我的设想:汽车发电小引擎、共享摄像头、高速软护网、…

陈光的奇思妙想2021-07-20 11:32:09

一、汽车发电小引擎

        炎热的夏日,驾车出行,一路上都能尽情享受汽车空调带来的凉爽,因为汽车行驶中,引擎高速转动,带动发电机产生的电力足够空调工作所需。

        可是停车熄火后就不能再这样尽情享受汽车空调了,因为蓄电池存储的有限电能无法长时间维持空调这类大功率电器的运转,更麻烦的是,一旦蓄电池电能耗尽,汽车将无法启动。

        停车后让引擎怠速运转,带动发电机持续发电维持空调运转是一个可行方案,然而,怠速并不是引擎的最佳工作状态,也不是发电机的最佳工作状态,同时汽车引擎产生的足以驱动汽车的动力远远超过发电机所需的动力,大部分白白浪费了,这样一来汽油中的能量只有很小部分最终转化成了电能,燃油经济性较差,并且汽车引擎长时间怠速运转会造成气缸积炭,损伤引擎。

        我想只要在汽车上加装一个专门用来带动发电机的小引擎(排量只有数毫升)就能很好地解决以上问题:

  1. 小引擎以最佳工作状态匹配发电机所需要的动力,能量转化率高,燃油经济性好。

  2. 最佳工作状态对引擎损耗小。废气污染也小。

  3. 小引擎可以手动拉绳启动,带动发电机为蓄电池充电,再也不也不用担心汽车没电无法启动的问题了。

  4. 小引擎也可以直接带动空调(只要空调需要的功力与发电机相近),减少能量转化步骤,进一步提高燃油经济性。

  5. 小引擎价格低廉,作为汽车的小型配件容易更换,用它的磨损代替一部分主引擎的磨损,非常值得。

  6. 主引擎没有了带动发电机和空调的要求,可以进一步降低怠速,减少怠速运行时间,得到了保护。


二、离合末段兼刹车

        手动档车有三块脚踏板,从左到右分别是离合、刹车、油门,可是我们只有两只脚,要同时控制好这三块踏板并不容易,在紧急情况下,常常有人把油门或离合当成刹车踩,错失了最后的机会。即使没有踩错,把右脚从油门上抬起,找到刹车踏板再踩下去也要消耗约0.5秒时间,以时速100公里为例,晚踩刹车0.5秒相当于多跑出14米,多少交通事故发生与否就取决于这关键的14米。

        我的设想是让离合的末段兼有刹车功能,这样一来,现有的离合踏板轻踩下去仍然发挥正常的离合作用,用力深踩下去就兼有离合与刹车双重功能。为了让驾驶员清楚地区分有没有进入刹车段,在进入刹车段时踏板的力度应该明显增大,最好同时有蜂鸣音提示。

        这样一来,紧急情况下左脚深踩下去就不会错,同时还避免了刹车时不踩离合造成的熄火。在危险路段驾驶时甚至可以左脚一直放在离合上方,一旦遇到紧急情况立即踩下去,从而最大限度地缩短刹车时间和刹车距离,避免事故的发生。


三、共享摄像头

        驾驶安全性很大程度上取决于驾驶员对周围路况的掌握。现有360度车载影像系统可以较完整地反映汽车周边一两米范围内的情况,在车辆密集、缓慢行驶的情况下,可以在一定程度上避免刮碰。

        在正常速度行驶中,周边一两米范围内的影像就远远不够用了。于是一部分高档车加装了车载无人机,可以在空中拍摄更大范围的影像并实时传回汽车。然而这只适合野外,因为在城市里楼房、电线等,不利于无人机的安全飞行,如果多辆车同时使用无人机,在空中互相碰撞的可能性也会增加。

        共享经济的蓬勃发展让我想到了共享摄像头获得大范围影像的可能性:

