Hur Wave Disk Generator fungerar

Vågskivgeneratorn byggdes av en grupp forskare vid Michigan State University. Mark A. Cunningham / Getty Images

Trots sitt namn hjälper vågskivgeneratorn (WDG) inte dig att fånga några faktiska vågor och den genererar inte ens skivor. Surfare och Discobolus-älskare överallt gråter nu. Men vad det gör, åtminstone i teorin, är att generera kraft till din bil.

WDG (ingen relation till WMD), är en nyutvecklad generator som använder batterikraft, syre och god gammaldags bensin för att snurra en intern disk extremt snabb för att producera ström till en bil. OK, så låt oss få detta ur vägen först. Ja, den här nya idén för att driva ett fordonsfönster kräver användning av bensin. Även om vi har datorer i fickorna och landning på månen är bortom gamla nyheter, är bensin fortfarande ganska effektiv. Varför? Tja, bensin är mycket bra på att explodera, och när explosioner inträffar tenderar saker att röra sig.

Det som är bra med WDG är att mängden bensin den behöver är mycket mindre än en förbränningsmotor (ICE). En ICE-motor använder bara cirka 15 procent av sitt bränsle för framdrivning [källa: Boyle]. Femton procent! Det betyder att 85 procent spenderas upp och i grund och botten går till spill. För att sätta det i perspektiv, tänk på bränsle som de pengar du tar hem från jobbet. Om regeringen tog 85 procent av din inkomst skulle du jobba riktigt hårt för nästan ingenting. Det är sant att en ICE-motor är en fantastisk uppfinning - men effektiv är den inte.

Så varför är WDG antimotorn? Förmodligen för att det inte har några inre rörliga delar. Kolvar? Behöver inte dem. Vevaxel? Nope. Överföring? Glöm det! Okej, du får idén. Åh, och du behöver inte heller något kylsystem eller smörjmedel. Det är antimotorn till viss del eftersom det inte egentligen är en motor utan också för att detta framdrivningssystem kan revolutionera sättet vi flyttar våra fordon. Men vi har alla hört det tidigare, så vad gör den här så speciell? För att räkna ut det måste vi veta hur WDG faktiskt fungerar.

Innehåll

1. The Spinning Pagan Sun
2. Varför WDG kan sätta traditionella motorer till skam
3. Skicka in Skeptics
4. Författarens anmärkning

Vågskivgeneratorn byggdes av en grupp forskare vid Michigan State University, med en man som hette Norbert Müller (uttalas som Ferris Bueller) i spetsen för teamet. Vid första anblicken ser vågskivgeneratorn mer ut som en hednisk sol än ett revolutionerande framdrivningssystem. Kanske hade Winston Churchill rätt när han sa: "Ju längre bakåt du kan se, ju längre fram du kan se" [källa: Brainy Citat]. OK, så att citatet kan vara lite ur sammanhang men designen av WDG ser ut som gamla solbilder, se bara för dig själv.

Men tillräckligt med solen. Låt oss prata om hur det fungerar. Vi måste gå ombord på det tekniska tåget bara för ett ögonblick så att vi kan lära oss hur den här skivan faktiskt producerar ström. Nästa stopp, Eurekaville eller Smartertown eller ... bara glöm det, detta fungerar inte.

Liksom en förbränningsmotor införs luft och bränsle i generatorn. Rotorn börjar snurra med batteri. Så tekniskt sett är vågdiskgeneratorsystemet ett hybridsystem [källa: ARPA]. När rotorn snurrar, byggs trycket inuti kamrarna fyllda med luft och bränsle.

Trycket skapar sedan en chockvåg inuti kammaren och rör sig mot öppningarna där bränslet och luften först sattes in. Innan de kan nå öppningen snurrar rotorn och stänger av öppningen. Den komprimerade blandningen antänds sedan och avgaserna sänds ut genom en öppen port, vilket får rotorn att snurra snabbare. Den roterande rotorn skapar elektricitet som den skickar tillbaka till batteriet och processen fortsätter genom alla kamrarna [källa: Knight].

Har du allt det? Om inte, kan det hjälpa dig att tänka på rotorn som ett kugghjul. När vinden blåser snurrar hjulet runt. Ju snabbare vinden blåser desto mer snurrar hjulet. Låt oss nu säga att du kunde ansluta ledningar till pinhjulet och utnyttja energin. Detta är ett grovt exempel men det ger dig en bild av hur rotorn snurrar och hur dess hastighet producerar mer energi.

Vågskivgeneratorn är ett framdrivningssystem som är 3,5 gånger effektivare än våra nuvarande hybrider och 5 gånger effektivare än våra vanliga förbränningsmotordrivna fordon. Jeffrey Sauger / Chevrolet via Getty Images

Så på sin grundnivå har vi en intern explosion som producerar energi som rör ett mekaniskt system som kan användas för att flytta en bil. Varit där gjort det. Så hur förbättras WDG faktiskt på det vi för närvarande använder? Endast genom att vara en miljard gånger mer effektiv, mindre, lättare och bättre för miljön. Okej, kanske inte en miljard men det är mycket, kommer du att se.

