Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Rückkehr der MakeShift Challenge: Leere Autobatterie

Für die ersten fünf Jahre von Machen:In der Zeitschrift "MakeShift" haben wir eine Kolumne veröffentlicht, die von Lee David Zlotoff, dem Schöpfer der legendären Fernsehserie, geschrieben wurde MacGyver. Wie bei der Show, bei der die Improvisation in Wissenschaft und Technik ein zentrales Thema war, stellte jeder Teil von "MakeShift" eine schwierige Situation dar und forderte dann unsere Leser auf, "provisorische" Lösungen vorzulegen. Zu den Herausforderungen gehörten solche Rätsel wie der Umgang mit einem viralen Ausbruch in einem Flugzeug, das Überleben eines Zombieangriffs, der Umgang mit einer Zeitbombe, die in einer Tiefgarage entdeckt wurde, und die Kommunikation mit der Außenwelt während des Sperrens einer High School. Lee, Machen: Der Mitarbeiter Bill Lidwell (der die Herausforderungen redigierte) und wir alle im Magazin waren ständig von der Klugheit und Intelligenz der Antworten überwältigt. Die Leute haben es wirklich verstanden.

Beim Blick auf diese Spalten haben wir uns entschlossen, sie mit dem Strom zu teilen Machen: Leserschaft. In den Kolumnen und zusammenfassenden Artikeln sprachen Lee und Bill über ein MacGyver-würdiges Maß an Intelligenz, das sie MQ (für „MakeShift Quotient“) nannten. MQ ist die Fähigkeit, Wissen aus Wissenschaft und Technik in Kombination mit etwas Kaugummi und Drahtseil zu nutzen, um praktikable Lösungen für fliegende Probleme zu finden. Wir hoffen, dass diese "MakeShift" -Säulen einen großen Beitrag zur Steigerung Ihres MQ leisten werden.

Ab heute führen wir jeden Mittwoch die "MakeShift" -Spalten erneut aus. Das Szenario / die Herausforderungen und die eingereichten Lösungen und Gewinner werden hier gemeinsam präsentiert. Aber zögern Sie nicht, sich selbst herauszufordern. Lesen Sie zuerst das Szenario, die Herausforderung und die Angebotsliste. Überlegen Sie sich die möglichen Lösungen, bevor Sie mit den Analyse- und Kommentarabschnitten fortfahren. Wie bei den ursprünglichen Veröffentlichungen haben wir die vollständigen Texte der eingereichten Lösungen eingefügt (unten auf dieser Seite verlinkt), damit Sie so weit gehen können, wie Sie möchten. Diese Artikel enthalten viele Informationen. Wenn Sie nur zu den erfolgreichen Lösungen springen möchten, scrollen Sie zum Abschnitt Zusammenfassung. -Gareth Branwyn


Um es anzufangen, hier die Spalte von Machen: Band 01:

Leere Autobatterie

Das Szenario

Nach einer erholsamen Nacht in den tiefen Wäldern kehren Sie zu Ihrem Auto zurück und stellen fest, dass es nicht startet. Die Batterie ist leer. „Jemand“ hat das Parklicht über Nacht eingeschaltet. Sie sind 80 km von der nächsten Straße entfernt und haben nur begrenztes Essen und Wasser. Sie versuchen, um Hilfe zu rufen, aber Ihr Mobiltelefon ist außer Kraft und außerhalb der Reichweite. Am späten Abend soll es schneien. Die Situation ist ernst.

Die Herausforderung

Erstellen Sie eine Notlösung, um die Batterie aufzuladen und das Auto zu starten. Zu den Werkzeugen und Materialien, die Ihnen zur Verfügung stehen, gehören die Gegenstände der nachstehenden Lieferliste (sowie das Fahrzeug und seine Komponenten). Du hast 10 Stunden. Übrigens, das Auto hat ein Automatikgetriebe - Push-Start funktioniert nicht.

Versorgungsliste

(1) Zelt (2) Schlafsäcke Sterno (Herd und Brennstoff) Verbandskasten (Aspirin, Haftverbände, Wasserstoffperoxid) (2) Bleistifte (6) Colapackung (1) Dutzend Limetten (2) Äpfel (1) Banane (1) Große Tüte Kartoffelchips (2) Liter Wasser in Flaschen (1) Mobiltelefon (2) Verkehrseruptionen Verschiedene Werkzeuge (Schraubendreher, Schraubenschlüssel, Zangen, Schweizer Taschenmesser) Übereinstimmende Jumper-Kabel


MakeShift 01: Analyse, Kommentar und Gewinner von William Lidwell 13. Mai 2005

Einführung

Das erste MakeShift-Handschuh wurde abgeworfen, um das Maß zu messen Machen: Leser - ein hartnäckiges Rätsel um den intellektuellen und kreativen Weizen von der Spreu zu trennen: eine leere Autobatterie mitten im Nirgendwo; eine achtstündige Frist, bevor tödliches Wetter einsetzt; nichts als Ihr Verstand, Campingausrüstung und übrig gebliebene Snacks, um das Problem zu lösen. Das Ergebnis?

