عجلات فعالة في تبديد الحرارة، مما يضمن القيادة الآمنة

I. أهمية تبديد حرارة العجلات

(I) الحفاظ على أداء الإطارات

(II) حماية نظام الفرامل

(ثالثًا) تحسين الأداء العام للمركبة

II. تصميم وتكنولوجيا العجلات الفعالة لتبديد الحرارة

(I) تصميم هيكل تبديد الحرارة

1. تصميم فتحة التهوية
   • تتبنى العديد من العجلات الفعّالة في تبديد الحرارة تصميم فتحات التهوية، وهي طريقة شائعة وفعالة لتبديد الحرارة. وعادةً ما يتم توزيع فتحات التهوية على قضبان العجلات أو حوافها. ويتم تصميم أشكالها وأحجامها بعناية لضمان تدفق الهواء بسلاسة عبر الجزء الداخلي من العجلة وإزالة الحرارة. على سبيل المثال، تتبنى بعض فتحات التهوية في العجلات أشكالاً مائلة أو منحنية، والتي يمكنها الاستفادة من فرق الضغط في تدفق الهواء الناتج أثناء قيادة السيارة لتعزيز سرعة تدفق الهواء وتحسين كفاءة تبديد الحرارة. كما سيتم تحسين عدد وتخطيط فتحات التهوية وفقًا لحجم العجلات واحتياجات طرازات المركبات. وبشكل عام، يمكن تزويد العجلات ذات الحجم الأكبر بفتحات تهوية أكثر لزيادة مساحة تبديد الحرارة.
2. تحسين شكل السلك
   • لا يؤثر شكل الأسلاك على جماليات العجلات فحسب، بل يلعب أيضًا دورًا مهمًا في أداء تبديد الحرارة. تستخدم بعض العجلات الفعّالة في تبديد الحرارة خطوطًا وأشكالًا فريدة لتصميم الأسلاك لزيادة مساحة التلامس ومسار تدفق الهواء. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تبني تصميمات الأسلاك المتموجة أو ذات الشكل الزعنفي إلى جعل الهواء يشكل تدفقًا مضطربًا عند تدفقه عبر الأسلاك، مما يعزز تأثير تبادل الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، فإن التباعد المعقول بين الأسلاك مفيد أيضًا لدوران الهواء وتبديد الحرارة. ستعيق الأسلاك الكثيفة جدًا تدفق الهواء وتقلل من كفاءة تبديد الحرارة. يمكن أن يؤدي زيادة تباعد الأسلاك بشكل مناسب إلى السماح للهواء باختراق العجلة بشكل أفضل وإزالة الحرارة.
3. هيكل معدني مزدوج
   • تتبنى بعض عجلات تبديد الحرارة عالية الجودة تصميم هيكل معدني مزدوج. أي أنه يتم استخدام مادة معدنية عالية القوة للجسم الرئيسي للعجلة، ويتم تغطية سطح الحافة أو السلك بمادة معدنية ذات توصيل حراري جيد، مثل سبائك الألومنيوم أو النحاس. يمكن لهذا التصميم الاستفادة من خصائص التوصيل الحراري المختلفة لمعدنين لتوصيل الحرارة الناتجة عن الإطارات والفرامل بسرعة إلى سطح العجلة ثم تبديدها عبر الهواء. لا تتمتع العجلة ذات الهيكل المعدني المزدوج بأداء ممتاز في تبديد الحرارة فحسب، بل يمكنها أيضًا ضمان قوة ومتانة العجلة، وهي مناسبة للمركبات عالية الأداء وسيناريوهات التطبيق ذات متطلبات تبديد الحرارة العالية للغاية.

