Sådan fungerer Wave Disk Generator

Bølgediskgeneratoren blev bygget af en gruppe forskere ved Michigan State University. Mark A. Cunningham / Getty Images

På trods af sit navn hjælper bølgediskgeneratoren (WDG) ikke dig med at fange nogen faktiske bølger, og den genererer ikke engang diske. Surfere og Discobolus-elskere overalt græder nu. Men hvad det gør, i det mindste i teorien, er at generere strøm til din bil.

WDG (ingen relation til WMD'er), er en nyudviklet generator, der bruger batterikraft, ilt og god gammeldags benzin til at dreje en intern disk ekstremt hurtigt til at producere strøm til en bil. OK, så lad os først komme af det. Ja, denne nye idé til fremdrift af en køretøjssil kræver brug af benzin. Selvom vi har computere i lommerne, og landing på månen er ud over gamle nyheder, er benzin stadig temmelig effektiv. Hvorfor? Nå, benzin er meget god til at eksplodere, og når eksplosioner sker, har tingene en tendens til at bevæge sig.

Det, der er fantastisk ved WDG, er, at den benzinmængde, den har brug for, er langt mindre end en forbrændingsmotor (ICE). En ICE-motor bruger kun ca. 15 procent af sit brændstof til fremdrift [kilde: Boyle]. Femten procent! Det betyder, at 85 procent bliver brugt op og stort set går til spilde. For at sætte det i perspektiv, skal du tænke på brændstof som de penge, du bringer hjem fra arbejde. Hvis regeringen tog 85 procent af din indkomst, ville du arbejde virkelig hårdt for næsten intet. Det er sandt, at en ICE-motor er en fantastisk opfindelse - men effektiv er den ikke.

Så hvorfor er WDG antimotoren? Sandsynligvis fordi det ikke har nogen indre bevægelige dele. Pistons? Brug ikke dem. Krumtapaksel? Nix. Smitte? Glem det! Okay, du får ideen. Åh, og du har heller ikke brug for noget kølesystem eller smøremidler. Det er delvis anti-motoren, fordi det faktisk ikke er en motor, men også fordi dette fremdrivningssystem kan revolutionere den måde, vi flytter vores køretøjer på. Men vi har alle hørt det før, så hvad gør denne så speciel? For at finde ud af det, er vi nødt til at vide, hvordan WDG faktisk fungerer.

Indhold

1. Den spinding hedenske sol
2. Hvorfor WDG kunne bringe traditionelle motorer til skamme
3. Send skeptikerne ind
4. Forfatterens note

Bølgediskgeneratoren blev bygget af en gruppe forskere ved Michigan State University med en mand ved navn Norbert Müller (udtalt som Ferris Bueller) i spidsen for teamet. Ved første øjekast ligner bølgediskgeneratoren mere som en hedensk sol end et revolutionerende fremdrivningssystem. Måske havde Winston Churchill ret, da han sagde: "Jo længere bagud du kan se, jo længere frem kan du se" [kilde: Brainy Citat]. OK, så citatet kan være lidt ude af sammenhæng, men designet af WDG ligner gamle solbilleder, se bare for dig selv.

Men nok om solen. Lad os tale om, hvordan det fungerer. Vi bliver nødt til at gå om bord på det tekniske tog et øjeblik, så vi kan lære, hvordan denne disk faktisk producerer strøm. Næste stop, Eurekaville eller Smartertown eller… bare glem det, dette fungerer ikke.

Ligesom en forbrændingsmotor indsættes luft og brændstof i generatoren. Rotoren begynder først at dreje ved hjælp af batteristrøm. Teknisk set er bølgediskgeneratorsystemet et hybridsystem [kilde: ARPA]. Når rotoren drejer, bygger man trykket inde i kamrene fyldt med luft og brændstof.

Trykket skaber derefter en stødbølge inde i kammeret og bevæger sig mod åbningerne, hvor brændstof og luft først blev indsat. Før de når åbningen, roterer rotoren og lukker åbningen. Derefter antændes den komprimerede blanding, og udstødningen sendes ud gennem en åben port, hvilket får rotoren til at rotere hurtigere. Den roterende rotor skaber elektricitet, som det sender tilbage til batteriet, og processen fortsætter gennem alle kamrene [kilde: Knight].

Har du alt det? Hvis ikke, kan det hjælpe at tænke på rotoren som et pinhjul. Når vinden blæser, drejes hjulet rundt. Jo hurtigere vinden blæser, desto mere drejer pinhjulet. Lad os nu sige, at du var i stand til at forbinde ledninger til pinhjulet og udnytte energien. Dette er et groft eksempel, men det giver dig et billede af, hvordan rotoren drejer, og hvordan dens hastighed producerer mere energi.

Bølgeskivegeneratoren er et fremdrivningssystem, der er 3,5 gange mere effektivt end vores nuværende hybrider og 5 gange mere effektivt end vores almindelige forbrændingsmotordrevne køretøjer. Jeffrey Sauger / Chevrolet via Getty Images

Så på det basale niveau har vi en intern eksplosion, der producerer energi, der bevæger et mekanisk system, der kan bruges til at flytte en bil. Været der gjort det. Så hvordan forbedrer WDG faktisk det, vi bruger i øjeblikket? Kun ved at være en milliard gange mere effektiv, mindre, lettere og bedre for miljøet. Okay, måske ikke en milliard, men det er meget, vil du se.