Machen: Die Leser beantworteten die Herausforderung mit Kühnheit und Tatkraft. Es wurden Lösungen eingereicht, die von mit Raketen angetriebenen Schwungrädern bis zu Kartoffelchips und Penny-Voltaic-Pfählen reichen. Was folgt, ist eine Analyse des Problems der "leeren Autobatterie", das von Ideen und Kommentaren der klarsten Leserbeiträge gespickt wird. Am Ende kann es jedoch nur zwei Gewinner pro Ausgabe geben - Leser, die die kreativsten und plausibelsten Lösungen eingereicht haben. Diese MakeShift Master und ihre Problemlösung werden am Ende dieser Seite angezeigt. Da es so viele hervorragende Einsendungen gab, habe ich mir auch erlaubt, einige erwähnenswerte Erwähnungen zu machen. Keine Beute für Sie, aber eine formelle Anerkennung für Ihre außergewöhnliche Arbeit. Die besten Beiträge und Ehrungen werden in ihrer Gesamtheit (Links unten) zur Erbauung aller präsentiert.

Für diejenigen unter Ihnen, die die MakeShift-Herausforderung ohne Erfolg angenommen haben, ärgern Sie sich nicht. Im Gegensatz zu den verschiedenen Formen von IQs, EQs und GQs, von denen behauptet wird, dass sie alles andere als unveränderlich sind, wird die ganz besondere Genie, die ich hier als MQ (für MakeShift Quotient) markiere, zweifellos durch das Studium von Wissenschaft und Technik und durch Übungen gefördert Kreativität und Problemlösung. Sie können mit der Entwicklung Ihres MQ beginnen, indem Sie die folgende Analyse studieren. Entdecken und bewerten Sie die sehr abwechslungsreichen und innovativen Ideen der Kollegen Machen: Leser Lesen Sie sich das durch und denken Sie darüber nach, und Sie werden bald wie ein MakeShift Master denken.

Analyse

Es gibt zwei grundlegende Ansätze für diese Herausforderung: (1) Lösen Sie das Problem auf eine Weise, die mit den offensichtlichen Parametern des Problems nichts zu tun hat, und (2) starten Sie das Fahrzeug durch Aufladen der Batterie.

Eine Reihe von Lesern entschied sich für den nicht offensichtlichen Ansatz. Zum Beispiel einen Beitrag an der Machen: Website schlug Folgendes vor:

… Überprüfen Sie Ihre Vorräte, nehmen Sie das Notwendige mit und kommen Sie schnell wieder raus. Vor dem Schnee sollte ein 50 Meilen langer Spaziergang etwa 4 Stunden dauern.

Kein Würfel. Wie ich in dem Kommentar geantwortet habe, kann ein schneller Wanderer durchschnittlich 3 km / h lang sein - das Tragen von Material über unwegsamem Gelände, vielleicht 2 km / h. Da es sich nicht um Profisportler handelt, wäre ein normales Paar glücklich, es auf halbem Weg vor Einbruch der Dunkelheit zu schaffen (und davon auszugehen, dass es auf dem Weg nicht verloren geht oder verletzt wird). Wenn schlechtes Wetter einsetzt, könnte die Entscheidung, es zu beenden, die letzte sein. Die Menschen sterben ständig, wenn sie versuchen, sich aus den Schwierigkeiten herauszuwinden. Ein weitaus besserer Plan wäre, ein Feuer zu bauen und auf Hilfe zu warten… oder einen Weg zu finden, um das Fahrzeug neu zu starten.

Die Überlebenserwägungen / Kompromisse bei der Verwendung (und möglicherweise Verschwendung) von Lieferungen wurden von einer Reihe von Lesern erhoben. Zum Beispiel hat C. Holdredge diesbezüglich folgende Ermahnung geäußert (ich sollte darauf hinweisen, dass er dann eine sehr starke Lösung für das Problem bot!):

In dem vorgestellten Szenario ist REAL DUMB die Zeit, um das Auto zu starten. Das Thema hat zwei Arten von Schutz, einen praktischen Wald für Treibstoff, ein halbes Dutzend Möglichkeiten, um ein Feuer auszulösen, und wird in Kürze eine Quelle für reichlich Süßwasser haben. Jeder, der qualifiziert ist, überhaupt im Wald zu sein, sollte unter diesen Umständen wochenlang überleben können und auf Rettung warten. In der realen Welt wäre das Thema viel klüger, wenn man die Zeit damit verbringen würde, trockenes Holz einzulagern, ein Feuer zu beginnen, ein Zelt aufzuschlagen, auf seine Sichtbarkeit aus der Luft zu achten, usw. Mit dem Auto herumzugehen, um beim Warten auf die Ranger oder die Langeweile zu vermeiden CAP, um dich zu finden und rauszuholen.

Das allgemeine Anliegen ist gültig. Wenn die Bemühungen, das Auto neu zu starten, kostbare Nahrungsmittel und Wasserressourcen verbrauchen und dann versagen, könnten Sie in Schwierigkeiten geraten. Allerdings fällt in wenigen Stunden ein großer Vorrat an gefrorenem Wasser vom Himmel. Essen ist eine Überlegung, aber Sie haben reichlich und können wochenlang mit leichten Rationen überleben. Während die Ressourcenschonung in die Gleichung einbezogen werden sollte, ist es unnötig, Tage / Wochen unnötig im Wald zu verbringen, als sich selbst und Ihre Ressourcen dafür zu verwenden, das Auto wieder in Gang zu setzen - insbesondere, wenn Sie den Verstand und die nötigen Mittel dazu haben.