(II) اختيار المواد

1. مادة سبائك الألومنيوم
   • سبائك الألومنيوم هي واحدة من أكثر مواد العجلات استخدامًا على نطاق واسع في الوقت الحاضر. نظرًا لمزاياها المتمثلة في التوصيل الحراري الجيد وخفة الوزن والقوة العالية، فهي مناسبة جدًا لتصنيع عجلات فعالة في تبديد الحرارة. معامل التوصيل الحراري لسبائك الألومنيوم أعلى بثلاث مرات تقريبًا من معامل التوصيل الحراري للصلب، مما يمكنه نقل الحرارة الناتجة عن الإطارات والفرامل بسرعة إلى سطح العجلة ثم تبديدها في الهواء. في الوقت نفسه، يمكن للكثافة المنخفضة نسبيًا لسبائك الألومنيوم تقليل الوزن غير المعلق للمركبة وتحسين أداء التعامل مع السيارة واقتصاد الوقود. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع سبائك الألومنيوم أيضًا بمقاومة جيدة للتآكل ويمكنها التكيف مع ظروف الطريق المعقدة المختلفة والظروف البيئية. تم تجهيز العديد من السيارات ذات العلامات التجارية المعروفة بعجلات فعالة في تبديد الحرارة مصنوعة من سبائك الألومنيوم، مما يوفر ضمانًا قويًا لسلامة وأداء المركبات.
2. مادة مركبة من ألياف الكربون
   • مع التطور المستمر لتكنولوجيا المواد، فإن تطبيق مواد ألياف الكربون المركبة في تصنيع العجلات يتزايد تدريجيًا أيضًا. تتمتع ألياف الكربون بقوة وصلابة عالية للغاية، كما أن موصليتها الحرارية أفضل من تلك الموجودة في المواد المعدنية التقليدية. العجلات المصنوعة من مواد ألياف الكربون المركبة لا تتميز بخفة الوزن فحسب ويمكنها تحسين أداء السيارة بشكل أكبر، بل تتمتع أيضًا بتأثيرات تبديد الحرارة الممتازة. البنية المجهرية لألياف الكربون تجعلها تتمتع بقنوات توصيل حراري جيدة ويمكنها تبديد الحرارة بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع مواد ألياف الكربون المركبة أيضًا بمقاومة جيدة للتعب ومقاومة للتآكل ويمكنها الحفاظ على الأداء المستقر للعجلات لفترة طويلة. ومع ذلك، نظرًا للتكلفة العالية لمواد ألياف الكربون المركبة، فإنها تُستخدم حاليًا بشكل أساسي في بعض السيارات الرياضية الراقية وميادين السباق عالية الأداء، ولكن مع تقدم التكنولوجيا وخفض التكاليف، فإن آفاق تطبيقها في السيارات العادية واسعة جدًا أيضًا.

(ثالثا) تكنولوجيا معالجة السطح

1. معالجة الأكسدة</p>
   • الأكسدة الأنودية هي تقنية شائعة لمعالجة سطح العجلات. لا يمكنها فقط تحسين صلابة السطح ومقاومة التآكل للعجلات ولكن أيضًا تحسين أداء تبديد الحرارة. من خلال معالجة الأكسدة الأنودية، يتم تشكيل فيلم أكسيد كثيف على سطح العجلة. يتمتع فيلم الأكسيد هذا بموصلية حرارية جيدة وتبديد حرارة. في الوقت نفسه، يمكن للهيكل المسامي الدقيق لفيلم الأكسيد زيادة مساحة تبديد الحرارة لسطح العجلة وتحسين كفاءة تبديد الحرارة بشكل أكبر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن توفر معالجة الأكسدة الأنودية أيضًا خيارات ألوان غنية للعجلات لتلبية الاحتياجات الشخصية للمستهلكين المختلفين. في التطبيقات العملية، غالبًا ما يكون للعجلات المصنوعة من سبائك الألومنيوم المعالجة بالأكسدة الأنودية أداء تبديد حرارة محسن بشكل كبير مقارنة بالعجلات غير المعالجة.
2. تكنولوجيا الطلاء السيراميكي
   • يعتبر الطلاء الخزفي نوعًا جديدًا من تقنيات معالجة الأسطح. عند تطبيقه على العجلات، يمكنه تحسين أداء تبديد الحرارة ومقاومة التآكل بشكل كبير. يتمتع الطلاء الخزفي بموصلية حرارية منخفضة للغاية وأداء عزل حراري جيد. يمكن أن يشكل حاجز عزل حراري على سطح العجلة، مما يقلل من انتقال الحرارة إلى داخل العجلة ويبدد الحرارة بسرعة على سطح العجلة. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الطلاء الخزفي أيضًا بصلابة عالية ومقاومة للتآكل ويمكنه مقاومة تأثير وخدوش أحجار الطريق وحماية سطح العجلة. تتمتع بعض الطلاءات الخزفية عالية الأداء أيضًا بوظائف التنظيف الذاتي ويمكنها الحفاظ على سطح العجلة نظيفًا وتقليل تأثير الغبار والأوساخ على تبديد الحرارة. على الرغم من أن تكلفة تقنية الطلاء الخزفي مرتفعة نسبيًا، إلا أنه مع النضج المستمر والترويج للتكنولوجيا، أصبح تطبيقها في مجال العجلات الفعالة لتبديد الحرارة أكثر وأكثر شمولاً.

