Zu den Hauptbereichen der technischen Forschung gehören Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge und wasserstoffbetriebene Fahrzeuge. Wasserstoff als Treibstoff und andere öffentlich verfügbare Technologien zur Gewinnung billiger Energie sind von den Öl- und Industriemonopolisten der Welt strikt verboten. Der Fortschritt lässt sich jedoch nicht aufhalten, weshalb einige Unternehmen und einzelne Enthusiasten weiterhin einzigartige Fahrzeuge entwickeln.
Das heutige Gesprächsthema betrifft genau Pneumomobile. Das Pneumomobil ist sozusagen eine Fortsetzung des Themas des Dampfwagens, einer der vielen Einsatzgebiete von Motoren, die aufgrund des Gasdruckunterschieds arbeiten. Übrigens wurde die Dampfmaschine lange vor dem Erscheinen der ersten Dampfmaschine von James Watt, vor mehr als zweitausend Jahren, von Heron von Alexandria erfunden. Herons Idee wurde 1668 vom Belgier Ferdinand Verbiest entwickelt und in einem kleinen Karren umgesetzt
Die Entstehungsgeschichte eines Autos liefert uns nicht viele Informationen über die erfolgreichen und erfolglosen Versuche von Erfindern, einen einfachen und kostengünstigen Mechanismus als Motor zu verwenden. Am Anfang gab es Versuche, die Kraft einer großen Feder und die Kraft eines Schwungrades zu nutzen. Diese Mechanismen haben ihren festen Platz im Kinderspielzeug. Aber sie als Motor für ein vollwertiges Auto zu verwenden, scheint leichtfertig. Solche Versuche gehen jedoch weiter und es scheint, dass ungewöhnliche Autos in naher Zukunft souverän mit Autos mit Verbrennungsmotoren konkurrieren können. 
Trotz der scheinbaren Sinnlosigkeit dieses Arbeitsbereichs im Bereich des Straßentransports bietet das pneumatische Auto viele Vorteile. Dies ist eine extreme Einfachheit und Zuverlässigkeit des Designs, seine Haltbarkeit und niedrige Kosten. Ein solcher Motor ist leise und belastet die Luft nicht. All dies lockt offenbar zahlreiche Anhänger dieser Transportart an.
Die Idee, Druckluft zum Antrieb von Mechanismen und Fahrzeugen zu nutzen, entstand vor langer Zeit und wurde bereits 1799 in Großbritannien patentiert. Offenbar entstand es aus dem Wunsch heraus, die Dampfmaschine so weit wie möglich zu vereinfachen und äußerst kompakt zu machen, um sie auf einem Auto verwenden zu können. Praktischer Nutzen 
Der Luftmotor wurde 1875 in Amerika eingeführt. Sie bauten Grubenlokomotiven, die mit Druckluft betrieben wurden. Der erste Personenkraftwagen mit Druckluftmotor wurde erstmals 1932 in Los Angeles vorgeführt.
Mit dem Aufkommen der Dampfmaschine versuchten die Erfinder, sie auf den „Selbstfahrenden Wagen“ zu installieren, doch der sperrige und schwere Dampfkessel erwies sich für diese Transportart als ungeeignet.
Es gab Versuche, einen Elektromotor und Batterien für selbstfahrende Fahrzeuge zu verwenden, und zwar mit einigen Erfolgen, aber der Verbrennungsmotor war zu dieser Zeit außer Konkurrenz. Aufgrund der harten Konkurrenz zwischen ihm und der Dampfmaschine siegte schließlich der Verbrennungsmotor. 
Trotz vieler Mängel dominiert dieser Motor auch heute noch viele Bereiche des menschlichen Lebens, darunter auch alle Transportarten. Die Mängel des Verbrennungsmotors und die Notwendigkeit, einen würdigen Ersatz dafür zu finden, werden in wissenschaftlichen Kreisen zunehmend diskutiert und in verschiedenen populären Publikationen geschrieben, doch alle Versuche, neue Technologien in die Massenproduktion zu bringen, werden strikt blockiert.
Ingenieure und Erfinder schaffen die interessantesten und vielversprechendsten Motoren, die den Verbrennungsmotor vollständig ersetzen können, doch die Öl- und Industriemonopolisten der Welt nutzen ihren Einfluss, um die Abkehr von Verbrennungsmotoren und die Nutzung neuer, alternativer Energiequellen zu verhindern. 
Dennoch gibt es weiterhin Versuche, ein Serienauto ohne Verbrennungsmotor oder mit dessen teilweiser Zweitnutzung zu schaffen.
Das indische Unternehmen Tata Motors bereitet den Start der Massenproduktion eines kleinen Stadtautos Tata AIRPOD vor, dessen Motor mit Druckluft betrieben wird.
Die Amerikaner bereiten außerdem einen sechssitzigen CityCAT-Wagen für die Massenproduktion vor, 
Arbeiten mit Druckluft. Mit einer Länge von 4,1m. Bei einer Breite von 1,82 m wiegt das Auto 850 Kilogramm. Es kann eine Geschwindigkeit von bis zu 56 km/h erreichen und eine Strecke von bis zu 60 Kilometern zurücklegen. Die Indikatoren sind sehr bescheiden, aber für die Stadt durchaus erträglich, wenn man die zahlreichen Vorteile des Autos und seine sehr geringen Kosten berücksichtigt. Was sind diese Vorteile?
