Der von der französischen Firma Motor Development International (MDI) entwickelte AIRPod wird mit Druckluft betrieben. Obwohl es seit 2009 produziert wird, sorgte es lange Zeit nur für ein herablassendes Lächeln bei allen (mit Ausnahme von Umweltfans). Tatsächlich konnte er zunächst nur in warmen Klimazonen betrieben werden: Der Anfang der 1990er Jahre entwickelte Luftpropellermotor startete nicht bei niedrigen Temperaturen. Und obwohl bereits ein Druckluftheizsystem entwickelt wurde, das die Geographie der AIRPod-Anwendung erweitert, kann es nur in Hawaii (USA) erworben werden.

Roadshow

Im Frühjahr 2015 veranstaltete das unabhängige Unternehmen ZPM (Zero Pollution Motor - "Zero Pollution Motor") zur Hauptsendezeit des amerikanischen TV-Senders ABC eine öffentliche Roadshow - eine Präsentation zur Anwerbung von Investoren (wörtlich übersetzt ins Russische als "Roadshow"). ZPM kaufte von den Franzosen das Recht, das neue Modell AIRPod herzustellen und zu verkaufen - bisher nur auf Hawaii, das als "Einführungsmarkt" gewählt wurde.

Das Projekt einer Fabrik zur Herstellung umweltfreundlicher Autos wurde von zwei ZPM-Gesellschaftern präsentiert - dem berühmten amerikanischen Sänger Pat Boone (seine Karriere erreichte ihren Höhepunkt in den 1950er Jahren) und dem Filmproduzenten Eitan Tucker ("Shrek", "Seven Years in Tibet", etc.). Sie boten potenziellen Investoren (sog. „Business Angels“) 50 % der ZPM-Aktien für 5 Millionen US-Dollar an.

Die Anleger hatten es nicht eilig zu berappen. Gleichzeitig sagte Robert Herjavets, der als der vielversprechendste von ihnen galt, der Eigentümer und Gründer des kanadischen IT-Unternehmens Herjavec Group, dass er sich für den Verkauf von AIRPods nicht in einem bestimmten Bundesstaat, sondern in den gesamten Vereinigten Staaten interessiere. So verhandelt das ZPM-Management derzeit mit den Franzosen über eine Erweiterung des Vertriebsgebietes.

Eine Gruppe unserer Spezialisten arbeitet an der Entwicklung pneumatischer Bewegungsantriebe für deren Einsatz im Straßenverkehr und in Antrieben verschiedener Arbeitsmaschinen. Sie haben eine enorme Arbeit in diese Richtung geleistet, aber zunächst können wir ein paar Worte zum aktuellen globalen Trend in diese Richtung sagen.

Druckluftfahrzeuge.

Der indische Autohersteller Tata prüft die Möglichkeit, super-umweltfreundliche, mit Druckluft betriebene Leichtfahrzeuge zu entwickeln, und hat eine Vereinbarung mit dem französischen Unternehmen MDI unterzeichnet, das umweltfreundliche Motoren entwickelt, die nur Druckluft als Kraftstoff verwenden. Tata hat die Rechte an diesen Technologien für Indien erworben und untersucht nun, wo und wie sie eingesetzt werden können. Tata bereitet die Öffentlichkeit schon seit langem auf umweltfreundliche Verkehrsmittel vor, die sich in Indien, wo ein echter Autoboom herrscht, immer weiter verbreiten.

„Dieses Konzept ist sehr interessant, um ein Auto zu fahren“, sagt der Geschäftsführer des indischen Unternehmens, Ravi Kant. Das Unternehmen suchte nach Möglichkeiten, Drucklufttechnik für mobile und stationäre Anwendungen einzusetzen, ergänzt Kant.

Und hier ist eine weitere Sensation von indischen Herstellern. Sie starten die Serienproduktion des Nano-Modells OneCAT, das einen Druckluft- statt eines Benzinmotors haben wird. Der angegebene Preis der revolutionären Neuheit beträgt etwa fünftausend Dollar. Unter dem Fahrersitz des Nano befindet sich eine Batterie, der Beifahrer sitzt direkt auf dem Tank. Befüllt man das Auto an der Kompressorstation mit Luft, dauert es drei bis vier Minuten. Das „Aufpumpen“ mit Hilfe eines Mini-Kompressors, der über eine Steckdose gespeist wird, dauert drei bis vier Stunden. "Air Fuel" ist relativ günstig: Rechnet man es in ein Benzinäquivalent um, stellt sich heraus, dass das Auto etwa einen Liter pro 100 Kilometer verbraucht.

Der umweltfreundliche Kleinst-Lkw Gator von Engineair, Australiens erstes Druckluftfahrzeug, das tatsächlich kommerziell genutzt wird, hat vor kurzem seinen Dienst in Melbourne aufgenommen. Die Tragfähigkeit dieses Wagens beträgt 500 kg. Das Volumen der Luftzylinder beträgt 105 Liter. Kilometerstand an einer Tankstelle - 16 km. Das Auftanken dauert in diesem Fall einige Minuten. Das Aufladen eines ähnlichen Elektrofahrzeugs vom Stromnetz würde Stunden dauern. Außerdem sind Akkumulatoren teurer als Zylinder, viel schwerer als diese und sind Umweltschadstoffe nach dem Ende der Ressource und während des Betriebs.

Diese Art von Autos funktioniert bereits in Golfclubs. Es gibt keine bessere Möglichkeit, die Spieler über das Spielfeld zu bewegen, denn die gleiche Luft wirkt wie die Abgase des pneumatischen Wagens.

Die Idee eines pneumatischen Antriebs ist einfach - das Auto wird nicht von einem Benzingemisch angetrieben, das in den Motorzylindern verbrennt, sondern von einem starken Luftstrom aus dem Zylinder (der Druck im Zylinder beträgt etwa 300 Atmosphären). Diese Autos haben keine Kraftstofftanks, keine Batterien oder Sonnenkollektoren. Sie brauchen weder Wasserstoff, Diesel noch Benzin. Zuverlässigkeit? Ja, es gibt fast nichts zu brechen.

So können Sie die Fahrt eines Pkw nach dem Di Pietro-System gestalten. Zwei rotierende Luftmotoren, einer pro Rad. Und kein Getriebe – schließlich liefert der Luftmotor sofort das maximale Drehmoment – ​​auch im Stand und dreht auf recht ordentliche Drehzahlen hoch, so dass es kein spezielles Getriebe mit variabler Übersetzung braucht. Nun, die Einfachheit des Designs ist ein weiterer Pluspunkt für die ganze Idee.

Der Luftmotor hat auch einen weiteren wichtigen Vorteil: Es ist praktisch keine Prophylaxe erforderlich, die Standardlaufleistung zwischen zwei technischen Inspektionen beträgt nicht weniger als 100.000 Kilometer.

Ein großes Plus eines pneumatischen Autos ist, dass es praktisch kein Öl benötigt - ein Liter "Schmiermittel" reicht für den Motor für 50.000 Kilometer (für ein normales Auto werden etwa 30 Liter Öl benötigt). Keine Notwendigkeit für ein pneumatisches Auto und keine Klimaanlage - die vom Motor abgegebene Luft hat eine Temperatur von null bis fünfzehn Grad Celsius. Das reicht völlig aus, um die für das heiße Indien wichtige Kabine zu kühlen, in der das Auto produziert werden soll.

Die Staaten müssen ein CityCAT-Modell aufbauen. Dies ist ein sechssitziger Personenwagen mit einem großen Kofferraum. Das Gewicht der Maschine beträgt 850 Kilogramm, Länge - 4,1 m, Breite - 1,82 m, Höhe - 1,75 m.

Unter dem Boden befinden sich 4 Flaschen aus kohlefaserverstärktem Kunststoff mit Kevlar-Hülle von je 2 Länge und einem viertel Meter Durchmesser, die 400 Liter Druckluft mit einem Druck von 300 bar aufnehmen. In sie wird entweder an speziellen Kompressorstationen Hochdruckluft gepumpt oder von einem Bordkompressor erzeugt, wenn dieser an ein handelsübliches 220-Volt-Stromnetz angeschlossen ist. 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 viel leichter, lädt doppelt so schnell und hat eine ähnliche Leistungsreserve.

Pneumatic CityCATs Taxi und MiniCATs von Motor Development International.

Die Konstrukteure von Luftmotoren bei MDI haben den Gesamtwirkungsgrad in der Raffinerie-Auto-Kette für drei Antriebsmodi berechnet – Benzin, Elektro und Luft. Und es stellte sich heraus, dass der Wirkungsgrad eines Luftantriebs mit 20 Prozent mehr als doppelt so hoch ist wie bei einem Standard-Benzinmotor und eineinhalbmal so hoch wie bei einem Elektroantrieb. Außerdem sieht die Ökobilanz noch besser aus, wenn Sie erneuerbare Energiequellen nutzen.