Nicht zuletzt in der nicht naheliegenden Kategorie sind Vorschläge, die die Möglichkeit eines Schubstarts des Fahrzeugs vorschlagen. P. Stewart schrieb:

Sie sagten: "Das Auto hat übrigens ein Automatikgetriebe - der Push-Start funktioniert nicht." Das trifft nicht unbedingt zu. Nahezu ALLE Automaten aus den 1930er bis 70er Jahren hatten zwei Ölpumpen und konnten mit dem Druck gestartet werden. Für einen Push-Start ist bei diesen älteren Modellen nur eine geringe Geschwindigkeit erforderlich, um den Öldruck aufzubauen. Mercedes-Benz-Automaten hatten früher eine von der Abtriebswelle angetriebene Sekundärölpumpe. Ich glaube, sie haben sogar mit dieser Tatsache in den 70er Jahren geworben - man könnte das Fahrzeug schieben, wenn die Batterie leer ist, während dies bei den meisten Fahrzeugen nicht möglich war. Heutzutage gibt es mit der einzelnen Pumpe an der Eingangswelle keinen Druck, die Kupplungen zu betätigen, es sei denn, der Motor dreht sich.

Die Tatsache, dass der Push-Start für ältere Fahrzeuge mit Automatikgetriebe eine Option sein kann, ist ein guter MQ-Punkt. Vielen Dank an Stewart und andere, die das Thema angehoben haben. Unglücklicherweise enthielt die Herausforderung, wie sie auf der Website erschien, nicht das Bild des Volvo-SUVs der letzten Stunde, das sich im Mook befand, und das nicht als Push-Start bezeichnet werden konnte. Was kann ich sagen - Abonnenten haben einen Vorteil!

Wenn Sie davon ausgehen, dass es nicht vernünftig ist, den Weg zu verlassen oder das Fahrzeug zu schieben, und davon auszugehen, dass Sie mehr als nur Holz sammeln und auf die Ranger warten möchten, sehen Sie sich Ansatz Nr. 2 an: Starten des Fahrzeugs durch Aufladen der Batterie . Bevor wir die Leserantworten mit diesem Ansatz überprüfen, ist es nützlich, kurz zu überprüfen, wie die Batterien funktionieren. (HINWEIS: Die Elektrochemie von Blei-Säure-Batterien ist komplex. Was folgt, ist ein vereinfachter Überblick über diese Herausforderung.)

Eine Batterie entsteht, wenn zwei verschiedene Metalle oder Kohlenstoffstäbe (Elektroden genannt) in einem elektrisch leitfähigen Medium (Elektrolyt genannt) angeordnet werden. Stecken Sie einen Penny (verkupfertes Zink) und ein Nickel (Nickel / Kupferlegierung) in eine Zitrone, und Sie haben eine Batterie. Legen Sie einen Kupferdraht und einen Aluminiumdraht in ein Uringefäß, und Sie haben eine Batterie. Du hast die Idee.

Verschiedene Metalle reagieren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten (d. H. Erzeugen geladene Teilchen) mit dem Elektrolyten. Dies bedeutet, dass eine Elektrode schneller Elektronen abgibt als die andere, was ein Ungleichgewicht der Ladungsverteilung im Elektrolyten verursacht. Geladene Elektrolytstücke bewegen sich von einer Elektrode zur anderen (Richtung ist positiv zu negativ), um dieses Ungleichgewicht zu beseitigen. Wenn diese geladenen Bits mit der negativen Elektrode in Kontakt kommen, geben sie ihre Elektronen auf und Elektrizität wird erzeugt. Wenn dies geschieht, gleichen sich die Leitungselektroden chemisch ähnlicher an, der Elektrolyt wird weniger aktiv und die Spannung fällt ab, bis die Batterie nicht mehr die erforderliche Spannung liefern kann. Durch die Stimulierung des Elektrolyts durch irgendeine Art von Additiv wird dem System chemische Energie hinzugefügt und die Batterie möglicherweise kurz aufgeheizt. Das Einspeisen eines elektrischen Stroms in die Batterie stellt den chemischen Unterschied zwischen den Elektroden wieder her und lädt die Batterie auf (dies funktioniert nicht bei allen Batterien, aber bei Autobatterien).

Das Aufladen der Batterie erfordert also entweder einen Weg, den Elektrolyten zu stimulieren, oder einen Weg, um Strom in die Batterie zurückzuspeisen. Die Leser hatten in beiden Punkten interessante Ideen. J. Russell schlug vor, die Cola zu verwenden, um den Elektrolyten zu stimulieren:

Gießen Sie etwas Cola in die Batterie. Starten Sie das Auto nach einigen Minuten. Natürlich müssen Sie den Akku austauschen, da Sie ihn zerstört haben, aber zumindest leben Sie noch.

G. Fetters schlug ein anderes Mittel zur elektrolytischen Stimulation vor:

Nehmen Sie den Akku heraus. Entfernen Sie die Flüssigkeit aus der Batterie. Drücken Sie die Dutzend Limetten in die Batterie. Trinken Sie das Soda und urinieren Sie es in die Batterie. Füllen Sie den Rest der Batterie mit Wasser. Warten Sie 9 Stunden und setzen Sie den Akku wieder ein.