Jeder, der ein Auto besitzt oder mit dem Straßenverkehr zu tun hat, weiß, wie strukturell komplex ein moderner Automobil-Verbrennungsmotor ist. Neben der Tatsache, dass der Motor selbst strukturell recht komplex ist, erfordert er ein Kraftstoffdosier- und Einspritzsystem, ein Zündsystem, einen Anlasser, ein Kühlsystem, einen Schalldämpfer, einen Kupplungsmechanismus, ein Getriebe und ein komplexes Getriebe.
All dies macht den Motor teuer, unzuverlässig, kurzlebig und unpraktisch. Ich spreche nicht davon, dass Abgase die Luft und die Umwelt vergiften. 
Ein pneumatischer Motor ist das genaue Gegenteil eines Verbrennungsmotors. Es ist äußerst einfach, kompakt, leise, zuverlässig und langlebig. Bei Bedarf kann es sogar in die Räder eines Autos eingebaut werden. Ein wesentlicher Nachteil dieses Motors, der den freien Einsatz in Fahrzeugen nicht zulässt, ist die begrenzte Kilometerleistung nach einer Tankfüllung.
Um die Reichweite des pneumatischen Autos zu erhöhen, ist es notwendig, das Volumen der Luftzylinder zu vergrößern und den Luftdruck in den Zylindern zu erhöhen. Bei beiden gelten strenge Einschränkungen hinsichtlich der Abmessungen, des Gewichts und der Festigkeit der Zylinder. Vielleicht werden diese Probleme eines Tages gelöst, aber derzeit werden sogenannte Hybridantriebssysteme verwendet.
Insbesondere wird vorgeschlagen, für ein Pneumomobil einen Verbrennungsmotor mit geringer Leistung zu verwenden, der ständig Luft in die Arbeitszylinder pumpt. Der Motor läuft ständig, pumpt Luft in die Zylinder und schaltet sich erst ab, wenn der Druck in den Zylindern den Maximalwert erreicht. Diese Lösung kann den Benzinverbrauch und die Kohlenmonoxidemissionen in die Atmosphäre deutlich reduzieren und die Reichweite des Pneumomobils erhöhen. 
Ein solches Hybridsystem ist universell und wird erfolgreich eingesetzt, auch bei Elektrofahrzeugen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass anstelle einer Druckluftflasche ein Elektrospeicher und anstelle eines Luftmotors ein Elektromotor verwendet wird. Ein Verbrennungsmotor mit geringer Leistung treibt einen elektrischen Generator an, der die Batterien auflädt, die wiederum die Elektromotoren versorgen.
Der Kern jedes Hybridsystems besteht darin, die verbrauchte Energie mithilfe eines Verbrennungsmotors wieder aufzufüllen. Dies ermöglicht die Verwendung eines Motors mit geringerer Leistung. Es arbeitet im günstigsten Modus und verbraucht weniger Kraftstoff, was bedeutet, dass es weniger giftige Substanzen ausstößt. Pneumomobile oder Elektroautos bieten die Möglichkeit, die Kilometerleistung zu erhöhen, da die verbrauchte Energie direkt während der Fahrt teilweise wieder aufgefüllt wird. 
Bei häufigen Ampelstopps, beim Ausrollen und Bergabfahren verbraucht der Fahrmotor keine Energie und die Zylinder bzw. Batterien werden sauber aufgeladen. Bei längeren Stopps ist es besser, die Energiereserven an einer Standardtankstelle aufzufüllen.
Stellen Sie sich vor, Sie sind bei der Arbeit angekommen, das Auto ist geparkt und der Motor läuft weiter und füllt die Energiereserven in den Zylindern auf. Würde dies nicht alle Vorteile eines Hybridautos zunichte machen? Wird sich nicht herausstellen, dass die Benzineinsparungen nicht so groß sein werden, wie wir es uns wünschen?
In den Tagen meiner fernen Jugend dachte ich auch über einen Luftmotor für ein selbstgebautes Auto nach. Nur die Richtung meiner Suche hatte einen chemischen Charakter. Ich wollte einen Stoff finden, der mit Wasser oder einem anderen Stoff eine heftige Reaktion eingeht und dabei Gase freisetzt. Dann konnte ich nichts Passendes finden und die Idee wurde für immer aufgegeben.
Aber es tauchte eine andere Idee auf: Warum nicht ein Vakuum anstelle von hohem Luftdruck verwenden? Wenn die Druckluftflasche in irgendeiner Weise beschädigt wird oder der Luftdruck den zulässigen Wert überschreitet, ist dies mit einer sofortigen Zerstörung, ähnlich einer Explosion, verbunden. Ein Vakuumzylinder ist dadurch nicht gefährdet, er kann einfach durch atmosphärischen Druck flachgedrückt werden.
Um einen hohen Druck in der Flasche zu erreichen, etwa 300 bar, benötigen Sie einen speziellen Kompressor. Um ein Vakuum im Zylinder zu erzeugen, genügt es, eine Portion gewöhnlichen Wasserdampfs einzulassen. Der abgekühlte Dampf verwandelt sich in Wasser, verringert sein Volumen um das 1600-fache und ... das Ziel ist erreicht, es entsteht ein Teilvakuum. Warum teilweise? Ja, denn nicht jeder Zylinder hält einem tiefen Vakuum stand. 
Dann ist alles einfach. Damit das Auto auf einem Zylinder möglichst weit fahren kann, ist es notwendig, dem Luftmotor nicht Luft, sondern Dampf zuzuführen. Nach getaner Arbeit durchläuft der Dampf das Kühlsystem, wo er abkühlt, sich in Wasser verwandelt und in den Vakuumzylinder gelangt. Das heißt, wenn Dampf durch den Motor geleitet wird, beispielsweise mit 1600 cm3, gelangt nur 1 cm3 Wasser in den Zylinder. Dadurch gelangt nur wenig Wasser in den Vakuumzylinder und die Betriebsdauer erhöht sich um ein Vielfaches.
