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經濟部節能專題競賽全國第一名
一、 研究動機
車輛所使用的燃油是消耗原油最大的因素,也是產生二氧化碳最主要的來源,更可說是「溫室效應」不斷惡化的元凶。市區的行車非常耗油這是一般駕駛人常抱怨的事。追究原因不難發現是因為市區行車常走走停停,煞車使用頻繁、消耗車輛的動能,又要大踩油門讓車子起步,引擎空轉等都造成燃油的消耗。
本專題研究是針對市區行駛的車輛希望能增加每單位燃油的行駛里程數,以達到「節能減碳」的目的。
二、 方法與過程
當車輛減速時作動能回收的裝置也曾經被發表過,尤其是目前最熱門的「油電混合車」,就有利用減速時帶動發電機充電,下次起步時由馬達帶動起步。但是這種裝置效率不高且只能裝再油電混合車及電動車上,不能裝在目前一般車輛上,我們所使用的發條動力回收裝置,初步估計效率至少80%以上,因為發條跟齒輪都是高效率的元件,儲存的能量或許有限,但對市區行駛的車輛而言,應該可以滿足。我們利用「發條」、「行星齒輪」、「動裝置」、「單向離合器」及控制電路組成一套動力回收裝置,後輪的左右輪各裝一套。作用情形如下:
(一)、行駛中的車輛當需要減速時,微踩煞車踏板,踏板停止點開關(煞車燈開關),接點接通,控制電路將通電到電磁線圈,操作制動鉗夾,將行星齒輪架鎖住,太陽輪與車軸是連動的,環輪會以太陽輪的1/5轉數反方向將發條上緊。
(二)、如果煞車踏板繼續往下踩,則動力回收裝置與油壓煞車系統會同時作用。
(三)、放掉煞車踏板時,控制電路有一自保作用,制動器仍鎖住行星齒輪架,發條動力尚未釋放,等待下次起步用。
(四)起步油門停止點開關接點切斷,將自保電路切斷→電磁線圈斷電→制動鉗夾放鬆→發條釋放動力→環輪→單向離合器→太陽輪→驅動車輪。
三、 實用性
吸收煞車減速時的動能,在車輛起步及低速時釋放出來,這是車輛最耗油的時段,同時還能減少煞車及離合器的磨耗,且能減少市區行車的耗油量,達到省油節能減碳的功效。