我來發(fā)明特輯·神奇的“車間”

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！