بازیابی انرژی از کمک ‏فنر ماشین‏ ها

محققان دانشگاه ویرجینیا روشی را کشف کردند که از سیستم تعلیق خودرو انرژی تولید کنند. این سیستم که متشکل از یک ژنراتور است هر دو حر کت رفت و برگشتی کمک فنرها را به انرژی تبدیل می ‏کند و نسبت به انواع مشابه خود از بازده بسیار بالاتری برخوردار است.

طبق نظر کارشناسان، فقط حدود 10 تا 16 درصد از سوخت یک اتومبیل صرف حرکت، یعنی غلبه بر مقاومت جاده و هوا می‏ شود. و باقی انرژی به صورت انرژی گرمایی یا در صورت‏ های دیگر انرژی به هدر می‏ رود. این در حالی است که تردد 255 میلیون خودرو در آمریکا، حدود 40 درصد سوخت این کشور را به مصرف می‏ رساند. با این حال دانشمندان معتقدند که با مهندسی هوشمندانه این نقیصه را می ‏توان کاهش داد.

پژوهشگران در این حوزه عمدتاً برای بازیابی یا تولید انرژی از خودروهای در حال حرکت روی سه بخش، یعنی گرمای هدر رفته در موتور، انرژی جنبشی انباشته شده هنگام ترمز گرفتن و انرژی رفت و برگشتی حاصل از حرکت کمک فنر، کار می‏ کنند.

بر اساس تخمین محققان دانشگاه ویرجینیا کمک فنرهای خودورو این قابلیت را دارند که در جاده‏ های عادی 100 تا 400 وات انرژی، و حتی بیشتر از آن را در جاده‏ های ناهموارتر تولید کنند. برای مقایسه، میانگین مصرف انرژی یک تلفن همراه یک وات است. با یک افزایش 1 تا 5 درصدی در بهره ‏وری سوخت، 13 تا 19 میلیارد دلار سالانه در مصرف سوخت صرفه جویی می ‏شود.

در روش پیشنهادی این گروه از محققان، با نصب یک ژنراتور، نوسان عمودی کمک فنرها به حرکت چرخشی تبدیل می ‏شود. این ژنراتور الکتریسیته را مستقیما به باتری ماشین یا تجهیزات برقی ماشین منتقل می‏ کند و نیاز به دینام را کاهش می‏ دهد.

این سیستم یکی از مشکلات موجود در استحصال انرژی از حرکت رفت و برگشتی را حل می‏ کند؛ بدین صورت که حرکت دوطرفه، یعنی حرکت بالا به پایین کمک فنرها، را به حرکت یک‏طرفه مورد نیاز ژنراتورها تبدیل می ‏کند. به ‏عبارتی دیگر، در این سیستم حرکت کمک فنر در هر دو جهت به الکتریسیته تبدیل می ‏شود، و در نتیجه به میزان دو برابر انرژی بیشتر تولید می ‏شود. همچنین ژنراتور حتی پس از توقف حرکت رفت و برگشتی، به چرخش خود و تولید انرژی ادامه می‏ دهد.

مدل‏ نمونه ‏ای که توسط این گروه ساخته و در محل دانشگاه به آزمایش گذاشته شد، توانست حدود 60 درصد از انرژی موجود را استحصال کند؛ و این به معنای یک پیشرفت فوق ‏العاده نسبت به طراحی ‏های مشابه است.

با وجود این، محققان بر این باورند که با ساخت دقیق‏تر و به ‏کار بردن قطعات مطمئن ‏تر می‏ توان بازده را به 85درصد رساند.

بنا به گفته یکی از اعضای این گروه تحقیقاتی، این سیستم قابلیت عمل در شرایط مختلف را داشته و بدون نیاز به تعویض قطعه ‏ای، روی خودرو نصب می‏ شود.

(منبع سایت  Phys.org)