أهم العناصر التي يتكون منها سيارات المستقبل

السيارات أصبحت عنصرا أساسيا في حياة البشر ولكن هل مرة قمت بسؤال نفسك مما يتم تصنيع السيارات؟ في هذا المقال سوف نتناول الحديث عن أهم العناصر التي يتكون منها سيارات المستقبل.

مقدمة عن المواد الخام لتصنيع السيارات

يمكن للمواد التي تصنع منها السيارات أن تحدث فرقًا كبيرًا في مدى فعاليتها بعض المواد وفيرة نسبيًا، ويسهل الحصول عليها، وبسيطة التشكيل، في حين أن البعض الآخر نادر ويتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة أثناء تصنيعها، يعد العثور على المجموعة الصحيحة من المواد التي ستؤدي إلى جهاز نقل شخصي آمن وموفر للوقود وحسن المظهر فنًا وعلمًا.

بمجرد فحص السيارة من الداخل والخارج، يمكن حتى لأقل الناس التزامًا بيننا تحديد أن السيارة مصنوعة من العديد من الأشياء المختلفة، هناك أشياء لامعة، وأشياء ناعمة، وأشياء صلبة، وأشياء شفافة لتلخيص الأشياء بطريقة غير معقدة، لكن دعنا نحصل على مزيد من التفاصيل حول ماهية السيارات وما تساهم هذه المواد في كل مركبة هم جزء منها.

أهم العناصر التي يتكون منها سيارات المستقبل

المعادن

تشكل المعادن المختلفة الغالبية العظمى من السيارة النموذجية، المعدن هو عنصر أو سبيكة من العناصر التي تشكل بسهولة أيونات موجبة ولها روابط معدنية، تميل المعادن إلى أن تكون لها خصائص متشابهة، بما في ذلك الموصلات الكهربائية اللامعة، والمطيلة، والمرنة، والجيدة، في الوقت نفسه، تكون اللافلزات بشكل عام هشة، وتفتقر إلى اللمعان، وعوازل بدلاً من موصلات للكهرباء.

الفولاذ

هو المادة الأكثر شيوعًا في السيارة النموذجية، كما هو الحال منذ ما يقرب من 100 عام، الفولاذ القوي وغير المكلف نسبيًا هو سبيكة من الحديد والكربون تحتوي على أقل من 2٪ كربون و 1٪ منجنيز وكميات صغيرة من السيليكون والفوسفور والكبريت والأكسجين، بالإضافة إلى استخدامه في السيارات، يعد الفولاذ أهم مواد الهندسة والبناء في العالم، يتم استخدامه في كل شيء من المباني إلى الأجهزة المنزلية إلى السفن إلى الأدوات الجراحية.

تقريبًا، تتكون كل سيارة على الطريق بشكل أساسي من الفولاذ، بما في ذلك هيكلها وجسمها، يجد الصلب استخدامًا كثيفًا في تصنيع المركبات لأنه غير مكلف نسبيًا ويسهل تشكيله باستخدام أدوات مثل مكابس الختم، بالإضافة إلى هياكل السيارات والشاسيه، يستخدم صانعو السيارات أيضًا الفولاذ في مكونات التعليق وأجزاء العادم والعجلات والمحركات الكهربائية والمحركات.

الألومنيوم

هو منافس سريع النمو للصلب في صناعة السيارات، وقد نما استخدامه كمواد لهيكل السيارة بشكل كبير خلال العقد الماضي، الألومنيوم عنصر وهو أخف من الفولاذ وأقوى بالوزن كذلك، جعلت خصائص الوزن الخفيف لهذه المادة شعبية لدى مهندسي السيارات الذين يسعون إلى إزالة الكتلة من السيارات لأسباب اقتصادية في استهلاك الوقود والانبعاثات، قبل عشر سنوات، كان الألمنيوم يستخدم فقط في السيارات الفارهة والغريبة، ولكن الآن العديد من السيارات السائدة بها أغطية وأبواب وأغطية صندوق من الألومنيوم، يكتسب الألمنيوم أيضًا شهرة كمواد كتلة المحرك، حيث يأخذ الحديد الزهر في العديد من المركبات.

النحاس

عنصرًا لامعًا ضارب إلى الحمرة ليس فقط أحد أكثر المعادن استخدامًا في المنتجات الاستهلاكية اليوم، ولكن يُعتقد أيضًا أنه أول معدن صنعه البشر، الذين شكلوه في مجموعة متنوعة من الأدوات والديكورات عشرات الآلاف منذ سنوات، تصنف هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية النحاس باعتباره ثالث أكثر المعادن الصناعية استخدامًا على مستوى العالم، والسبب في شعبيته الحالية هو قدرته الاستثنائية على توصيل الكهرباء، وبسبب ذلك، فإن النحاس المستخدم في السيارات موجود بشكل أساسي في الأسلاك الكهربائية والمحركات الكهربائية.

الرصاص

وخاصة في بطاريات الرصاص الحمضية، والبلاتين والبلاديوم والروديوم - وهي معادن نادرة ومكلفة تستخدم في المحولات الحفازة، المغنيسيوم والتيتانيوم، وهما معدنان آخران قويان جدًا لوزنهما، يجدان أيضًا طريقهما إلى بعض السيارات، معظمها سيارات عالية الأداء باهظة الثمن.

