Михаил Груздев Грандмастер      64     Распечатать

Что будем заливать в топливные баки автомобилей будущего? Воздух!

Воздух — в топливные баки? А почему бы и нет? Ведь двигатель обычного авто, работающего на бензине, в принципе, работает очень просто.

Steve Mann, Shutterstock.com

В камеру сгорания попадает горючая смесь, которая, резко расширяясь при возгорании, толкает поршень. Далее работа поршня с помощью кучи всяческих механизмов просто вращает колёса.

А если не поджигать горючую смесь, а создавать давление, которое толкает поршень непосредственно с помощью сжатого воздуха? Почему бы и нет? Какая нам разница, что будет толкать этот самый поршень, лишь бы колёса крутились!

То есть принципиальных ограничений преобразования бензинового двигателя внутреннего сгорания в пневматический мотор просто нет. Мало того, на протяжении недолгой истории автомобиля как средства передвижения такие попытки предпринимались неоднократно.

Один из первых патентов на использование сжатого воздуха в качестве «движителя» повозки был выдан в Великобритании ещё в 1799 году! А в XIX веке пневматический движок пытались ставить на паровозы, трамваи, автомобили. Больше всего продержался пневмопривод на железной дороге: некоторые английские поезда ходили с таким двигателем более 30 лет.

Транспортные средства на сжатом воздухе приводятся в движение пневмодвигателями, использующими сжатый воздух, запасённый в баллонах. Такой привод называется пневматическим. Вместо смеси топлива с воздухом, её сжигания в двигателе и последующей передачи энергии поршням от горячих расширяющихся газов, в транспортных средствах на сжатом воздухе передача энергии поршням осуществляется от сжатого воздуха. Один из производителей заявил о разработке пневмодвигателя, имеющего 90% КПД. Источник: Википедия.

1. Главная выгода от использования сжатого воздуха в качестве «топлива» — экологичность. Автомобиль заправляется обычным атмосферным воздухом. Никаких химических преобразований в процессе езды не происходит, выхлоп — такой же атмосферный воздух. Холодный. Следовательно, кондиционер для такого авто представляет собой простой обдув «выхлопной» трубы.

2. Существенное, по сравнению с бензиновым ДВС, упрощение конструкции двигателя. Не надо хранить горючие жидкости, не надо тянуть проводку и придумывать сложные схемы зажигания. Вся силовая установка такого авто — бак для сжатого воздуха, промежуточный механизм для подачи нужной порции сжатого воздуха и рабочая зона с турбиной. Всё! Ломаться нечему, надёжность такой системы просто феноменальная! Ну, для заправки ещё обычно ставят электрический компрессор, который сжимает атмосферный воздух и закачивает его в бак.

3. Ну, и феноменальная дешевизна «топлива» для пневмомобилей тоже играет не последнюю роль.

На этом достоинства пневмоавтомобиля заканчиваются, «вылезает» множество недостатков.

Принципиальная проблема состоит в том, что сжатый до 300 бар воздух (стандартное давление для современных авторазработок), заключает в себе примерно 1% того количества энергии, которое характерно для высоокоотанового бензина. При низких температурах «энерговооруженность» сжатого воздуха ещё меньше. Отсюда и проблемы.

1. Невысокая скорость. Рекорд, занесённый в книгу рекордов Гиннесса для пневмоавтомобилей, составляет 129,2 километра в час.

2. Невысокая мощность. Максимальная мощность работающих сегодня (2012 г.) пневмоприводов составляет всего 75 л.с.

3. Небольшой запас хода на одной заправке. Хотя, например, фирма «Дженерал Моторс» заявила, что её пневмо-концепт Cadillac Aera проедет на одной заправке 1600 км, документальных подтверждений этому пока ещё нет. Самый «дальнобойный» работающий сегодня «воздухомобиль» проходит на одной заправке 200 км.