Inzwischen sind nach Angaben der Firma MDI allein in Frankreich bereits mehr als 60.000 Vorbestellungen für ein Luftfahrzeug eingegangen. Österreich, China, Ägypten und Kuba beabsichtigen, Anlagen für seine Produktion zu bauen. Die Behörden der mexikanischen Hauptstadt zeigten großes Interesse an dem neuen Produkt: Mexiko-Stadt ist bekanntlich eine der am stärksten verschmutzten Megastädte der Welt, daher wollen die Stadtväter alle 87.000 Benzin- und Dieseltaxis durch umweltfreundliche französische Autos ersetzen so schnell wie möglich.

Analysten gehen davon aus, dass ein Druckluftauto, egal von wem es (Tata, Engineair, MDI oder andere) entwickelt wurde, durchaus eine freie Nische im Markt besetzen kann wie Elektrofahrzeuge, die bereits entwickelt wurden oder nur von anderen Herstellern getestet werden.

Pneumatischer Antrieb, Vor- und Nachteile. Schlussfolgerungen basierend auf der Arbeit unserer Spezialisten

Pneumatische Fahrzeuge - dieses Thema ist in der Tat nicht so vielversprechend, wie indische, französische oder amerikanische "Experten" dazu sagen, obwohl es einige Vorteile hat.

Der pneumatische Aktuator selbst löst keine Kraftstoffprobleme. Tatsache ist, dass die Energieversorgung von Druckluft sehr gering ist und ein solcher Antrieb das Kraftstoffproblem nur für einige Arten von Autos effektiv lösen kann: Personen- und Frachtkleinwagen, Gabelstapler und die leichtesten Stadtautos (z Taxen). Und nicht mehr, wenn wir von rein pneumatischem, nicht hybridem Antrieb sprechen (hybrider Antrieb ist ein paralleles, aber völlig separates Thema).

Bei der Entwicklung eines pneumatischen Antriebs einer Maschine müssen Sie sich nicht mit einem Luftmotor, sondern mit einem pneumatischen Antrieb befassen - einem ganzen System, in dem ein Luftmotor nur ein integraler Bestandteil ist. Ein guter pneumatischer Antrieb sollte aus mehreren separaten Komponenten bestehen:

1. Der eigentliche pneumatische Motor ist ein Kolben- oder Rotations-Multi-Mode-Motor (möglicherweise in Originalbauweise), der bei jeder Geschwindigkeit einen hohen und variablen spezifischen Schub (Drehmoment) liefert und gleichzeitig einen konstant hohen volumetrischen Wirkungsgrad (80-90 %) beibehält.

2. Das System zur Vorbereitung des Drucklufteinlasses zu den Motorzylindern, das eine automatische Einstellung des Drucks, der Dosierung und der Phaseneinstellung der zu den Motorzylindern geleiteten Luftanteile ermöglicht.

3. Automatische Einheit zur Steuerung der Last und Geschwindigkeit des pneumatischen Fahrzeugs - steuert den pneumatischen Motor und das System zur Vorbereitung des Drucklufteinlasses zu seinen Zylindern gemäß den Anforderungen des Bedieners der Maschine hinsichtlich der Geschwindigkeit seiner Bewegung und der Belastung des pneumatischen Antriebs.

Ein solcher pneumatischer Aktuator weist keine konstanten Eigenschaften auf. Alle seine Eigenschaften - Leistung, Drehmoment, Drehzahl - werden je nach Betriebsbedingungen und zu überwindender Last automatisch von Null auf Maximum geändert. Außerdem kann er einen umkehrbaren Hub und einen pneumatischen Zwangsbremsmechanismus vom Retardertyp aufweisen.

Nur so ein ganzheitlicher Lösungsansatz für das Problem eines pneumatischen Antriebs macht ihn so effizient wie möglich, äußerst wirtschaftlich und kommt ohne den Einsatz verschiedener Hilfssysteme wie Kupplung oder Getriebe aus. Es ist auch in der Lage, die Effizienz des pneumatischen Systems im Vergleich zu Weltanaloga um 15-30% zu steigern.

Für eine Prototypenmaschine mit pneumatischem Antrieb verwenden Sie am besten einen speziell dafür ausgelegten Gabelstapler. Diese Maschine wird sich sowohl in Bewegung als auch in der Arbeit zeigen können. Für einen Gabelstapler ist es einfacher, Verkleidungsbleche herzustellen als eine Autokarosserie, und außerdem ist ein Gabelstapler eine grundsätzlich schwere Maschine und das Gewicht von Stahlzylindern für Druckluft stört ihn nicht, und leichtes Kohlefaser-Kevlar Zylinder in der ersten Arbeitsphase kosten mehr als die gesamte Maschine. Auch die Tatsache, dass wir einzelne Aggregate der Maschine von Serienstaplern nutzen können, wird eine Rolle spielen, was die Arbeit beschleunigen wird.

Darüber hinaus ist ein Gabelstapler eine der wenigen Maschinen, die gerade als Prototyp sinnvoll mit pneumatischem Antrieb gefertigt werden können.

Eine solche Maschine mit pneumatischem Antrieb hat gegenüber ihren Diesel- und Elektro-Pendants einige Vorteile: - in der Serienproduktion ist sie günstiger in der Produktion, - die Energieversorgung in den Zylindern ist ähnlich der Energieversorgung in den Batterien des Elektrostaplers, - die Ladezeit der Zylinder beträgt mehrere Minuten und die Ladezeit der Batterien - 6-8 Stunden, - der pneumatische Antrieb ist praktisch unempfindlich gegenüber Änderungen der Umgebungslufttemperatur - wenn die Temperatur auf + 50º ansteigt, die Energiereserve um 10 % erhöht und bei weiter steigender Umgebungstemperatur erhöht sich die Energiereserve des pneumatischen Antriebs nur noch ohne schädliche Auswirkungen (wie ein Dieselmotor, der zur Überhitzung neigt). Wenn die Temperatur auf -20 °C sinkt, verringert sich die Energiereserve des pneumatischen Antriebs um 10 % ohne andere schädliche Auswirkungen auf den Betrieb, während die Energiereserve der Elektrobatterien um das 2-fache sinkt und der Dieselmotor möglicherweise nicht anspringt so kaltes Wetter. Wenn die Umgebungstemperatur auf -50 °C sinkt, funktionieren Akkus und Dieselmotoren praktisch nicht ohne spezielle Tweaks und der pneumatische Antrieb verliert nur etwa 25 % seiner Energiereserven. - ein solcher pneumatischer Antrieb kann einen viel größeren Fahrgeschwindigkeitsbereich bieten als Fahrmotoren von Elektrostaplern oder Drehmomentwandlern von Dieselstaplern.

Die Infrastruktur zur Betankung und Wartung pneumatisch angetriebener Maschinen lässt sich wesentlich einfacher aufbauen als eine vergleichbare Infrastruktur für konventionelle Maschinen.

Die pneumatische Befüllung erfordert keine Anlieferung und Verarbeitung von Kraftstoff - sie ist um uns herum und absolut kostenlos. Es wird lediglich ein Netzteil benötigt.

Das Betanken von pneumatischen Fahrzeugen in jedem Haushalt ist eine absolut reale Sache, nur die Kosten für das Betanken eines pneumatischen Fahrzeugs zu Hause sind etwas höher als an einer Haupt-Pneumatikstation.

Wie das Aufladen eines pneumatischen Autos beim Bremsen oder Bergabfahren (die sogenannte Energierückgewinnung) ist dies aus technischen Gründen entweder sehr schwierig oder wirtschaftlich unrentabel.

Das Problem der Energierückgewinnung bei pneumatisch angetriebenen Fahrzeugen ist viel schwieriger zu lösen als bei Elektrofahrzeugen.

Wird mit Hilfe eines Generators und eines Kompressors Energie zurückgewonnen (durch Bremsen des Fahrzeugs oder dessen Abbremsen beim Bergabfahren), dann wird die Rekuperationskette deutlich länger: Generator – Batterie – Umrichter – Elektromotor – Kompressor. In diesem Fall sollte die Leistung des Rekuperators (das Rekuperationssystem als Ganzes und alle seine Komponenten separat) etwa die Hälfte der Leistung des Luftmotors der Maschine betragen.

Bei einem pneumatischen Auto ist der Energierückgewinnungsmechanismus viel komplizierter und teurer als bei einem Elektroauto. 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. Die Stromstärke hängt in diesem Fall vom Bremsmodus ab und spielt beim Aufladen des Akkus keine besondere Rolle. Dieser Vorgang ist bei einem pneumatischen Antrieb nur sehr schwer zu realisieren.

Bei der Energierückgewinnung des pneumatischen Antriebs ist das Analogon der Spannung der Druck und das Analogon der Stromstärke die Kompressorleistung. Und beide Werte sind je nach Bremsmodus variabel.

