السيارات

مع التقدم السريع في مركبات الطاقة الجديدة والمركبات الذكية، يستمر عدد وكمية كثافة الطاقة للمعدات الإلكترونية داخل المركبات في الازدياد، مما يجعل إدارة الحرارة تُعد تحديًا متزايد الأهمية. تشمل الإلكترونيات المحمولة على المركبات وحدات التحكم في المحرك، العاكسات، محولات التيار المستمر/المستمر (DC/DC)، أنظمة إدارة البطاريات (BMS)، الشواحن المحمولة على المركبة (OBC)، وحدات التحكم في أنظمة القيادة المتقدمة للمساعدة (ADAS)، ومصابيح الإضاءة الأمامية LED. تُنتج هذه المكونات الأساسية كمية كبيرة من الحرارة أثناء التشغيل المستمر وفي ظل ظروف الأحمال العالية. قد يؤدي التصميم الحراري غير الكافي إلى ارتفاع درجة حرارة المكونات، وتدهور الكفاءة، أو حتى الفشل، مما يعرض أداء المركبة وأمانها للخطر.

يفرض بيئة التشغيل المعقدة في صناعة السيارات متطلبات صارمة على مشتتات الحرارة. يجب أن تحافظ المركبات على أداء مستقر عبر نطاق واسع من درجات الحرارة، من البرد القارس إلى الحرارة الشديدة، مما يتطلب من المشتتات تحمل التغيرات الحرارية التي تتراوح بين -40°م إلى 125°م أو أكثر. علاوةً على ذلك، فإن الاهتزازات والصدمات المتكررة أثناء التشغيل تستدعي قوة ميكانيكية عالية ومقاومة للتعب لمنع تشقق الزعانف أو فشل وصلات اللحام. وبما أن الإلكترونيات المستخدمة في المركبات حساسة للوزن، فإن ذلك يستدعي استخدام مشتتات حرارة تكون خفيفة الوزن قدر الإمكان لتقليل استهلاك الطاقة الكلي وتمديد مدى القيادة.

تستخدم المحولات وأجهزة التحكم في المحركات بشكل رئيسي مشتّات حرارة كبيرة الحجم مصنوعة بالبثق أو التزوير البارد، والمدمجة مع أنابيب نقل الحرارة أو مشتّات توزيع الحرارة. ويُسهم هذا التكوين في نقل الحرارة بسرعة من وحدات الطاقة إلى شفافات التبريد، ثم تبددها عبر التوصيل الطبيعي أو التبريد بالهواء القسري. وفي المركبات عالية الأداء أو التطبيقات الثقيلة، يتم استخدام حلول صفيح تبريد سائلة، حيث يتم تدوير السائل الناقل للحرارة لإزالة الحرارة وضمان تشغيل وحدات الطاقة ضمن المدى الحراري الأمثل. أما مصابيح المركبات LED فغالبًا ما تستخدم مشتّات حرارة وحيدة الصب بالقالب أو مشتّات حرارة بنظام دبابيس، لضمان كفاءة انبعاث الضوء بشكل مستقر مع تلبية المتطلبات الجمالية والخفيفة الوزن. وبالنسبة لوحدات نظام إدارة البطارية (BMS) ووحدة الشحن الخارجية (OBC)، التي تكون أكثر إحكاماً، فإنها تستخدم عادةً مشتّات حرارة صغيرة مصنعة بتقنية التحكم العددي بالكمبيوتر (CNC) أو أغلفة ألومنيوم، مع علاجات سطحية تعزز مقاومة التآكل.