Автомобиль на воздухе 2011

Автомобили на сжатом воздухе: плюсы и минусы

Все новое — это хорошо забытое старое. Так, электромобили в конце XIX века были популярнее бензиновых собратьев, затем они пережили столетнее забвение, а потом снова «восстали из пепла». То же касается и пневмотехники. Еще в 1879 году французский пионер авиации Виктор Татен спроектировал самолет A? roplane, который должен был подниматься в воздух благодаря двигателю на сжатом воздухе. Модель этой машины успешно летала, хотя в полном размере самолет построен не был.

Родоначальником пневмодвигателей на наземном транспорте стал другой француз, Луи Мекарски, разработавший подобный силовой агрегат для парижских и нантских трамваев. В Нанте машины испытали в конце 1870-х, а к 1900 году Мекарски владел парком из 96 трамваев, что доказывало эффективность системы. Впоследствии пневматический «флот» был заменен электрическим, но начало было положено. Позднее пневмолокомотивы нашли себе узкую сферу повсеместного применения — шахтное дело. В то же время начались и попытки поставить воздушный двигатель на автомобиль. Но до начала XXI века эти попытки оставались единичными и не стоящими внимания.

Преимущества воздуха

Пневматический двигатель (или, как говорят, пневмоцилиндр) преобразует энергию расширяющегося воздуха в механическую работу. По принципу действия он аналогичен гидравлическому. «Сердце» пневмодвигателя — поршень, к которому прикреплен шток; вокруг штока навита пружина. Воздух, поступающий в камеру, с увеличением давления преодолевает сопротивление пружины и перемещает поршень. На фазе выпуска, когда давление воздуха падает, пружина возвращает поршень в исходное положение — и цикл повторяется. Пневмоцилиндр вполне можно назвать «двигателем внутреннего несгорания».

Более распространена мембранная схема, где роль цилиндра выполняет гибкая мембрана, к которой точно так же прикреплен шток с пружиной. Ее преимущество заключается в том, что не нужна столь высокая точность посадки подвижных элементов, не требуются смазочные материалы, а герметичность рабочей камеры повышается. Существуют также роторные (пластинчатые) пневмодвигатели — аналоги ДВС Ванкеля.

Основные плюсы пневмодвигателя — это его экологичность и низкая стоимость «топлива». Собственно, из-за безотходности пневмолокомотивы и получили распространение в шахтном деле — при использовании ДВС в замкнутом пространстве воздух быстро загрязняется, резко ухудшая условия работы. Отработанные же газы пневмодвигателя — это обычный воздух.

Один из недостатков пневмоцилиндра — относительно низкая плотность энергии, то есть количество вырабатываемой энергии на единицу объема рабочего тела. Сравните: воздух (при давлении 30 МПа) имеет плотность энергии порядка 50 кВт•ч на литр, а обычный бензин — 9411 кВт•ч на литр! То есть бензин как топливо эффективнее почти в 200 раз. Даже с учетом не очень высокого КПД бензинового двигателя он «выдает» в итоге около 1600 кВт•ч на литр, что значительно выше, чем показатели пневмоцилиндра. Это ограничивает все эксплуатационные показатели пневмодвигателей и движимых ими машин (запас хода, скорость, мощность и т. д.). Помимо того, пневмодвигатель имеет относительно небольшой КПД — порядка 5−7% (против 18−20% у ДВС).

Пневматика XXI века

Актуальность экологических проблем XXI века заставила инженеров вернуться к давно забытой идее использования пневмоцилиндра в качестве двигателя для дорожного транспортного средства. По сути, пневмоавтомобиль экологичнее даже электромобиля, элементы конструкции которого содержат вредные для окружающей среды вещества. В пневмоцилиндре же — воздух и ничего кроме воздуха.

Тем не менее тема пневмоавтомобиля оказалась слишком привлекательной, чтобы о ней забыть.

Источник

Airpod — автомобиль на сжатом воздухе

Многие задаются вопросом: автомобиль на сжатом воздухе — это реально? Транспортное средство, о котором мы будем говорить сегодня, автомобилем назвать сложно. Микрокар Airpod — это скорее коляска с иллюминаторами и огромными прозрачными дверями. Представители Motor Development International, компании построившей этот необычный экземпляр, уверяют, что Airpod — это настоящий пневмомобиль, который уже скоро будет ездить по улицам современных городов.

Автомобили на сжатом воздухе — скепсис

С городом они конечно погорячились. Французский автомобиль на сжатом воздухе весит всего 220 килограмм, 80-килограмм из которых приходятся на баллоны с воздухом. Безусловно, такая легкость достигнута за счет использования далеко не самых прочных материалов. Если будет проводиться краш-тест для Airpod, то он не получит ни одного балла по безопасности.

