从汽车的排气管中逸出的臭气可以帮助我们减少汽油消耗。
研究人员正在竞争以应对美国能源部的挑战:通过将浪费的废热转化为能为车辆提供动力的能源,可将燃油经济性提高10%。
通用汽车公司和宝马公司与俄亥俄州立大学合作的供应商都接近实现这一目标。他们对热电学的研究-利用温度差来发电的科学-来得并不好,因为高油价加快了使车辆尽可能高效的努力。
通用汽车研究人员杨继辉说,围绕排气管的金属镀膜装置可以使雪佛兰Suburban的燃油经济性提高5%左右,每升可提高0.43公里,而在小型车辆中则更高。
达到将目标提高10%的目标,仅在美国,通用汽车每年就可以节省超过3.78亿升燃油。
“带回家的消息是:杨说,这很重要。
美国能源部(DOE)为汽车工业研究提供了部分资金,该公司帮助开发了一款用于重型柴油卡车的热电发电机,并在大约12年前对其进行了相当于885,000公里的测试。
该部门热电技术开发经理约翰·费尔班克斯(John Fairbanks)说,这种发电机的成功证明了在2004年进行竞争性搜索以寻找可以增加或更换车辆交流发电机的设备的合理性。
通用汽车和热电制造商BSST分别选择了三支车队参加该计划,而密歇根州立大学的一支车队则专注于重型卡车。
费尔班克斯说,热电发电机应该在三年左右的时间内生产。
他说:“这可能是我能想到的在最短时间内产生的最大影响。”
该技术类似于NASA用于为深空探测器提供动力的技术,这是一种振作,因为它似乎不易磨损。探针已使用热电装置约30年。
热电设备可以通过两种方式工作-使用电来提供加热或冷却,或者使用温差来发电。
第二种方法是杨的重点,这是有充分理由的。
在内燃机中,仅汽油总能量的约四分之一用于实际转动车轮,而40%的废热损失和30%的冷却发动机损失。通用汽车表示,这意味着约有70%的可用能源被浪费了。
杨说:“如果我可以使用其中的一些热能并将其转换成电能,那么可以提高整体效率。”
一个郊区郊区在城市行驶期间产生15千瓦的废热能,足以同时为三到四台空调提供动力。
杨说,但是不可能利用车辆产生的所有废热,因此,当郊区行驶约90km / h时,发电机可以产生约800瓦的功率。这些电可以流向GPS设备,DVD播放器,收音机和汽车水泵等配件。
杨的原型设备将于明年在郊区进行测试。由俄亥俄州立大学的科学家和BSST制造的类似原型应该在2009年在宝马车上进行测试。
当热电发生器的金属材料的一侧被加热,并且激发的电子移至冷侧时,热电发生器就会工作。运动产生电流,电极收集并转化为电流。
杨说,虽然尚不清楚该设备将为车辆的价格增加多少,但整个研究的重点是使其具有成本效益。
BSST的总裁Lon Bell说:“要使这种材料商业化还需要其他几个步骤,但是我们对这些步骤能够成功进行持谨慎的乐观态度。” BSST的主席是伦敦北电热电供应商Amerigon Inc.的子公司。
BSST还与福特汽车公司合作,开发基于热电的气候控制系统。
福特想要一种能够在夏季酷暑或脖子后部针对人的四肢的系统,而不是吹很多空气来改变整个车辆的温度。
福特高级研究科学家克莱·马兰维尔说:“我们认为,我们可以使人们更快地感到凉爽,更快地感到舒适,并且这将转化为中央交流系统的电能减少。”
本田汽车公司还支持大学对热电学的研究,但一位发言人表示,该汽车制造商没有自己的研究计划。