隨著生活水平的不斷提高,汽車早已經(jīng)走進千家萬戶,成為人們生活中必不可少的交通工具。“四個輪子”不僅使世界變得“更小”,而且改變了人們原有的生活方式。但汽車的普及也帶來許多新的問題,如能源消耗、環(huán)境污染、道路安全……
如何解決這些難題?且看未來愛迪生們在神奇的“車間”中,開啟自己的智慧,對汽車進行了哪些有趣的改造!
路基自動充電汽車
電動汽車由于其良好的環(huán)保性,被越來越多的人購買和使用。但它的充電問題一直得不到很好的解決。所以,我想結合如今突飛猛進的無線充電技術,發(fā)明一款路基自動充電汽車。
我的設想如左圖所示:在普通公路、高速公路的路基中分段設置無線電源發(fā)射裝置,而汽車上安裝相應的接收裝置,當車輛在道路上行駛的時候,汽車上的智能充電系統(tǒng)會根據(jù)自身電量的多少,分段、分時進行自動充電。有了這種設計,駕駛員再也不用為電動汽車的動力而發(fā)愁了。
江蘇省東海縣第二中學
任家汛
專家說:任家汛同學的想法很有創(chuàng)意,他的設計方案解決了電動汽車充電難的問題,特別是在科學技術飛速發(fā)展的今天,相信無線充電技術會日趨成熟,在不久的將來能夠得到廣泛應用。
電動汽車增噪安全設備
電動汽車的低噪聲是優(yōu)點,還是缺點?在現(xiàn)實生活中,電動汽車由于噪聲過小,給行人尤其是盲人帶來了不小的安全隱患。像歐盟以及美國都已出臺相關法規(guī),要求“安靜的”電動汽車必須安裝發(fā)聲器。
針對這個問題,我設計了一款電動汽車增噪安全設備,其原理如右圖所示。通過霍爾磁性傳感器采集電動汽車車輪的轉速信息,并將其轉換為數(shù)字信號;利用單片機編程接收信息,根據(jù)轉速自動調整噪聲大小,使行人聽到接近內燃機汽車運行的噪聲,也使司機更容易感知電動機的運行情況,從而減少因電動汽車噪聲過小而引發(fā)的交通事故。
上海市建平中學吳文卿
指導教師姚誠
專家說:吳文卿同學設計的電動汽車增噪安全設備具有一定的前瞻性。雖然在一些電動車上已經(jīng)設計了汽車聲音提醒系統(tǒng),但大部分電動車沒有安裝。據(jù)美國國家公路交通安全管理局的統(tǒng)計,電動車安裝增噪設備每年可以減少2800起行人受傷事故。建議通過實驗并記錄實驗數(shù)據(jù),核算設備成本,以進一步安裝使用。
車載預警自救系統(tǒng)
近年來,出現(xiàn)多起由家長的疏忽和無知致使嬰幼兒悶死車內的事故。由此,我想到了發(fā)明一款車載預警自救系統(tǒng),期望能夠讓這樣的悲劇不再發(fā)生。該系統(tǒng)框圖如右圖所示。本系統(tǒng)由獨立鋰電池供電,平時由車載蓄電池充電。當車內供電關閉、車門落鎖后,系統(tǒng)配備的O2傳感器、溫度傳感器和人體紅外傳感器開始工作,監(jiān)控兒童在車內的情況。當車內的溫度和O2含量危及兒童安全時,系統(tǒng)通過繼電器,開啟汽車發(fā)動機并激活空調制冷。同時,系統(tǒng)還會通過GSM(全球移動網(wǎng)絡)模塊,向車主預警,向110報警;通過語音播報模塊,向周圍車輛求救,呼救音為“救命呀!Save my life!”。此外,系統(tǒng)還針對車輛發(fā)動機和空調未正常工作情況,設定由鋰電池強行驅動打開車窗、車門,并繼續(xù)發(fā)出呼救信號。