Zur Verdeutlichung findet keine Rekuperation statt, wenn der Druck in den Zylindern 300 Atmosphären beträgt und der Kompressor im gewählten Bremsmodus nur 200 Atmosphären erzeugt. Gleichzeitig wird der Bremsmodus vom Fahrer im Einzelfall individuell gewählt und an die Fahrbedingungen und nicht an den effizienten Betrieb des Rekuperators angepasst.

Es gibt andere Probleme, die mit der Energierückgewinnung in pneumatischen Fahrzeugen verbunden sind.

So kann der pneumatische Antrieb bei der Entwicklung einer sehr schmalen Palette von Kleinwagen eher eingeschränkt eingesetzt werden - gleiche Lieferwagen, leichte Stadt- und Club-Kleinwagen.

Ein Modell eines offenen Kleinstwagens oder eines Kleinstwagens, der mit Druckluft betrieben wird. Ein ideales Fahrzeug für kleine Städte und Dörfer in heißen Klimazonen. Absolut sauberer Auspuff - saubere kühle Luft, die geleitet werden kann, um ein Mikroklima für die Passagiere zu schaffen. Der hochwirtschaftliche automatisierte pneumatische Antrieb seines Uhrwerks gewährleistet maximale Effizienz und Automatisierung seiner Bewegungssteuerung, unabhängig von der Änderung des Wertes der externen Last - des Bewegungswiderstands. Der originale pneumatische Motor mit variablem Drehmoment benötigt kein Getriebe. Der Wirkungsgrad dieses pneumatischen Aktuators ist um 20 % höher als bei bestehenden ähnlichen pneumatischen Aktuatoren anderer Entwickler und liegt so nahe wie möglich an der theoretischen Grenze der Nutzung der in der Druckluft in den Zylindern der Maschine gespeicherten Energie.

Pneumatikmotoren (Pneumatikmotoren)

Pneumatikmotoren, auch Pneumatikmotoren genannt, sind Geräte, die die Energie der Druckluft in mechanische Arbeit umwandeln. Im weitesten Sinne wird der mechanische Betrieb eines Luftmotors als Linear- oder Drehbewegung verstanden - Luftmotoren, die eine lineare Hubbewegung erzeugen, werden jedoch häufiger als Pneumatikzylinder bezeichnet, und der Begriff "Luftmotor" wird normalerweise mit Welle in Verbindung gebracht Drehung. Rotationsluftmotoren wiederum werden nach ihrem Funktionsprinzip in Flügel- (auch Flügel-) und Kolben unterteilt - Parker stellt beide Typen her.

Wir denken, dass viele Besucher unserer Website nicht schlechter sind, als wir wissen, was ein Druckluftmotor ist, was er ist, wie man ihn auswählt und andere Probleme im Zusammenhang mit diesen Geräten. Solche Besucher möchten wahrscheinlich direkt zu den technischen Informationen zu den von uns angebotenen Druckluftmotoren gelangen:

• Baureihe P1V-P: Radialkolben, 74 ... 228 W
• Serie P1V-M: Platte, 200 ... 600 W
• Serie P1V-S: Platte, 20 ... 1200 W, Edelstahl
• P1V-A-Reihe: lamellar, 1,6 ... 3,6 kW
• Serie P1V-B: lamellar, 5,1 ... 18 kW

Für unsere Besucher, die mit pneumatischen Motoren nicht so vertraut sind, haben wir einige grundlegende Informationen mit Bezug und theoretischem Charakter aufbereitet, die, wie wir hoffen, für jemanden nützlich sein können:

Pneumatische Motoren gibt es seit etwa zwei Jahrhunderten und werden heute in Industrieanlagen, Handwerkzeugen, der Luftfahrt (als Starter) und in einigen anderen Bereichen häufig verwendet.

Beispiele für den Einsatz pneumatischer Motoren im Druckluftfahrzeugbau gibt es auch - erst zu Beginn der Automobilindustrie im 19. des 20. Jahrhunderts - leider scheint letztere Art der Anwendung noch wenig erfolgsversprechend.

Die wichtigsten „Konkurrenten“ von Druckluftmotoren sind Elektromotoren, die Anwendungen in den gleichen Bereichen wie Druckluftmotoren beanspruchen. Die folgenden allgemeinen Vorteile von pneumatischen Motoren gegenüber elektrischen können festgestellt werden:
- ein pneumatischer Motor braucht weniger Platz als ein ihm in den Grundparametern entsprechender Elektromotor
- ein pneumatischer Motor ist in der Regel um ein Vielfaches leichter als der entsprechende Elektromotor
- Pneumatikmotoren halten hohen Temperaturen, starken Vibrationen, Stößen und anderen äußeren Einflüssen problemlos stand
- die meisten Pneumatikmotoren sind uneingeschränkt für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen geeignet und ATEX zertifiziert
- pneumatische Motoren sind viel toleranter gegenüber Starts / Stopps als Elektromotoren
- Die Wartung von pneumatischen Motoren ist viel einfacher als von elektrischen
- pneumatische Motoren haben standardmäßig einen Rückwärtshub
- pneumatische Motoren sind im Allgemeinen viel zuverlässiger als Elektromotoren - aufgrund ihrer einfachen Konstruktion und einer geringen Anzahl beweglicher Teile

Trotz dieser Vorteile erweist sich der Einsatz von Elektromotoren jedoch häufig sowohl aus technischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht als effektiver; Wo jedoch noch ein pneumatischer Antrieb verwendet wird, liegt dies in der Regel an einem oder mehreren der oben genannten Vorteile.

Das Funktionsprinzip und die Einrichtung des pneumatischen Lamellenmotors

Das Funktionsprinzip des Flügelzellen-Pneumatikmotors
1 - Rotorkörper (Zylinder)
2 - Rotor
3 - Schulterblatt
4 - Feder (drückt die Klingen)
5 - Endflansch mit Lager

Wir bieten pneumatische Motoren von zwei Typen an: Kolben und Flügel (sie sind auch Flügel); gleichzeitig sind letztere einfacher, zuverlässiger, perfekter und daher weit verbreitet. Außerdem sind sie in der Regel kleiner als Hubkolbenmotoren, was den Einbau in die kompakten Gehäuse der Geräte, die sie verwenden, erleichtert. Das Funktionsprinzip eines Flügelzellen-Elektromotors ist praktisch das Gegenteil des Funktionsprinzips eines Flügelzellenverdichters: Bei einem Verdichter bewirkt die Rotationszufuhr (von einem Elektromotor oder Verbrennungsmotor) auf die Welle eine Drehung des Rotors mit Schaufeln, die aus ihren Nuten herausragen und somit die Kompressionskammern verringern; Bei einem Druckluftmotor wird den Schaufeln Druckluft zugeführt, die den Rotor in Rotation versetzt, dh die Energie der Druckluft wird im Druckluftmotor in mechanische Arbeit (Drehbewegung der Welle) umgewandelt.

Ein Flügelzellenmotor besteht aus einem Zylindergehäuse, in dem ein Rotor gelagert ist – zudem befindet er sich nicht direkt im Zentrum der Kavität, sondern versetzt zu dieser. Über die gesamte Länge des Rotors sind Nuten eingeschnitten, in die Schaufeln aus Graphit oder anderem Material eingelegt werden. Die Schaufeln werden durch die Wirkung von Federn aus den Rotorschlitzen gezogen, drücken gegen die Wände des Körpers und bilden einen Hohlraum zwischen ihren Körper- und Rotoroberflächen - eine Arbeitskammer.

Druckluft wird dem Einlass der Arbeitskammer zugeführt (diese kann von beiden Seiten zugeführt werden) und drückt die Rotorblätter, was wiederum den Rotor in Rotation versetzt. Die Druckluft gelangt im Hohlraum zwischen den Platten und den Oberflächen des Gehäuses und des Rotors zum Auslass, durch den sie in die Atmosphäre abgegeben wird. Bei Flügelzellen-Pneumatikmotoren wird das Drehmoment durch die Oberfläche der dem Luftdruck ausgesetzten Schaufeln und die Höhe dieses Drucks bestimmt.

Wie wählt man einen Luftmotor aus?

n	Geschwindigkeit
m	Drehmoment
P	Energie
Q	SzhV-Verbrauch
	Mögliche Betriebsart
	Optimaler Betriebsmodus
	Hoher Verschleiß (nicht immer)

Für jeden Luftmotor kann ein Diagramm gezeichnet werden, das die Abhängigkeit des Drehmoments M und der Leistung P sowie des Druckluftverbrauchs Q von der Drehzahl n zeigt (ein Beispiel befindet sich in der Abbildung rechts).

Wenn der Motor im Leerlauf ist oder ohne Last auf der Abtriebswelle frei dreht, entwickelt er keine Leistung. Typischerweise wird die maximale Leistung entwickelt, wenn der Motor auf etwa die Hälfte seiner maximalen Drehzahl verzögert wird.

