Цивилизация
Американские ученые из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни Брук создали устройство, которое в большей степени применимо не на благополучных трассах США и Европы, а на ухабистых дорогах России. Специальный амортизатор способен не только смягчать удар от выбоины, делая езду в автомобиле более комфортной, но и снижать потребление топлива.
Вмонтированное в подвеску автомобиля, это устройство преобразует энергию удара в электричество и повышает энергоэффективность автомобиля на 1–8%.
Устройство разработали профессор Лей Цзо и его аспиранты Сюдон Тан и Закари Бриндак, финансировало проект Управление по исследованию и развитию энергии штата Нью-Йорк. Эксперты прочат изобретению большое будущее.
Чудо-амортизатор уже стал победителем престижной премии R&D 100, присуждаемой журналом R&D Magazine: премией отмечают сто самых передовых инновационных технологий, созданных за последний год,
сообщает PhysOrg.
Многие предыдущие победители конкурса сегодня пришли в каждый дом: среди них технология передачи данных ATM (премия 1973 года), ЖК-дисплей (1980 год) и телевизор высокого разрешения HDTV (1998 год).
Устройство сочетает технологию рекуперативного торможения (вид электрического торможения, при котором энергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, работающими в генераторном режиме, возвращается в электрическую сеть) с другими технологиями, предотвращающими потерю энергии транспортными средствами.
Только 10–16% энергии, потребляемой автомобилем, уходит на собственно движение – преодоление сопротивления движению со стороны дороги и воздуха.
Остальное топливо фактически уходит на торможение, преобразуется в колебательную энергию, выходит с выхлопными газами и т. д.
Вместе с тем в США транспорт пожирает до 70% всей потребляемой страной нефти.
Коллектив лаборатории Цзо разработал и запатентовал два различных типа амортизаторов — линейный и вращательный. Линейный состоит из небольшой магнитной трубки, которая колеблется внутри большей по размерам катушки. Вращательная версия использует вращающийся генератор. Подробности технологии не разглашаются, так как являются предметом патентов.
Когда машина подскакивает на кочках или вибрирует, скользящие трубки или вращающийся генератор производят электрическое напряжение.
Такой амортизатор, установленный на легковую машину среднего размера, при движении со скоростью около 90 км/ч производит 100–400 Вт энергии на хорошей дороге и до 1600 Вт на более ухабистой.
Грузовики и внедорожники смогут вырабатывать, в зависимости от качества дороги, 1–10 кВт.
Полученное электричество затем используется для зарядки аккумуляторов, снижая нагрузку на генератор переменного тока самой машины. Таким образом, на обычных автомобилях потребление топлива может быть снижено на 1–4%, а на автомобилях, снабженных гибридными двигателями, до 8%. Кроме того, такой амортизатор лучше выполняет свою прямую функцию – смягчение удара о дорогу – и повышает комфортность поездки.
Новый амортизатор вполне может быть «вживлен» в современные машины вместо современных амортизаторов, в которых колебательная энергия выбрасывается в виде тепла. Дополнительная модификация подвески не требуется. Исследователи полагают,
что стоимость установки нового амортизатора окупится за 3–4 года для легковых автомобилей и за 1–2 года для грузовиков.
«Если хотя бы 5% из 256 млн зарегистрированных в стране автомобилей будут оснащены этой системой, мы создадим рынок объемом более $6 млрд. Общая энергия, которую нам удастся произвести за год, будет больше, чем энергия электростанции на Ниагарском водопаде», — уверен Цзо.
Пока технология не вышла на рынок, но патент готов для лицензирования, и команда изобретателей уже получила грант университета для ускорения коммерциализации своего продукта.