美國開發(fā)出可將振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能的汽車減震器

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顛簸出的能量

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顛簸出的能量

??? 有數(shù)據(jù)顯示，美國交通運(yùn)輸系統(tǒng)所用掉的燃料占全國燃料消耗總數(shù)的70%以上。但這些燃料中真正起到驅(qū)動(dòng)車輛的僅有10%到16%，其余絕大部分都以機(jī)械摩擦、車輛振動(dòng)、廢熱以及其他無效的方式被白白浪費(fèi)掉。為使這部分能源獲得更為充分的利用，科學(xué)家可謂是想盡了辦法，先后開發(fā)出了高效能發(fā)動(dòng)機(jī)、燃油添加劑、將廢熱轉(zhuǎn)化為電能的熱電材料，并提出了利用公路進(jìn)行發(fā)電的大膽設(shè)想。

??? 據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)7月15日報(bào)道，日前美國紐約州立大學(xué)的科學(xué)家又為這個(gè)“汽車節(jié)能兵器譜”增加了一樣新裝備——能將振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能的減震器。這種汽車減震器能將車輛懸掛系統(tǒng)產(chǎn)生的振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能，為汽車電池充電或驅(qū)動(dòng)相關(guān)電子設(shè)備。據(jù)研究人員稱，依據(jù)車輛和路況的不同，該裝置可將汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性提高1到8個(gè)百分點(diǎn)。

??? 化振為能 變廢為寶

??? 這種新型減震器由紐約州立大學(xué)石溪分校教授左雷（音譯）和研究生唐秀東（音譯）、扎卡里·布林德克共同研制，并獲得了美國紐約州能源研究和發(fā)展管理局（NYSERDA）的資助。

??? 該系統(tǒng)加入了反饋制動(dòng)裝置和其他技術(shù)，紐約州立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)不同使用環(huán)境開發(fā)出了兩個(gè)版本：線性減震器由一個(gè)小型磁控管和一個(gè)空心線圈組成，在外形上與傳統(tǒng)減震器較為類似；旋轉(zhuǎn)式減震器則采用了一種更為緊湊的動(dòng)能放大結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的振動(dòng)。

??? 這種減震器能夠?qū)⑵囆旭傔^程中產(chǎn)生的顛簸和振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能。車輛試驗(yàn)顯示，安裝在一輛中型客車中的新型減震器，在車輛以60英里的時(shí)速在正常的道路上行駛時(shí)，可以產(chǎn)生100到400瓦的能量；在較為顛簸的道路上行駛則能產(chǎn)生1600瓦的能量；而將其在卡車和越野車上進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，根據(jù)路面質(zhì)量的不同可以產(chǎn)生1到10千瓦的能量。

??? 研究人員稱，這些由減震器產(chǎn)生的電能既能為汽車電池充電，也能為車輛上的其他電子設(shè)備提供電力支持，功率一般可達(dá)到250到350瓦。該裝置的應(yīng)用可大幅減少車輛發(fā)電機(jī)的負(fù)荷（普通車輛發(fā)電機(jī)的功率約為500到600瓦）。如果按此計(jì)算，這種能量采集裝置可以將普通燃油汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性提高1%到4%，將油電混合動(dòng)力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性提高8%。

??? 便于更換 潛力巨大

??? 除了節(jié)能減排上的巨大效益外，這種減震器還能為駕乘人員帶來更為舒適的乘坐體驗(yàn)。由于考慮到發(fā)電的需要，這種減震器采用了獨(dú)特的懸掛阻尼系統(tǒng)和自供電振動(dòng)控制系統(tǒng)，車輛在行駛的過程中將更加平穩(wěn)安靜。

??? 由于事先就考慮到了更換成本，用新型減震器替換傳統(tǒng)減震裝置時(shí)將較為便捷。研究人員估計(jì)，更換這種新型減震器所產(chǎn)生的成本，對普通載客汽車而言3到4年即可收回，對卡車而言收回成本則只需1到2年。

??? 左雷說：“只需為全美2.56億輛汽車中的5%更換這種新型減震器，我們就能創(chuàng)造出一個(gè)超過60億美元的市場。而因此每年從汽車懸掛系統(tǒng)中回收的電能總數(shù)將比尼亞加拉水電站的全年發(fā)電量還要多。”

??? 攬獲大獎(jiǎng) 面市在即

??? 日前，左雷和他的團(tuán)隊(duì)還因該設(shè)備榮獲了素有科技界創(chuàng)新奧斯卡之稱的2011年度“R&D 100大獎(jiǎng)”。

??? 該獎(jiǎng)項(xiàng)由美國著名科技雜志《R&D》于1963年創(chuàng)立，是國際科技研發(fā)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要獎(jiǎng)項(xiàng)。每年該雜志都將從全球上千件科技創(chuàng)新技術(shù)中按照突破性、創(chuàng)新性和實(shí)用性三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)做出初選，而后再由美國各領(lǐng)域著名專家學(xué)者進(jìn)行評(píng)選，最終確定全球100項(xiàng)年度最具革命性的技術(shù)。其中的許多已經(jīng)稱為了家喻戶曉的名字，如自動(dòng)取款機(jī)（1973年）、傳真機(jī)（1975年）、液晶顯示器（1980年）、芯片實(shí)驗(yàn)室（1996年）和HDTV(1998年)等。

??? 左雷表示，這種減震器正在申請相關(guān)專利許可，目前還尚未面市。但他的研究團(tuán)隊(duì)日前已經(jīng)得到了來自紐約州立大學(xué)技術(shù)加速基金的資助，正在加速其商業(yè)化過程，估計(jì)很快就能在市場上直接買到。
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