Kehren wir jedoch zu unseren Pneumomobilen zurück. Das indische Unternehmen Tata Motors will ein kompaktes Stadtauto mit Druckluftantrieb in Serie produzieren. Das Unternehmen behauptet, dass sein pneumatisches Auto in der Lage sei, auf bis zu 70 km/h zu beschleunigen und mit einer Betankung bis zu 200 Kilometer zurückzulegen.
Im Gegenzug bereiten die Amerikaner auch ein sechssitziges CityCAT-Pneumomobil für die Serienproduktion vor. Die angegebenen Eigenschaften bedeuten, dass das Auto auf bis zu 80 km/h beschleunigen kann und die Reichweite 130 km beträgt. Ein weiteres Pneumomobil der amerikanischen Firma MDI, ein kleiner dreisitziger MiniCAT, soll ebenfalls in Serie gehen.
Viele Firmen interessierten sich für pneumatische Fahrzeuge. Auch Australien, Frankreich, Mexiko und eine Reihe anderer Länder sind bereit, mit der Produktion dieses ungewöhnlichen, aber ermutigenden Transportmittels zu beginnen. Der Verbrennungsmotor muss dennoch die Arena verlassen und einem anderen, einfacheren und zuverlässigeren Motor weichen. Es ist schwer zu sagen, wann dies geschehen wird, aber es wird sicherlich geschehen. Der Fortschritt kann nicht stillstehen.
Ökologie des Konsums. Motor: Das indische Unternehmen Tata, weltweit bekannt für die Herstellung billiger Fahrzeuge, hat das weltweit erste Massenauto mit einem Motor auf den Markt gebracht, der mit Druckluft betrieben wird.
Das weltweit für die Herstellung billiger Fahrzeuge bekannte indische Unternehmen Tata hat das weltweit erste Massenauto mit einem Motor auf den Markt gebracht, der mit Druckluft betrieben wird.
Tata OneCAT wiegt 350 kg und kann mit einer auf bis zu 300 Atmosphären komprimierten Luftzufuhr 130 km zurücklegen und dabei auf bis zu 100 km/h beschleunigen.
Wie die Entwickler anmerken, können solche Indikatoren nur dann erreicht werden, wenn die Tanks maximal gefüllt sind, was zu einer Verringerung der Luftdichte führt, was zu einer Verringerung der Höchstgeschwindigkeit führt.
Zum Befüllen von vier Kohlefaserflaschen mit einer Länge von zwei Metern und einem Durchmesser von einem Viertelmeter unter dem Fahrzeugboden werden jeweils 400 Liter Druckluft mit einem Druck von 300 bar benötigt. Darüber hinaus kann Tata OneCAT sowohl an der Kompressorstation (dauert 3-4 Minuten) als auch an einer Haushaltssteckdose betankt werden. Im letzteren Fall dauert das „Pumpen“ mit Hilfe eines in die Maschine eingebauten Minikompressors drei bis vier Stunden.
Übrigens explodieren Kohlefaserzylinder bei Beschädigung nicht, sondern platzen nur und entweichen Luft.
Im Gegensatz zu Elektrofahrzeugen, deren Batterien Probleme hinsichtlich der Entsorgung und einer geringen Effizienz des Lade-Entlade-Zyklus haben (von 50 % bis 70 %, abhängig von der Höhe der Lade- und Entladeströme), ist ein Druckluftauto recht kostengünstig und umweltfreundlich freundlich.
„Luftkraftstoff“ ist relativ günstig, wenn man ihn in ein Benzinäquivalent umrechnet, ergibt sich, dass das Auto etwa einen Liter pro 100 Kilometer verbraucht.
Luftfahrzeuge verfügen in der Regel nicht über ein Getriebe, da der Luftmotor sofort – auch im Stand – das maximale Drehmoment liefert. Darüber hinaus ist der Luftmotor praktisch wartungsfrei: Die Standardlaufleistung zwischen zwei technischen Inspektionen beträgt 100.000 km und Öle – ein Liter Öl reicht für 50.000 km Laufleistung (bei einem herkömmlichen Auto etwa 30 Liter Öl). benötigt würde).
Der Tata OneCAT verfügt über einen 700-cm³-Vierzylindermotor, der nur 35 kg wiegt. Es funktioniert nach dem Prinzip der Mischung von Druckluft mit atmosphärischer Außenluft. Dieses Aggregat ähnelt einem herkömmlichen Verbrennungsmotor, seine Zylinder haben jedoch unterschiedliche Durchmesser – zwei kleine Antriebszylinder und zwei große Arbeitszylinder. Bei laufendem Motor wird Außenluft in die kleinen Zylinder gesaugt, dort von den Kolben komprimiert und erwärmt und anschließend in die beiden Arbeitszylinder gedrückt, wo sie sich mit kalter Druckluft aus dem Tank vermischt. Dadurch dehnt sich das Luftgemisch aus und treibt die Arbeitskolben an, die wiederum die Kurbelwelle des Motors starten.
Da bei einem solchen Motor keine Verbrennung stattfindet, entsteht am Ausgang nur saubere Abluft.