Andere vorgeschlagene Zusätze schlossen Speichel, Kartoffelchipsole und Wasserstoffperoxid ein. Drei Nachteile dieses grundsätzlichen Ansatzes: (1) Obwohl die Theorie solide ist, funktioniert sie in der Praxis aus verschiedenen Gründen nicht (z. B. die richtigen Proportionen), (2) wenn Sie es versuchen und es nicht funktioniert Bei der Arbeit haben Sie wahrscheinlich Ihre Batterie ruiniert und jede andere Gelegenheit, das Fahrzeug in Gang zu setzen, eliminiert. (3) Bei mehreren vorgeschlagenen Zusatzstoffen besteht ein echtes Risiko, dass die Batterie in die Luft gejagt wird. Es gibt jedoch einen Zusatzstoff, der diese Nachteile vermeidet, wie A. Seubert aussagte:

… Legen Sie in jede Batteriezelle zwei Tabletten [von Aspirin] ein und warten Sie nicht länger als 1 Stunde (die Acetylsalicylsäure wird mit der Schwefelsäure kombiniert, um eine weitere Ladung abzunehmen.) Sie können die Zellabdeckungen selbst bei den meisten Wartungsarbeiten mit einem Schraubendreher abhebeln -freie Batterien… Dann startet das Auto (je nach Erfahrung).

D. Hottle bestätigte die Richtigkeit der Annäherung:

Ich weiß, dass diese Lösung funktioniert, weil ich sie schon einmal gemacht habe. Bis heute trage ich Aspirin aus diesem Grund in meinem Auto.

So seltsam sich das auch anhört, Aspirin wirkt oft abhängig vom Entladungsgrad der Batterie.Dies ist ein ziemlich sicherer Ansatz und normalerweise gut für eine weitere Motordrehung. Seien Sie gewarnt, dass das Hinzufügen von Aspirin die Lebensdauer der Batterie verkürzt, da das Aspirin mit der Schwefelsäure zu Essigsäure reagiert. Gut für einen Schub, aber schlecht für das Innere der Batterie. Vorausgesetzt, Sie fügen nicht mehr als ein paar Aspirine pro Zelle hinzu, sollte dies keinen erheblichen Schaden verursachen oder zusätzlichen Aufwand ausschließen, wenn es nicht funktioniert. Es gibt also mindestens eine sichere und praktikable Möglichkeit, einen vernünftigen Versuch zu unternehmen, das Fahrzeug durch Stimulation des Elektrolyts neu zu starten. J. O’Brien ging diesen Ansatz jedoch weiter und berücksichtigte einige wichtige Details, die den Unterschied zwischen Erfolg und Misserfolg ausmachen könnten:

Gießen Sie den Cola auf die Batterieklemmen und Anschlüsse und wischen Sie die Korrosion mithilfe von Verbänden aus dem Erste-Hilfe-Kasten ab. Cola kann Korrosion gut entfernen, und durch das Reinigen der Kontakte wird die Batterie schneller mit Strom versorgt. Schließen Sie den Akku wieder an.

Als nächstes zerquetschen Sie mehrere Aspirin aus dem Erste-Hilfe-Set, geben Sie das Pulver in die Batterie und füllen Sie die Batterie mit Wasser aus der Flasche auf, um den richtigen Stand zu erreichen. Die Acetylsalicylsäure aus dem Aspirin verbindet sich mit der Batteriesäure und erhöht die Ladung in der Batterie. Das Wasser hilft dabei, den Elektrolyten in der Batterie wiederherzustellen.

Da es kalt ist, wollen wir als letztes die Batterie und den Motor warm machen und auf keinen Fall kühler werden lassen. Verwenden Sie den Sterno-Herd, erwärmen Sie Wasser in den leeren Coladosen und gießen Sie warmes Wasser über die Batterie und den Motor.

Cola hat gemischte Ergebnisse erzielt, um Korrosion an den Batterieklemmen zu beseitigen, aber es ist sicherlich besser als nichts. Durch die Gewährleistung sauberer Kontakte wird die Energieübertragung im Stromkreis maximiert. Wenn das Wasser zu niedrig ist, wird es sicherlich nicht schaden. Das Erwärmen der Batterie und des Motors ist eine gute Maßnahme, wenn es sehr kalt ist. Bei niedrigen Temperaturen sinkt der Wirkungsgrad der Batterie drastisch um bis zu 50% bei einer Umgebungstemperatur von 32 Grad Fahrenheit. Kalte Temperaturen verdicken auch das Motoröl und erhöhen den Strom, der zum Anlassen des Motors erforderlich ist. Das warme Wasser über die Batterie und den Motor zu gießen, gehört zu den sichersten Möglichkeiten, die Dinge aufzuwärmen - sicherlich sicherer, als die Batterie und den Motor über einem Feuer zu erwärmen.

Genug über die Stimulation von Elektrolyten. Im Hinblick auf die Einspeisung von elektrischem Strom in die Batterie wurden zwei grundlegende Ansätze angeboten: (1) Erstellen Sie eine neue Batterie, um die Autobatterie zu laden.

Ein kleiner Exkurs, um etwas Wissenschaft aufzubauen. Eine typische Autobatterie besteht aus 6 Zellen (im Wesentlichen Minibatterien), von denen jede etwa 2 Volt für insgesamt 12 Volt erzeugt. Diese Zellen verwenden zwei verschiedene Arten von Blei (Bleidioxid und Bleischwamm) als Elektroden und eine Schwefelsäure-Wasser-Lösung als Elektrolyt. Die Zellen sind miteinander und mit zwei Klemmen verbunden, einer positiven und einer negativen. Um ein Fahrzeug unter normalen Bedingungen zu starten, muss eine Batterie in der Lage sein, bei 200 A etwa 12 Volt zu entladen.

Wenn Sie es nicht wissen, ist die Spannung (in Volt gemessen) die Kraft, die Elektronen von einer Elektrode zur anderen drückt. Der Strom (in Ampere gemessen) ist die Flussrate der Elektronen zwischen den Elektroden. Stellen Sie sich analog vor, Sie befinden sich in einem Käfig. Die Kraft, die die Nickmaschine verwendet, um den Ball zu werfen, ist wie die Kraft, die Elektronen (Spannung) drückt. Die Anzahl der pro Zeiteinheit abgeteilten Kugeln ist gleich der Anzahl der Elektronen, die sich zwischen zwei Punkten pro Zeiteinheit (Strom) bewegen. Die Kraft, die Elektronen drückt, ist eine Funktion der unterschiedlichen Reaktivitäten der Elektroden im Elektrolyten. Der Strom ist eine Funktion dieser Reaktivität und der Oberfläche der Elektroden. Da zum Starten eines Motors viel Strom erforderlich ist, werden die Elektroden in dünne Platten geformt, um die Oberfläche zu maximieren, die zum Spenden und Empfangen von Elektronen zur Verfügung steht. Je mehr Fläche, desto aktueller.

Ein letzter Leckerbissen. Verbinden Sie mehrere Batterien in Reihe (d. H. Verbinden Sie die Anschlüsse einer Batterie mit den Anschlüssen mit entgegengesetzter Ladung einer anderen), und die Spannung summiert sich, wenn der Strom konstant bleibt. Verbinden Sie mehrere Batterien parallel (d. H. Verbinden Sie die Anschlüsse einer Batterie mit den Anschlüssen der gleichen Ladung einer anderen), und der Strom summiert sich, wenn die Spannung konstant bleibt.

Lassen Sie uns einige der vorgelegten Batterieideen betrachten. M. DuPont schlug vor, eine Batterie mit einem Kartoffelchip / Kalk / Soda-Elektrolyt und Elektroden aus Aluminiumdosen und den Kupferklemmen der Überbrückungskabel herzustellen. Ihr Diagramm ist so bunt wie das zur Erstellung vorgeschlagene Verfahren:

Schlucken Sie acht Unzen Wasser. Muss hydratisiert bleiben. Schneiden Sie die Oberseite der Wasserflasche vorsichtig mit dem Messer ab, sodass die Oberseite gerade breit genug ist, um zwei nebeneinander stehende Getränkedosen einzuschieben. Stellen Sie sicher, dass Sie so viel Wasser im Behälter wie möglich aufbewahren. Iss zwei Kartoffelchips für dein Glück. Die restlichen Kartoffelchips in ihrem Beutel fein zerdrücken und in die Wasserflasche werfen. Mit einem Schraubendreher umrühren. Iss die Banane. Es macht keinen Sinn, wenn Sie Ihren Blutzucker eintauchen lassen, wenn es kalt wird. Drücken Sie den Saft eines Dutzend Limetten in die Wasserflasche. Trinken Sie eine Dose Cola und gießen Sie eine zweite Cola-Dose in die Wasserflasche. Stört es nicht, wenn es überläuft. Verwenden Sie dann das Messer (oder seine Feile oder einen Stein), um mindestens die Hälfte der Farbe von den beiden Dosen abzukratzen. Erweitern Sie die Öffnungen an der Oberseite der beiden leeren Getränkedosen vorsichtig, damit die Dosen mit dem Überbrückungskabel fest aneinander geklemmt werden können. Clip 'em zusammen mit dem BLACK-Überbrückungskabel. Einen Apfel beißen Mmm. Kauen und schlucken. Gehen Sie ins Auto und schalten Sie jedes Zubehörteil aus oder ziehen Sie den Stecker heraus: Radio, Lüfter, Heizung, Scheinwerfer (Duh), Innenbeleuchtung und alles, was zum Aufladen angeschlossen ist (z. B. Mobiltelefon). Schalten Sie auch die Zündung aus und stecken Sie die Schlüssel ein. Dies ist so, dass nichts die Energie verbraucht, wenn Sie versuchen, später zu starten. Trennen Sie die Autobatterieklemmen von der Fahrzeugverkabelung. Mit dem Messer (oder Feile oder Stein) Kratzer / Korrosion von den Autobatterieklemmen abkratzen. Berühren Sie KEINEN Teil des Fahrzeugs, während Sie dies tun, und stellen Sie sich auf zwei umgeschlagene, trockene Schlafsäcke, um sich vor dem versehentlichen Erden der Autobatterie und dem Ruckeln zu schützen. Nur weil es Ihr Auto nicht starten kann, bedeutet es nicht, dass es Ihr Herz nicht stoppen kann. Achtung. Befestigen Sie das freie Ende des schwarzen Überbrückungskabels an der positiven Klemme ("in") der Autobatterie. Befestigen Sie das nächste Ende des roten Überbrückungskabels am negativen ("out") - Anschluss der Autobatterie. Tauchen Sie das andere Ende des roten Überbrückungskabels in die Wasserflasche. Positionieren Sie es so, dass es vollständig eingetaucht in die Flasche eingetaucht wird, aber nicht sehr weit unter die Wasseroberfläche fällt. Sie können die Wasserflasche einschneiden, um das Kabel anzunehmen, falls dies dazu beiträgt, dass das Kabel hängen bleibt.