Das Drehmoment ist im freien Rotationsmodus ebenfalls Null. Unmittelbar nach Beginn der Motorbremsung (bei auftretender Last) beginnt das Drehmoment linear zu steigen, bis der Motor stoppt. Es ist jedoch unmöglich, den genauen Wert des Startdrehmoments anzugeben, da die Schaufeln (oder Kolben eines Kolbenluftmotors) sich in verschiedenen Positionen befinden können, wenn er vollständig gestoppt ist; immer nur das minimale Anlaufdrehmoment angeben.

Es ist zu beachten, dass die falsche Auswahl des Luftmotors nicht nur mit seiner Ineffizienz, sondern auch mit seinem höheren Verschleiß verbunden ist: Bei hohen Geschwindigkeiten verschleißen die Klingen schneller; bei niedrigen Drehzahlen mit hohem Drehmoment verschleißen Getriebeteile schneller.

Normale Auswahl: Sie müssen das Drehmoment M und die Drehzahl n kennen

Bei der üblichen Auslegung eines Druckluftmotors beginnt man damit, das Drehmoment bei einer bestimmten erforderlichen Drehzahl aufzubauen. Mit anderen Worten, um einen Motor auszuwählen, müssen Sie das erforderliche Drehmoment und die erforderliche Drehzahl kennen. Da, wie oben erwähnt, die maximale Leistung bei etwa der Hälfte der maximalen (freien) Drehzahl des Druckluftmotors entsteht, sollten Sie idealerweise einen Druckluftmotor wählen, der die erforderliche Drehzahl und das erforderliche Drehmoment bei einem Leistungswert nahe dem Maximum zeigt. Für jedes Gerät gibt es entsprechende Diagramme, um seine Eignung für einen bestimmten Einsatz zu bestimmen.

Ein kleiner Hinweis: Generell kann ein pneumatischer Motor gewählt werden, der bei maximaler Leistung etwas höhere Drehzahl und Drehmoment liefert als erforderlich, und dann durch Regulierung des Drucks mit einem Druckminderer und/oder des Druckluftstroms mit einem Durchflussbegrenzer eingestellt werden.

Wenn Kraftmoment M und Geschwindigkeit n nicht bekannt sind

In einigen Fällen sind Drehmoment und Geschwindigkeit nicht bekannt, aber die erforderliche Bewegungsgeschwindigkeit der Last, das Moment des Hebels (Radiusvektor oder einfacher der Abstand vom Kraftangriffszentrum) und die Leistungsaufnahme sind bekannt. Aus diesen Parametern lassen sich Drehmoment und Drehzahl berechnen:

Obwohl diese Formel nicht direkt bei der Berechnung der erforderlichen Parameter hilft, wollen wir zunächst klären, was Leistung ist (bei pneumatischen Motoren ist es Drehkraft). Leistung (Kraft) ist also das Produkt aus Masse und Erdbeschleunigung:

Woher
F ist die erforderliche Leistung [Н] (denken Sie daran, dass ),
m - Masse [kg],
g - Erdbeschleunigung [m / s²], in Moskau ≈ 9,8154 m / s²

In der Abbildung rechts hängt beispielsweise ein Gewicht von 150 kg an einer Trommel, die an der Abtriebswelle eines Druckluftmotors befestigt ist. Dies geschieht auf der Erde in der Stadt Moskau, und die Erdbeschleunigung beträgt ungefähr 9,8154 m / s². In diesem Fall beträgt die Kraft ca. 1472 kg · m / s² oder 1472 N. Wir wiederholen noch einmal, dass diese Formel nicht in direktem Zusammenhang mit den von uns angebotenen Methoden zur Auswahl von Pneumatikmotoren steht.

Drehmoment, auch bekannt als Kraftmoment, ist die Kraft, die aufgebracht wird, um das Objekt in Drehung zu versetzen. Das Kraftmoment ist das Produkt aus der Rotationskraft (berechnet nach obiger Formel) und dem Abstand vom Mittelpunkt zum Angriffspunkt (das Moment des Hebels oder einfacher der Abstand vom Mittelpunkt der Luft Motorwelle, in diesem Fall die Oberfläche der an der Welle befestigten Trommel). Wir berechnen das Kraftmoment (aka rotierend, aka Drehmoment):

Woher
M ist das erforderliche Kraftmoment (Drehmoment) [Nm],
m - Masse [kg],
g - Erdbeschleunigung [m / s²], in Moskau ≈ 9,8154 m / s²
r - Moment des Hebels (Radius von der Mitte) [m]

Wenn beispielsweise der Durchmesser von Welle + Trommel 300 mm = 0,3 m beträgt und das Hebelmoment entsprechend 0,15 m beträgt, beträgt das Drehmoment etwa 221 Nm. Das Drehmoment ist einer der notwendigen Parameter für die Auswahl eines Druckluftmotors. Mit obiger Formel kann sie aus der Kenntnis der Masse und des Moments des Hebels berechnet werden (in den allermeisten Fällen können die Unterschiede in der Erdbeschleunigung aufgrund der Seltenheit des Einsatzes von pneumatischen Motoren im Weltraum vernachlässigt werden) .

Die Rotordrehzahl eines Luftmotors kann berechnet werden, indem man die Translationsgeschwindigkeit der Last und das Moment des Hebels kennt:

Woher
n - die erforderliche Drehzahl [min -1],
v - Geschwindigkeit der Translationsbewegung der Last [m / s],
r - Moment des Hebels (Radius von der Mitte) [m],
π - konstant 3,14
In die Formel wurde ein Korrekturfaktor von 60 eingeführt, um Umdrehungen in Sekunden in Umdrehungen pro Minute umzurechnen, die in der technischen Dokumentation besser lesbar und weiter verbreitet sind.

Beispielsweise beträgt bei einer Vorwärtsgeschwindigkeit von 1,5 m / s und dem vorgeschlagenen und im vorherigen Beispiel dem Armmoment (Radius) von 0,15 m die erforderliche Wellendrehzahl etwa 96 U / min. Die Drehzahl ist ein weiterer Parameter, der für die Auswahl eines pneumatischen Motors erforderlich ist. Mit der obigen Formel kann es berechnet werden, wenn das Moment des Hebels und die Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung der Last bekannt sind.

Woher
P ist die erforderliche Leistung [kW] (denken Sie daran, dass ),
M ist das Kraftmoment, es ist auch das Drehmoment [N · m],
n - Drehzahl [min -1],
9550 - konstant (entspricht 30 / π für die Umrechnung der Geschwindigkeit von Radiant / s in Umdrehungen / min, multipliziert mit 1000, um Watt in Kilowatt umzuwandeln, die in der technischen Dokumentation besser lesbar und häufiger vorkommen)

Beträgt das Drehmoment beispielsweise 221 Nm bei einer Drehzahl von 96 min -1, so beträgt die erforderliche Leistung ca. 2,2 kW. Aus dieser Formel lässt sich natürlich auch die Umkehrung ableiten: um das Drehmoment bzw. die Drehzahl der Welle des Pneumatikmotors zu berechnen.

Getriebe-(Untersetzungs-)Typen

Die Welle des Pneumatikmotors ist in der Regel nicht direkt mit dem Drehaufnehmer verbunden, sondern über ein in die Struktur des Pneumatikmotors integriertes Untersetzungsgetriebe. Es gibt verschiedene Arten von Getrieben, von denen die wichtigsten Planeten-, Stirnrad- und Schneckengetriebe sind.

Planetenreduktor

Planetengetriebe zeichnen sich durch hohen Wirkungsgrad, geringes Trägheitsmoment, hohe Übersetzungsverhältnisse sowie kleine Abmessungen im Verhältnis zum erzeugten Drehmoment aus. Die Abtriebswelle befindet sich immer in der Mitte des Planetengehäuses. Die Teile des Planetengetriebes sind mit Fett geschmiert, wodurch ein Druckluftmotor mit einem solchen Getriebe in jeder gewünschten Position eingebaut werden kann.
+ kleine Einbaumaße
+ Freiheit bei der Wahl der Einbauposition
+ einfacher Flanschanschluss
+ geringes Gewicht
+ Abtriebswelle ist in der Mitte
+ hohe Arbeitseffizienz

Spiralreduzierer

Stirnradgetriebe sind zudem hocheffizient. Mehrere Untersetzungsstufen ermöglichen das Erreichen hoher Übersetzungsverhältnisse. Komfort und Flexibilität bei der Installation werden durch die zentrale Lage der Abtriebswelle und die Möglichkeit, einen Druckluftmotor mit einem Stirnradgetriebe sowohl am Flansch als auch an den Zahnstangen zu montieren, erleichtert.