ثالثًا. اتجاهات تطوير وتطبيق السوق للعجلات الفعالة لتبديد الحرارة

(أ) حالة تطبيق السوق

(II) اتجاهات التنمية

1. التركيز المتساوي على الوزن الخفيف والأداء العالي
   • في المستقبل، سيستمر تطوير العجلات الفعالة في تبديد الحرارة في التحرك نحو اتجاه الوزن الخفيف والأداء العالي. مع التحسين المستمر لمتطلبات الحفاظ على طاقة المركبات وخفض الانبعاثات، يعد تقليل وزن السيارة وسيلة مهمة لتحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود وتقليل الانبعاثات. لذلك، سيستمر مصنعو العجلات في استكشاف مواد وعمليات تصنيع جديدة لتقليل وزن العجلات بشكل أكبر مع ضمان أداء تبديد الحرارة والقوة. في الوقت نفسه، مع التحسين المستمر لأداء طاقة السيارة، يتم أيضًا فرض متطلبات أعلى على أداء تبديد الحرارة وقدرة تحمل العجلات. ستعمل العجلات الفعالة في تبديد الحرارة على تحسين التصميم والتكنولوجيا باستمرار لتلبية احتياجات المركبات عالية الأداء.
2. الذكاء وتبديد الحرارة التكيفي
   • مع تطور تكنولوجيا المركبات الذكية، ستصبح الذكاء الاصطناعي وتبديد الحرارة التكيفي اتجاهًا مهمًا لتطوير عجلات فعالة لتبديد الحرارة. في المستقبل، قد يتم تجهيز العجلات بأجهزة استشعار ذكية يمكنها مراقبة معلمات مثل درجة حرارة الإطارات وأنظمة الفرامل وسرعة السيارة في الوقت الفعلي، وضبط طريقة تبديد الحرارة وكثافتها تلقائيًا وفقًا لهذه المعلمات. على سبيل المثال، عند القيادة بسرعة عالية أو الكبح بشكل متكرر، يمكن للعجلة زيادة حجم التهوية تلقائيًا أو ضبط هيكل تبديد الحرارة لتحسين كفاءة تبديد الحرارة؛ عند القيادة بسرعة منخفضة أو عندما تكون درجة الحرارة منخفضة، يمكن للعجلة تقليل كثافة تبديد الحرارة بشكل مناسب لتقليل استهلاك الطاقة. سيعمل نظام تبديد الحرارة التكيفي الذكي هذا على تحسين أداء تبديد الحرارة وكفاءة استخدام الطاقة للعجلات بشكل أكبر وتوفير حماية أكثر دقة للقيادة الآمنة للمركبة.
3. النمو في الطلب الشخصي والمخصص
   • يتزايد طلب المستهلكين على تخصيص المركبات يومًا بعد يوم، مما سيعزز أيضًا تطوير عجلات تبديد الحرارة الفعالة نحو التخصيص والتخصيص. سيوفر مصنعو العجلات المزيد من الخيارات من الأنماط والألوان والأحجام لتلبية الاحتياجات الجمالية والشخصية لمختلف المستهلكين. في الوقت نفسه، سيتم تصميم وتصنيع عجلات تبديد الحرارة الفعالة المخصصة وفقًا لنماذج مركبات المستهلكين وسيناريوهات الاستخدام والتفضيلات الشخصية، مما يوفر للمستهلكين منتجات فريدة. على سبيل المثال، قد يختار بعض مالكي السيارات عجلات بأشكال أو أنماط خاصة لإظهار فرديتهم؛ بينما قد يركز بعض عشاق السيارات عالية الأداء على أداء تبديد الحرارة والتصميم خفيف الوزن للعجلات ويتطلبون عجلات عالية الأداء مخصصة. سيصبح التخصيص والتخصيص نقطة نمو مهمة في سوق عجلات تبديد الحرارة الفعالة.