[汽車之家 技術(shù)] 車內(nèi)那些琳瑯滿目的功能配置極大地滿足了我們的用車需求，有些功能的確必不可少，而有些功能則可為你的旅程錦上添花。具備加熱和制冷功能的杯架就是提升用車品質(zhì)的一項(xiàng)功能，聽上去沒什么特別的，不就是加熱和制冷嘛，但這個(gè)看似不起眼的水杯固定裝置卻蘊(yùn)藏了一個(gè)極具創(chuàng)意的原理。
● 究竟哪個(gè)杯架帶有加熱/制冷功能
我第一次發(fā)現(xiàn)這個(gè)裝置是在奧迪Q5上，它位于前排兩個(gè)駕駛席之間，這兩個(gè)杯架與其它車型的布局相同，并列排在換擋桿區(qū)域的后方供前方駕駛員和副駕駛席位的乘客使用，在兩個(gè)杯架的后方有兩個(gè)帶有制冷和加熱標(biāo)識(shí)的按鍵，很明顯，通過不同的按鍵，放置于杯架中的器皿可被制冷或加熱。
『這是個(gè)普通的水杯架』
『你分得清加熱/制冷功能在哪邊嗎？』
要承認(rèn)的是，這種布局的確帶有一定的欺騙性，包括我在內(nèi)的很多人都對(duì)它產(chǎn)生了誤會(huì)，認(rèn)為每一個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)一個(gè)杯架，也就是說駕駛員一側(cè)的杯架是帶有加熱功能，而副駕駛一側(cè)的杯架則具備制冷功能，曾經(jīng)有位朋友就說到了這個(gè)問題，但事實(shí)并非如此。
『用鍍鉻飾板來劃分出明顯的區(qū)域看上去更清楚
內(nèi)部有鋁片包裹的才是具備冷熱功能的杯架』
實(shí)際上那兩個(gè)按鍵其實(shí)是用于同一個(gè)杯架的加熱和制冷功能的切換，而具備這個(gè)功能的杯架在其表面被一層鋁覆蓋（這是區(qū)別于普通杯架的典型特征），而表面充斥著塑料和橡膠材質(zhì)的杯架則僅僅起到了固定水杯的作用，這種不合乎常理的設(shè)計(jì)在新款奧迪A6L的車型上得到了改進(jìn)。但事情還沒完，它到底是如何實(shí)現(xiàn)加熱和制冷的，這個(gè)問題又讓我糾結(jié)了好一陣。
● 如何獲取熱量
先從相對(duì)簡(jiǎn)單的加熱功能說起，將電阻絲植入其中，在給電阻絲通電后，其可產(chǎn)生一定的熱量，這理解起來很容易，座椅加熱、后窗和外后視鏡除霧都是運(yùn)用的這個(gè)原理。
● 制冷又是如何實(shí)現(xiàn)的？
若提到制冷，我們大多第一反應(yīng)是與空調(diào)有關(guān)，當(dāng)然有些車載冰箱會(huì)裝配單獨(dú)的制冷系統(tǒng)，但要是為得到一個(gè)可制冷的杯架而設(shè)置一個(gè)伺服機(jī)構(gòu)，這未免有些得不償失，在按下杯架的制冷按鍵時(shí)，我還刻意留意了下壓縮機(jī)有沒有偷偷的參與進(jìn)來，但事實(shí)情況并非如此，通過杯架的樣子來看，鋁制的內(nèi)襯顯然是為達(dá)到更好的傳導(dǎo)效果而刻意為之，那源頭在哪呢？
——帕爾帖原理的誕生
早在1834年，一個(gè)半道出家的法國物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)規(guī)律，當(dāng)給由N、P型材料組成的一對(duì)熱電偶接通直流電后，隨著電流方向的改變，在電偶的結(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生了吸熱和放熱的現(xiàn)象，也就是說在當(dāng)一邊產(chǎn)生熱量時(shí)，另一邊就會(huì)出現(xiàn)吸熱制冷的情況。自此，他用自己的名字冠名了這個(gè)物理現(xiàn)象。（這個(gè)研究成果給后人帶來了什么樣的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，為什么不同的應(yīng)用領(lǐng)域竟然標(biāo)價(jià)相差百余倍......）
帕爾帖原理：金屬與半導(dǎo)體接觸, 當(dāng)電子由金屬進(jìn)入半導(dǎo)體時(shí), 需要克服勢(shì)壘阻礙, 并且進(jìn)入半導(dǎo)體后的運(yùn)動(dòng)也要一定的能量, 所以會(huì)發(fā)生吸熱現(xiàn)象; 相反, 當(dāng)電子由半導(dǎo)體進(jìn)入金屬時(shí), 就會(huì)放出相同的能量。
勢(shì)壘：該處勢(shì)能比附近區(qū)域的勢(shì)能都高的空間。
『發(fā)現(xiàn)這一物理現(xiàn)象的帕爾帖（Peltier ）先生在30歲時(shí)辭掉了自己表匠的工作進(jìn)而轉(zhuǎn)頭科學(xué)研究』
有意思的是，這個(gè)現(xiàn)象在1821年最先被一位德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，但遺憾的是他在隨后的一系列推論過程中并沒有領(lǐng)悟到背后的科學(xué)真理，最終導(dǎo)致理論上的錯(cuò)誤。而在13年后，一位原先從事表匠工作的法國人，在辭掉了自己的本職工作后潛心搞起了科學(xué)研究，并將這一現(xiàn)象的真理大白于天下，這個(gè)人就是“帕爾帖”。 又過了3年，一位俄國的科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)物理現(xiàn)象并對(duì)其進(jìn)行了更為深入的研究，在原有基礎(chǔ)上，他給出了“發(fā)熱量和制冷量的多少與電流大小成正比關(guān)系”的結(jié)論，但由于法國人率先發(fā)現(xiàn)了這個(gè)現(xiàn)象，所以，這個(gè)比例系數(shù)只好以“帕爾帖系數(shù)”來命名。
注：“Peltier”的名字已經(jīng)被我國一家制造半導(dǎo)體的企業(yè)進(jìn)行了商標(biāo)注冊(cè)。
『楞次，俄國科學(xué)家，他可是中學(xué)物理課本中曝光率頗高的人物』
這個(gè)人叫楞次（1804～1865），作為全職科學(xué)家，他也冠名了一個(gè)物理現(xiàn)象，相比于帕爾帖，你對(duì)他應(yīng)該有點(diǎn)印象。中學(xué)時(shí)，你是否也像我一樣實(shí)在搞不明白為什么有一幫人會(huì)舉起左手并任其扭曲就為找到電動(dòng)勢(shì)的方向，這正是拜“楞次定律”所賜。
科學(xué)基礎(chǔ)理論研究向?qū)嵱眉夹g(shù)轉(zhuǎn)化可分為漸進(jìn)型和突變型兩種模式，將帕爾帖原理應(yīng)用于制冷元件的過程屬于漸進(jìn)型，至于突變型，原子彈的出現(xiàn)算是一個(gè)例子，而在未來，外星文明的探索將是存在變數(shù)最大的一個(gè)領(lǐng)域，一旦與外太空的世界建立了良好的邦交關(guān)系，因此而給我們的生活帶來的改變是不可預(yù)知的。
