قام المهندسون بشركة MAHLE  الألمانية المختصة بتصنيع قطع غيار السيارات بتطوير محرك جديد عالي الكفاءة  وخالِ من المغناطيس

ممّا يجعله أكثر ملاءمة للبيئة من حيث الإنتاج، وأرخص في التصنيع من المحركات المماثلة، بالإضافة إلى كونه لا يحتاج  للصيانة.

وبحسب ما أوضحت الشركة التي مقرها شتوتغارت في بيان صحفي؛ أنّها قد جمعت في منتج واحد جميع نقاط القوة الموجودة في مفاهيم المحركات الكهربائية المختلفة

ممّا جعل المحرك  الجديد ذات كفاءة أعلى من 95 في المئة في جميع نقاط التشغيل تقريباً، وهو مستوى تم تحقيقه فقط في سيارات السباق من نوع Formula E حتّى الآن.

كما وأضافت الشركة في حديثها عن المحرك الكهربائي الجديد؛ أنّه خالٍ من المغناطيس بالتالي لا يتطلب تصنيعه عناصر أرضية نادرة

ممّا يجعله أفضل للبيئة بالإضافة إلى مزاياه الأخرى من حيث التكاليف وأمن الموارد.

ما هي المزايا التي يتمتع بها المحرك الكهربائي الجديد ؟

يستخدم المحرك الجديد تصميماً دقيقاً لتوليد عزم الدوران عبر ناقل الحركة الغير تلامسي، السبب الذي يحميه من التآكل، ويجعله عالي الكفاءة عند السرعات العالية.

كيف يعمل المحرك الكهربائي الجديد

عند الاستخدام، يُرسل جهاز الارسال اللاسلكي تياراُ كهربائياً متناوباً إلى الدوار، وهذا يستحث تياراً في قطب كهربائي مستقبِل

والذي بدوره يشحن لفائف مغناطيسية نحاسية لإنتاج مجال كهرومغناطيسي يدوّر الملفات ويولّد عزماً.

وأهم ما يميز هذا المحرك عن بقية المحركات الأخرى استخدام الملفات المغناطيسية كبديل عن المغناطيس الدائم، والمصنوع عادةً من عناصر أرضية نادرة منها النيوديميوم والبورن والحديد، والساماريوم والكوبالت أو فريت.

 والجدير بالملاحظة، أن شركة MAHLE ومصنّعي محركات EV التقليدية بالإضافة إلى مصمّمي المحركات التحريضية الأخرى يتركون فجرة هوائية في محركاتهم لمنع التآكل.

وتسلّط MAHLE الضوء أيضاً على حقيقة أن تصميمها قابل للتطوير بسهولة ويمكن استخدامه في أي نوع من المركبات ابتداءً من الصغيرة وصولاً إلى المركبات التجارية.

وفي سياق الحديث عن المحرك الجديد قال مايكل فريك، وهو رئيس مجلس إدارة MAHLE ومديرها المالي:” من خلال محركنا الكهربائي الجديد نلتزم بمسؤوليتنا كشركة تعمل بشكل مستدام.

وقد تم الاستغناء عن المغناطيس الدائم في تصنيع محركنا الجديد ممّا يلغي الحاجة إلى استخدام العناصر الأرضية النادرة، وهذا يوفر إمكانات كبيرة ليس فقط من منظور جيوسياسي

ولكن أيضاً فيما يتعلق بالاستخدام المسؤول عن الطبيعة والموارد”.

أمّا بالنسبة لكيفية تصميم المحرك، فقد أوضحت الشركة أنها استخدمت أحدث عمليات المحاكاة في سبيل الوصول لهذا التصميم

والتي سمحت لها بتعديل ودمج مُعلَّمات تصاميم المحركات المختلفة بشكل تدريجي من أجل الاستقرار على الحل الأمثل.

وأكدت الشركة أن هذه الطريقة الجديدة في المحاكاة تسمح لها بسرعة تهيئة الظروف التقنية اللازمة من أجل تعزيز التنقل الالكتروني بطريقة مستدامة في جميع أنحاء العالم.

وعلى الرغم من تصميم المحرك الجديد باستخدام أحدث عمليات المحاكاة إلّا أن بداية المحركات التحريضية تعود إلى القرن التاسع عشر عندما اخترعها نيكولا تسلا.

كما اعتمدت صناعات أخرى على عمل هذا المخترع المبكر في مجال التيارات المتناوبة مثل تطوير السيارات الكهربائية الجديدة، وطرق شحن المركبات الكهربائية.

تقليل اعتماد صناعة السيارات الكهربائية على المغناطيس الدائم

يعود الازدهار الأخير في استخدام السيارات الكهربائية إلى قيام صانعي السيارات خارج الصين بالعمل الجاد لتطوير محركات كهربائية لا تستخدم المغناطيس الدائم.

وهذا يرجع إلى حقيقة أن هذا المغناطيس يتطلب معادن أرضية نادرة، والتي عادة ما يكون تعدينها ضاراً بالبيئة.

علاوة على ذلك، يقتصر تعدين هذه المواد ومعالجتها إلى حد كبير على الصين، ممّا يمنح شركات صناعة سياراتEV  الصينية ميزة عندما يتعلق الأمر بمحركات EV التقليدية.

لاسيما أن أكثر من 90 في المئة من العناصر الأرضية النادرة في العالم تأتي حالياً من الصين.

ختاماً

كشفت شركة Bentley أيضاً عن تصميمها لمحرك كهربائي لا يعتمد على مغناطيسيات أرضية نادرة وأعلنت عنه في العام الماضي في سعيها لاستلام زمام القيادة في مجال التنقل الفاخر المستدام.

بينما يُعتبر نهج شركة MAHLE أكثر نفعاً، ممّا يجعله أكثر استدامة وبالتالي امتلاكها المزيد من  نقاط القوة.

• إعداد: المهندسة سهى عبدو
• تحرير: المهندسة يارا سعد