Slik fungerer Wave Disk Generator

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

Til tross for navnet, vil bølgediskgeneratoren (WDG) ikke hjelpe deg med å fange noen faktiske bølger, og den genererer ikke engang disker. Surfere og Discobolus-elskere overalt gråter nå. Men det den gjør, i det minste i teorien, er å generere kraft til bilen din.

WDG (ikke noe forhold til WMD), er en nyutviklet generator som bruker batteristrøm, oksygen og god gammeldags bensin for å snurre en intern disk ekstremt raskt for å produsere strøm til en bil. OK, så la oss få dette ut av veien først. Ja, denne nye ideen for fremdrift av en bilkarmer krever bruk av bensin. Selv om vi har datamaskiner i lommene, og å lande på månen er utenfor gamle nyheter, er bensin fremdeles ganske effektiv. Hvorfor? Bensin er veldig flink til å eksplodere, og når eksplosjoner skjer, har ting en tendens til å bevege seg.

Det som er flott med WDG er at mengden bensin den trenger er langt mindre enn en forbrenningsmotor (ICE). En ICE-motor bruker bare rundt 15 prosent av drivstoffet til fremdrift [kilde: Boyle]. Femten prosent! Det betyr at 85 prosent blir brukt opp og i utgangspunktet går til spill. For å sette det i perspektiv, tenk på drivstoff som pengene du tar med deg hjem fra jobb. Hvis regjeringen tok 85 prosent av inntekten din, ville du jobbet veldig hardt for nesten ingenting. Riktignok er en ICE-motor en fantastisk oppfinnelse - men effektiv er den ikke.

Så hvorfor er WDG antimotoren? Sannsynligvis fordi den ikke har noen indre bevegelige deler. Pistons? Trenger ikke dem. Veivaksel? Nei. Overføring? Glem det! Ok, du får ideen. Åh, og du trenger ikke noe kjølesystem eller smøremidler heller. Det er antimotoren delvis fordi den ikke egentlig er en motor, men også fordi dette fremdriftssystemet kan revolusjonere måten vi beveger kjøretøyene våre på. Men vi har alle hørt det før, så hva gjør denne til så spesiell? For å finne ut av det, må vi vite hvordan WDG faktisk fungerer.

innhold

1. The Spinning Pagan Sun
2. Hvorfor WDG kan sette tradisjonelle motorer til skamme
3. Send inn skeptikerne
4. Forfatterens merknad

Bølgediskgeneratoren ble bygget av en gruppe forskere ved Michigan State University, med en mann ved navn Norbert Müller (uttales som Ferris Bueller) som leder teamet. Ved første øyekast ser bølgediskgeneratoren mer ut som en hedensk sol enn et revolusjonerende fremdriftssystem. Kanskje hadde Winston Churchill rett når han sa: "Jo lenger bakover du kan se, jo lenger frem kan du se" [kilde: Brainy Quote]. OK, så sitatet kan være litt utenfor kontekst, men designet til WDG ser ut som gamle solbilder, bare se selv.

Men nok om solen. La oss snakke om hvordan det fungerer. Vi må gå ombord på det tekniske toget bare et øyeblikk slik at vi kan lære hvordan denne disken faktisk produserer strøm. Neste stopp, Eurekaville eller Smartertown eller ... bare glem det, dette fungerer ikke.

Som en forbrenningsmotor settes luft og drivstoff inn i generatoren. Rotoren begynner først å snurre med batteristrøm. Teknisk sett er bølgediskgeneratorsystemet et hybridsystem [kilde: ARPA]. Når rotoren snurrer, bygger det seg trykk inne i kamrene som er fylt med luft og drivstoff.

Trykket skaper deretter en støtbølge inne i kammeret og beveger seg mot åpningene der drivstoffet og luften først ble satt inn. Før de kan nå åpningen, roterer rotoren og lukker åpningen. Deretter antennes den komprimerte blandingen og eksosen sendes ut gjennom en åpen port, noe som får rotoren til å snurre raskere. Den roterende rotoren skaper strøm som den sender tilbake til batteriet og prosessen fortsetter gjennom alle kamrene [kilde: Knight].

Har du alt det? Hvis ikke, kan det hjelpe å tenke på rotoren som et hjul. Når vinden blåser snurrer hjulet rundt. Jo raskere vinden blåser, desto mer snurrer hjulet. La oss si at du var i stand til å koble ledninger til pinhjulet og utnytte energien. Dette er et grovt eksempel, men det vil gi deg et bilde av hvordan rotoren snurrer og hvordan hastigheten produserer mer energi.

Bølgeskivegeneratoren er et fremdriftssystem som er 3,5 ganger mer effektivt enn våre nåværende hybrider og 5 ganger mer effektivt enn våre vanlige forbrenningsmotordrevne biler. Jeffrey Sauger / Chevrolet via Getty Images

Så på det grunnleggende nivået har vi en intern eksplosjon som produserer energi som beveger et mekanisk system som kan brukes til å flytte en bil. Vært der gjort det. Så hvordan forbedrer WDG egentlig hva vi bruker for øyeblikket? Bare ved å være en milliard ganger mer effektiv, mindre, lettere og bedre for miljøet. OK, kanskje ikke en milliard, men det er mye, vil du se.

