منح مكتب براءات الاختراع الأمريكي مؤخرًا شركة تسلا براءة اختراع جديدة تحت عنوان "هيكل زجاجي عازل مثقوب للسيارات"، وعلى الرغم من أن الاسم قد يبدو معقدًا، إلا أن هناك العديد من التقنيات المثيرة التي تم تضمينها في هذه البراءة. توضح الوثيقة كيف تخطط تسلا لإدارة راحة الركاب داخل السيارة، من خلال استخدام سقف بانورامي مزدوج الطبقات يدير الحرارة وضوضاء الطريق بشكل نشط.
**الهندسة المثقوبة** تستبدل براءة الاختراع الزجاج التقليدي المستخدم في أسقف السيارات بزجاج مركب متعدد الطبقات بشكل كبير. يستخدم النظام طبقة خارجية صلبة تقليدية من الزجاج لحماية المقصورة من الظروف الجوية والعوامل الخارجية. ومع ذلك، فإن الطبقة الداخلية الموجهة نحو الركاب مختلفة تمامًا. هذه الطبقة الداخلية مثقوبة بآلاف الفتحات الدقيقة. وبين الطبقة الخارجية الصلبة والطبقة الداخلية المثقوبة، يوجد فراغ. وفقًا للبراءة، يمكن أن يتراوح هذا الفراغ بين 0.5 ملليمتر إلى 6 ملليمترات، بينما تتراوح الفتحات نفسها من 0.05 إلى 2 ملليمتر في القطر. يعمل هذا الفراغ كمفتاح لتحسينات رئيسية في المقصورة.
**دمج نظام التكييف النشط** الوظيفة الأساسية لهذا الفراغ الداخلي هي إدارة الحرارة. وفقًا للملف، ينوي مهندسو تسلا توصيل نظام التحكم في المناخ في السيارة مباشرة بهيكل السقف. يتم ضخ الهواء الساخن أو البارد من نظام التكييف مباشرة إلى الفراغ بين طبقات الزجاج. ثم يتم دفع الهواء المضغوط بشكل متساوٍ عبر الفتحات مباشرة إلى المقصورة. يخلق تدفق الهواء هذا حاجزًا حراريًا عند مصدر الحرارة. تاريخيًا، اعتمد صانعو السيارات على الألوان الداكنة والطلاءات الواقية من الأشعة فوق البنفسجية لتخفيف تأثير الاحتباس الحراري الناتج عن الأسقف البانورامية. من خلال تهوية الزجاج نفسه، تستطيع تسلا تحييد اكتساب الحرارة الشمسية قبل أن تصل إلى الركاب، مما قد يمكنها من استخدام زجاج أكبر وأكثر وضوحًا في المركبات المستقبلية.
**تخفيف الضوضاء** علاوة على التحكم في المناخ، يعمل الزجاج المثقوب أيضًا كعازل للصوت. نظرًا لعدم وجود محرك احتراق داخلي في السيارات الكهربائية لإخفاء الأصوات المحيطة، تصبح ضوضاء الرياح والإطارات أكثر وضوحًا. توضح البراءة كيف يمكن ضبط هذا التجميع الزجاجي رياضيًا لامتصاص ترددات معينة من ضوضاء الطريق. يمكن للمهندسين تغيير الرنين الصوتي للسقف من خلال تعديل قطر الفتحات، وضبط سمك طبقة الزجاج الداخلية، وتغيير حجم الفراغ. من خلال تعديل هذه المتغيرات، يمكن لتسلا تصميم سقف يمتص بالضبط تردد ضوضاء الرياح على الطرق السريعة.
**مصفوفة خلوية** لتحسين هذه الوظيفة ذات الغرضين، فإن الفراغ الداخلي بين طبقات الزجاج ليس مجرد مساحة فارغة. تصف البراءة استخدام جدران سداسية الشكل أو على شكل خلية نحل تربط بين الطبقتين من الزجاج. تعمل هذه الخلايا الداخلية على دعم النظام المكون من طبقتين، مما يضمن بقاء الزجاج صلبًا ومقاومًا للكسر. ثانيًا، توجه تدفق الهواء من نظام التكييف لضمان توزيع متساوٍ عبر سطح السقف بالكامل. أخيرًا، تعمل هذه الغرف الصغيرة على عزل وتقليل موجات الصوت التي تدخل الزجاج قبل أن تتمكن من الارتداد داخل المقصورة.
**مستقبل راحة المقصورة** مع سعي تسلا المستمر نحو البساطة في تصميماتها الداخلية، تعد هذه البراءة خطوة مثالية نحو إزالة المزيد من عناصر المقصورة من الرؤية، مثل فتحات التهوية الأمامية. يعد نقل نظام التحكم في المناخ بالكامل إلى السقف تغييرًا كبيرًا، مشابهًا للطريقة التي قادت بها تسلا إزالة فتحات الهواء التقليدية. من خلال توزيع تكييف الهواء على سطح السقف بدلاً من دفعه بقوة من لوحة القيادة، يمكن لتسلا تبريد المقصورة بشكل أكثر كفاءة وهدوءًا.
