Finns det ett sätt att effektivisera våra bilar utan att skrota hela motorn? Reza Estakhrian/Taxi/Getty Images I årtionden, forskare har arbetat för att öka effektiviteten hos förbränningsmotorer. Ur föroreningar och energiberoende, väte och elektricitet är mycket bättre att föredra än bensin, men de kräver helt nya motorer. De nya motorerna är dyra - och de kommer att kräva nya bilar, som är ännu dyrare. Men om vi kunde öka effektiviteten hos nuvarande motorer genom att helt enkelt lägga till en del i processen, det skulle vara ett bra första steg mot att rädda planeten och våra pengar.
Du kan bli förvånad över att veta att det finns sådana delar på marknaden. En relativt populär använder magnetism . Tanken bakom den tilläggsenheten är att applicering av ett magnetfält på bränsle förändrar dess elektriska egenskaper, och den ändringen ökar bränsleeffektiviteten och hästkrafterna med 10 till 20 procent. Denna magnetstycke kläms fast på utsidan av bränsleledningen för att applicera fältet innan bränslet injiceras i motorn för förbränning. Så varför har vi inte alla dessa magneter i våra bilar? Eftersom det saknas hårda bevis för att konceptet fungerar [källa:Powell].
Andra enheter är mer pålitligt effektiva, men svårare att installera. Till exempel, du kan ansöka om en elektrostatisk laddning till bränslet vid bränsleinsprutarens munstycke. Den elektrostatiska laddningen minskar bränslets viskositet genom att alla bränsleatomer får en negativ laddning. Atomerna stöter sedan bort varandra, och bränslet blir tunnare i konsistensen. Bränslet bryts upp i mindre partiklar när bränsleinsprutaren spottar ut det, och mindre partiklar brinner mer fullständigt. Denna teori är väl mottagen i det vetenskapliga samfundet. Problemet är, detta tillvägagångssätt kräver en helt annan bränsleinsprutare än vad som för närvarande är inbyggt i bilmotorer. Detsamma gäller för en enhet som minskar bränsleviskositeten genom att applicera högre tryck på bränslet. Detta kräver också en ny typ av injektor. Det är inte en enkel ersättning.
Ny forskning, fastän, har tillämpat en liknande princip på ett sätt som är lättare att implementera i våra motorer. Den använder el, för, men tillämpar det på ett annat sätt. I den här artikeln, vi får reda på vad forskare har upptäckt om bränsle och hur mycket upptäckten kan förbättra bränsleeffektiviteten för våra bilar. Innovationen bygger på något som kallas elektrorheologi .
Att applicera elektricitet på bränsle kan minska dess viskositet. Jeffrey Coolidge/Iconica/Getty Images Reologi är studien av hur vätskor - vanligtvis vätskor - flyter som svar på vissa stimuli. Elektrorheologi studerar hur vätskor reagerar på applicerad el. När det gäller en uppfinning från Temple University, infördes i september 2008, vätskan är fossilt bränsle.
Innovationen bygger på vad som faktiskt är en ganska ny fysikprincip - att applicering av elektricitet på bränsle kan minska dess viskositet inte bara genom att ge negativa laddningar, men också genom att ändra bränslemolekylernas position [källa:Tao]. I den nya uppfinningen, denna andra effekt är viktigare än den första.
Den elektrorheologiska teorin på jobbet går ungefär så här:När du tappar bränsle med el, molekylerna tenderar att justera om. Men bränsle består av många olika typer av molekyler, och de olika typerna reagerar olika på spänningen. Större molekyler grupperas i små buntar, medan mindre partiklar inte samlas så mycket. Resultatet är en mindre viskös vätska, eftersom de största molekylerna är mer utspridda. Tunnare bränsle bryts upp i en finare dimma när det träffar injektormunstycket.
Varför är detta så viktigt? Först, eftersom ju mindre de injicerade bränslepartiklarna är, desto mer yta kommer i direkt kontakt med syre. Partiklarna brinner mer fullständigt, så att motorn kan skapa mer energi från varje portion bränsle. Andra, det minskar mängden föroreningar som rinner ut från våra bilar, eftersom de flesta skadliga utsläppen beror på att bränslet inte brinner helt [källa:Tao].
Den stora grejen med denna uppfinning är hur lätt det skulle vara att lägga till det i våra bilar. Spänningen, 1 kV/mm, appliceras i bränsleinsprutaren av två bitar av metalliskt nät, en positivt laddad, den andra negativt, 1 centimeter från varandra [källa:GCC]. Maskstyckena kan enkelt sättas in i en befintlig bränsleinsprutare, placeras innan bränslet träffar munstycket. Kostnaden, sedan, skulle vara relativt låg. Det andra stora pluset är att det använder väldigt lite ström för att skapa spänningen, så det förringar inte mycket bilens batteri.
Så vi kan sätta in detta i våra bilar utan alltför stora besvär. Men hur mycket förbättring ser vi på? Det är ganska betydande, upp till 20 procents hopp i bränsleeffektivitet när den testas på en dieselmotor. Forskare har hittat upp till 15 procents ökning av vanlig bensin [källa:Tao].
För en sådan ny utveckling, det verkar som att vi kanske inte väntar för länge på en chans att prova det. Tempelforskarna har redan leasat patentet till Save the World Inc. Människorna på Save the World arbetar med utveckling, med planer på att massprova delen i samarbete med ett Pennsylvania-baserat lastbilföretag. De förväntar sig en bränsleeffektivitetsökning på upp till 12 procent, vilket kan ha den extra fördelen att sänka priserna på alla saker som de lastbilarna bär till en butik nära dig [källa:ScienceDaily].
För mycket mer information om elektrorheologi, bränsleeffektivitet, bilmotorer och relaterade ämnen, titta på länkarna på nästa sida.
VetenskapElektricitetHur el fungerarScienceFuture SpaceHur kan månen generera elektricitet? ScienceGreen ScienceHur kan elektricitet öka min bils bränsleeffektivitet? ScienceEnergiproduktionHur man säljer elektricitet tillbaka till nätetScienceGreen ScienceVi kan använda avvisade tomater för att generera elektricitet, Nya forskningsfynd HealthBrain &Central Nervous System Hur producerar kroppen el - och hur använder den den? Automatisk bränsleförbrukning Hur kan en hastighetsstöt skörda el? ElektronikLjud- och musikprylar Kan en T-shirt förvandla ljud till elektricitet?