Bei der Berechnung der Gesamtenergieeffizienz in der Kette „Raffinerie – Auto“ für drei Antriebsarten – Benzin, Elektro und Luft – stellten die Entwickler fest, dass der Wirkungsgrad des Luftantriebs 20 % beträgt, was mehr als doppelt so hoch ist wie der Wirkungsgrad von ein Standard-Benzinmotor und eineinhalbfacher Wirkungsgrad des Elektroantriebs. Darüber hinaus kann Druckluft für die zukünftige Verwendung in instabilen erneuerbaren Energiequellen wie Windkraftanlagen gespeichert werden – dann kann eine noch höhere Effizienz erzielt werden.
Wie die Entwickler anmerken, sinkt die Energiereserve des pneumatischen Antriebs bei einem Temperaturabfall auf -20 °C um 10 %, ohne dass weitere schädliche Auswirkungen auf seinen Betrieb auftreten, während sich die Energiereserve elektrischer Batterien um etwa das Zweifache verringert.
Darüber hinaus hat die in den Luftmotor ausgestoßene Luft eine niedrige Temperatur und kann an heißen Tagen zur Kühlung des Fahrzeuginnenraums genutzt werden. Der Besitzer eines Tata OneCAT muss in der kalten Jahreszeit nur Energie für die Heizung des Autos aufwenden.
Der schlicht gestaltete Tata OneCAT wurde vor allem für den Taxieinsatz entwickelt. veröffentlicht
In den meisten Ländern der Welt sind Autos mit Verbrennungsmotor immer noch das Haupttransportmittel. In den Ländern der „goldenen Milliarde“, in denen die Anforderungen an Autos deutlich höher sind, sieht die Situation anders aus – dort werden Autos, die mit Strom und anderen alternativen Kraftstoffen betrieben werden, mittlerweile zur führenden Produktionsrichtung.
Das Aufkommen eines Elektrofahrzeugs als neuer Standard in der Automobilindustrie hat die Initiative von Wissenschaftlern und Entwicklern neuer Fahrzeugtypen jedoch nicht gestoppt.
In den letzten zwanzig Jahren wurden weltweit viele verschiedene Prototypen von Autos entwickelt: Wasserstoffkraftstoff, Biokraftstoff, Sonnenkollektoren usw. Es lässt sich jedoch nicht mit Sicherheit sagen, dass eine dieser Alternativen tatsächlich eine Chance hat, mit „traditionellen“ Benzinautos und Elektrofahrzeugen zu konkurrieren.
Das Problem hierbei ist, dass der entscheidende Faktor immer die Einfachheit und Billigkeit der Produktion ist und wenn eine alternative Option unrentabel ist, dann spielen alle anderen Vorteile keine große Rolle mehr.
In einer solchen Situation haben die Experimente großer Automobilkonzerne viel bessere Chancen auf Anerkennung und Massenproduktion. Ein Beispiel für eine solche Entwicklung ist der Air Hybrid, eine innovative Hybrideinheit bestehend aus einem fortschrittlichen Verbrennungsmotor und einem hydraulischen Kompressor, entwickelt und gebaut von PSA Peugeot Citroen.
Dieser französische Konzern, der das Potenzial zweier namhafter Automobilunternehmen vereint, hat sich die Entwicklung eines neuen Motortyps zum Ziel gesetzt, bei dem Druckluft anstelle von Elektrizität verwendet wird. Air Hybrid ist ein erfolgreicher Abschluss der nächsten Stufe des Unternehmensprogramms, das darauf abzielt, den Kraftstoffverbrauch in Markenautos auf den Rekordwert von 2 Litern pro 100 Kilometer zu senken.
Das Revolutionäre am Air Hybrid besteht darin, dass ein solcher Motor in drei Modi gleichzeitig betrieben werden kann – nur mit Druckluft, mit Benzin und auch mit Luft und Benzin gleichzeitig. Einer der Hauptvorteile dieser Lösung ist eine deutliche Gewichtsreduzierung, die wiederum ein wichtiger Faktor für den Kraftstoffverbrauch ist.
Das hydraulische System wiegt nicht nur weniger, sondern ist auch deutlich günstiger in der Herstellung als ein herkömmliches System mit Batterien. Darüber hinaus ist die Hydraulik zuverlässiger – viele komplexe elektronische Systeme werden damit überflüssig, die in einem herkömmlichen Auto zu viele sind und alles steuern – vom Anlassen des Motors bis zum eingebauten Alkoholtester.
Es ist zu beachten, dass eingebaute professionelle Alkoholtester, die den Fahrer vor dem Starten des Motors testen, bei vielen europäischen Automobilherstellern eine beliebte Lösung sind.
Der neue Hybridmotor von Peugeot Citroen besteht aus einem Benzinmotor und einem angepassten Planetengetriebe, bei dem anstelle eines Elektromotors ein Hydraulikkompressor zum Einsatz kommt.
Im Prototyp befinden sich unter dem Wagenboden zwei Zylinder mit Druckluft – einer mit Niederdruckluft und der andere mit Hochdruck.
Mit Druckluft kann ein solches Auto eine Geschwindigkeit von bis zu 70 km/h erreichen, was für Stadtfahrten optimal ist. Wenn Sie die Geschwindigkeit erhöhen müssen, können Sie auf einen Benzinmotor umsteigen. Für eine extreme Beschleunigung arbeiten die Motoren zusammen.
Eine Gruppe unserer Spezialisten arbeitet an der Entwicklung pneumatischer Bewegungsantriebe im Bereich ihrer Anwendung im Straßentransport und in den Antrieben verschiedener Arbeitsmaschinen. Sie haben in dieser Richtung viel Arbeit geleistet, aber zunächst können wir ein paar Worte zum heutigen globalen Trend in diesem Arbeitsbereich sagen.
Druckluftfahrzeuge.
Der indische Automobilhersteller Tata prüft die Möglichkeit, einen superökologischen Pkw mit Druckluftantrieb zu entwickeln, und hat eine Vereinbarung mit dem französischen Unternehmen MDI unterzeichnet, das umweltfreundliche Motoren entwickelt, die ausschließlich Druckluft als Kraftstoff verwenden. Tata hat die Rechte an diesen Technologien für Indien erworben und prüft nun, wo und wie sie eingesetzt werden können. Tata bereitet die Öffentlichkeit seit langem auf umweltfreundliche Transportmittel vor, die in Indien, wo es einen regelrechten Autoboom gibt, immer häufiger vorkommen.
„Dieses Konzept als Möglichkeit, ein Auto zu fahren, ist sehr interessant“, sagt der Geschäftsführer des indischen Unternehmens, Ravi Kant. Das Unternehmen wollte die „Druckluft“-Technologie auf mobile und stationäre Anwendungen übertragen, fügt Kant hinzu.
Und hier ist eine weitere Sensation indischer Hersteller. Sie bringen ein Nano-Modell namens OneCAT auf den Markt, das keinen Benzin-, sondern einen Druckluft-Pneumatikmotor mehr haben wird. Der erklärte Preis einer revolutionären Neuheit beträgt etwa fünftausend Dollar. Der Nano hat eine Batterie unter dem Fahrersitz, während der Beifahrer direkt auf dem Kraftstofftank sitzt. Wenn Sie das Auto an der Kompressorstation mit Luft füllen, dauert es drei bis vier Minuten. Das „Pumpen“ mit einem an die Steckdose angeschlossenen Mini-Kompressor dauert drei bis vier Stunden. „Luftkraftstoff“ ist relativ günstig: Rechnet man ihn in ein Benzinäquivalent um, ergibt sich, dass das Auto etwa einen Liter pro 100 Kilometer verbraucht.
Der umweltfreundliche Gator-Mikrotruck von Engineair, Australiens erstes Druckluftfahrzeug, das tatsächlich in den kommerziellen Dienst gestellt wurde, hat kürzlich in Melbourne seinen Dienst aufgenommen. Die Tragfähigkeit dieses Wagens beträgt 500 kg. Das Volumen der Luftflaschen beträgt 105 Liter. Kilometerstand an einer Tankstelle - 16 km. In diesem Fall dauert das Auftanken einige Minuten. Während das Laden eines ähnlichen Elektroautos über das Netz Stunden dauern würde. Darüber hinaus sind Batterien teurer als Zylinder, viel schwerer als diese und belasten die Umwelt nach Erschöpfung der Ressource und im Betrieb.
Solche Autos funktionieren bereits in Golfclubs. Es gibt keine bessere Möglichkeit, Spieler auf dem Spielfeld zu bewegen, da dieselbe Luft als Abgase eines Pneumomobils fungiert.
Die Idee des pneumatischen Antriebs ist einfach: Das Auto wird nicht durch das Benzingemisch angetrieben, das in den Motorzylindern verbrennt, sondern durch einen starken Luftstrom aus dem Zylinder (der Druck im Zylinder beträgt etwa 300 Atmosphären). Diese Autos haben keine Kraftstofftanks, keine Batterien, keine Sonnenkollektoren. Sie benötigen keinen Wasserstoff, Dieselkraftstoff oder Benzin. Zuverlässigkeit? Ja, es gibt fast nichts zu brechen.
So können Sie die Fahrt eines Autos nach dem Di Pietro-System gestalten. Zwei rotierende Luftmotoren, einer pro Rad. Und kein Getriebe – schließlich erzeugt der Luftmotor sofort das maximale Drehmoment – auch im Stand und dreht recht ordentlich hoch, sodass er kein spezielles Getriebe mit variabler Übersetzung benötigt. Nun, die Einfachheit des Designs ist ein weiterer Pluspunkt der gesamten Idee.
Der Luftmotor hat einen weiteren wichtigen Vorteil: Er ist praktisch wartungsfrei, die Standardfahrleistung zwischen zwei technischen Inspektionen beträgt nicht weniger als 100.000 Kilometer.
Ein großes Plus eines Pneumomobils ist, dass es praktisch kein Öl benötigt – ein Liter „Fett“ reicht für den Motor für 50.000 Kilometer (für ein herkömmliches Auto werden etwa 30 Liter Öl benötigt). Auch eine Klimaanlage benötigt das pneumatische Auto nicht – die vom Motor ausgestoßene Luft hat eine Temperatur von null bis fünfzehn Grad Celsius. Dies reicht völlig aus, um den Innenraum zu kühlen, was für das heiße Indien, wo ein Auto gebaut werden soll, wichtig ist.
In den Staaten soll das CityCAT-Modell gebaut werden. Dies ist ein sechssitziger Pkw mit großem Kofferraum. Das Gewicht des Autos beträgt 850 Kilogramm, die Länge 4,1 m, die Breite 1,82 m und die Höhe 1,75 m. Dieses Auto kann allein mit Druckluft bis zu 60 Kilometer in der Stadt zurücklegen und kann auf 56 Kilometer pro Stunde beschleunigen Stunde.