Хотя это транспортное средство может получить балл по безопасности пешеходов, вряд ли 220-килограммовый автомобиль может нанести страшных увечий. Тем более его скорость максимум может составлять 70 км/ч. Не впечатляет и запас хода — 200 километров. После чего необходимо отправляться на специальную станцию, где посредством электричества сжатый воздух нагнетается в специальные емкости.

У этой технологии есть еще одна существенная проблема. Она не может использоваться при низких температурах, мотор просто не запуститься. Поэтому Airpod можно использовать пока только в южных странах.

Скептическая часть статьи закончилась, дальше один позитив.

Позитивный Airpod

Автомобиль на сжатом воздухе — это реально! И пусть Airpod не похож на автомобиль, он несет в себе одну из самых перспективных экологичных идей.

С каждым годом технологии совершенствуются и улучшаются. Скоро двигатель на сжатом воздухе станет мощнее, что позволит возить более крепкие кузова.

Сам автомобиль экологичен, он абсолютно безвреден для природы. Для сжатия воздуха используется электроэнергия, объемы которой по сравнению с потреблением ее электромобилями несущественны.

Заправка Airpod осуществляется всего за 2-3 минуты, при этом 100 километров пути обойдутся всего в 20 рублей.

Весом всего в 220 килограмм он может перевозить до 300 килограмм груза. Компания MDI предлагает две версии своего автомобиля на сжатом воздухе: одна пассажирская, рассчитанная на трех человек, и одна грузовая.

Перспективы Airpod

С французской компанией MDI уже несколько лет тесно сотрудничает индийский автопроизводитель Tata. Он выкупил технологию автомобиля MDI OneCat, а теперь приобрел права на выпуск Airpod в Индии. Франция планирует использовать свой автомобиль на сжатом воздухе в аэропортах для перевозки пассажиров и грузов, а также в качестве такси.

На этом наполовину скептическая и наполовину позитивная статья завершается. А вы какую сторону принимаете?

Источник

Воздух – всему голова! 7 транспортных средств, работающих на сжатом воздухе

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

EcoMoto 2013 – скутер на сжатом воздухе

Австралиец Дарби Бичено (Darby Bicheno) создал необычный мотоцикл-скутер с названием EcoMoto 2013. Это транспортное средство работает не от двигателя внутреннего сгорания, а от импульса, который дается сжатым воздухом из баллонов.

При производстве EcoMoto 2013 Дарби Бичено старался использовать исключительно экологически чистые материалы. Никакого пластика – только металл и слоеный бамбук, из которого сделаны большинство деталей этого транспортного средства.

Самоходная коляска AIRpod

AIRpod – это еще не автомобиль, но уже и не мотоцикл. Данное транспортное средство также работает на сжатом воздухе и имеет при этом относительно высокие технические характеристики.

Трехколесная коляска AIRpod весит 220 килограммов. Она рассчитана на перевозку до трех человек, а управление осуществляется при помощи джойтика на лицевой панели этого полуавто.

Tata OneCAT – первый в мире серийный автомобиль на сжатом воздухе

А первый в мире серийный автомобиль с двигателем, работающим на сжатом воздухе, выпустила индийская компания Tata, известная на весь мир производством дешевых транспортных средств для небогатых людей.

Автомобиль Tata OneCAT весит 350 кг и может проезжать на одном запасе сжатого воздуха 130 км, разгоняясь при этом до 100 километров в час. Но такие показатели возможны только при максимально заполненных баках. Чем меньше плотность воздуха в них, тем ниже становится средний показатель скорости.

Toyota Ku:Rin – рекорд скорости езды на сжатом воздухе

А рекордсменом по скорости среди существующих ныне автомобилей на сжатом воздухе является авто Ku:Rin от Toyota. На испытаниях, прошедших в сентябре 2011 года, это транспортное средство разогналось до показателя 129,2 километра в час. Правда, проехать ему при этом удалось лишь расстояние в 3,2 км.

Peugeot 2008 – новый вид гибридный автомобилей

Французская компания Peugeot придает новое значение термину «гибридный автомобиль». Если раньше таковым считалось авто, совмещающее в себе двигатель внутреннего сгорания с электромотором, то в будущем последний может быть заменен на двигатель на сжатом воздухе.

Автомобиль Peugeot 2008 в 2016 году станет первым в мире серийным авто, оснащенным инновационной силовой установкой Hybrid Air. Она позволит совмещать езду на жидком топливе, на сжатом воздухе и в комбинированном режиме.

Yamaha WR250R – первый мотоцикл на сжатом воздухе

Австралийская компания Engineair уже много лет занимается разработкой и производством двигателей, работающих на сжатом воздухе. Именно их продукцию и использовали инженеры из местного отделения компании Yamaha для создания первого в мире мотоцикла подобного типа.

