改善燃料使用效率 引擎废热发电不是梦

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【大澳门威尼斯人赌场官网2011年05月25日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者陈俊村编译报导)研究人员正以新材料研制热电转换器,以期利用引擎废热发电,并改善汽油的使用效率。此热电转换器的原型机将于近期安装在车辆上进行测试。

据麻省理工学院Technology Review网站报导,目前汽车或卡车使用的汽油,有至少三分之二的能量会以热的方式散逸,造成浪费。尽管热电元件(Thermoelectrics)可利用半导体材料将废热转换成电,进而减少汽车的汽油需求并改善使用效率5%,但因其效率不彰、成本高昂,因而无法实际应用。

热电装置制造商BSST与通用汽车公司(General Motors)正在开发各自的热电产生器原型机,将于未来几个月内在商用汽车上进行测试。

常见的碲化铋热电材料只能在高达摄氏250度的环境下作业,但热电产生器的温度高达摄氏500度。BSST因而改用铪锆合金的热电材料,其可在高温下作业,同时增加热电产生器的效率约40%。

通用公司正利用一种名为skutterudites的材料制作新的热电元件,此元件比碲化铋便宜,在高温时作业性较佳。该公司电脑模型显示,将此装置安装在雪佛兰(Chevrolet)Suburban车款进行测试,可产生350瓦的电力,改善燃料使用效率3%。

通用公司制作这种热电产生器是耗时的复杂过程,最大的挑战是使电和热的接触良好。此装置的温低梯度大,使热电接触介面承受机械压力。此外,在连结不同的材质时会产生抵抗力,使接触介面升温,因而降低此装置的品质。

另一个困难点是热电产生器与汽车的整合。研究人员已经在一辆运动休旅车(SUV)测试过这种热电产生器。通用公司科学家麦斯勒(Gregory Meisner)表示,目前,这种装置只是插入排气系统内。“我们需要设计出能与汽车系统更好地整合的装置,而不仅仅是插入式的装置。”

为了量产所需,BSST和通用公司必须降低新材料的成本。麦斯勒表示,可能还要至少4年的时间,该公司的热电产生器才能应用于量产的车辆。

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