  1. 在公路上每十几米设置一个共享摄像头,将拍摄的动态影像以类似手机基站的无线电信号向周边发布。

  2. 车载影像系统接收共享摄像头的无线电信号,以类似手机选择基站的方式,自动连接到距自己最近的五到九个共享摄像头,利用车载电脑将它们发来的动态影像拼合成一个动态影像,这样就可以得到数十米大范围内的影像了,不仅可以更好地掌握周边路况,提前避开危险,也便于找到路边停车位。

  3. 共享摄像头同时提供精确定位信号,就像手机基站为手机导航提供定位信号一样。这样在拼合成的动态影像中自己的车可以一直处于中心位置或中后三分之一位置,同时自动加红点或其它标记,帮助识别。毕竟相同型号的车很多,如果错将别的车当成自己的,影像就成了误导了。

  4. 在高速公路上,共享摄像头的距离可以加大,以便提供更大范围内的影像,提前更多获得前方路况。

  5. 在停车场,共享摄像头的距离可以减小,以便提供更精细的影像,同时,多个摄像头的影像可以先拼合成一幅大的动态图像,然后统一发给车载影像系统,这样既便于在大范围内寻找停车位,又便于看清周边避免刮碰。

  6. 车载显示器应该纵向放置,再纵向分为三至七栏,以便更多地显示前方、后方路况,毕竟道路的长度远大于宽度。

  7. 共享摄像头的影像可以作为交通事故责任认定的依据,车载影像系统也可以记录共享摄像头的视频,作为自己的行车记录视频。

  8. 删除共享摄像头数据将很难实现,因为它的影像数据早已存在很多车载行车记录仪里。

  9. 沿路遍布共享摄像头之后,套牌车将很容易受到持续的追踪而无处藏身。追踪者可以是交警也可以是普通百姓。


四、高速公路软护网代替硬护栏

        现有的高速公路硬护栏只能防止汽车冲出高速公路,对公路内的车辆间撞击起不到防护作用,有时反而参与了撞击,直接造成了伤亡。

        我在设想能否以高强度凯夫拉纤维或高强度碳纤维玻璃纤维制成软护网来代替现有的硬护栏

        软护网不会撞坏车辆,同时软护网有一定向外变形的空间,甚至可以设计成多个网兜样,平时在低强度绳索的牵拉下叠为扁平的护网,一旦车辆撞断了低强度绳索,高强度网兜就会展开,车辆即冲进网兜逃离高速公路,等待救援,从而让失控车辆有机会离开高速公路,避免了与其它车辆的进一步撞击。在危急情况下甚至可以作为一种避险手段。网兜应设计为口大底小的锥形,从而帮助冲入的车辆渐渐减速。

        软护网的网眼应该让人能轻易穿过,从而便于离开车辆的人员撤往安全地带。


五、大卡车载小轿车跑高速

          在高速公路上,小车比大车面临更大风险。如果用大卡车载着小轿车在高速公路上跑长途,小车的风险会降低很多,同时也避免了跑长途的体力消耗。配合前文的发电小引擎,小车在不开主引擎的情况下,也有充足的电力,可以享受空调和音乐、视频等。使长途旅行轻松愉快。当然,也可以从大卡车获得电力供应。

        此前,我写过一篇《私家车搭乘长途列车》,小轿车搭乘大卡车在技术上更容易实现,因为同一辆卡车上搭乘的小车数量有限,大家都起点终点都几乎一样,不涉及途中上下车。只要有斜坡能供小轿车开上开下大卡车,途中能稳定固定在卡车上就足够了。

        可以先从热门路线开始尝试,每天固定时间发车。不太热门的路线可以利用微信群或手机app互相约定时间。

        以上是我开车过程中遇到问题后想到的一些初步解决方案,欢迎大家转发,早日让相关领域的朋友们看到,转化为实际产品和服务,让我们的生活更美好。



        印度教育家Arvind的科学小制作已将成千上万的印度青少年培养成了世界各大科技公司的高管和技术骨干,这给了我很大触动,我会在本公众号(陈光的奇思妙想)里把我的小制作、小实验、软件作品、科技设想一一展示给大家,助力中国青少年玩科学,成长为高科技人才,敬请关注,欢迎转发。

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