4 Zylinder aus Kohlefaser mit Kevlar-Hülle, jeweils 2 lang und mit einem Viertelmeter Durchmesser, die sich unter dem Boden befinden, enthalten 400 Liter Druckluft mit einem Druck von 300 bar. In sie wird entweder an speziellen Kompressorstationen Hochdruckluft gepumpt oder bei Anschluss an ein normales 220-Volt-Stromnetz von einem Bordkompressor erzeugt. Im ersten Fall dauert das Auftanken etwa 2 Minuten, im zweiten etwa 3,5 Stunden. Der Energieverbrauch beträgt in beiden Fällen etwa 20 kW/h, was bei aktuellen Strompreisen den Kosten von eineinhalb Litern Benzin entspricht. Ein Druckluftauto hat gegenüber einem Elektroauto viele Vorteile: Es ist deutlich leichter, lädt doppelt so schnell und hat eine ähnliche Reichweite.
Pneumatische CityCAT-Taxi und MiniCAT-Modelle von Motor Development International.
Die Luftmotorenentwickler von MDI haben den Gesamtwirkungsgrad in der Kette „Raffinerie – Auto“ für drei Antriebsarten – Benzin, Elektro und Luft – berechnet. Und es stellte sich heraus, dass der Wirkungsgrad des Luftantriebs 20 Prozent beträgt, was mehr als dem Doppelten des Wirkungsgrads eines Standard-Benzinmotors und dem Anderthalbfachen des Wirkungsgrads eines Elektroantriebs entspricht. Darüber hinaus sieht die Ökobilanz noch besser aus, wenn erneuerbare Energiequellen genutzt werden.
Mittlerweile sind laut MDI allein in Frankreich bereits mehr als 60.000 Vorbestellungen für das Luftauto eingegangen. Österreich, China, Ägypten und Kuba beabsichtigen, Fabriken für seine Produktion zu bauen. Die Behörden der mexikanischen Hauptstadt zeigten großes Interesse an dem neuen Produkt: Wie Sie wissen, ist Mexiko-Stadt eine der am stärksten verschmutzten Megastädte der Welt, daher wollen die Stadtväter alle 87.000 Benzin- und Dieseltaxis durch umweltfreundliche französische Autos ersetzen schnellstmöglich.
Analysten glauben, dass ein Druckluftauto, egal von wem es hergestellt wird (Tata, Engineair, MDI oder andere), durchaus eine freie Nische auf dem Markt besetzen könnte, genau wie Elektrofahrzeuge, die andere Hersteller bereits entwickelt haben oder gerade testen.
Pneumatischer Antrieb, Vor- und Nachteile. Schlussfolgerungen aus der Arbeit unserer Experten
Pneumatische Maschinen – dieses Thema ist tatsächlich nicht so vielversprechend, wie indische, französische oder amerikanische „Experten“ darüber sagen, obwohl es nicht ohne Vorteile ist.
Der pneumatische Antrieb selbst löst das Kraftstoffproblem nicht. Tatsache ist, dass die Energiereserven von Druckluft sehr gering sind und ein solcher Antrieb das Kraftstoffproblem nur für bestimmte Fahrzeugtypen wirksam lösen kann: Personen- und Lastkraftwagen, Lader und die leichtesten Stadtautos (z. B. Spezialfahrzeuge). Taxen). Und nicht mehr als das, wenn wir über rein pneumatische und nicht über Hybridantriebe sprechen (Hybridantrieb ist ein paralleles, aber völlig separates Thema).
Bei der Entwicklung eines pneumatischen Antriebs einer Maschine muss man sich nicht mit einem Luftmotor, sondern mit einem pneumatischen Antrieb befassen – einem Gesamtsystem, in dem der Luftmotor nur ein integraler Bestandteil ist. Ein guter pneumatischer Antrieb sollte mehrere separate Komponenten umfassen:
1. Der Luftmotor selbst ist ein Kolben- oder Rotations-Multimode-Motor (möglicherweise in Originalkonstruktion), der bei jeder Geschwindigkeit einen hohen und variablen spezifischen Schub (Drehmoment) liefert und gleichzeitig einen konstant hohen volumetrischen Wirkungsgrad (80–90 %) beibehält.
2. Ein System zur Vorbereitung des Ansaugens von Druckluft in die Motorzylinder, das eine automatische Einstellung des Drucks, der Dosierung und der Phasenlage der an die Motorzylinder gesendeten Luftanteile ermöglicht.
3. Automatische Steuereinheit für die Last und Geschwindigkeit des pneumatischen Wagens – steuert den pneumatischen Motor und das System zur Vorbereitung des Drucklufteinlasses in seine Zylinder gemäß den Anforderungen des Maschinenbedieners hinsichtlich der Geschwindigkeit seiner Bewegung und der Belastung der pneumatische Antrieb.
Ein solcher pneumatischer Aktuator wird keine einzige konstante Charakteristik haben. Alle seine Eigenschaften – Leistung, Drehmoment, Drehzahl – ändern sich je nach Betriebsbedingungen und zu überwindender Last automatisch von Null auf Maximum. Darüber hinaus kann es über einen umkehrbaren Hub und einen pneumatischen Mechanismus zur Zwangsbremsung, beispielsweise einen Retarder, verfügen.
Nur ein solch integrierter Ansatz zur Lösung des Problems eines pneumatischen Antriebs macht ihn so effizient wie möglich, äußerst wirtschaftlich und erfordert keinen Einsatz verschiedener Hilfssysteme wie einer Kupplung oder eines Getriebes. Außerdem ist er in der Lage, die Effizienz des pneumatischen Systems im Vergleich zu weltweiten Pendants um 15–30 % zu steigern.