Abbildung 1. Die Kalk-Salz-Batterie von M. DuPont

Die Idee, eine solche Batterie zum Aufladen der Autobatterie zu schaffen, ist solide genug (und wenn diese Batterie nicht funktioniert, können Sie den Elektrolyten immer trinken!). Die Frage ist, ob eine provisorische Batterie ausreichend Spannung und Strom erzeugen kann, um die Autobatterie in acht Stunden zu laden. Spannung - kein Zweifel. Aktuell – fraglich. S. Cahill ging in seiner Nasszellenlösung auf das aktuelle Thema ein:

Die Nasszellen [4] selbst liefern nicht genügend Momentanstrom, um das Auto zu starten. Sie müssen daher verwendet werden, um die Autobatterie über mehrere Stunden aufzuladen. Die Autobatterie kann dann verwendet werden, um die "Kaltstart" -Verstärker auszugeben, um das Auto (hoffentlich) für einige Sekunden zu starten. Wir müssen genügend Potenzial entwickeln, um Bleisulfat zurück in Blei und Bleiperoxid zu „reduzieren“. Dies ist die Reaktion, die die Autobatterie antreibt. Die sechs Zellen der Blei-Säure-Zelle benötigen ein Gesamtpotential von mehr als 6 * 2,12 V oder 12,72 V, um wieder aufgeladen zu werden.

S. Cahills Nasszelle

Diese Arten von Batterien könnten nur Milliampere Strom erzeugen. Wenn sie jedoch über einen ausreichend langen Zeitraum ausreichend Spannung erzeugen können, lädt sich die Batterie auf. Wie Cahill feststellt, werden etwa 13 Volt benötigt, um den Innenwiderstand der Batterie zu überwinden. Die Durchführbarkeit dieses Ansatzes hängt also wirklich vom Entladungsgrad der Batterie und der Zeit ab, die Sie zum Aufladen der Batterie benötigen. Wenn die Autobatterie nicht zu stark entladen ist, ist die Umgebungstemperatur nicht zu kalt, und die provisorische Batterie kann 13+ Volt für 8+ Stunden erzeugen - könnte funktionieren! N. Kondrick schlug eine andere Batteriekonfiguration vor, die erwogen werden sollte - ein voltaischer Stapel -.

… Holen Sie sich das Wasser und schneiden Sie eine Ecke von der Kanne ab, und schneiden Sie sie so ab, dass sie groß genug ist, um all Ihr Kupfer [aus Überbrückungskabeln], Aluminium [aus Cola-Dosen] und Tuch sowie etwas Flüssigkeit und noch etwas Flüssigkeit in der Lage zu halten etwas Flüssigkeit

Stapeln Sie nun das gesamte Kupfer, Aluminium und Tuch in einem Kupfer / Stoff / Aluminium-Muster - stellen Sie sicher, dass keine Metallüberbrückung über das Tuch und keine Stoffüberbrückung vorhanden ist.

Befestigen Sie ein Ende jedes Drahtes mit ein paar Klebeverbänden an den Enden des Stapels (roter Draht am Kupferende, schwarzer Draht am Aluminiumende).

Stecken Sie den gesamten Stapel in Ihren Plastikbehälter (die Ecke vom Wasserkrug). Wahrscheinlich möchten Sie es seitlich machen, damit Sie alles leichter mit Flüssigkeit abdecken können.

Drücken Sie die Zitronen in Ihren Plastikbehälter, bis die Säfte Ihren gesamten Stapel bedecken.

N. Kondricks Voltaic Pile

In diesem voltaischen Stapel bildet jede Aluminium / Stoff / Kupferschicht eine Zelle. Der vorgeschlagene voltaische Stapel besteht im Wesentlichen aus acht Zellen in Reihe. Die Kupfer- und Aluminiumschichten sind die Elektroden und das mit Saft getränkte Tuch ist der Elektrolyt. Da sich diese Zellen in einer Reihenkonfiguration befinden, summiert sich ihre Spannung und ihr Strom ist konstant. Es ist zweifelhaft, dass ein voltaischer Stapel mit dieser Länge die erforderliche Spannung erzeugen könnte, obwohl der Stapel mit verschiedenen Münzen und anderem Material, das aus den Vorräten gespült wurde, verlängert werden kann. Der Strom wäre nominell, aber Sie sollten in der Lage sein, einige Volt daraus zu ziehen. Haken Sie genug davon zusammen und Sie haben einen Schuss, vorausgesetzt, Sie haben genug Zeit.

Beim Erstellen von Batterien zum Aufladen der Autobatterie wird chemische Energie verwendet. Ein anderer Ansatz wäre, die Batterie mit mechanischer Energie aufzuladen. P. Salkie fasste den "Eureka-Moment" und das Problem dieses Ansatzes gut zusammen:

… Denken wir an einen der zuverlässigsten, effizientesten und bewährtesten universellen Konverter von chemischer Energie in elektrische Energie, die es je auf diesem Planeten gab - den Verbrennungsmotor, der an eine Art Generator angeschlossen ist! Und Sie waren sogar klug genug, einen Verbrennungsmotor mit Ihnen zu bringen! Total Genie!

Oh ja. Das ist das Problem, nicht wahr, ich kann das verdammte Ding nicht starten. Denken wir also an einen der zuverlässigsten, effizientesten Yadayada-Konverter - Sie. Ja, Sie (und die Person, die Ihnen Dolche ansieht) sind zuverlässige, effiziente Konverter von Bio-Lebensmittelverbindungen in mechanische Energie. Also, essen Sie die Früchte, trinken Sie Cola und machen wir uns an die Arbeit! Zunächst müssen wir einen Weg finden, Strom aus mechanischer Energie zu erzeugen. Zum Glück haben Sie auf der Reise ein Generatorsystem mitgenommen! Was? Haben Sie das nicht auf der Ausrüstungsliste gesehen? Nun, es ist alles in Ordnung - das Auto hat garantiert einen Generator. Es ist bequem an ein Spannungsregelungssystem angeschlossen (wodurch sichergestellt wird, dass der Akku nicht zu stark verkocht oder das Radio gesprengt wird), und er ist sogar bereits für uns verkabelt! Wir müssen es nur drehen. Viel. Verdammt viel. Einfach unglaublich viel.