Однако не всё так плохо. Рыночные ниши, где не требуется высокая скорость, мощность и «дальнобойность», уже начали оснащаться пневмомобилями. Так, руководство крупных французских аэропортов уже приняло программу закупки пневмотранспорта для развоза пассажиров от аэропорта до ближайших гостиниц. Пневмотранспорт уже сейчас применяется на предприятиях и складах с парами легковоспламеняющихся материалов. Здесь очень опасно использовать даже электротранспорт: одна искра может спровоцировать взрыв огромной силы.

Феноменальная экологичность пневмоавтомобилей привлекла внимание властей Мехико, самого загрязнённого города в мире. С 2010 года в этом городе идёт постепенная замена всех городских такси на «воздушную тягу». В городском парке австралийского Мельбурна все транспортные средства оснащены пневмомоторами. Работают тихо, экологично, дёшево.

И это ещё не все! В 2008 года индийская автомобильная компания «Тата» объявила о проекте выпуска «народного автомобиля» на сжатом воздухе. Планы грандиозные. Причём свой автомобиль индийцы разрабатывать не стали, а купили уже «обкатанную» конструкцию французской компании «MDI», которую основал бывший инженер-испытатель двигателей в Формуле-1 Гай Негре (Guy Negre).

Подобная машина, OneCat, уже продаётся как городское такси во Франции. Запас хода такого авто — не менее 200 километров в городском режиме движения. Посадочные места для водителя и четырёх пассажиров. Максимальная скорость — до 110 километров в час. Баки для сжатого воздуха сделаны по специальной технологии, при аварии они не взрываются, а раскалываются.

Объявленная стоимость — 5000 долларов. Практически полный конкурент бензиновому автомобилю.

Строительство заводов для производства или отвёрточной сборки пневмобилей развёрнуто в Южно-Африканской республике, Мексике, Испании и Австралии.

Видимо, автомобильный мир стоит на пороге революции.

Пневмореволюции!

64 комментария (комментировать)
Теги: автомобильные рынки, топливо, открытие, новаторство, автомобили, бензин, воздух, экология, техника
Рейтинг статьи Ваша оценка
Подробнее

Поделиться

Опубликовано 30.03.2012

Обсуждение статьи:

  • лет 10 назад видел импортные авиамодельные моторчики, работающие на балончике с СО2, как для сифонов. А еще раньше - детские игрушки, едущие от надутого воздушного шарика.
    А может - романтичнее - чтоб у каждой машинки был парус - в городе вдоль улиц поставить вентеляторы, а за городом - и так ветра хватает.. По крайней мере за опоздание к ужину жене можно будет сказать, что попал в штиль.

    Оценка статьи: 5

    • Михаил Груздев Михаил Груздев Грандмастер 30 марта 2012 в 16:00 отредактирован 30 марта 2012 в 16:07

      Юрий Лях, насчёт парусов, да, прикольно было бы...

    • Юрий Лях, кстати, немного не в тему может, но вот вашим комментом навеяло. Я никогда не мог понять людей, которые с такой радостью отзывались о ветряках, например. Ведь энергия для ветряков берется из замкнутой системы, то есть неизбежно влияет на нее. И недавно совсем прочитал, что ученые подсчитали, что применение ветряков для получения энергии в промышленных масштабах приведет к изменению розы ветров, а далее - Фукусима раем покажется.
      Кстати, теоретически, и солнечные батареи при применении в промышленных масштабах приведут к изменению альбедо планеты. Так что термояд рулит - единственная абсолютно экологичная технология. Вот только победить его до конца не могут наши физики, к сожалению.

      • Андрей Лебедкин, я не могу представить и понять, как ветряки могут изменить розу ветров? Всё-таки ветер просачивается сквозь пропеллер ветряка. БОльшим препятствием движению ветра можно считать здания, дома "небольших деревень и больших городов"(С). Как изменили розу ветров мегаполисы США, высотки ОАЭ и пр. города и веси?
        "...энергия для ветряков берётся из замкнутоой системы", закольцованной на Солнце. Так о с чего такие страшилки?
        ...А вот термояд след бы повсеместно "вывести из моды" из-за проблемы утилизации отходов и потенциальных катастроф с долгоиграющими последствиями.