Allerdings werden solche Getriebe durch Spritzöl geschmiert (es gibt eine Art "Ölbad", in das die beweglichen Teile des Getriebes immer teilweise eingetaucht werden müssen), und daher muss die Position eines Luftmotors mit einem solchen Getriebe sein vorab bestimmt - unter Berücksichtigung dessen wird die richtige Ölmenge, die in das Getriebe einzufüllen ist, sowie die Position der Einfüll- und Ablassstutzen ermittelt.
+ hohe Effizienz
+ einfache Montage über Flansch oder Pfosten
+ relativ günstiger Preis
- die Notwendigkeit, die Einbauposition im Voraus zu planen
- höher als bei Planeten- oder Schneckengetrieben, Gewicht

Schneckengetriebe

Schneckengetriebe Sie zeichnen sich durch einen relativ einfachen Aufbau, basierend auf einer Schraube und einem Getriebe, aus, wodurch mit Hilfe eines solchen Getriebes hohe Übersetzungen bei kleinen Bauabmessungen erreicht werden können. Allerdings ist der Wirkungsgrad eines Schneckengetriebes deutlich geringer als der eines Planeten- oder Schraubengetriebes.

Die Abtriebswelle ist im 90°-Winkel zur Luftmotorwelle gerichtet. Der Einbau eines Pneumatikmotors mit Schneckengetriebe ist sowohl durch den Flansch als auch auf Ständern möglich. Etwas kompliziert wird es aber wie bei Stirnradgetrieben dadurch, dass auch Schneckengetriebe wie Stirnradgetriebe eine Öltauchschmierung verwenden – daher muss auch bei solchen Systemen die Einbaulage vorab bekannt sein, denn es beeinflusst die in das Getriebe eingefüllte Ölmenge sowie die Position der Einfüll- und Ablassanschlüsse.
+ gering, bezogen auf Übersetzung, Gewicht
+ relativ günstiger Preis
- relativ geringer Wirkungsgrad
- es ist notwendig, die Einbauposition im Voraus zu kennen
+/- die Abtriebswelle steht 90° zur Luftmotorwelle

Methoden zur Einstellung des Luftmotors

Die folgende Tabelle zeigt die zwei wichtigsten Möglichkeiten zur Regelung des Betriebs von Druckluftmotoren:

Betriebs- und Drehrichtungsüberwachung

Ein Druckluftmotor arbeitet, wenn Druckluft zugeführt wird und wenn Druckluft austritt. Wenn die Drehung der Welle des pneumatischen Motors nur in eine Richtung sichergestellt werden soll, sollte die Druckluftversorgung nur an einem der pneumatischen Eingänge des Geräts erfolgen; wenn es also erforderlich ist, dass sich die Welle des pneumatischen Motors in zwei Richtungen dreht, dann ist es erforderlich, für den Wechsel der Druckluftversorgung zwischen beiden Eingängen zu sorgen.

Die Zu- und Abführung der Druckluft erfolgt über Regelventile. Sie können sich in der Art der Aktivierung unterscheiden: Die gebräuchlichsten Ventile werden elektrisch gesteuert (elektromagnetisch, es handelt sich um Magnetventile, deren Öffnen oder Schließen durch Anlegen einer Spannung an eine Induktionsspule erfolgt, die den Kolben zurückzieht), pneumatisch gesteuert (wenn ein Signal Öffnen oder Schließen erfolgt durch Zufuhr von Druckluft), mechanisch (wenn das Öffnen oder Schließen mechanisch bewirkt wird, durch automatisches Drücken eines bestimmten Knopfes oder Hebels) und manuell (ähnlich wie mechanisch, außer dass das Öffnen oder Schließen des Ventils direkt erfolgt durch eine Person).

Den einfachsten Fall sehen wir natürlich bei Einweg-Pneumatikmotoren: Bei ihnen müssen Sie nur die Druckluftversorgung an einem der Eingänge sicherstellen. Es ist nicht erforderlich, den Druckluftaustritt aus dem anderen pneumatischen Anschluss des pneumatischen Motors in irgendeiner Weise zu steuern. In diesem Fall genügt es, am Drucklufteingang des Pneumatikmotors ein 2/2-Wege-Magnetventil oder ein anderes 2/2-Wege-Ventil zu installieren (beachten Sie, dass die Bauform "X / Y-Wegeventil" bedeutet, dass dieses Ventil X-Anschlüsse hat, über die das Arbeitsmedium zugeführt oder abgeführt werden kann, und Y-Positionen, in denen sich der Arbeitsteil des Ventils befinden kann). Die rechte Abbildung zeigt jedoch die Verwendung eines 3/2-Wege-Ventils (wiederum bei Einweg-Pneumatikmotoren ist es egal, welches Ventil verwendet wird - 2/2-Wege oder 3 /2-Wege). Generell sind in der rechten Abbildung der Reihe nach von links nach rechts folgende Geräte schematisch dargestellt: Absperrventil, Druckluftfilter, Druckregler, 3/2-Wegeventil, Durchflussregler, Pneumatikmotor.

Bei doppelseitigen Motoren ist die Aufgabe etwas komplizierter. Die erste Möglichkeit besteht darin, ein einzelnes 5/3-Wege-Ventil zu verwenden - dieses Ventil hat 3 Positionen (Stopp, Vorwärts, Rückwärts) und 5 Anschlüsse (einen für den Drucklufteingang, einen für die Druckluftversorgung an jedem der beiden pneumatischen Anschlüsse des dem Luftmotor und einem weiteren zum Ablassen der Druckluft aus den gleichen beiden Anschlüssen). Natürlich hat ein solches Ventil mindestens zwei Aktuatoren - im Falle eines Magnetventils beispielsweise 2 Induktionsspulen. Die rechte Abbildung zeigt der Reihe nach von links nach rechts: 5/3-Wege-Ventil, Durchflussregler mit integriertem Rückschlagventil (damit Druckluft entweichen kann), Luftmotor, weiterer Durchflussregler mit Rückschlagventil.

Eine alternative Möglichkeit, einen 2-Wege-Luftmotor zu steuern, besteht darin, zwei separate 3/2-Wege-Ventile zu verwenden. Grundsätzlich unterscheidet sich ein solches Schema nicht von der im vorherigen Absatz beschriebenen Variante mit einem 5/3-Wegeventil. Die rechte Abbildung zeigt nacheinander von links nach rechts ein 3/2-Wegeventil, einen Durchflussregler mit integriertem Rückschlagventil, einen Luftmotor, einen weiteren Durchflussregler mit integriertem Rückschlagventil und einen weiteren 3/2- Wege-Ventil.

Geräusche stummschalten

Das vom Druckluftmotor während des Betriebs erzeugte Geräusch besteht aus mechanischen Geräuschen von beweglichen Teilen und aus dem Geräusch, das durch das Pulsieren der aus dem Motor austretenden Druckluft erzeugt wird. Der Einfluss von Geräuschen des Pneumatikmotors kann die allgemeine Geräuschkulisse am Aufstellungsort ganz merklich beeinflussen - wenn beispielsweise die Druckluft aus dem Pneumatikmotor ungehindert in die Atmosphäre entweichen kann, kann der Schalldruckpegel je nach auf dem spezifischen Gerät bis zu 100-110 dB (A ) und noch mehr.

Zunächst sollte man, wenn möglich, versuchen, den Effekt einer mechanischen Resonanz des Klangs zu vermeiden. Aber selbst unter den besten Bedingungen kann das Geräusch immer noch sehr auffällig und unangenehm sein. Um Geräusche zu eliminieren, sollten Filterschalldämpfer verwendet werden - einfache Geräte, die speziell für diesen Zweck entwickelt wurden und einen Druckluftstrom in ihrem Gehäuse und Filtermaterial abführen.

Je nach Konstruktionsmaterial werden Schalldämpfer unterteilt in solche aus gesinterter (d. h. pulverisierter und dann bei hohem Druck und Temperatur geformter / gesinterter) Bronze, Kupfer oder Edelstahl, gesinterten Kunststoffen sowie aus geflochtenem Draht eingeschlossen in einem Maschenstahl- oder Aluminiumgehäuse und auf Basis anderer Filtermaterialien hergestellt. Die ersten beiden Typen sind in der Regel sowohl hinsichtlich der Bandbreite als auch der Größe klein und kostengünstig. Diese Schalldämpfer werden normalerweise am oder in der Nähe des Luftmotors selbst installiert. Beispiele hierfür sind unter anderem.

Drahtgestrick-Schalldämpfer können eine sehr große Durchflussleistung (auch um Größenordnungen höher als der Druckluftbedarf des größten Pneumatikmotors), große Anschlussdurchmesser (aus unserem Angebot, bis zu einem 2"-Gewinde) aufweisen In der Regel verschmutzen sie viel langsamer, lassen sich effizient und immer wieder regenerieren - sind aber leider meist viel teurer als Sinterbronze oder Kunststoff.

