Hvordan kan elektricitet øge mine bilers brændstofeffektivitet?

I årtier, forskere har arbejdet på at øge effektiviteten af ​​forbrændingsmotorer. Fra forurenings- og energiafhængigheds synspunkter, brint og elektricitet er langt foretrukne energikilder end benzin, men de kræver helt nye motorer. De nye motorer er dyre - og de kræver nye biler, som er endnu dyrere. Men hvis vi kunne øge effektiviteten af ​​nuværende motorer ved blot at tilføje en del til processen, det ville være et godt første skridt mod at redde planeten og vores penge.

Du vil måske blive overrasket over at vide, at der findes sådanne dele på markedet. En relativt populær bruger magnetisme . Ideen bag denne tilføjelsesenhed er, at påføring af et magnetfelt til brændstof ændrer dets elektriske egenskaber, og den ændring øger brændstofeffektiviteten og hestekræfterne med 10 til 20 procent. Dette magnetiske stykke spændes fast på ydersiden af ​​brændstofledningen for at anvende feltet, inden brændstoffet sprøjtes ind i motoren til forbrænding. Så hvorfor har vi ikke alle disse magneter i vores biler? Fordi der mangler hårde beviser for, at konceptet fungerer [kilde:Powell].

Andre enheder er mere pålideligt effektive, men vanskeligere at installere. For eksempel, du kan anvende en elektrostatisk ladning til brændstoffet ved dysen på brændstofindsprøjtningen. Den elektrostatiske ladning reducerer brændstoffets viskositet ved at få alle brændstofatomer til at optage en negativ ladning. Atomerne frastøder derefter hinanden, og brændstoffet bliver tyndere i konsistensen. Brændstoffet brydes op i mindre partikler, når brændstofindsprøjtningen spytter det ud, og mindre partikler brænder mere fuldstændigt. Denne teori er godt modtaget i det videnskabelige samfund. Problemet er, denne fremgangsmåde kræver en helt anden brændstofindsprøjtning end hvad der i øjeblikket er indbygget i bilmotorer. Det samme gælder for en enhed, der reducerer brændstoffets viskositet ved at lægge større tryk på brændstoffet. Dette kræver også en ny type injektor. Det er ikke en simpel udskiftning.

Nylig forskning, selvom, har anvendt et lignende princip på en måde, der er lettere at implementere i vores motorer. Den bruger strøm, også, men anvender det på en anden måde. I denne artikel, vi finder ud af, hvad forskere har opdaget om brændstof, og hvor meget opdagelsen kan forbedre vores bilers brændstofeffektivitet. Innovationen er afhængig af noget, der hedder elektrorheologi .

Elektrorheologi:Oplad det

Reologi er studiet af, hvordan væsker - normalt væsker - flyder som reaktion på visse stimuli. Elektrorheologi studerer, hvordan væsker reagerer på anvendt elektricitet. I tilfælde af en opfindelse fra Temple University, indført i september 2008, væsken er fossilt brændstof.

Innovationen bygger på, hvad der egentlig er et ret nyt fysikprincip - at påføring af elektricitet til brændstof kan reducere dets viskositet ikke kun ved at tildele negative ladninger, men også ved at ændre positionen af ​​brændstofmolekyler [kilde:Tao]. I den nye opfindelse, denne anden effekt er vigtigere end den første.

Den elektrorheologiske teori på arbejde går sådan her:Når du zap brændstof med elektricitet, molekylerne har en tendens til at justere. Men brændstof består af masser af forskellige typer molekyler, og de forskellige typer reagerer forskelligt på spændingen. Større molekyler grupperer sig i små bundter, mens mindre partikler ikke klynger sig så meget. Resultatet er en mindre tyktflydende væske, fordi de største molekyler er mere spredt. Tyndere brændstof bryder op i en finere tåge, når det rammer injektordysen.

Hvorfor er dette så vigtigt? Først, fordi jo mindre de indsprøjtede brændstofpartikler er, jo mere overfladeareal kommer i direkte kontakt med ilt. Partiklerne brænder mere fuldstændigt, tillader motoren at skabe mere energi ud af hver portion brændstof. Sekund, det reducerer mængden af ​​forurening, der strømmer ud af vores biler, fordi de fleste skadelige emissioner skyldes, at brændstoffet ikke brænder helt [kilde:Tao].

Det store ved denne opfindelse er, hvor let det ville være at tilføje det til vores biler. Spændingen, 1 kV/mm, påføres i brændstofindsprøjtningen af ​​to stykker metalnet, en positivt ladet, den anden negativt, 1 centimeter fra hinanden [kilde:GCC]. Maskestykkerne kan simpelthen indsættes i en eksisterende brændstofindsprøjtning, placeret, inden brændstoffet rammer dysen. Prisen, derefter, ville være relativt lav. Det andet store plus er, at det bruger meget lidt strøm til at skabe spændingen, så det forringer ikke meget bilens batteri.

Så vi kan smide dette ind i vores biler uden alt for mange problemer. Men hvor meget forbedring ser vi på? Det er ret betydende, op til et 20 procent spring i brændstofeffektivitet, når det testes på en dieselmotor. Forskere har fundet en stigning på op til 15 procent på almindelig benzin [kilde:Tao].

For en sådan ny udvikling, det ser ud til, at vi måske ikke venter for længe på en chance for at prøve det. Tempelforskerne har allerede forpagt patentet til Save the World Inc. Folkene i Save the World arbejder på udvikling, med planer om at masseteste delen i samarbejde med et Pennsylvania-baseret lastbilfirma. De forventer en stigning i brændstofeffektiviteten på op til 12 procent, hvilket kunne have den ekstra fordel at sænke priserne på alle de ting, som disse lastbiler transporterer til en butik i nærheden af ​​dig [kilde:ScienceDaily].

For meget mere information om elektrorheologi, brændstofeffektivitet, bilmotorer og relaterede emner, se linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer bilmotorer
• Kan kulfiber løse oliekrisen?
• Er ethanol virkelig mere miljøvenlig end gas?
• Grassoline:kan vi brænde biler med græs?
• Er brintbrændstof farligt?

Flere store links

• Energi og brændstoffer:Elektrorheologi fører til effektiv forbrænding - 12. september, 2008
• Health Education Alliance for Life and Longevity:Magnetisk vand- og brændstofbehandling:Myte, Magi, eller almindelig videnskab?

Kilder

• Powell, Mike R. Magnetisk vand- og brændstofbehandling:myte, Magi, eller almindelig videnskab? Health Education Alliance for Life and Longevity. http://www.heall.com/healingnews/may/magnetic_treatment.html
• Reality Check - En ny brændstofbesparende enhed. Ny energi og brændstof. 1. oktober kl. 2008. http://newenergyandfuel.com/http:/newenergyandfuel/com/2008/10/01/reality-check-%E2%80%93-a-new-fuel-saving-device/
• Forskere finder ud af, at brændstofledningens elektrorheologiske enhed kan øge brændstoføkonomien. Green Car Congress. 24. september kl. 2008. http://www.greencarcongress.com/2008/09/researchers-fin.html
• Tao, R, et al. Elektrorheologi fører til effektiv forbrænding. Energi og brændstof. 12. september, 2008. http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/ef8004898
• Vil du have bedre kilometertal? Enkel enhed, der bruger elektrisk felt, kan øge gaseffektiviteten op til 20%. ScienceDaily. 26. september kl. 2008. http://www.sciencedaily.com/releases/2008/09/080925111836.htm