        • Сергей Дмитриев, то есть, вы хотите сказать, что сила ветра не изменяется? А энергия тогда откуда берется? Божья благодать? Если вы себе на даче пару ветряков поставите, ничего страшного с розой ветров не случится. Я говорю о проектах получения энергии ветра в промышленных масштабах, когда большими ветряками заставляются гектары.
          Насчет термояда - вы гелий собрались утилизовывать?

          • Андрей Лебедкин, я хотел протащить мысль, что энергия берётся всё от того же Солнца. И как римейк, разве гектары мегаполисов не "промышленный масштаб" отбора энергии ветра?
            По гелию не копенгаген. В реале есть его применение?

            • Сергей Дмитриев, мысль понял, сначала не заметил. Действительно, если уж совсем теоретизировать, то энергия ветра тоже берется, в конечном итоге, из энергии солнца.
              Гектары мегаполисов, конечно, ветрам мешают, но их ветер огибает, в меру своих сил. А вот гектары ветряков эту энергию у ветра забирают.
              Гелием шарики воздушные надувают. Еще можно вдыхать его и разговаривать придурошным голосом.

              • Андрей Лебедкин, ветровую нагрузку зданий,особенно высоких расчитывают оч дотошно,значит работа совершается, тратится и отдаётся, как ни огибай препятствие. В опасный отбор энергии ветра гектарами ветряков я в упор не верю.

          • Андрей Лебедкин, ещё прикиньте, сколько энергии ветра отбирается на морские волны на кв км площадей, на нагибание дереьев на гектарах леса, на колебания листьев(особенно осины) и тогда гектары ветряков покажутся ничтожной малостью.

            • Сергей Русич Сергей Русич Читатель 11 апреля 2012 в 21:33

              Сергей Дмитриев,

              Автор неизвестен. Скопировано с сайта Школы Жизни.

              Оценка статьи: 5

            • Сергей Дмитриев, да, ничтожной малостью, особенно по сравнению с энергией, забираемой морскими волнами. Но это происходит в рамках уже устоявшихся воздушных течений.
              Ту статью, про которую упоминал, я искать не стал, там более интересно было написано, но цитату из Вики вставлю:
              Ветрогенераторы изымают часть кинетической энергии движущихся воздушных масс, что приводит к снижению скорости их движения. При массовом использовании ветряков (например в Европе) это замедление теоретически может оказывать заметное влияние на локальные (и даже глобальные) климатические условия местности. В частности, снижение средней скорости ветров способно сделать климат региона чуть более континентальным за счет того, что медленно движущиеся воздушные массы успевают сильнее нагреться летом и охлаждаться зимой. Также отбор энергии у ветра может способствовать изменению влажностного режима прилегающей территории. Впрочем, учёные пока только разворачивают исследования в этой области, научные работы, анализирующие эти аспекты, не дают количественную оценку воздействия широкомасштабной ветряной энергетики на климат, однако позволяют заключить, что оно может быть не столь пренебрежимо малым, как полагали ранее.

              • Андрей Лебедкин, зрительно энергия волн превышает энергию ветра их породившего, это уже как бы полуфабрикат для дальнейшей переработки. Если бы были эффектные сборники энергии "на гектарах волн", это не вызвало бы беспокойства у учёных и мореплавателей.
                Скорость ветра по высоте очень разная: чем выше, тем больше скорость, это можно заметить по движению облаков. И эти прижатые к земле ветряки вряд ли "переделают общую погоду".

      • Андрей Лебедкин, я бы другого опасался - сейчас, особенно в Германии, популярны экономичные системы отопления, где тепловым насосом холод отдают земле или водоему, что, реально, переохлаждает (летом перегревает) воду или почву со всеми последствиями.

        Оценка статьи: 5

        • Прим Палвер Прим Палвер Дебютант 11 апреля 2012 в 21:58

          Юрий Лях, популяции кротов наносится непоправимый ущерб?

        • Юрий Лях, в глобальном смысле это изменений больших не вызовет, это же не в промышленных масштабах делается. Разве что, правда, вред для популяции кротов.
          Но если без смеха, у нас на дачах из-за слишком плотной застройки дачных участков возникает заболачивание местности.

Посмотреть все комментарии (64)

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети: