قدمت شركة جنرال موتورز براءة اختراع لجعل لتبريد أحزمة الأمان القابلة للتدفئة والتهوية وجعل ذلك حقيقة واقعة باستخدام طريقة جديدة . تم تقديم الملكية الفكرية لتبريد أحزمة الأمان إلى مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية الألماني .
براءات اختراع لتبريد وتدفئة أحزمة الأمان
أحزمة الأمان المدفأة ليست بأي حال من الأحوال مفهومًا جديدًا، ويظهر بحثنا أن فورد كانت في الواقع أول من قدم طلب براءة اختراع للأحزمة المسخنة باستخدام عناصر التسخين المنسوجة في القماش . وبعد مرور عام، قدمت تسلا طلبا للحصول على سائل ساخن يمكن ضخه في أي وعاء، بما في ذلك الحزام. وفي وقت سابق من هذا العام، عرض ZF حزامها الحراري ، استنادًا إلى نفس المبدأ الأساسي الذي تعتمد عليه براءة اختراع فورد.
مفهوم جنرال موتورز حول تبريد وتدفئة الحزام
تشير براءة اختراع جنرال موتورز إلى إمكانية استخدام عناصر التسخين أيضًا، ولكن لديها حل أبسط بكثير وأكثر أناقة. تريد جنرال موتورز استخدام نظام تكييف الهواء أو التحكم في المناخ الموجود في السيارة لإنشاء ما تسميه نظام الراحة الحرارية المرغوب فيه للركاب، وهو مصطلح قانوني فاخر للتصميم الداخلي المريح.
نظام التحكم بالمناخ
وفقًا لتسجيل براءة الاختراع، تعمل المركبات في درجات حرارة تتراوح من 0 درجة فهرنهايت إلى أكثر من 100 درجة فهرنهايت، وهذا هو سبب أهمية الإدارة الحرارية. سيتكون الحل الحراري الكامل من جنرال موتورز من نظام التحكم في المناخ كما نعرفه وأحزمة الأمان ذات الأكمام المسامية المتصلة بالنظام المذكور. للحصول على التأثير الكامل، ذكرت جنرال موتورز أيضًا تضمين قيعان وظهر المقاعد المُدفأة/المهواة.
تبريد حزام الأمان
مهما كانت درجة الحرارة التي يختارها الراكب، فسيتم تغذيتها إلى الغلاف المسامي عبر نظام التحكم في المناخ. لذلك لن يحافظ فقط على درجة الحرارة الداخلية المحددة، بل سيكون لديك حزام أمان بارد أو بارد مثلج على اتصال مباشر بجسمك.
تغذية الجسم بالهواء البارد
يعتني الغلاف المسامي أيضًا بالانتقادات الموجهة ضد الاختراعات السابقة التي ترغب في استخدام عناصر التسخين أو السائل الساخن. ستقوم هذه الأحزمة بتسخين أجزاء صدرك وحضنك التي يغطيها الحزام فقط. سيغطي الهواء الساخن الصادر من الغلاف المسامي مساحة أكبر من الجسم. وكانت براءات الاختراع السابقة هذه مقتصرة أيضًا على التدفئة، في حين أن نظام جنرال موتورز يمكنه بسهولة تغذية الجسم بالهواء البارد.
كما ترون في رسومات براءة الاختراع، فإن التحكم في المناخ متصل بشكل دائم بالكم المسامي ولا يتداخل مع الإبزيم. الجزء الأكثر تحديًا في تنفيذ ذلك هو العثور على مصنع يرغب في تصنيع أحزمة الأمان المسامية الجديدة هذه بكميات كبيرة. ويمكن لشركة جنرال موتورز أن تفعل ذلك داخل الشركة، ولكن فقط للطرز الراقية مثل كاديلاك اسكاليد ومنافستها القادمة الباهظة الثمن رولز رويس ، سيليستيك.
جوهر براءة اختراع جنرال موتورز
يتم تقديم جهاز فردي للتحكم في المناخ مثبت على حزام أمان السيارة يوفر تسخينًا أو تبريدًا فوريًا إلى حد كبير لراكب مقعد السيارة. يحتوي الجهاز على مبيت واحد على الأقل مزود بغرفة داخلية مقترنة بناشرات لتوصيل الهواء المحيط أو المبرد أو الساخن من مصدر الهواء عبر الحجرة إلى جسم الراكب . وبغض النظر عن درجة حرارة المقصورة، فإن التكييف الموضعي لراكب المقعد يعمل على تبريد الجزء الأمامي من الجذع بكفاءة وتبديد العمود الحراري للجسم أو تدفئة الجذع بدلاً من ذلك. تظل الجوانب الوظيفية والسلامة لأحزمة الأمان التقليدية ثلاثية النقاط دون تغيير ويمكن استخدام الجهاز مع الأحزمة القابلة للسحب.
كيفية تبريد أحزمة الأمان
تتعلق التقنية الحالية بشكل عام بأنظمة تكييف الهواء في المركبات، وعلى وجه الخصوص بجهاز توصيل الهواء المثبت على حزام الأمان للتكييف المحلي لراكب المقعد والذي يتميز بالكفاءة العالية في تبريد الجزء الأمامي من الجذع وتبديد عمود الحرارة أو التدفئة في الجسم الجذع، بغض النظر عن درجة حرارة الهواء في المقصورة.
نظرية تبريد وتدفئة المقصورة
تم تصميم أنظمة تكييف مناخ السيارة لتوفير بيئة مريحة للركاب داخل مقصورة السيارة أثناء السفر. تنتج معظم المركبات تغييرات في بيئة المقصورة باستخدام الهواء المعدل بدرجة الحرارة. يتم التقاط الحرارة من المحرك ويتم تسخين الهواء من خلال المبادلات الحرارية ويتم استخدام المنفاخ لتوفير الهواء الساخن إلى المقصورة.
وبالمثل، يتم إنتاج الهواء البارد باستخدام مبرد ومنفاخ لإدخال الهواء البارد إلى المقصورة لتبريد البيئة الداخلية . عادةً ما يتم تسخين أو تبريد حجم المقصورة بالكامل بالكامل بواسطة نظام تكييف السيارة. يمكن أن تصل درجات الحرارة في مقصورة السيارة إلى أقصى الحدود بعد فترات الفراغ خلال أشهر الصيف والشتاء. على سبيل المثال، في فترة قصيرة من التعرض، يمكن أن تواجه السيارة المتوقفة أو التي يتم قيادتها في شمس الصيف درجات حرارة هواء مرتفعة جدًا في المقصورة بسبب الحرارة الإشعاعية.
درجات الحرارة داخل السيارة
يمكن أيضًا أن ترتفع درجة حرارة المقاعد ولوحة القيادة المعرضة للشمس بشكل كبير مما يساهم في خلق بيئة مقصورة شديدة الحرارة. حتى مع تكييف الهواء العادي، يمكن أن تظل درجة حرارة المقاعد وهواء المقصورة مرتفعة بشكل ملحوظ وغير مريحة للركاب لفترة طويلة من الوقت بعد دخول السيارة وقيادتها. وبالمثل، هناك فترة انتقالية مطلوبة لتدفئة الكابينة لتوفير بيئة ذات مقاعد باردة مع هواء ساخن في فصل الشتاء. لا يقتصر الأمر على سخان السيارة لتسخين الهواء فحسب، بل يجب أن يقوم الهواء بتسخين المقاعد والجزء الداخلي من المقصورة أيضًا إلى درجة حرارة مناسبة ومريحة للركاب.
تطوير المقاعد المكيفة
وفي كلتا الحالتين، يتم تسخين أو تبريد المقاعد خلال الفترة الانتقالية بواسطة جسم شاغل المقعد، مما يقلل بشكل كبير من مستوى راحة الراكب. لتقليل الانزعاج ووقت الانتقال، تم تطوير مقاعد مكيفة تشتمل على عناصر تسخين وتبريد مدمجة في المقاعد أو تعمل على نفخ الهواء المكيف عبر أسطح المقعد. ومع ذلك، فإن أنظمة التحكم في المناخ الحالية للمقاعد تنطوي على الكثير ..
الأجزاء الميكانيكية المعقدة والوصلات الكهربائية الإضافية ومجاري الهواء تزيد بشكل كبير من تكلفة المقعد. وبالتالي، تعد المقاعد التي يتم التحكم في مناخها خيارًا باهظ الثمن أو موجودة فقط في السيارات الفاخرة ذات الأسعار العالية ولا تستخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات بسبب تكلفة التصنيع.