Он создан на базе уже существующего байка Yamaha WR250R. Правда, до скорости 140 километров в час, доступной прообразу, разогнаться не может. Его реальные показатели в два раза меньше.

Пневматический поезд Aeromovel

И если автомобили на сжатом воздухе только начинают поступать в серийное производство, то пневматические поезда уже вовсю существуют по всему миру. Самый известный их вариант называется Aeromovel.

Правда, в поездах Aeromovel нет собственного двигателя. Мощные струи воздуха исходят от рельсовой системы, по которой он передвигается. При этом отсутствие силовой установки внутри самого состава делает его очень легким.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Источник

AIRPod: пневмоавтомобиль, который уже можно купить на Гавайях

Дорожное шоу

Весной 2015 года независимая компания ZPM (Zero Pollution Motor – «Двигатели с нулевым загрязнением») провела в прайм-тайм американского телеканала ABC публичное road-show – презентацию с целью привлечения инвесторов (дословно переводится на русский как «дорожное шоу»). ZPM выкупила у французов право на производство и продажу новой модели AIRPod – пока лишь на Гавайях, выбранных в качестве «стартового рынка».

Презентовали проект завода по производству экологически чистых автомобилей два акционера ZPM – известный американский певец Пэт Бун (пик его карьеры пришелся на 1950-е годы) и кинопродюсер Эйтан Такер («Шрек», «Семь лет в Тибете» и др.). Они предлагали потенциальным инвесторам (т. н. «бизнес-ангелам») 50% акций ZPM за 5 млн долларов.

Инвесторы раскошеливаться не спешили. При этом считавшийся наиболее перспективным из них Роберт Херьявец, владелец и основатель канадской IT-компании Herjavec Group, заявил, что ему интересны продажи AIRPod не в одном отдельно взятом штате, а на территории всех США. Так что в настоящее время руководство ZPM ведет переговоры с французами о расширении территории продаж.

Пока же заказать AIRPod могут только резиденты Гавайев. Для этого им необходимо внести залог в размере 1 тыс. долларов (общая стоимость автомобиля составляет 10 тыс. долларов США).

Сжатый воздух

Заправка баллонов сжатым воздухом (два баллона по 125 литров каждый) занимает около трех минут. Стоимость этой операции оценивается в 2 доллара. Компания-производитель рекомендует устанавливать в своем гараже или рядом с домом стационарный компрессор. Аналогичные устройства устанавливаются и в публичных местах – на обычных АЗС, возле супермаркетов и т.д. Полная зарядка вспомогательных бортовых аккумуляторов от бытовой электросети занимает 4 часа.

Двигатель – пневматически-пропеллерный двухцилиндровый, объемом 430 куб. см с регулируемым газораспределением. Планируется, что собирать AIRPod будет сеть небольших заводов из готовых модулей. И те же самые предприятия займутся их сервисным обслуживанием. Что касается безопасности эксплуатации, то по информации производителей, баллоны со сжатым воздухом выполнены из особого термопластика и могут быть деформированы в случае аварии – но при этом не взрываются.

Новая модель для США

Существует три модификации аэромобиля: AIRPod Standart (три места для взрослых пассажиров и одно – для ребенка), AIRPod Cargo с кузовом для перевозки небольших грузов и AIRPod Baby – двухместный стрит-кар. ZPM продвигает, в первую очередь, двухместный вариант, внешне напоминающий обычную малолитражку.

Благодаря применению в конструкции композитных материалов, алюминия и пластмасс, весит машина всего 280 кг. Колес у нее четыре, ведущие – задние (формула 4х2). При этом машина развивает скорость до 80 км/час, запас хода с одной заправки составляет 130 км, а по трассе без маневрирования – 150 км. Управляется машина джойстиком, коробка передач – автоматическая трехскоростная (плюс задний ход).

Кондиционер работает совместно с двигателем, используя для охлаждения салона энергию сжатого воздуха (который, как известно, охлаждается при расширении). На гавайском варианте отопление салона не предусмотрено, однако конструкция позволяет установить обогреватель, а также дополнительный подогреватель для запуска двигателя в условиях пониженной температуры, работающий на аккумуляторах (от них же работает вся бортовая электроника). Тем не менее, автомобиль остается «летним»: его эксплуатация в условиях суровой северной зимы пока по-прежнему невозможна.

Хорошо забытое старое

Разработка транспортных средств, работающих на сжатом воздухе, началась примерно 150 лет назад, еще в XIX веке. Еще в 1861-1862 годах «духоход» конструкции инженера Степана Барановского эксплуатировался на Николаевской железной дороге. Первые парижские трамваи также ходили на сжатом воздухе. В начале XX века активно проектировались «пневмовелосипеды» и пневмо-мотоциклы. Даже автомобили на сжатом воздухе производила 1903 году британская компания Liquid Air Company.