Wie Salkie betont, sitzt die Lichtmaschine gerade dort und wartet darauf, benutzt zu werden. Das Hauptproblem bei der Verwendung der Lichtmaschine besteht darin, eine Möglichkeit zu finden, diese schnell genug zu drehen, um die zum Laden der Batterie benötigte Energie zu erzeugen. Ein wenig zu modernen Generatoren: Generatoren erzeugen Strom, indem sie eine geladene Kupferspule (als "Rotor" oder "Feldspule" bezeichnet) in eine andere stationäre Kupferspule ("Stator") drehen. Das von der rotierenden Feldspule erzeugte elektromagnetische Feld erstreckt sich bis zum Stator und zieht Elektronen um die Statorspule - voilá: Elektrizität. Da sich in einer Lichtmaschine keine Magneten befinden, benötigen Sie einen Anlaufstrom, um ein anfängliches Magnetfeld in der Feldspule zu erzeugen. Dieser Anlaufstrom kann von der Autobatterie oder einer anderen externen Stromquelle stammen. Sobald die Feldspule ein Magnetfeld erzeugt, müssen Sie sie mit einer Mindestgeschwindigkeit von mindestens 1.000 U / min oder 2.000 U / min drehen, um die optimalen 14 Volt aufzuladen. Die aus der Lichtmaschine kommende Gesamtspannung ist eine Funktion der Stärke des Magnetfelds und der Drehzahl. Hierzu wurden verschiedene Lösungen vorgeschlagen. R. Bohn bot einen innovativen Weg, um dieses Problem anzugehen:

Stellen Sie sicher, dass die Parklichter ausgeschaltet sind. Essen Sie die Banane (braucht die Energie!) Entfernen Sie die Lichtmaschine mit den Werkzeugen aus dem Fahrzeug. Die Lichtmaschine an der Stoßstange montieren. Ersetzen Sie das kleine Riemenrad an der Lichtmaschine durch das größere Riemenrad vom Motor. Verbinden Sie den Ersatzreifen mit dem größeren Riemenrad (wir bauen hier ein Schwungrad). Verbinden Sie den Generator mit den Überbrückungskabeln (POLARITY MATTERS!) Mit der Batterie. Mach eine Pause Trinken Sie Cola mit etwas Limettensaft… Drehen Sie den Ersatzreifen. Dies sollte die Lichtmaschine drehen und die Batterie aufladen. Überprüfen Sie nach einigen Stunden die Batterie, indem Sie die Scheinwerfer einschalten. Sie sollten hell leuchten, wenn der Akku aufgeladen ist. Schalten Sie sie wieder aus! Entfernen Sie das Reserverad und bringen Sie es zum Auto zurück. Bringen Sie das kleine Riemenrad wieder an der Lichtmaschine an. Legen Sie die Lichtmaschine, das große Riemenrad und den Riemen zum Motor zurück. Haben Sie noch eine Cola und drücken Sie die Daumen. Starten Sie das Auto und fahren Sie nach Hause.

P.S. Meine Frau besteht darauf, dass eine richtige Lösung die Banane enthalten muss.

Die Verwendung des Ersatzreifens als Schwungrad ist eine hervorragende Methode, um die meisten Umdrehungen pro Zeiteinheit für die geringste Energiemenge zu erzielen. Wenn Sie mit einem 30-Zoll-Ersatzreifen eine Schleudergeschwindigkeit von einer Umdrehung pro Sekunde (d. H. 60 U / min) aufrechterhalten könnten, könnten Sie ungefähr 1.800 U / min erzeugen. Beeindruckend. Leider wurde die Feldspule bei dieser Lösung nie aufgeladen, so dass kein Strom erzeugt wurde. Kein Kommentar zur Banane! J. Gasbarro fing das Feldspulendetail auf und machte sogar Pläne für eine Notstromquelle:

Feldstrom anwenden. Schließen Sie das freie Kabel der Lampe [aus dem Kofferraum herausgezogen und an den Generator angeschlossen] an die Batterie an. Wenn Sie Glück haben, leuchtet die Lampe und zeigt an, dass Strom in der Feldspule des Generators vorhanden ist. Bleiakkumulatoren nehmen nach einer Tiefentladung oft einen Teil ihrer Ladung wieder auf, wenn sie nur eine Weile sitzen bleiben. Das Erwärmen hilft. Wenn die Lampe nicht leuchtet, müssen Sie zu Ihrer Reserve-Feldstromquelle gehen, der erschöpften Handybatterie. Das Handy ist intelligent genug, um die Batterie unter 3V nicht zu entladen. Es sollte also noch genügend Ladung vorhanden sein, um den Feldstrom des Generators für einige Sekunden mit Strom zu versorgen (siehe Abschnitt "Generator"). Verwenden Sie die Klebeverbände, um bei Bedarf Drähte auf den Akku des Mobiltelefons zu kleben.