Som vi sagde tidligere, kan vi skrabe stempler, tranny, ventiler, krumtapaksel, kølesystem og så videre. Vi sparer en bådbelastning i vægt, når vi gør dette. 30 procent for at være nøjagtig og mindre vægt hjælper os med at spare på brændstof, hvilket gør det muligt for os at gå videre. Hvis vi bruger WDG, kunne vores køretøjer være 60 procent mere brændstofeffektive [kilde: ARPA]. Risikoen for at lyde som en infomercial: Men vent, der er mere! Vi vil også reducere C02-emissioner med op til 90 procent, fordi generatoren er mere effektiv med sit brændstof end traditionelle motorer [kilde: Loveday].

Så der har du det; en brændstofeffektiv, letvægtsgenerator med næsten ingen emissioner. Alt dette tilføjer et fremdrivningssystem, der er 3,5 gange mere effektivt end nuværende hybrider og 5 gange mere effektivt end forbrændingsmotorer [kilde: Loveday].

Åh, der er bare en lille ting. Intet at være bekymret for, virkelig. Det er bare det, at vi ikke rigtig ved, om ... ja, hvis det fungerer på en rigtig bil.

Wave Disk Generator er åbenlyst et nyt koncept. Men at have prototyper i laboratoriet er ikke det samme som at bygge den rigtige ting og sætte den inde i en bil. Snart vil Müller og hans stab teste en 25 kilowatt-bølgediskgenerator, hvilket svarer til ca. 34 hestekræfter, bare for at se, om den skalerer til virkelige scenarier [kilde: Nesbit]. Hvis det fungerer, kan generatoren revolutionere bil- og energisektoren; men hvis det flopper, kunne det kastes på toppen af ​​en voksende, bunke bunke med energiudsigter, der aldrig helt panorerede.

Enhver ny idé får en masse kritik, især i begyndelsen, og nogle få mennesker har gynget på WDG's effektivitetskrav. Nogle mener, at det ikke er muligt at nå 60 procent effektivitet. Hvis det dog fungerer, ønsker Müller, at det skal flytte hybrider 500 mil (804,7 kilometer) på en enkelt tank, og gøre det billigere end nogen anden hybrid på vejen i dag [kilde: Rice].

Jeg ville lyve, hvis vi sagde, at vi ikke håbede på det. Og du ville sandsynligvis også lyve, hvis du sagde, at du ikke ville spare gas på hver tur og pumpe mindre CO2 i luften. Men uanset hvad vi alle siger, hvis bølgedisken kan overgå vores elskede forbrændingsmotor, har vi måske det bedste fra begge verdener - magt og effektivitet lige ved hånden. Eller fodpedaler ... hvilken som helst, virkelig.

Alle har en mening, når det kommer til en motor eller en generator, der prøver at tage plads til forbrændingsmotoren, og de fleste er ikke glade for det. Det kan ikke overdrives, hvor meget ICE har revolutioneret vores verden, men ideen om noget meget mere effektivt at tage sin plads er ærligt talt spændende. Naturligvis glæder jeg mig over bølgedisken. Og ikke bare så jeg kan fortælle mine venner, at jeg skrev om det, længe før vi alle kørte på det (selvom jeg ikke giver den mulighed op, hvis jeg nogensinde får chancen). Men hvad jeg elsker ved at forske på artikler som denne er chancen for at opdage en ny teknologi, der har så meget potentiale. Når vi alle har flyvende biler (fordi vi VIL have flyvende biler), håber jeg, at bølgediske (eller noget endnu bedre) driver dem. Ikke kun ville vi spare masser af penge på gas, men jeg ville sige ting som "Tilbage i min dag, vi var nødt til at tilføje olie og kølevæske, skifte transmission og bekymre dig om, at motoren overophedes!" til mine børn. Det ville være det værd lige der, ville det ikke?

relaterede artikler

• Car Smarts: Engine Quiz
• 5 alternative brændstofideer, der aldrig kom ud af laben
• Sådan fungerer bilmotorer
• Sådan fungerer hybridbiler
• Sådan fungerer elektricitet

Kilder

• Advanced Research Projects Agency. "Shockwave Engine." (16. februar 2012) http://arpa-e.energy.gov/LinkClick.aspx?fileticket=8qOZaCUMPBI%3d&tabid=225
• Boyle, Rebecca. "Stødbølgenererende bølgediske kunne erstatte forbrændingsmotoren." PopSci.com. 16. marts 2011. (20. februar 2012) http://www.popsci.com/cars/article/2011-03/shockwave-generating-wave-discs-could-replace-cars-intern-combustion-engines
• Brainy citat. "Winston Churchill-citat." (19. februar 2012) http://www.brainyquote.com/quotes/keywords/forward.html
• Ridder, Hellen. "Shockwave sætter hybridmotorer i et spin." Ny videnskabsmand. 15. marts 2011. (17. februar 2012) http://www.newscientist.com/article/mg20928035.100-shock-wave-puts-hybrid-engines-in-a-spin.html
• Elskede, Eric. "Er New Wave Disk Generator Engine fremtidens bølge?" AutoblogGreen.com. 8. april 2011. (20. februar 2012) http://green.autoblog.com/2011/04/08/wave-disk-generator-engine-wave-of-future-video/
• Nesbit, Jeff. "Wave Disk Engine kunne være en ny hybridkraftanlæg." US News & World Report. 23. februar 2012. (23. februar 2012) http://www.usnews.com/news/blogs/at-the-edge/2012/02/23/wave-disk-engine-could-be-new -hybrid kraftaggregat
• Rice, Vincent. "Den revolutionerende Wave Disk Generator-forbrændingsmotor." Gizmag.com. 4. august 2011. (23. februar 2012) http://www.gizmag.com/wave-disc-generator-combustion-engine/19394/