隨著汽車的電子化、輕量化、舒適性和安全性的提高，以及環(huán)保、節(jié)能等的要求日顯，在汽車中的電氣部件和電子器件在增加技術(shù)含量的同時(shí)，也力求實(shí)現(xiàn)小型輕量化和高功能高效率化，其中，永磁體起著重要作用。

汽車部件及電子元器件中離不開(kāi)永磁鐵，通常使用的主要有以下幾種：鐵氧體燒結(jié)永磁（F）；鐵氧體粘結(jié)永磁（BF）；釹鐵硼繞結(jié)永磁（R）；釹鐵硼粘結(jié)永磁（BR）。組成磁回路的軟磁材料要求導(dǎo)磁性好，旨在更佳發(fā)揮內(nèi)置于磁軛中的永磁體磁性能。此外，汽車的高溫度，一般在車罩內(nèi)為353k(80℃)，發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)為398k(125℃)。為在各種使用條件、氣象條件下保障汽車的正常運(yùn)行，要求汽車部件及元器件中使用的永磁體能具有高溫度以上的耐熱性和可靠性。

永磁在汽車行駛、轉(zhuǎn)向、停止各功能部件中的應(yīng)用

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前，操作鑰匙開(kāi)關(guān)，此時(shí)，裝有永磁起動(dòng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，通過(guò)點(diǎn)火線圈放電后，發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。而向火花塞引發(fā)高電壓的點(diǎn)火線圈也是裝入了永磁體的電子器件。為控制發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到理想工況，需要對(duì)凸輪轉(zhuǎn)角和曲軸的轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)。角度的測(cè)量主要利用裝有R永磁的電磁傳感器；為測(cè)定車輪轉(zhuǎn)速，在裝上輪胎的車軸上也配置了同樣的傳感器。由傳感器獲得的信息，在控制發(fā)動(dòng)機(jī)的微機(jī)ECU（電子控制單元）上進(jìn)行處理，將燃料噴射控制、點(diǎn)火時(shí)間控制、怠速控制等調(diào)控于理想狀態(tài)。這些轉(zhuǎn)速傳感器因裝配的位置不同，對(duì)永磁體耐熱性的要求也不同。

電動(dòng)（電子助力）轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（EPS）是內(nèi)置有磁體的轉(zhuǎn)向功能部件。原來(lái)的液壓式動(dòng)力傳動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，運(yùn)行中經(jīng)常是驅(qū)動(dòng)油壓泵，而EPS操控轉(zhuǎn)向時(shí)僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。EPS重量更輕，且避免了笨重的操作，減小了振動(dòng)和噪音，今后EPS將迅速普及應(yīng)用。

內(nèi)置永磁體、作為汽車“停止”的功能部件有ABS電動(dòng)機(jī)及傳感器。來(lái)自輪胎車軸上轉(zhuǎn)速傳感器的信息，通過(guò)ABS電動(dòng)機(jī)進(jìn)行油壓控制，將穩(wěn)定的制動(dòng)力傳遞至各輪胎而安全停車。對(duì)于大型載重汽車或公交車，制邊系統(tǒng)中配置了NdFeB燒結(jié)磁體，制動(dòng)力相應(yīng)增大以保障可靠性。

繼腳制動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)、排氣制動(dòng)之后，被稱為第四種制動(dòng)的永磁式減速器。這是裝有數(shù)千克NdFeB燒結(jié)磁體的定子和滾筒結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子組成的。需要制動(dòng)時(shí)，帶有磁鐵的定子通過(guò)氣缸的操控，滑入與推進(jìn)器軸連接的轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)，磁體與轉(zhuǎn)子之間形成磁回路而產(chǎn)生渦流。藉此渦流與磁鐵磁場(chǎng)的相互作用，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向相反的作用力，此力即為制動(dòng)力。車速越快，產(chǎn)生的渦流越大。故裝入的磁體應(yīng)能承受渦流產(chǎn)生的反向磁場(chǎng)及其發(fā)熱。要具有充分的耐熱性。此外，永磁式減速器在高速行驅(qū)中或較長(zhǎng)的下坡道上應(yīng)提供可靠的減速能力，還要能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)里襯和輪胎的長(zhǎng)命化。

對(duì)于大多數(shù)混合型車，裝入有效利用能量的再生制動(dòng)系統(tǒng)，即制動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，把制動(dòng)的能量轉(zhuǎn)變成輸出的電力向蓄電池充電，因而可提高能量的利用效率。

3 42V電源化與永磁體

針對(duì)汽車用電設(shè)備的大量增加，車用電源現(xiàn)已開(kāi)始從原來(lái)標(biāo)準(zhǔn)電壓14V（蓄電池電壓12V）逐漸向高其三倍的42V（蓄電池電壓36V）電源發(fā)展。目前，一輛典型的客車應(yīng)能在滿載時(shí)達(dá)到1kW的功率；更加豪華的、具有連續(xù)載荷的車輛，如載荷功能同時(shí)啟動(dòng)，必須要達(dá)到2.8kW的功率。若按傳統(tǒng)的14V充電系統(tǒng)，相當(dāng)于交流發(fā)電機(jī)要產(chǎn)生200A的大電流。因此，隨著汽車對(duì)電量和功率的需求不斷增大，14V系統(tǒng)的性能已達(dá)到極限。