Schließlich schlug S. Curl einen Weg vor, um an das Kernproblem des Alternator-RPM heranzukommen, das MacGyver stolz machen würde:

Mit den mitgelieferten Werkzeugen entferne ich die Lichtmaschine des Autos und klemme sie in die Seite der Stoßstange, an der die Welle hervorstehen kann. Wenn die Drähte nicht reichen, dehne ich sie mit den Jumpern aus. Dann montiere ich das Ersatzteil mit einer Kombination aus Drahtwimpern aus den Überbrückungskabeln und einer intelligenten Klebstoffpaste aus Obstbrei, ergänzt mit Klebeverbänden, auf die Lichtmaschine. Mehr von dieser Paste und den Bandagen werden verwendet, um die beiden Straßenfackeln am Reifen zu befestigen. Mein Kumpel hat in der Zwischenzeit die Äpfel geschnitzt, um Raketendüsen zu erzeugen, die jetzt auf die Fackeln aufgefüllt werden und die Länge der angebrachten Mullbinde befestigt wird. Von Hand wird das Rad so schnell wie möglich gedreht, und in diesem Moment der Spitzengeschwindigkeit werden die Sicherungen gezündet und die Raketen abgefeuert. Der zusätzliche Schub bietet eine Spitzenerzeugung von Energie, die dann zum Starten des Autos verwendet wird, und los geht es !! Und deshalb bin ich Bildhauer und kein Mechaniker!

Zusammenfassung

Da dieser Eintrag so schwer zu befolgen ist, nehme ich es zum Schluß. Hier sind meine zusammenfassenden Gedanken zur Herausforderung. Aspirin ist die einfachste Lösung. Wenn es funktioniert, sind Sie in 30 Minuten aus dem Stau, kein Problem. Wenn es nicht funktioniert, dann Plan B. Ich bin skeptisch, ob es möglich ist, eine Batterie zu erstellen, um die Autobatterie unter Berücksichtigung der Zeit und der Bedingungen zu laden. Selbst wenn Sie ein unheimliches Verständnis für die Elektrochemie haben (was einige von Ihnen ganz offensichtlich tun!), Ist es nicht unbedeutend, die elektrolytischen Proportionen richtig zu machen und alles in einer rauen Umgebung anzuhängen. Vieles kann schief gehen, und es ist nicht viel Zeit zum basteln. Daher ist der beste Plan B die Lichtmaschine. Drehen Sie die Lichtmaschine schnell genug, um die Batterie aufzuladen. Wenn das Auto nicht startet, drehen Sie es noch etwas weiter. Relativ einfach und zuverlässig Die einzige Gefahr besteht darin, dass die Lichtmaschine oder die Riemen dabei versehentlich beschädigt werden. Seien Sie also vorsichtig! Allgemeine Faktoren, die bei allen Lösungen zu berücksichtigen sind: Auswirkungen der Temperatur auf Batterie und Motor, Qualität der Anschlüsse im Autobatteriekreislauf, Wasserstand in der Batterie, Säurestärke des Elektrolyts, erforderliche Mindestdrehzahlen für die Erzeugung von V / C aus der Lichtmaschine, Implementierung Zeit, die für den Ansatz erforderlich ist, die Fähigkeit, den Fortschritt zu testen und Ihren Ansatz zu optimieren, Einfachheit, die Möglichkeit, zurückzutreten oder alternative Ansätze zu versuchen, falls Sie versagen, den Verbrauch von Ressourcen, die zum Überleben erforderlich sind, Notfallpläne und Sicherheit.

Gewinner

Ich möchte allen danken, die Lösungen für die Herausforderung MakeShift 01 eingereicht haben. Es gab viele ausgezeichnete Einsendungen, und es war keine leichte Aufgabe, zwei Gewinner aus der Gruppe auszuwählen. Für die zukünftige Bezugnahme spielte der in den Einsendungen angegebene Detaillierungsgrad eine wichtige Rolle im Auswahlprozess. So, wie Ihre Lehrerin an der High School sagte: "Zeigen Sie Ihre Arbeit!"

Die Gewinner erhalten ein Unikat Machen: T-Shirt zum Feiern und Präsentieren Ihrer einzigartigen Genie-Marke; und das ultimative MakeShift Master-Tool - der SWISSMEMORY USB Victorinox 512MB -, der sich auch zum Wandern und Hacken eignet. Mit diesen Auszeichnungen und Ihren erschreckend hohen MQs sind wir bei Machen: erwarten großartige Dinge. Gehe weiter und löse die Probleme der Welt!

Die Gewinner der ersten Herausforderung "MakeShift 01" sind ohne weiteres:

MakeShift Master: Am plausibelsten: Joe O’Brien MakeShift Master: Am kreativsten: Jim Gasbarro

Lobende Erwähnung „Alessandro Volta“: Sean Cahill „Kein Stein blieb unversucht“ Ehrende Erwähnung: Melanie DuPont „Rube Goldberg“ Ehrbare Erwähnung: Phil Salkie

Herzlichen Glückwunsch an die beiden ersten MakeShift-Meister und die ehrenvollen Erwähnungen (Beifall… Lob und Verbeugung). Alle zeigten eine beeindruckende Fähigkeit, kreativ zu denken, sowohl theoretisches als auch praktisches Wissen anzuwenden und ihre Lösungen auf unterhaltsame und effektive Weise zu kommunizieren. Ich ermutige alle Leser, diese erfolgreichen Beiträge zu studieren. Es verbessert Ihre jeweiligen MQs und bereitet Sie auf die nächste MakeShift-Herausforderung vor. Bis dahin glücklich machen!

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