Увы, сжатый воздух в те времена был дорог, и чисто экономически все эти «духоходы» не могли не проиграть сперва паровым, а затем – электрическим двигателям. Ну а появление дешевых в эксплуатации двигателей внутреннего сгорания поставило на сжатом воздухе жирный крест на долгие десятилетия.

В учебниках так и было написано: дескать, главным недостатком пневмодвигателей является непрямое использование энергии: сначала она используется для сжатия воздуха, и лишь потом от сжатого воздуха передается двигателю. А раз каждое преобразование энергии – это дополнительные потери, значит КПД таких двигателей заведомо ниже, чем у двигателя внутреннего сгорания.

И только XXI век с его новыми технологиями и материалами принес аэромобилям второе дыхание. В 2004 году машину, способную пройти целых 16 км на сжатом воздухе создали в Австралии. Подобные разработки существуют у индийской компании Tata Motors, и даже Беларусь имеет действующую модель собственного пневматического «Ў-мобиля». Но до коммерческой эксплуатации первым «доехал» все же AIRPod.

Источник

BoomCAR.ru

Одна из самых сногсшибательных идей, да ещё и близких к практической реализации, состоит в том, чтобы заставить автомобильный двигатель работать исключительно на сжатом воздухе.

Главный конструктор необычного двигателя, он же шеф и основатель фирмы MDI — опытный инженер-моторостроитель Guy Negre. Владелец более чем 70-ти патентов известен, прежде всего, как разработчик специальных пусковых устройств для сверхмощных моторов гоночных машин «Формулы 1» и для целого ряда авиационных двигателей, причём во всех этих устройствах используется сжатый воздух. Идея превратить пусковой режим в рабочий осенила французского инженера 10 лет назад.
Что и говорить, показатели более чем впечатляющие, однако Ги Нэгр решил не останавливаться на достигнутом. Сегодня сконструированный им автомобиль с двигателем, работающим только на сжатом воздухе без помощи каких бы то ни было видов традиционного топлива, вот-вот должен пройти все необходимые испытания и получить официальный допуск в качестве транспортного средства, имеющего права передвигаться по автодорогам общего назначения. Уже началось изготовление кузовов, и одновременно идёт сборка пяти двигателей.
Они функционируют следующим образом: наружный воздух засасывается в малый цилиндр и сжимается поршнем до давления в 20 бар, при этом воздух разогревается до 400 градусов; в конце такта воздух выталкивается в сферическую камеру — по старой памяти она называется камерой сгорания; в эту же камеру под давлением подаётся и холодный сжатый воздух из баллонов, он сразу же нагревается, расширяется, давление резко возрастает, поршень большого цилиндра уходит назад и передаёт рабочее усилие на коленчатый вал. Можно даже сказать, что в принципе этот двигатель работает так же, как и обычный двигатель внутреннего сгорания, но только тут нет никакого сгорания.

Какие же параметры будет иметь автомобиль с нулевым содержанием вредных веществ в выхлопе? Ответ на этот вопрос до некоторой степени условен. Почему — об этом чуть позже, а пока всё же несколько цифр. Мощность двигателя — 28 лошадиных сил, рабочий объём цилиндров — чуть менее литра, максимальная скорость — 110 километров в час, запас хода в городских условиях — около 300 километров. Масса двигателя — 35 килограммов, столько же приходится на долю коробки передач, общая масса всего автомобиля — от 600 до 700 килограммов в зависимости от модели, грузоподъёмность — полтонны. Расположенные под днищем 4 баллона длиной в 2 и диаметром в четверть метра каждый вмещают 400 литров сжатого воздуха под давлением в 300 бар. Воздух либо закачивается в них непосредственно из магистральных воздухопроводов высокого давления на специальных компрессорных станциях, либо производится бортовым компрессором при его подключении к стандартной электросети напряжением в 220 вольт. В первом случае заправка занимает около 2-х минут, во втором — около 3,5 часов. Энергозатраты в обоих случаях составляют примерно 20 киловатт-часов, что при нынешних ценах на электроэнергию эквивалентно стоимости полутора литров бензина. Немало преимуществ имеет автомобиль на сжатом воздухе и перед электромобилем: он заряжается вдвое быстрее и обладает гораздо большим запасом хода (300 километров против 80) — и это при том, что масса баллонов со сжатым воздухом — 90 килограммов — представляется просто мелочью по сравнению с массой аккумулятора, превышающей 300 килограммов. Вообще надо сказать, что, конструируя автомобиль под свой воздушный двигатель, Ги Нэгр уделил очень большое внимание снижению его массы. Даже бортовую электросеть инженеры упростили до минимума, полностью избавившись от балласта.

Источник