 زجاج

يمكن لأي شخص ينظر إلى سيارة أن يرى بسهولة أن الزجاج عنصر أساسي، سيكون من الصعب جدًا القيادة إذا لم تتمكن من رؤية الطريق، لذا فإن الزجاج مهم لأي سيارة ليست ذاتية القيادة.

الزجاج عبارة عن مادة صلبة تتكون من خلال تسخين خليط من المواد الجافة مثل السيليكا إلى حالة لزجة، بعد ذلك، لتشكيل الزجاج، يجب تبريد المكونات بسرعة لمنع تكوين هيكل بلوري منتظم، عندما يبرد الزجاج، يتم حبس الذرات في حالة غير منظمة مثل السائل قبل أن تتشكل في الترتيب البلوري المثالي للمادة الصلبة، نظرًا لأنه ليس سائلًا ولا صلبًا، ولكنه يشترك في صفات كليهما، فإن الزجاج بالتالي هو حالته الخاصة من المادة، ليس هذا فقط، ولكن في كثير من الأحيان يمكنك أن ترى من خلاله.

الزجاج الأمامي والنوافذ الجانبية و "المصابيح الخلفية" (مصطلح صناعة السيارات للنافذة الخلفية) ومرايا الرؤية الخلفية والمرايا الداخلية كلها تستخدم الزجاج، تستخدم بعض هياكل السيارات وقطع الزخرفة الألياف الزجاجية، وهي مادة بلاستيكية معززة بألياف زجاجية.

بلاستيك

غالبًا ما يستخدم مصطلح البلاستيك كما لو كان مادة واحدة، ولكن البلاستيك هو في الواقع مجموعة واسعة من المواد الاصطناعية أو شبه الاصطناعية المستخدمة في مجموعة من التطبيقات التي تبدو دائمة التوسع، عادةً ما يتم إنتاج المواد البلاستيكية المستخدمة في السيارات من المنتجات الطبيعية مثل السليلوز والفحم والغاز الطبيعي والملح والنفط الخام.

صُنعت خزانات الوقود في العديد من سيارات اليوم من البلاستيك، مثلها مثل قطع الهيكل والقطع التي تظهر على الجزء الخارجي لكل سيارة تقريبًا، داخل السيارة النموذجية، يتم استخدام البلاستيك على نطاق واسع، يشكل البلاستيك تقريبًا جميع القطع الناعمة والقاسية في السيارة العادية، عادةً ما تكون لوحة أجهزة القياس في السيارة، والأدوات، وشاشات المعلومات والترفيه، وبطانات المقاعد، ومساند الذراعين، ووحدات التحكم كلها مصنوعة من البلاستيك من نوع أو آخر، غالبًا ما تكون أسطح المقاعد الجلدية مغطاة بالبلاستيك لمزيد من المتانة.

كما مكنت التطورات في تكنولوجيا البلاستيك مهندسي السيارات من تحديد المكونات البلاستيكية في المحركات ومحركات الدفع، وهي أجزاء كان من الممكن أن تكون مصنوعة من المعدن في السابق.

مطاط

عندما تنظر إلى أي سيارة، من الواضح أن الإطارات المهمة للغاية مصنوعة من المطاط، لذلك يجب أن تكون هذه المواد في القائمة عند تصنيف السيارات المصنوعة منها، لكن في الواقع، القول بأن الإطارات مصنوعة من المطاط هو تفسير بسيط للغاية.

يتم إدخال أكثر من 200 "مكون" في الإطارات، وتلعب جميعها أدوارًا حيوية في السلامة، وكفاءة استهلاك الوقود، والأداء، والصداقة البيئية، على الرغم من ما قد تعتقده، فإن طبقات المداس ليست مطاطًا صناعيًا ولكنها لا تزال مكونة من المطاط الطبيعي، بينما يتم استخدام المطاط الصناعي لتقوية المداس وتوفير تآكل إضافي. يستخدم أسود الكربون والسيليكا أيضًا في بناء الإطارات للمساعدة في المتانة، بينما تشكل الكابلات المعدنية والنسيجية الهيكل العظمي للإطار، مما يعطي شكله ويمنحه الصلابة، غالبًا ما تتم إضافة عوامل كيميائية أخرى لتوفير خصائص فريدة للإطارات مثل مقاومة التدحرج الأقل أو التماسك الأفضل.

وأخيرا وبعد قراءة هذا المقال، في المرة القادمة التي تنظر فيها إلى سيارتك، قد يكون لديك فهم وتقدير أفضل للمواد المستخدمة فيها، عندما تفكر في الأمر، كل سيارة هي مزيج فريد ورائع من العناصر والمركبات التي يتم الحصول عليها من جميع أنحاء العالم، هذا هو ما يلزم لتزويد كل واحد منا بالحرية العزيزة التي يوفرها التنقل الشخصي، وللمزيد من هذه المقالات يمكنكم التصفح من هنا.