Für eine experimentelle pneumatische Maschine verwenden Sie am besten einen speziell entwickelten Gabelstapler. Dieses Auto wird sich sowohl in der Bewegung als auch bei der Arbeit beweisen können. Für einen Gabelstapler ist es einfacher, Verkleidungsplatten herzustellen als eine Autokarosserie, und außerdem ist ein Gabelstapler eine grundsätzlich schwere Maschine und das Gewicht von Stahlflaschen für Druckluft wird ihm nicht im Weg stehen, und leichte Kohlefaser-Kevlar-Zylinder sogar Der erste Arbeitsschritt wird mehr kosten als die gesamte Maschine. Auch die Tatsache, dass wir einzelne Komponenten der Maschine von Serienstaplern nutzen können, wird eine Rolle spielen, was die Arbeit beschleunigt.
Darüber hinaus ist ein Gabelstapler eine der wenigen Maschinen, bei denen ein pneumatischer Antrieb, insbesondere als Prototyp, sinnvoll ist.
Eine solche Maschine mit pneumatischem Antrieb hat gegenüber ihren Diesel- und Elektro-Pendants einige Vorteile: - In der Serienproduktion ist die Herstellung günstiger, - Die Energiereserve in den Zylindern ähnelt der Energiereserve in den Batterien eines Elektrostaplers, - die Die Ladezeit des Zylinders beträgt mehrere Minuten und die Ladezeit der Batterie beträgt - 6-8 Stunden. - Der pneumatische Antrieb ist praktisch unempfindlich gegenüber Änderungen der Umgebungstemperatur. - Wenn die Temperatur auf +50 ° C steigt, erhöht sich die Energiereserve um 10 % und mit Bei einer weiteren Erhöhung der Umgebungstemperatur erhöht sich lediglich die Energiereserve des pneumatischen Antriebs, ohne dass dies schädliche Auswirkungen hat (wie bei einem Dieselmotor, der zur Überhitzung neigt). Wenn die Temperatur auf -20 °C sinkt, verringert sich die Energiereserve des pneumatischen Antriebs ohne weitere schädliche Auswirkungen auf seinen Betrieb um 10 %, während sich die Energiereserve der Elektrobatterien um das Zweifache verringert und der Dieselmotor möglicherweise nicht anspringt so eine Erkältung. Wenn die Umgebungstemperatur auf -50 °C sinkt, funktionieren Batterien und Dieselmotoren ohne besondere Tricks praktisch nicht mehr und der pneumatische Antrieb verliert nur etwa 25 % der Energiereserven. - Ein solcher pneumatischer Aktuator kann einen viel größeren Fahrgeschwindigkeitsbereich bieten als Fahrelektromotoren von Elektrogabelstaplern oder Drehmomentwandler von Dieselgabelstaplern.
Die Infrastruktur für die Betankung und Wartung pneumatischer Maschinen kann wesentlich einfacher geschaffen werden als eine entsprechende Infrastruktur für konventionelle Maschinen.
Die pneumatische Betankung erfordert keine Anlieferung und Aufbereitung von Kraftstoff – sie ist rund um uns herum und absolut kostenlos. Es ist lediglich eine Stromversorgung erforderlich.
Das Auftanken von Druckluftfahrzeugen ist in jedem Haushalt eine absolut reale Sache, nur die Kosten für das Auftanken von Druckluftfahrzeugen zu Hause werden etwas höher sein als an der Haupttankstelle für Druckluftfahrzeuge.
Das Aufladen eines pneumatischen Autos beim Bremsen oder Bergabfahren (die sogenannte Energierückgewinnung) ist aus technischen Gründen entweder sehr schwierig oder wirtschaftlich nicht rentabel.
Das Problem der Energierückgewinnung ist bei pneumatisch angetriebenen Maschinen deutlich schwieriger zu lösen als bei Elektrofahrzeugen.
Wird mit Hilfe eines Generators und eines Kompressors Energie rekuperiert (durch Abbremsen des Autos oder Abbremsen beim Bergabfahren), dann ist die Rekuperationskette deutlich länger: Generator – Batterie – Wandler – Elektromotor – Kompressor. Gleichzeitig sollte die Leistung des Rekuperators (des Rekuperationssystems als Ganzes und aller seiner Komponenten einzeln) etwa halb so groß sein wie die Leistung des Luftmotors der Maschine.
Bei einem Pneumomobil ist der Energierückgewinnungsmechanismus viel komplizierter und teurer als bei einem Elektrofahrzeug. Tatsache ist, dass der Generator eines Elektrofahrzeugs, der mit der Energierückgewinnung verbunden ist, unabhängig vom Bremsmodus des Autos Energie mit einer stabilen Spannung an die Batterien zurückgibt. In diesem Fall hängt die Stromstärke vom Bremsmodus ab und spielt für das Aufladen der Batterie keine besondere Rolle. Dieser Vorgang ist bei einem pneumatischen Antrieb nur sehr schwer realisierbar.
Bei der Energierückgewinnung des pneumatischen Aktuators ist das Analogon der Spannung der Druck und das Analogon des Stroms die Kompressorleistung. Und beide Größen sind je nach Bremsart variabel.
Um es klarer zu machen: Die Wiederherstellung erfolgt nicht, wenn der Druck in den Zylindern 300 Atmosphären beträgt und der Kompressor im gewählten Bremsmodus nur 200 Atmosphären erzeugt. Dabei wird der Bremsmodus vom Fahrer im Einzelfall individuell gewählt und an die Fahrbedingungen und nicht an den effizienten Betrieb des Rekuperators angepasst.
Es gibt weitere Probleme im Zusammenhang mit der Energierückgewinnung in pneumatischen Fahrzeugen.
Daher kann der pneumatische Antrieb in begrenztem Umfang bei der Entwicklung einer sehr engen Palette von Kleinwagen eingesetzt werden – den gleichen Lieferwagen, Autos, leichten Stadt- und Club-Miniautos.
