng có thể đẩy hoặc hút các loại nam châm khác có trong vũ trụ. Nam châm điện và nam châm vĩnh cửu là hai loại nam châm chính. Nam châm điện được tạo thành từ một cuộn dây quấn quanh vật liệu sắt từ. Nam châm điện là nam châm tạm thời và duy trì cường độ từ trường của chúng cho đến khi dòng điện chạy qua cuộn dây tiếp tục. Nam châm vĩnh cửu là nam châm có từ trường vĩnh cửu và mạnh. Nam châm thường được sử dụng trong xe cộ, giúp việc vận hành và các chức năng trở nên thoải mái, an toàn và hiệu quả. Các bộ phận giải trí, bộ phận động cơ, cảm biến và các bộ phận an toàn của xe được làm từ nam châm tự nhiên hoặc nam châm nhân tạo. Các đặc tính và đặc điểm khác nhau như độ ổn định nhiệt, khả năng chống ăn mòn, cường độ từ trường và tiết kiệm chi phí của nam châm được phân tích và xem xét để lựa chọn nam châm phù hợp cho các ứng dụng trong ô tô. Bài viết này nghiên cứu và mô tả các loại nam châm (nam châm Ferrite, nam châm SmCo và nam châm đất hiếm neodymium) thường được sử dụng trong sản xuất ô tô hoặc xe cộ.

Nam châm Ferrite:

    Nam châm Ferrite là nam châm oxit sắt có các thành phần từ tính gốm và được từ hóa thành nam châm vĩnh cửu khi tương tác với từ trường. Loại nam châm này được sản xuất bằng cách trộn các thành phần kim loại với oxit sắt. Nam châm Ferrite có giá thành phải chăng và khả năng chống ăn mòn và khử từ cao, nhưng có cường độ và công suất từ thấp hơn NdFeB (nam châm Neodymium). Loại nam châm này không bị khử từ do có lực kháng từ cao. Nam châm Ferrite có sẵn trên thị trường với màu xám đậm hoặc đen và được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng đòi hỏi nam châm tiết kiệm chi phí nhưng vẫn đảm bảo cường độ và hiệu suất từ tính.

 Rơ le của ô tô hoặc xe cộ là một thiết bị chuyển mạch được sử dụng để kết nối và ngắt mạch điện và các cảm biến từ tính điều khiển động cơ và phát hiện vị trí của xe. Nam châm ferit được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận quan trọng này của xe để vận hành hiệu quả. Nam châm ferit được sử dụng trong các thành phần này vì tính kinh tế và độ bền lâu dài của chúng. Nam châm ferit được sử dụng trong động cơ của xe để điều chỉnh ghế ngồi, cửa sổ và dẫn động bơm nhiên liệu. Loa được sử dụng trong xe để phát nhạc và các hệ thống báo động khác cũng có nam châm ferit. Những nam châm này có khả năng chống ăn mòn rất cao và cũng phù hợp với các điều kiện nhiệt độ hoặc môi trường khác nhau do bản chất ổn định chống lại nhiệt độ cao và môi trường nóng.

Nam châm Neodymium (NdFeB) (Đất hiếm):

Nam châm Neodymium là nam châm vĩnh cửu được sản xuất bằng cách hợp kim hóa các nguyên tố Bo, Sắt và Neodymium, có sẵn trên thị trường với nhiều hình dạng khác nhau như thanh, vòng, chìm, khối và đĩa. Những nam châm này được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhờ cường độ từ tính mạnh, khả năng chống ăn mòn và ổn định trước hiện tượng nghịch từ. Trong các ứng dụng yêu cầu từ trường mạnh ở dạng khối hoặc dạng nén, nam châm Neodymium vĩnh cửu thường được ưa chuộng. Nam châm Neodymium tạo ra từ trường mạnh do mật độ năng lượng cao và đó là lý do chúng được xem xét để sản xuất ô tô/phương tiện. Nam châm Neodymium được sử dụng rộng rãi trong các cảm biến, bộ truyền động, thiết bị giải trí và động cơ của xe hybrid và xe điện. Hiệu suất và hiệu suất của xe hybrid và xe điện được tăng lên nhờ sử dụng nam châm vĩnh cửu trong động cơ vì chúng giúp động cơ hoạt động trơn tru và ít phụ thuộc vào nguồn năng lượng. Nam châm được sử dụng trong hệ thống phanh tái tạo của xe, giúp lưu trữ năng lượng phanh và đáp ứng nhu cầu năng lượng cho chiếu sáng và các mục đích năng lượng khác của xe. Nhu cầu về nam châm Neodymium ngày càng tăng trong ngành công nghiệp ô tô do phải duy trì từ trường mạnh trong các linh kiện có kích thước nhỏ gọn.

Nam châm Samarium Cobalt:

Nam châm Samarium Cobalt là nam châm vĩnh cửu đất hiếm, được sản xuất bằng cách kết hợp vật liệu Cobalt và Samarium. Loại nam châm này nổi tiếng với khả năng chống ăn mòn cao và ổn định trong điều kiện hoặc môi trường nhiệt độ cao. Nam châm này có hiệu suất tốt hơn trong môi trường nhiệt độ cao nhưng lại có từ trường yếu hơn so với nam châm Neodymium Đất Hiếm. Nam châm này có thể duy trì từ trường ở nhiệt độ hơn 350 độ C. Những đặc tính vượt trội này khiến chúng trở nên khắt khe hơn so với các loại nam châm khác trong sản xuất ô tô.