Som vi sa tidigare kan vi skrapa kolvar, tranny, ventiler, vevaxel, kylsystem och så vidare. Vi sparar en båtbelastning i vikt när vi gör detta. Trettio procent för att vara exakt och mindre vikt hjälper oss att spara bränsle, vilket låter oss gå längre. Om vi ​​använder WDG kan våra fordon vara 60 procent mer bränsleeffektiva [källa: ARPA]. Risken att låta som en infomercial: Men vänta, det finns mer! Vi kommer också att minska C02-utsläppen med upp till 90 procent eftersom generatorn är mer effektiv med sitt bränsle än traditionella motorer [källa: Loveday].

Så där har du det; en bränsleeffektiv, lätt generator med knappast några utsläpp. Allt detta lägger till ett framdrivningssystem som är 3,5 gånger effektivare än nuvarande hybrider och 5 gånger mer effektivt än förbränningsmotorer [källa: Loveday].

Åh, det finns bara en liten sak. Inget att oroa sig för, verkligen. Det är bara att vi inte riktigt vet om ... ja, om det fungerar på en riktig bil.

Wave Disk Generator är uppenbarligen ett nytt koncept. Men att ha prototyper som arbetar i labb är inte detsamma som att bygga det riktiga och lägga in det i en bil. Snart kommer Müller och hans personal att testa en 25 kilowattvågsskivgenerator, vilket motsvarar ungefär 34 hästkrafter, bara för att se om det kommer att skala till verkliga scenarier [källa: Nesbit]. Om det fungerar kan generatoren revolutionera bil- och energibranschen; men om det floppar, kan det kastas på toppen av en växande, hög hög med energiutsikter som aldrig riktigt panorerade.

Varje ny idé får mycket kritik, speciellt i början, och några få människor har gungat på WDG: s effektivitetspåståenden. Vissa tror att det inte är möjligt att nå 60 procent effektivitet. Om det fungerar men Müller vill att den ska flytta hybrider 500 mil (804,7 kilometer) på en enda tank, och göra det billigare än någon annan hybrid på vägen idag [källa: Rice].

Jag skulle ljuga om vi sa att vi inte hoppades på det. Och du skulle förmodligen ljuga också om du sa att du inte ville spara bensin under varje resa och pumpa mindre koldioxid i luften. Men oavsett vad vi alla säger, om vågskivan kan överträffa vår älskade förbränningsmotor kanske vi har det bästa från båda världar - kraft och effektivitet till hands. Eller fotpedaler ... vilken som helst, verkligen.

Alla har en åsikt när det gäller en motor eller generator som försöker ta platsen för förbränningsmotorn, och de flesta är inte nöjda med det. Det kan inte överdrivas hur mycket ICE har revolutionerat vår värld, men idén om att något mycket mer effektivt tar plats är ärligt talat spännande. Naturligtvis hejar jag på vågskivan. Och inte bara så att jag kan berätta för mina vänner att jag skrev om det långt innan vi alla körde det (även om jag inte kommer att överföra den möjligheten om jag någonsin får chansen). Men det jag älskar med att forska artiklar som denna är chansen att upptäcka en ny teknik som har så mycket potential. När vi alla har flygande bilar (eftersom vi kommer att ha flygande bilar), hoppas jag att vågskivor (eller något ännu bättre) driver dem. Inte bara skulle vi spara massor av pengar på bensin, utan jag skulle kunna säga saker som, "I min dag var vi tvungna att lägga till olja och kylvätska, växla växellådan och oroa dig för överhettning av dangmotorn!" till mina barn. Det vore det värt just där, inte?

relaterade artiklar

• Car Smarts: Engine Quiz
• 5 alternativa bränsleidéer som aldrig gjorde det ur labbet
• Hur bilmotorer fungerar
• Hur hybridbilar fungerar
• Hur el fungerar

källor

• Advanced Research Projects Agency. "Shockwave Engine." (16 februari 2012) http://arpa-e.energy.gov/LinkClick.aspx?fileticket=8qOZaCUMPBI%3d&tabid=225
• Boyle, Rebecca. "Stötvåggenererande vågskivor kan ersätta förbränningsmotorn." PopSci.com. 16 mars 2011. (20 februari 2012) http://www.popsci.com/cars/article/2011-03/shockwave-generating-wave-discs-could-replace-cars-internal-combustion-engines
• Brainy citat. "Winston Churchill citat." (19 februari 2012) http://www.brainyquote.com/quotes/keywords/forward.html
• Knight, Hellen. "Shockwave sätter hybridmotorer i ett snurr." Ny forskare. 15 mars 2011. (17 februari 2012) http://www.newscientist.com/article/mg20928035.100-shock-wave-puts-hybrid-engines-in-a-spin.html
• Loveday, Eric. "Är New Wave Disk Generator Engine framtidens våg?" AutoblogGreen.com. 8 april 2011. (20 februari 2012) http://green.autoblog.com/2011/04/08/wave-disk-generator-engine-wave-of-future-video/
• Nesbit, Jeff. "Wave Disk Engine kan vara en ny hybridkraftanläggning." USA: s News & World Report. 23 februari 2012. (23 februari 2012) http://www.usnews.com/news/blogs/at-the-edge/2012/02/23/wave-disk-engine-could-be-new -hybrid-kraftverk
• Rice, Vincent. "The Revolutionary Wave Disk Generator Combustion Engine." Gizmag.com. 4 augusti 2011. (23 februari 2012) http://www.gizmag.com/wave-disc-generator-combustion-engine/19394/