كيفية عمل أجهزة نفخ الإطارات المحمولة

ببساطة، يتمثل مبدأ عمل مضخة الهواء المحمولة في تحويل الطاقة الكهربائية (من بطارية ليثيوم أو مصدر طاقة 12 فولت على متن السيارة) إلى طاقة ميكانيكية من خلال محرك تيار مستمر عالي السرعة. ويدفع هذا المحرك المكبس داخل الأسطوانة إلى الدوران بالمثل، مما يؤدي إلى ضغط الهواء المستنشق بسرعة ودفعه إلى الإطار من خلال صمام أحادي الاتجاه. من أجل ضمان السلامة والدقة، سيراقب مستشعر الضغط الرقمي المدمج (جهاز الإرسال) في الماكينة الضغط الخلفي؛ وبمجرد أن يصل PSI داخل الإطار إلى القيمة المستهدفة المحددة مسبقًا، ستقطع دائرة التحكم على الفور مصدر الطاقة وتوقف النفخ تلقائيًا لمنع الشحن الزائد.

ولفهم هذه العملية بشكل كامل، يمكننا تقسيم منطق تشغيلها إلى أربع مراحل رئيسية: إدخال الطاقة، والضغط الميكانيكي، وتوصيل اتجاه تدفق الهواء، والمراقبة الذكية.

مدخلات الطاقة الكهربائية

• بطارية ليثيوم: السعي إلى التخلص من أغلال الكابل، واللب هو الطاقة الكيميائية عالية الكثافة المخزنة في حزمة البطارية.
• واجهة السيارة بجهد 12 فولت تيار مستمر: تأخذ الكهرباء مباشرة من النظام الكهربائي للسيارة.

بمجرد تشغيل الجهاز، يتم ضخ الطاقة الكهربائية في محرك التيار المستمر عالي السرعة. ولكي نكون صادقين، فإن كفاءة المحرك هي الأولوية القصوى للوصلة بأكملها، والتي تحدد بشكل مباشر السرعة التي يحول بها الجهاز الطاقة الكهربائية إلى عزم دوران ميكانيكي. إذا لم يكن اختيار المحرك جيدًا، فستكون كفاءة الضغط في المرحلة التالية غير واردة.

آلية الضغط: المكبس والأسطوانة

داخل مبيت مضخة الهواء، يتم توصيل محرك تيار مستمر بعمود مرفقي مصغر. أثناء دوران المحرك بسرعة عالية، فإنه يدفع المكبس المشغول آليًا بدقة للتحرك لأعلى ولأسفل في الأسطوانة.

• شوط السحب: عندما يتحرك المكبس لأسفل، ينشأ فراغ عابر يسحب الغلاف الجوي إلى داخل الأسطوانة من خلال منفذ السحب.
• شوط الضغط: عندما يتراجع المكبس إلى الخلف، فإنه يقوم بضغط حجم الهواء في الأسطوانة بقوة، وبالتالي زيادة الضغط بشكل كبير.

تتكرر هذه الدورة الميكانيكية آلاف المرات في الدقيقة الواحدة، مما يخلق تيارًا مستمرًا من الهواء عالي الضغط. من من منظور البحث والتطوير، غالبًا ما يكون الختم ومقاومة التآكل للأسطوانة هما السقفان اللذان يحددان عمر المنتج.

تدفق هواء اتجاهي: صمام فحص أحادي الاتجاه

هناك عنصر بالغ الأهمية ولكن يسهل التغاضي عنه في هذا النظام: صمام الفحص أحادي الاتجاه. وتتمثل مهمته الأساسية في ضمان تدفق الهواء المضغوط في اتجاه واحد فقط - أي إلى الإطار فقط وليس إلى الخلف.

عندما يقوم المكبس بضغط الهواء، سيفتح الضغط الصمام، مما يسمح للهواء بالتدفق عبر أنبوب الهواء إلى صمام الإطار. عندما يتحرك المكبس لأسفل لسحب هواء جديد، سيُغلق الصمام اللا ارتدادي على الفور. وهذا يمكن أن يمنع بشكل فعال الهواء عالي الضغط الذي تشكل في الإطار من التدفق مرة أخرى إلى الأسطوانة، وبالتالي الحفاظ على التراكم المستمر للضغط. إذا تشوه هذا الصمام أو تعطل في درجات الحرارة المرتفعة، فستجد أن مضخة الهواء ترن، لكن ضغط الإطار لم يرتفع على الإطلاق.

تحكم دقيق: أجهزة الاستشعار والإغلاق التلقائي

في الواقع، تفصل مضخة الهواء عالية الجودة و"المضخة" الرخيصة عن مستوى تكامل مستشعرات الضغط الرقمية. يقع هذا المستشعر داخل دائرة الغاز ويعمل بمثابة "دماغ" الجهاز ".

عندما يتم الضغط على الهواء في الإطار، يقيس المستشعر باستمرار "الضغط الخلفي" في القصبة الهوائية ويحوّله إلى إشارة كهربائية يمكن لدائرة التحكم التعرف عليها.

• مراقبة في الوقت الحقيقي: ستعمل شاشة العرض الرقمية على تحديث قيمة PSI الحالية في الوقت الفعلي وفقًا للبيانات التي تُرجعها هذه المستشعرات.
• إيقاف التشغيل التلقائي: يقوم المستخدم بتعيين الضغط المستهدف مسبقاً. وبمجرد أن يكتشف المستشعر أن PSI داخل الإطار يصل إلى النقطة الحرجة، تقوم دائرة التحكم بقطع الطاقة عن محرك التيار المستمر على الفور. وفقًا لخبرتي، يمكن لتعويض الخوارزمية الممتاز التحكم في خطأ الإغلاق هذا في حدود 0.5 PSI، وهو ليس فقط لحماية الإطار من النفخ، ولكن أيضًا للحفاظ على سلامة هيكل الإطار.

المؤلف: ديفيد ميلر

"مرحباً، أنا متخصص في معدات السيارات مع أكثر من عشر سنوات من الخبرة في مجال صيانة المركبات وهندسة الأدوات. أنا شغوف بإزالة الغموض عن التكنولوجيا الكامنة وراء الأدوات التي نستخدمها كل يوم. في هذه المقالة، قمتُ بتفصيل الميكانيكا الداخلية لأجهزة نفخ الإطارات المحمولة - بدءًا من محرك التيار المستمر عالي السرعة إلى دقة محولات الطاقة الرقمية - لمساعدتك على فهم العلم الذي يحافظ على ضغط الإطارات المثالي لكل رحلة."