Nam châm Samari coban có giá thành cao, và đó là lý do chính khiến chúng được sử dụng trong các bộ phận thực hiện chức năng hoặc hoạt động cụ thể hoặc giới hạn. Loại nam châm này được sử dụng rộng rãi trong các phương tiện chuyên dụng như xe hơi hạng sang và xe thể thao. Các cảm biến và bộ truyền động của hệ thống phanh và động cơ sử dụng nam châm Samari coban vì chúng có độ ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao. Tuy nhiên, việc sử dụng những nam châm này trong môi trường nhiệt độ cao tiềm ẩn một số rủi ro liên quan đến hiệu suất hoạt động liên tục.

Nam châm Alnico:

Nam châm Alnico là loại nam châm vĩnh cửu được sản xuất bằng cách kết hợp các nguyên tố coban, niken và coban. Nam châm Alnico có từ trường mạnh và độ ổn định nhiệt cao. Những nam châm này có khả năng chống ăn mòn cao và tuổi thọ dài. Nam châm Alnico được sử dụng trong loa và bộ phận đánh lửa của xe.

Nam châm trong xe cộ

Các loại nam châm được mô tả ở trên được lựa chọn cho các loại xe dựa trên các đặc tính cần thiết và cân nhắc đến thiết kế các bộ phận được sử dụng trong xe. Ứng dụng quan trọng của nam châm trong xe được mô tả dưới đây:

Thiết bị giải trí: Âm thanh trong các thiết bị giải trí như loa, TV và đầu đĩa được tạo ra nhờ từ trường của nam châm. Từ trường của nam châm tương tác với dòng điện và tạo ra lực điện từ, lực này giúp loa di chuyển qua lại. Âm thanh được tạo ra nhờ sự tương tác giữa động cơ gọi thoại với từ trường, và loại nam châm quyết định chất lượng của từ trường. Nam châm ferit thường được ưu tiên sử dụng cho loa và các thiết bị âm thanh.

Động cơ từ:  Mô-men xoắn và lực đẩy của động cơ xe hybrid và xe điện được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu. Từ trường vĩnh cửu tương tác với từ trường do điện tạo ra và dẫn động rotor của động cơ. Nam châm Neodymium được sử dụng trong động cơ xe.

Các thành phần an toàn:  Hệ thống an toàn của xe bao gồm bộ truyền động túi khí và cảm biến tốc độ bánh xe sử dụng nam châm samarium coban. Tốc độ bánh xe được phát hiện bởi các cảm biến từ tính, còn được gọi là cảm biến tốc độ bánh xe. Cảm biến tốc độ bánh xe hay bộ điều khiển ABS là nam châm vĩnh cửu gồm dây cuộn được quấn trên lõi kim loại. Khi vòng răng cưa quay qua đầu cảm biến, các đường sức từ do cảm biến tạo ra sẽ thay đổi và các xung điện áp sẽ được tạo ra.

Phụ kiện (Nguồn):  Nam châm ferrite được sử dụng trong động cơ dẫn động cửa, ghế, gương và cửa sổ xe. Những nam châm này tiết kiệm chi phí và có hiệu suất ổn định trong nhiều điều kiện khác nhau.

Bộ truyền động và cảm biến: Các cảm biến về cơ bản là các thành phần giám sát của xe, quan sát tất cả các yếu tố và hiển thị các biến thể. Tốc độ, độ gần, gia tốc và nhiệt độ là các biến của xe được các cảm biến quan sát. Sau khi thu thập dữ liệu của các biến này, các cảm biến được chia sẻ với hệ thống điều khiển của xe. Các bộ truyền động là các bộ phận hoạt động của hệ thống xe. Các bộ truyền động phản hồi liên quan đến các tín hiệu nhận được từ hệ thống điều khiển. Việc sử dụng phanh, thay đổi nhiên liệu trong động cơ và sắp xếp hệ thống treo được thực hiện với sự trợ giúp của các bộ truyền động. Thông tin điện thu được từ hệ thống điều khiển được chuyển đổi thành hoạt động cơ học thông qua các bộ truyền động. Chức năng của các bộ truyền động và cảm biến được điều khiển bởi từ trường của nam châm samarium coban và nam châm ferit. Cơ chế điều khiển nhiên liệu, phanh và lái được điều khiển bởi các cảm biến từ tính và bộ truyền động.

Nam châm là thành phần chính của hệ thống Xe và việc lựa chọn nam châm phù hợp cho các hoạt động cụ thể dựa trên các đặc điểm và cân nhắc cụ thể. Sức mạnh từ tính đặc biệt của nam châm Neodymium đất hiếm đã làm cho những nam châm này trở nên quan trọng nhất đối với chức năng phanh (tái tạo) và động cơ của xe. Nam châm ferit là nam châm đáng tin cậy và tiết kiệm do đó chúng rất phù hợp cho các phụ kiện điện của xe. Nam châm SmCo có độ ổn định nhiệt lý tưởng do đó chúng được sử dụng trong điều kiện hoặc môi trường nhiệt độ cao. Các loại nam châm khác có độ ổn định nhiệt thấp hơn nam châm SmCo. Các đặc điểm của các loại nam châm khác nhau được sử dụng cho xe được mô tả trong bài viết này. Tầm quan trọng của nam châm đối với ngành công nghiệp ô tô đang tăng lên do sự tiến bộ của công nghệ. Xe cộ đang trở nên đáng tin cậy, hiệu quả và đổi mới với sự tiến bộ của công nghệ.