42V系統(tǒng)具有很多優(yōu)越性。首先，流過(guò)電線的電流可減小到1/3；對(duì)于半導(dǎo)體工業(yè)來(lái)說(shuō)，更低的電流意味著硅成本的降低，芯片面積會(huì)有潛在的20%減?。桓〉男酒叽缇陀懈〉姆庋b可能，因而成本更低。電纜橫截面的減小導(dǎo)致質(zhì)量的減小，這意味著汽車的總重量也會(huì)減輕。未來(lái)汽車需求高功率的部件實(shí)例如圖3所示。通常，500W以下的EPS用電動(dòng)機(jī)，原14V電源系統(tǒng)尚可滿足，但較大型的或先進(jìn)的車輛，則需要更大的電源輸出。目前正開(kāi)發(fā)能產(chǎn)生高電壓的交流汽車發(fā)電機(jī)，以及交流發(fā)電機(jī)與起動(dòng)機(jī)一體化的ISG等。這些裝置的優(yōu)越性能與其內(nèi)置的永磁鐵密切相關(guān)。例如，美國(guó)德?tīng)柛＃―ELPHI）技術(shù)中的Energen與系統(tǒng)，能產(chǎn)生5KW的功率；其新型車用停止——起動(dòng)裝置，在通常的發(fā)電機(jī)安裝部位設(shè)有ISG，當(dāng)車輛行駛遇紅燈時(shí)松開(kāi)離合器，發(fā)動(dòng)機(jī)即能自動(dòng)熄火，避免怠速時(shí)的油耗及排放；當(dāng)交通信號(hào)轉(zhuǎn)為綠燈時(shí)，只要再踩油門(mén)，發(fā)動(dòng)機(jī)又可立即起動(dòng)。ISG即使在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，仍能驅(qū)動(dòng)汽車空調(diào)的壓縮機(jī)。對(duì)于混合型車或具有怠速停止（idling stop）功能的車，為在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)能保持車內(nèi)空調(diào)的舒適感，近來(lái)又開(kāi)發(fā)了裝入NdFeB燒結(jié)磁體的高效率電動(dòng)壓縮機(jī)。

永磁體在混合動(dòng)力車上的應(yīng)用

新型Prius的豐田混合系統(tǒng)（THS）Ⅱ中，由于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)電壓從過(guò)去的247V提高到500V，故對(duì)電動(dòng)機(jī)有可能大功率供電。電動(dòng)機(jī)上NdFeB繞結(jié)磁體的理想配置，為V字型配置?？商岣唑?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩并增大功率。結(jié)合電源的高壓化，對(duì)比相同尺寸的原系統(tǒng)，功率從33KW增加到50KW，約提高50%。

在減速或制動(dòng)時(shí)，利用再生制動(dòng)系統(tǒng)將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電力向蓄電池充電。藉助電動(dòng)機(jī)功率和發(fā)動(dòng)機(jī)功率的相乘效應(yīng)，在10·15的模式下行駛，可達(dá)到30.0~35.5km/L的低燃耗。

在混合車的發(fā)電機(jī)上，也使用了與驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)同樣的高耐熱性NdFeB燒結(jié)磁體。早在2004年5月，日本豐田Prius、本田Civic等混合動(dòng)力車的銷售額就開(kāi)始逐步擴(kuò)大，特別是新型Prius一開(kāi)始就切入了理想起點(diǎn)。由于混合型車及其它汽車制造廠對(duì)環(huán)保、節(jié)能等方面的重視，今后混合型車的計(jì)劃產(chǎn)量將逐年俱增。

LCA是汽車開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、使用、廢棄整個(gè)壽命周期（LC）內(nèi)對(duì)地球環(huán)境的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。通過(guò)LCA對(duì)環(huán)境廢棄物質(zhì)CO2、NOx、SOx等的排放量所作比較，結(jié)果證明：混合型車比同一級(jí)汽油車的有害物排放量少，這也意味著NdFeB稀土永磁在其中所起的積極作用。

IMTS與永磁鐵

早在2005年，在日本的萬(wàn)博會(huì)場(chǎng)內(nèi)，作為交通工具引入了利用智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）技術(shù)的多模式智能運(yùn)輸系統(tǒng)（IMTS）。在巴士（BUS）車專用道的中心路面，埋設(shè)了一列列內(nèi)置永磁片的磁標(biāo)（識(shí)器）。因?yàn)椴捎昧俗詣?dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、自動(dòng)速度控制、定點(diǎn)停車功能、自動(dòng)剎車、防止突然沖擊等先進(jìn)技術(shù)，三臺(tái)巴士組成隊(duì)列，在磁標(biāo)上可實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛自動(dòng)運(yùn)行。所用的巴士車上配置的發(fā)動(dòng)機(jī)是以綠色的壓縮天然氣體為燃料符合環(huán)保要求。此外，以名古屋地鐵的丘站到萬(wàn)博會(huì)場(chǎng)，作為入口通道，開(kāi)通了裝有永磁電動(dòng)機(jī)的磁懸浮型直線電動(dòng)車。這樣，萬(wàn)博會(huì)場(chǎng)及其周邊正穩(wěn)步而順利地展現(xiàn)出與永磁密切相關(guān)的未來(lái)交通藍(lán)圖。

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