Modell eines offenen Kleinstwagens oder Fracht-Kleinstwagens mit Druckluftantrieb. Ein ideales Fahrzeug für kleine Städte und Dörfer in heißen Klimazonen. Absolut saubere Abgase – saubere kühle Luft, mit der ein Mikroklima für die Passagiere geschaffen werden kann. Der äußerst wirtschaftliche automatisierte pneumatische Antrieb seiner Bewegung gewährleistet maximale Effizienz und Automatisierung seiner Bewegungssteuerung, unabhängig von der Änderung der Größe der äußeren Last – des Bewegungswiderstands. Der Original-Luftmotor mit variablem Drehmoment benötigt kein Getriebe. Der Wirkungsgrad dieses pneumatischen Aktuators ist 20 % höher als der vergleichbarer pneumatischer Aktuatoren anderer Entwickler und liegt so nah wie möglich an der theoretischen Grenze der Nutzung der in der Druckluft in den Zylindern der Maschine gespeicherten Energie.
Auf welche einzigen Methoden greifen Autohersteller nicht zurück, um die Aufmerksamkeit der Verbraucher zu erregen. Der Käufer wird von modischen, futuristischen Designs, beispiellosen Sicherheitsmaßnahmen, umweltfreundlicheren Motoren usw. verzaubert.
Persönlich rührt mich der neueste Schnickschnack diverser Designstudios nicht sonderlich – mehr noch: Für mich war und bleibt das Auto ein lebloses Stück Metall und Plastik, und all die Versuche der Vermarkter, mir zu sagen, wie hoch meine Selbst- Die Wertschätzung sollte nach dem Kauf unseres neuesten Modells in den Himmel strömen. Es gibt nichts als eine Erschütterung der Luft. Na ja, zumindest für mich persönlich.
Spannender ist für mich als Autobesitzer die Frage nach Wirtschaftlichkeit und Überlebensfähigkeit. Treibstoff kostet bei weitem nicht drei Kopeken, außerdem gibt es in den Weiten der „Großen und Mächtigen“ zu viele Anhänger von Wassili Alibabajewitsch aus „Gentlemen of Fortune“. Autohersteller versuchen schon seit längerem, auf den Einsatz alternativer Kraftstoffe umzusteigen. In den USA haben Elektroautos eine ziemlich starke Position eingenommen, aber nicht jeder kann es sich leisten, ein solches Auto zu kaufen – es ist sehr teuer. Wenn nun Autos der Budgetklasse elektrisch gemacht würden ...
Der französische Hersteller PSA Peugeot Citroen hat sich ein interessantes Ziel gesetzt, er hat ein interessantes Programm zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs initiiert. Diese Gruppe von Autoherstellern entwickelt ein Hybridkraftwerk, das nur zwei Liter Kraftstoff pro hundert Kilometer verbrauchen könnte. Die Ingenieure des Unternehmens haben bereits einiges vorzuweisen – heutige Entwicklungen ermöglichen eine Kraftstoffeinsparung von bis zu 45 % gegenüber einem herkömmlichen Verbrennungsmotor: Selbst bei solchen Indikatoren von zwei Litern pro Hundert ist das noch nicht möglich, aber Bis 2020 versprechen sie, diesen Meilenstein zu erreichen.
Die Aussagen sind durchaus gewagt und interessant, interessanter wäre es jedoch, sich diese hybride und nicht minder wirtschaftliche Anlage genauer anzusehen. Das System heißt Hybrid Air und nutzt, wie der Name schon sagt, zusätzlich zum herkömmlichen Kraftstoff die Energie von Luft, also Druckluft.
Das Hybrid Air-Konzept ist nicht so kompliziert und ist ein Hybrid aus einem Dreizylinder-Verbrennungsmotor und einer hydraulischen Motorpumpe. Im Mittelteil des Wagens und unter dem Kofferraum sind zwei Zylinder als Alternativkraftstofftanks verbaut: der größere für Niederdruck; und derjenige, der kleiner ist, für die Höhe. Die Beschleunigung des Autos erfolgt über den Verbrennungsmotor, nach einer Geschwindigkeitssteigerung von 70 km/h wird der Hydraulikmotor zugeschaltet. Durch denselben Hydraulikmotor und ein ausgeklügeltes Planetengetriebe wird die Energie der Druckluft in eine Drehbewegung der Räder umgewandelt. Darüber hinaus ist ein solches Auto auch mit einem Energierückgewinnungssystem ausgestattet – beim Bremsen fungiert der Hydraulikmotor als Pumpe und pumpt Luft in einen Niederdruckzylinder – das heißt, eine solche gewünschte Energie wird nicht verschwendet.
Wie die Ingenieure des Unternehmens sagen, wird ein Auto mit einem Hybrid-Air-Hybrid-Einbau trotz einer um 100 kg größeren Masse im Vergleich zu einem herkömmlichen Motor einen Kraftstoffverbrauch von mindestens 45 % aufweisen, und das trotz der Tatsache, dass in diesem Bereich Verbesserungen vorgenommen wurden Der Motorenbau ist noch lange nicht abgeschlossen.
Es wird erwartet, dass Hybridsysteme die ersten sein werden, die bei den Schrägheckmodellen Citroen C3 und Peugeot 208 zum Einsatz kommen, und dass es bereits 2016 möglich sein wird, in der Luft zu fahren, und französische Manager sehen Russland und China als Hauptmärkte dafür Autos mit dem Hybrid Air Hybrid.