Wenn es um die Platzierung von Schalldämpfern geht, gibt es zwei Hauptoptionen. Am einfachsten ist es, den Schalldämpfer direkt auf den Luftmotor zu schrauben (ggf. über einen Adapter). Zum einen unterliegt die Druckluft am Ausgang des Pneumatikmotors jedoch in der Regel ziemlich starken Pulsationen, die sowohl den Wirkungsgrad des Schalldämpfers als auch möglicherweise seine Lebensdauer verringern. Zweitens entfernt der Schalldämpfer das Geräusch überhaupt nicht, sondern reduziert es nur - und wenn der Schalldämpfer auf das Gerät gesetzt wird, wird das Geräusch wahrscheinlich immer noch ziemlich laut sein. Daher sollten, wenn möglich und gewünscht, zur Minimierung des Schalldruckpegels folgende Maßnahmen einzeln oder in Kombination mit folgenden Maßnahmen ergriffen werden: 1) eine Art Expansionskammer zwischen Pneumatikmotor und Schalldämpfer einbauen, die die Pulsieren der Druckluft, 2) den Schalldämpfer über einen weichen, flexiblen Schlauch anschließen, der dem gleichen Zweck dient, und 3) den Schalldämpfer an einen Ort bringen, an dem die Geräusche niemanden stören.

Es ist auch zu bedenken, dass die anfänglich unzureichende Kapazität des Schalldämpfers (aufgrund eines Fehlers bei der Auswahl) oder seine (teilweise) Blockierung durch Verschmutzung während des Betriebs zu einem erheblichen Widerstand des Schalldämpfers gegen den abströmenden Druckluftstrom führen kann - was, führt wiederum zu einer Abnahme der Leistung des Pneumatikmotors. Wählen Sie (einschließlich Rücksprache mit uns) einen Schalldämpfer mit ausreichender Kapazität und überwachen Sie dann während des Betriebs seinen Zustand!

Eines der bedeutendsten Probleme unserer Zeit ist das Problem der Umweltverschmutzung. Jeden Tag stößt die Menschheit eine riesige Menge Kohlendioxid in die Atmosphäre aus. Jedes von einem Verbrennungsmotor angetriebene Auto schadet unserem Planeten und verschlimmert die Umweltsituation zusätzlich. Leider ist dies nicht alles. Das Energieproblem ist nicht weniger akut, denn die Ölreserven sind nicht endlos, die Benzinpreise steigen weiter und es gibt keinen Grund, sie zu senken. Auf der Suche nach alternativen Brennstoffquellen wurden viele Projekte erfunden, die jedoch alle entweder zu teuer oder ineffektiv sind. Obwohl einer von ihnen sehr vielversprechend aussieht. Demnach ist es möglich, dass ... Luft der neue Kraftstoff der Zukunft wird!

Klingt fantastisch, nicht wahr? Ist es möglich, dass ein Auto auf Luft fährt? Natürlich ist es möglich. Aber diese Luft ist nicht in der Form, in der wir sie jetzt atmen – um das Auto zu bewegen, braucht man Druckluft. Komprimierte und Hochdruckluft bewegt die Motorkolben und das Auto bewegt sich! Nachdem sie im Motor gearbeitet hat, kehrt die Luft absolut sauber in die Atmosphäre zurück. Der Tank reicht für 200 Kilometer und auch die Geschwindigkeit kann sich sehen lassen - bis zu 110 Stundenkilometer! (Seltsamerweise haben Automobil-Druckluftmotoren eine sehr lange Geschichte. Diese Technologie wurde erstmals in den achtziger Jahren des neunzehnten Jahrhunderts angewendet, als Louis Mekarski seine Erfindung namens "pneumatische Straßenbahn" patentieren ließ.) Dieses Auto ist nicht nur völlig umweltfreundlich freundlich, es wird seinem Besitzer auch deutlich Geld sparen! Eine volle Ladung Druckluft kostet 1,50 € und das Fahrzeug ist in wenigen Minuten wieder fahrbereit. Eineinhalb Euro sind beim Preis von zwei Litern Benzin praktisch gleich. Berechnen Sie, wie viel Ihr Auto mit zwei Litern zurücklegen wird - mit Sicherheit werden es weit weniger als 200 Kilometer sein. Immerhin kostet die tägliche Befüllung des Autos mit Druckluft nach kleinen und einfachen Berechnungen mindestens 10 Mal weniger! Der Erfinder dieses interessanten Konzepts, der unermüdliche Franzose Guy Negre, ehemaliger Formel-1-Ingenieur, arbeitet seit über zehn Jahren an seinem Projekt. Das ursprüngliche Schema des Motors, ähnlich einem herkömmlichen Verbrennungsmotor, ermöglichte es, ein Auto mit in Zylindern gespeicherter Druckluft zu fahren. Die Idee wurde von Nagrom genau aus der Konstruktion von Rennwagen übernommen, bei denen eine mit Druckluft aus einem speziellen Zylinder angetriebene Turbine zum Beschleunigen verwendet wird. Guy Nagre begann mit dem ursprünglichen Konzept eines Hybridautos, das bei niedrigen Drehzahlen mit Luft angetrieben wird und bei hohen Drehzahlen einen konventionellen Verbrennungsmotor antreibt. Dieses Auto wurde Mitte der 90er Jahre entwickelt, aber der Erfinder beschloss, noch weiter zu gehen. Über 10 Jahre harter Arbeit haben zu mehreren Modellen geführt, die ausschließlich mit Druckluft betrieben werden. Das Herzstück von Guy Negras "Air Car" ist ein Motor, der im Design einem herkömmlichen Verbrennungsmotor sehr ähnlich ist. Der Motor hat zwei Arbeits- und zwei Hilfszylinder. Warme Luft wird direkt aus der Atmosphäre angesaugt und zusätzlich erwärmt. Anschließend gelangt es in die Kammer, wo es mit auf -100 Grad Celsius abgekühlter Druckluft vermischt wird. Die Luft erwärmt sich schnell, dehnt sich stark aus und drückt den Hauptzylinderkolben, der die Kurbelwelle antreibt. Die ersten Prototypen eines reinen Luftfahrzeugs, geschaffen von den Franzosen von Guy Negra Motor Development International (MDI), wurden Anfang der 2000er Jahre demonstriert und nun ist es endlich zu einer großtechnischen Umsetzung dieser bemerkenswerten Entwicklung gekommen. Tata Motors, der größte Automobilhersteller Indiens, hat mit MDI vereinbart, die Lizenzproduktion eines kleinen dreisitzigen Druckluft-Eco-Fahrzeugs aufzunehmen. Das Modell MiniC.A.T ist mit einem 90ccm Kohlefaserzylinder ausgestattet. m Druckluft. Mit einer Luftbetankung kann das Auto 200 bis 300 km fahren, mit einer Höchstgeschwindigkeit von 110 km / h. Mit Hilfe der an der Tankstelle installierten Kompressoren wird es möglich sein, ihn in 2-3 Minuten zu betanken, für etwa 1,5 Euro. Eine alternative Befüllungsoption ist auch mit einem eingebauten Kompressor möglich, der an ein konventionelles Wechselstromnetz angeschlossen ist. Es dauert 3-4 Stunden, um den "Tank" vollständig zu füllen. Trotz der Tatsache, dass Strom hauptsächlich durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe erzeugt wird, erweist sich ein Luft-Ökoauto als viel effizienter als Autos mit Verbrennungsmotor. In Bezug auf die Effizienz übertrifft es herkömmliche Autos um das Zweifache und Elektroautos - um das 1,5-fache. Darüber hinaus zeichnet es sich durch das völlige Fehlen schädlicher Emissionen sowie eine äußerst einfache Wartung aus: Aufgrund des Fehlens einer Brennkammer kann das Öl im Motor nicht häufiger als alle 50.000 Kilometer gewechselt werden. Das Öko-Auto MiniC.A.T wird in vier Modifikationen produziert. Dazu gehören ein dreisitziger Pkw, ein fünfsitziges Taxi, ein Minivan und ein leichter Pickup. Die Autos werden für rund 5.500 £ (ungefähr 11.000 $) verkauft, was ziemlich erschwinglich ist. Tata plant, jährlich mindestens 3.000 "Air Cars" zu produzieren. Sie planen, sie in Europa und Indien zu verkaufen, aber wenn das Projekt an Popularität gewinnt, möglicherweise weltweit. Die Initiative der Indianer wurde von der amerikanischen Firma Zero Pollution Motors unterstützt, die die bevorstehende Markteinführung von Druckluftautos mit Guy Negre-Technologie auf dem amerikanischen Markt ankündigte. Zero Pollution Motors plant, CityCAT-Fahrzeuge mit einer Motorversion (6-Zylinder, 75-PS-Dual-Energy) zu produzieren, die den Betrieb in zwei Modi ermöglicht: einfach mit Druckluft oder mit geringem Kraftstoffverbrauch, um die Lufttemperatur in den Zylindern und dementsprechend Leistung. In diesem Modus verbraucht das Auto etwa 2,2 Liter Benzin pro 100 Kilometer außerhalb der Stadt. CityCAT ist ein sechssitziges Auto mit geräumigem Kofferraum. Die Karosserie besteht aus Fiberglasplatten, die an einem Aluminiumrahmen befestigt sind. Das Auto wird in der Lage sein, 60 Kilometer in der Stadt mit einer Luftzufuhr und außerhalb der Stadt mit niedrigem Benzinverbrauch zurückzulegen - 1360 Kilometer. Die Geschwindigkeit des Autos beim Arbeiten nur mit Druckluft beträgt 56 km / h, bei Verwendung von Benzin - 155 km / h. Die geschätzten Kosten für das Auto betragen 17,8 Tausend Dollar. Die erste Charge soll 2010 auf den Markt kommen. Hoffentlich ist dies nicht der letzte Schritt in der Entwicklung umweltfreundlicher Verkehrsmittel. Die Kritiken über das "Luftauto" in den Medien wurden jedoch allmählich von enthusiastisch zu skeptisch. Über sie - unten.