遼寧省撫順市第二中學
張國楨
指導教師
張德維
專家說:張國楨同學的車載預警自救系統(tǒng)發(fā)明想法很好,利用傳感器實時監(jiān)測車內狀況,當出現(xiàn)異常,采用多種方法求救。但要考慮好車內各系統(tǒng)之間的銜接,特別是報警系統(tǒng)“設定由鋰電池強行驅動打開車窗、車門”等,使設計更為合理、便捷。建議通過實驗,制作一款方便實用的監(jiān)測報警系統(tǒng)。
鳴謝
點評專家:楊慶國老師(上海市黃浦區(qū)青少年科技活動中心)
汽車底盤安全氣墊
每當夏日暴雨來臨時,在城市中的某些低洼路段,特別是在隧道中,容易形成很深的積水。汽車一旦駛入其中,又不幸熄火時,車門就很難被開啟,從而造成被困人員的恐慌,甚至危及生命安全。
因此,我想在汽車底部安裝安全氣墊(靈感來源于汽車內部的安全氣囊技術),當汽車駛入或掉入一定深度的水里時,裝載在底盤上的感應器會發(fā)出信號,隨即安全氣墊就會彈出,像氣墊船一樣充氣,使汽車不會陷入水中,從而為車上人員的脫困爭取更多的時間。
上海市謝豐蔚
專家說:謝豐蔚同學的發(fā)明突出了汽車遇險時的自救。雖說災害天氣出現(xiàn)的概率不大,但因暴雨造成隧道被淹,從而導致車輛進水和人員傷亡的報道還是經(jīng)常出現(xiàn)于媒體。建議制作模型模擬場景,并增設即時報警求救裝置和氣囊回收裝置。
汽車霧化噴淋裝置
在城市中,揚塵是主要的大氣污染來源之一。我的創(chuàng)意是在汽車上安裝霧化噴淋裝置,來緩解這個污染源的危害。
城市中的揚塵無處不在,而汽車在道路上行駛并排放尾氣則使揚塵加劇。所以我設想在公交車、大貨車等大型車輛的底部,靠近尾部排氣管附近,加裝一個霧化噴淋裝置(右圖),然后根據(jù)公交線路和大型載重車、土方車行駛的路線進行規(guī)劃設計,并設定噴淋的間隔時間,從而有效地減少途徑路面的揚塵,降低空氣中大顆粒物的比例,并且對于汽車尾氣中細顆粒物的污染也有很好的抑制。
上海市華育中學施雨沁
專家說:施雨沁同學設計的汽車霧化噴淋裝置,有一定的實用價值。雖然國家規(guī)定了汽車尾氣排放的標準,但對于施工工地用車,特別是土方車的行駛,水霧可以有效除去空氣中的揚塵,達到改善路面空氣質量的目的。建議通過實驗來驗證設計效果,如選擇什么樣的高壓噴嘴,如何設定噴淋裝置的出水量,安裝在車輛上的什么位置等。
高壓電汽車門防盜裝置
我常在電視上看到有關汽車被盜的報道,這類案件常會讓失主蒙受巨大的經(jīng)濟損失。有一次我在用電蚊拍打蚊子時獲得了靈感,于是就發(fā)明了一款高壓電汽車門防盜裝置。
該裝置的設計圖如左圖所示。裝置會在汽車門遙控器鎖門時開啟,而在主人上車前用遙控器開啟車門時關閉。經(jīng)過觸感實驗,我將裝置的輸出電壓設定為1500伏,這個電壓既使偷竊者觸摸車門把手時有強烈的觸電感,又不會致人受傷、死亡,從而對偷竊者產生威懾作用。
上海市市西初級中學諸騁宇
指導教師孫景欣
專家說:諸騁宇同學設計的高壓電汽車門防盜裝置,出發(fā)點是為了防止汽車被盜,但使用高壓電的方法則有些不妥。倘若發(fā)生意外,法律是否支持?建議采用其他防盜措施。倘若一定要用,可以作明確提示:此處有高壓電,觸摸危險!