Som vi sa tidligere, kan vi skrape stempler, tranny, ventiler, veivaksel, kjølesystem og så videre. Vi sparer båtlast i vekt når vi gjør dette. Tretti prosent for å være nøyaktig og mindre vekt hjelper oss med å spare drivstoff, noe som lar oss gå lenger. Hvis vi bruker WDG, kan våre biler være 60 prosent mer drivstoffeffektive [kilde: ARPA]. Risikoen for å høres ut som en infomercial: Men vent, det er mer! Vi vil også redusere C02-utslipp med opptil 90 prosent fordi generatoren er mer effektiv med drivstoffet enn tradisjonelle motorer [kilde: Loveday].

Så der har du det; en drivstoffeffektiv, lett generator med knapt utslipp. Alt dette legger opp til et fremdriftssystem som er 3,5 ganger mer effektivt enn nåværende hybrider og 5 ganger mer effektivt enn forbrenningsmotorer [kilde: Loveday].

Å, det er bare en liten ting. Ingenting å være opptatt av, egentlig. Det er bare det at vi ikke helt vet om… vel, om det vil fungere på en ekte bil.

Wave Disk Generator er åpenbart et nytt konsept. Men å ha prototyper på laboratorium er ikke det samme som å bygge den virkelige tingen og sette den inne i en bil. Snart vil Müller og hans stab teste en 25 kilowatt-bølgediskgenerator, som tilsvarer omtrent 34 hestekrefter, bare for å se om den skalerer til virkelige scenarier [kilde: Nesbit]. Hvis det fungerer, kan generatoren revolusjonere bil- og energibransjen; men hvis det flopper, kan det bli kastet på toppen av en voksende, haug med hauger med potensielle potensialer som aldri helt panorerte.

Enhver ny idé tar mye kritikk, spesielt i begynnelsen, og noen få mennesker har svingt seg på WDGs effektivitetskrav. Noen mener at å oppnå 60 prosent effektivitet bare ikke er mulig. Hvis det fungerer, ønsker Müller at den skal flytte hybrider 500 miles (804,7 kilometer) på en enkelt tank bensin, og gjøre det billigere enn noen annen hybrid på veien i dag [kilde: Rice].

Jeg ville lyve hvis vi sa at vi ikke håpet på det. Og du ville sannsynligvis ligget også hvis du sa at du ikke ville spare bensin på hver tur og pumpe mindre CO2 i luften. Men uansett hva vi alle sier, hvis bølgedisken kan utkonkurrere vår elskede forbrenningsmotor, har vi kanskje det beste fra begge verdener - kraft og effektivitet til fingerspissene. Eller fotpedaler ... avhengig av hvilken som helst.

Alle har en mening når det kommer til en motor eller generator som prøver å ta plassen til forbrenningsmotoren, og de fleste er ikke glade for det. Det kan ikke overdrives hvor mye ICE har revolusjonert vår verden, men ideen om at noe mye mer effektivt tar plass, er ærlig talt spennende. Unødvendig å si, jeg heier på bølgedisken. Og ikke bare slik at jeg kan fortelle vennene mine at jeg skrev om det lenge før vi alle kjørte på det (selv om jeg ikke vil gi den muligheten opp hvis jeg noen gang får sjansen). Men det jeg elsker med å forske på artikler som dette, er sjansen til å oppdage en ny teknologi som har så mye potensiale. Når vi alle har flyvende biler (fordi vi VIL ha flyvende biler), håper jeg bølgedisker (eller noe enda bedre) driver dem. Ikke bare ville vi spart massevis av penger på bensin, men jeg vil si ting som: "På dagen min måtte vi tilsette olje og kjølevæske, skifte girkassen og bekymre oss for overoppheting av dangmotoren!" til barna mine. Det ville være verdt det akkurat der, ville det ikke?

relaterte artikler

• Car Smarts: Engine Quiz
• 5 Alternative drivstoffideer som aldri har gjort det ut av laben
• Hvordan bilmotorer fungerer
• Hvordan hybridbiler fungerer
• Hvordan elektrisitet fungerer

kilder

• Advanced Research Projects Agency. "Shockwave Engine." (16. februar 2012) http://arpa-e.energy.gov/LinkClick.aspx?fileticket=8qOZaCUMPBI%3d&tabid=225
• Boyle, Rebecca. "Sjokkbølgenererende bølgeplater kan erstatte forbrenningsmotoren." PopSci.com. 16. mars 2011. (20. februar 2012) http://www.popsci.com/cars/article/2011-03/shockwave-generating-wave-discs-could-replace-cars-intern-combustion-engines
• Brainy sitat. "Winston Churchill-sitat." (19. februar 2012) http://www.brainyquote.com/quotes/keywords/forward.html
• Ridder, Hellen. "Shockwave setter hybridmotorer i et spinn." Ny forsker. 15. mars 2011. (17. februar 2012) http://www.newscientist.com/article/mg20928035.100-shock-wave-puts-hybrid-engines-in-a-spin.html
• Kjære, 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 hybridkraftanlegg." 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-motor
• Rice, Vincent. "The Revolutionary Wave Disk Generator Combustion Engine." Gizmag.com. 4. august 2011. (23. februar 2012) http://www.gizmag.com/wave-disc-generator-combustion-engine/19394/