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我来发明特辑·神奇的“车间”

2017-05-16

中学科技 2016年7期
关键词:高压电车门车间

随着生活水平的不断提高,汽车早已经走进千家万户,成为人们生活中必不可少的交通工具。“四个轮子”不仅使世界变得“更小”,而且改变了人们原有的生活方式。但汽车的普及也带来许多新的问题,如能源消耗、环境污染、道路安全……

如何解决这些难题?且看未来爱迪生们在神奇的“车间”中,开启自己的智慧,对汽车进行了哪些有趣的改造!

路基自动充电汽车

电动汽车由于其良好的环保性,被越来越多的人购买和使用。但它的充电问题一直得不到很好的解决。所以,我想结合如今突飞猛进的无线充电技术,发明一款路基自动充电汽车。

我的设想如左图所示:在普通公路、高速公路的路基中分段设置无线电源发射装置,而汽车上安装相应的接收装置,当车辆在道路上行驶的时候,汽车上的智能充电系统会根据自身电量的多少,分段、分时进行自动充电。有了这种设计,驾驶员再也不用为电动汽车的动力而发愁了。

江苏省东海县第二中学

任家汛

专家说:任家汛同学的想法很有创意,他的设计方案解决了电动汽车充电难的问题,特别是在科学技术飞速发展的今天,相信无线充电技术会日趋成熟,在不久的将来能够得到广泛应用。

电动汽车增噪安全设备

电动汽车的低噪声是优点,还是缺点?在现实生活中,电动汽车由于噪声过小,给行人尤其是盲人带来了不小的安全隐患。像欧盟以及美国都已出台相关法规,要求“安静的”电动汽车必须安装发声器。

针对这个问题,我设计了一款电动汽车增噪安全设备,其原理如右图所示。通过霍尔磁性传感器采集电动汽车车轮的转速信息,并将其转换为数字信号;利用单片机编程接收信息,根据转速自动调整噪声大小,使行人听到接近内燃机汽车运行的噪声,也使司机更容易感知电动机的运行情况,从而减少因电动汽车噪声过小而引发的交通事故。

上海市建平中学吴文卿

指导教师姚诚

专家说:吴文卿同学设计的电动汽车增噪安全设备具有一定的前瞻性。虽然在一些电动车上已经设计了汽车声音提醒系统,但大部分电动车没有安装。据美国国家公路交通安全管理局的统计,电动车安装增噪设备每年可以减少2800起行人受伤事故。建议通过实验并记录实验数据,核算设备成本,以进一步安装使用。

车载预警自救系统

近年来,出现多起由家长的疏忽和无知致使婴幼儿闷死车内的事故。由此,我想到了发明一款车载预警自救系统,期望能够让这样的悲剧不再发生。该系统框图如右图所示。本系统由独立锂电池供电,平时由车载蓄电池充电。当车内供电关闭、车门落锁后,系统配备的O2传感器、温度传感器和人体红外传感器开始工作,监控儿童在车内的情况。当车内的温度和O2含量危及儿童安全时,系统通过继电器,开启汽车发动机并激活空调制冷。同时,系统还会通过GSM(全球移动网络)模块,向车主预警,向110报警;通过语音播报模块,向周围车辆求救,呼救音为“救命呀!Save my life!”。此外,系统还针对车辆发动机和空调未正常工作情况,设定由锂电池强行驱动打开车窗、车门,并继续发出呼救信号。

辽宁省抚顺市第二中学

张国桢

指导教师

张德维

专家说:张国桢同学的车载预警自救系统发明想法很好,利用传感器实时监测车内状况,当出现异常,采用多种方法求救。但要考虑好车内各系统之间的衔接,特别是报警系统“设定由锂电池强行驱动打开车窗、车门”等,使设计更为合理、便捷。建议通过实验,制作一款方便实用的监测报警系统。

鸣谢

点评专家:杨庆国老师(上海市黄浦区青少年科技活动中心)

汽车底盘安全气垫

每当夏日暴雨来临时,在城市中的某些低洼路段,特别是在隧道中,容易形成很深的积水。汽车一旦驶入其中,又不幸熄火时,车门就很难被开启,从而造成被困人员的恐慌,甚至危及生命安全。

因此,我想在汽车底部安装安全气垫(灵感来源于汽车内部的安全气囊技术),当汽车驶入或掉入一定深度的水里时,装载在底盘上的感应器会发出信号,随即安全气垫就会弹出,像气垫船一样充气,使汽车不会陷入水中,从而为车上人员的脱困争取更多的时间。

上海市谢丰蔚

专家说:谢丰蔚同学的发明突出了汽车遇险时的自救。虽说灾害天气出现的概率不大,但因暴雨造成隧道被淹,从而导致车辆进水和人员伤亡的报道还是经常出现于媒体。建议制作模型模拟场景,并增设即时报警求救装置和气囊回收装置。

汽车雾化喷淋装置

在城市中,扬尘是主要的大气污染来源之一。我的创意是在汽车上安装雾化喷淋装置,来缓解这个污染源的危害。

城市中的扬尘无处不在,而汽车在道路上行驶并排放尾气则使扬尘加剧。所以我设想在公交车、大货车等大型车辆的底部,靠近尾部排气管附近,加装一个雾化喷淋装置(右图),然后根据公交线路和大型载重车、土方车行驶的路线进行规划设计,并设定喷淋的间隔时间,从而有效地减少途径路面的扬尘,降低空气中大颗粒物的比例,并且对于汽车尾气中细颗粒物的污染也有很好的抑制。

上海市华育中学施雨沁

专家说:施雨沁同学设计的汽车雾化喷淋装置,有一定的实用价值。虽然国家规定了汽车尾气排放的标准,但对于施工工地用车,特别是土方车的行驶,水雾可以有效除去空气中的扬尘,达到改善路面空气质量的目的。建议通过实验来验证设计效果,如选择什么样的高压喷嘴,如何设定喷淋装置的出水量,安装在车辆上的什么位置等。

高压电汽车门防盗装置

我常在电视上看到有关汽车被盗的报道,这类案件常会让失主蒙受巨大的经济损失。有一次我在用电蚊拍打蚊子时获得了灵感,于是就发明了一款高压电汽车门防盗装置。

该装置的设计图如左图所示。装置会在汽车门遥控器锁门时开启,而在主人上车前用遥控器开启车门时关闭。经过触感实验,我将装置的输出电压设定为1500伏,这个电压既使偷窃者触摸车门把手时有强烈的触电感,又不会致人受伤、死亡,从而对偷窃者产生威慑作用。

上海市市西初级中学诸骋宇

指導教师孙景欣

专家说:诸骋宇同学设计的高压电汽车门防盗装置,出发点是为了防止汽车被盗,但使用高压电的方法则有些不妥。倘若发生意外,法律是否支持?建议采用其他防盗措施。倘若一定要用,可以作明确提示:此处有高压电,触摸危险!

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