Im Jahr 2000 sagten zahlreiche Medien, darunter die Air Force, voraus, dass Anfang 2002 die Massenproduktion von Autos mit Luft anstelle von Kraftstoff beginnen würde.

Grund für diese kühne Aussage war die Präsentation eines Autos namens e.Volution auf der Auto Africa Expo2000, die in Johannesburg stattfand.

Der staunenden Öffentlichkeit wurde mitgeteilt, dass e.Volution rund 200 Kilometer ohne Nachtanken zurücklegen kann und dabei eine Geschwindigkeit von bis zu 130 km/h entwickelt. Oder für 10 Stunden bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 80 km/h. Es wurde bekannt, dass die Kosten für eine solche Fahrt den Besitzer von e.Volution 30 Cent kosten würden. Gleichzeitig wiegt das Auto nur 700 kg und der Motor wiegt 35 kg. Das revolutionäre neue Produkt wurde von der französischen Firma MDI (Motor Development International) vorgestellt, die sofort ihre Absicht bekannt gab, die Serienproduktion von Autos mit Druckluftmotor zu starten. Erfinder des Motors ist der französische Motoreningenieur Guy Negre, bekannt als Entwickler von Startern für Formel-1-Autos und Flugmotoren. Der Neger sagte, es sei ihm gelungen, einen Motor zu entwickeln, der ausschließlich mit Druckluft ohne Beimischung von herkömmlichem Kraftstoff betrieben wird. Der Franzose nannte seine Idee Zero Pollution, was bedeutet, dass keine Schadstoffe in die Atmosphäre abgegeben werden. Das Motto von Zero Pollution lautete „Einfach, wirtschaftlich und sauber“, d.h. Sicherheit und Umweltfreundlichkeit standen im Vordergrund. Das Prinzip des Motors, so der Erfinder, lautet: „Luft wird in einen kleinen Zylinder gesaugt und von einem Kolben auf einen Druck von 20 bar komprimiert. In diesem Fall erwärmt sich die Luft auf 400 Grad. Die heiße Luft wird dann in die Kugelkammer gedrückt. In der "Brennkammer", obwohl darin nichts brennt, wird kalte Druckluft aus den Zylindern unter Druck zugeführt, sie erwärmt sich sofort, dehnt sich aus, der Druck steigt stark an, der Kolben des großen Zylinders kehrt zurück und überträgt die Arbeitskraft auf die Kurbelwelle. Man kann sogar sagen, dass der „Luft“-Motor genauso funktioniert wie ein konventioneller Verbrennungsmotor, aber hier gibt es keine Verbrennung.“ Die Emissionen des Autos seien nicht gefährlicher als das durch die menschliche Atmung ausgestoßene Kohlendioxid, der Motor könne mit Pflanzenöl geschmiert werden und die Elektrik bestehe nur aus zwei Drähten. Es dauert etwa 3 Minuten, um ein solches Luftfahrzeug zu betanken. Vertreter von Zero Pollution sagten, dass es zum Betanken des "Luftautos" ausreicht, die Lufttanks unter dem Boden des Autos zu füllen, was etwa vier Stunden dauert. Zukünftig war jedoch geplant, "Luftfüllstationen" zu bauen, die 300-Liter-Flaschen in nur 3 Minuten befüllen können. Es wurde angenommen, dass der Verkauf von "Luftfahrzeugen" in Südafrika zu einem Preis von etwa 10.000 US-Dollar beginnen wird. Sie sprachen auch über den Bau von fünf Fabriken in Mexiko und Spanien sowie drei in Australien. Mehr als ein Dutzend Länder haben angeblich bereits eine Lizenz zur Herstellung des Autos erhalten, und das südafrikanische Unternehmen scheint einen Auftrag zur Produktion von 3.000 Autos erhalten zu haben, statt der geplanten Versuchscharge von 500 Einheiten. Doch nach lauten Äußerungen und allgemeinem Jubel geschah etwas. Plötzlich beruhigte sich alles und das „Luftauto“ war fast vergessen. Die Stille scheint umso bedrohlicher zu sein, seit vor einiger Zeit die offizielle Seite von Zero Pollution "ins Stocken geraten" ist. Der Grund ist lächerlich: Die Seite kommt angeblich mit einem riesigen Anfragestrom nicht zurecht. Die Macher der Site versprechen jedoch vage, sie eines Tages zu "verbessern". Das Aufkommen von Luftfahrzeugen auf den Straßen sollte eine ernsthafte Herausforderung für den traditionellen Verkehr darstellen. Es wird vermutet, dass die umweltfreundliche Entwicklung von den Autogiganten sabotiert wurde: In Anbetracht des drohenden Zusammenbruchs, als die von ihnen produzierten Benzinmotoren von niemandem gebraucht würden, beschlossen sie angeblich, "den Emporkömmling zu erwürgen". Diese Version wird von der Deutschen Welle teilweise bestätigt: „Autoraffinerien und Ölkonzerne halten das Auto mit Luftmotor einstimmig für ‚unfertig'. Dies ist jedoch auf ihre Voreingenommenheit zurückzuführen. Viele unabhängige Experten sind jedoch eher skeptisch, zumal eine Reihe großer Automobilkonzerne – zum Beispiel Volkswagen – bereits in den 70er und 80er Jahren in diese Richtung geforscht, sie dann aber wegen ihrer völligen Sinnlosigkeit eingeschränkt haben.“ Umweltschützer sind ähnlicher Meinung: „Es wird sehr lange dauern, die Autohersteller davon zu überzeugen, mit der Produktion von ‚Luft'-Motoren zu beginnen. Autofirmen haben bereits riesige Summen ausgegeben, um mit Elektroautos zu experimentieren, die sich als unbequem und teuer erwiesen haben. Sie brauchen keine neuen Ideen mehr.“ Zero Pollution - Null-Emissions-Motoren. Außerdem sind sie leicht und kompakt. Die Deutsche Welle weist aber darauf hin, dass in verschiedenen Veröffentlichungen „die Beschreibung des Motors und die schematische Darstellung seines Betriebs mit Ungenauigkeiten und Fehlern sündigen und zudem die Versionen in verschiedenen Sprachen nicht nur erheblich, sondern manchmal auch unterschiedlich sind“. direkt widersprechen. Fast jede Edition hat ihre eigenen technischen Parameter, die sich von anderen unterscheiden. Der Zahlenbereich ist so groß, dass man sich unwillkürlich fragt: Beziehen sie sich wirklich auf das gleiche Auto? Ein weiteres seltsames Muster ist, dass sich mit jeder nächsten Veröffentlichung die Parameter des Autos verbessern: entweder die Leistung steigt, dann sinkt der Preis, dann nimmt die Masse ab, dann steigt die Kapazität der Zylinder. Zweifel sind hier also durchaus angebracht und berechtigt. Es ließ jedoch nicht lange auf sich warten. Wahrscheinlich werden wir schon im kommenden Jahr mit Sicherheit wissen, was dieser von MDI entwickelte Druckluftmotor ist – eine Revolution in der Automobilindustrie oder im wahrsten Sinne des Wortes eine „durchgebrannte“ Sensation“. Gut möglich, dass die Intrige mit dem „Luftwagen“ auch 2002 nicht gelöst wird. Durch langwierige Informationssuche im Web wurde eine quasi "live"-Site entdeckt, die 2003 die Serienproduktion revolutionärer Autos verspricht. Übrigens wurden bei der Suche viele interessante Dinge zum Thema "Luft" gefunden. Kurios ist, dass auf der internationalen Spielwarenmesse im Februar 2001 in Nürnberg die kanadische Firma Spin Master ihren Kunden ein Modell eines mit Druckluftmotor ausgestatteten Flugzeugs anbot. Der Minitank kann mit jeder Pumpe aufgepumpt werden und die Propeller bringen das Originalspielzeug in den Himmel. Außerdem gibt es im Internet ein kommerzielles Angebot, das sich offenbar an die Moskauer Regierung richtet. In diesem Dokument lädt ein Großstadtunternehmen Beamte ein, "sich mit dem Vorschlag des Autokonzerns MDI (Frankreich) zur Herstellung absolut umweltfreundlicher und sparsamer Autos in Moskau vertraut zu machen". Es gab auch einen Vorschlag von V.A.Konoshchenko, der über das von ihm erfundene Auto berichtet, das mit Druckluft fährt und eine Beschreibung des Geräts beifügt. Aufgefallen ist mir auch die Erfindung von Rais Shaimukhametov - "Sadokhod", die "mit Druckluft angetrieben wird: Unter der Haube befindet sich ein kleiner Motor und ein Serienkompressor. Die Luft rotiert unabhängig voneinander zwei Blöcke (links und rechts) exzentrischer Rotoren (Kolben). Die Rotoren im Block sind durch eine Raupenkette durch die Laufräder verbunden. Daraus ergab sich ein doppelter Eindruck: Einerseits ist die Geschichte mit dem französischen "Luftfahrzeug" nicht ganz klar, und andererseits ist das Gefühl, dass der "Luft"-Transport für a lange Zeit, und vor allem aus irgendeinem Grund in Russland. Und noch dazu aus dem vorletzten Jahrhundert. Es gibt Hinweise darauf, dass ein 33-Meter-U-Boot mit Druckluftmotor, das vom Autodidakten I. F. Aleksandrovsky entworfen wurde, im Sommer 1865 vom Stapel lief, eine Reihe von Tests erfolgreich bestanden und erst danach sank. NEGRO'S MASCHINE - BLOOLING SENSATION Eine schillernde Idee - ein Druckluftauto - entpuppte sich als Mythos Sergey LESKOV Die bekannten Ölreserven auf der Erde reichen nicht länger als 50 Jahre. Sie versuchen, Benzin zu ersetzen, das unter anderem die Hauptquelle der Luftverschmutzung in Großstädten ist. Und Flüssigerdgas und alle Arten von synthetisierten Gasen und Flüssigkeiten und sogar Alkohol. Lange Zeit wurden Hoffnungen auf ein Elektroauto gesetzt, doch seine technischen Eigenschaften sind gering, und die Nutzung des Energieträgers erwies sich als Problem für die Umwelt. Und hier ist eine neue, atemberaubende Idee - ein Druckluftauto. Der französische Ingenieur Guy Negro hat sich mit seinen Startern für Formel-1-Autos und Flugmotoren einen Namen in der Automobilwelt gemacht. In seinem Design-Dossier befinden sich 70 Patente. Das deutet darauf hin, dass der Neger kein Autodidakt unter denen ist, die mit ihren Entdeckungen alle Autokonzerne der Welt ärgern. Vor einigen Jahren gründete der angesehene Neger die Firma MDI (Motor Development International), die sich mit der Entwicklung von Druckluftmotoren beschäftigte. Die erste Reaktion eines jeden Experten ist Unsinn, Laune und wieder Unsinn. Doch schon 1997 interessierte sich in Mexiko die parlamentarische Verkehrskommission für diese Entwicklung, Spezialisten besuchten das Werk in Brignola und unterzeichneten eine Vereinbarung über den schrittweisen Ersatz aller 87.000 Taxis in Mexiko-Stadt, der am meisten gebissenen Hauptstadt der Welt, durch Autos mit sauberem "Ausatmen". Vor zwei Jahren wurde auf der Auto Africa Expo 2000 ein Concept Car des Negra-Teams namens e. Votum. Als Treibstoff verwendete er wie versprochen Druckluft. In Johannesburg wurde auf der Welle des allgemeinen Interesses 2002 der Serienstart des Wunderautos mit dem Zero-Pollution-Motor angekündigt. In Südafrika sollte es 3 Tausend e machen. Votum. Das ernannte Jahr ist im Hof. Wo ist das "Luftfahrzeug"? Es gibt viele Veröffentlichungen zu diesem Thema, aber die Eigenschaften sind sprunghaft, als ob es sich nicht um Technik, sondern um einen Araberhengst handelt. Wenn Sie alle Protokolle mitteln, erhalten Sie folgendes Porträt: e. Der Volution wiegt 700 kg und der Zero Pollution-Motor wiegt 35 kg. Das Auto kann 200 km fahren, ohne zu tanken. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 130 km/h. Bei einer Geschwindigkeit von 80 km / h kann es sich 10 Stunden lang bewegen. Geschätzter Preis - 10 Tausend Dollar. Es braucht Energie, um Luft in Zylinder zu pumpen, und auch Kraftwerke sind eine Quelle der Umweltverschmutzung. Die Autoren des Projekts berechneten den Wirkungsgrad in der Kette "Raffinerie - Auto" für einen Benzin-, Elektro- und Luftmotor: 9, 13 bzw. 20 %. Das heißt, der "Luftauslass" liegt mit deutlichem Vorsprung vorn. Das Auftanken selbst dauert ca. 4 Stunden, und die Zylinder sind unter dem Boden versteckt. Das Funktionsprinzip des "Entlüfters" unterscheidet sich nicht vom Verbrennungsmotor. Nein, mangels Brennstoff, nur die Verbrennung selbst. Außerdem gibt es keine Zündsysteme, Kraftstoffeinspritzsysteme oder einen Gastank. Die Luft in den Zylindern steht unter einem Druck von 200 Atmosphären. Die Idee der Konstrukteure ist folgende: Ein Teil des Abgases wird in einen kleinen Zylinder gesaugt und von einem Kolben auf einen Druck von 20 Atmosphären komprimiert. Auf 400 Grad erhitzte Luft wird in die Kammer gedrückt, die analog zur Brennkammer ist. Er wird mit Druckluft aus Flaschen versorgt. Es erwärmt sich – und dadurch bewegt sich der Zylinderkolben und überträgt die Arbeitskraft auf die Kurbelwelle. Je näher wir uns dem angekündigten Release-Datum nähern, desto deutlicher wird die Inkonsistenz in den Veröffentlichungen zu diesem Thema. Es scheint, dass das Team von Guy Negra vor ernsthaften technischen Problemen steht. Um die Situation zu klären, wandte sich "Izvestia-Nauka" an die maßgeblichen Spezialisten unseres Landes vom Staatlichen Wissenschaftszentrum "Research Automotive and Automotive Institute (NAMI)". „Wir haben den Betriebszyklus dieses Motors berechnet“, sagte Vladislav Luksho, Leiter der Abteilung Gasflaschenausrüstung bei NAMI. - Dies ist ein weiterer Versuch, die grundlegenden Naturgesetze zu täuschen, die Regeln der Thermodynamik zu umgehen. Sie können diese Idee entwickeln: Lassen Sie den Fahrer mit den Füßen Luft pumpen. Die Idee eines Druckluftmotors ist absurd, weil sein Wirkungsgrad sehr gering ist. Die aus der mechanischen Kompression pro Kilogramm Gewicht gewonnene Energie ist 20-30 mal geringer als die chemische Energie von Kohlenwasserstoff-Brennstoffen. Benzin hat keine Konkurrenten. Nur die Atomenergie hat höhere Indikatoren. Dies z. Die Volution wird nur kurze Distanzen zurücklegen können, wie luftbetriebene Spielzeuge fliegen. Skepsis gegenüber einem Druckluftmotor bedeutet keineswegs, da sind sich die Experten von NAMI sicher, dass Versuche, eine Alternative zum Benzinmotor zu finden, zum Scheitern verurteilt sind. Bei Propan-Butan-Gasmotoren konnten bereits tolerierbare Eigenschaften erreicht werden, die in der Kraftstoffwärmeübertragung einem Ottomotor nur um das 1,5-fache unterlegen sind. In Fortsetzung der Vorsätze von Chonkas Freundin Gladyshev wird versucht, den Biogasmotor, der aus Abfällen aller Art gewonnen wird, zu beherrschen. Wasserstoff hat große Perspektiven und die Möglichkeiten seiner Verwendung sind sehr vielfältig - von Additiven über Benzin bis hin zur Verflüssigung oder Verwendung in Form von Verbindungen mit Metallen (Hydriden). Nach den neuesten Entwicklungen von NAMI ist es besser, Wasserstoff nicht zu verbrennen: Er reagiert im Brennelement, es entsteht ein elektrischer Strom, der in mechanische Energie umgewandelt wird. Eine andere Möglichkeit ist Alkohol, der energetisch „stärker“ ist als Benzin, wenn auch „schwächer“ als Benzin. Alkoholmotoren sind in Brasilien weit verbreitet. Es stimmt, in Russland lohnt es sich nicht einmal, über die Einführung dieses Designs zu sprechen - es ist einfach dumm.

In den meisten Ländern der Welt sind Autos mit Verbrennungsmotor noch immer das Hauptverkehrsmittel. In den Ländern der „goldenen Milliarde“, wo die Anforderungen an Autos viel höher sind, sieht die Situation anders aus – dort werden Autos, die mit Strom und anderen alternativen Kraftstoffen betrieben werden, zur führenden Richtung in der Produktion.

Das Aufkommen des Elektrofahrzeugs als neuer Standard in der Automobilindustrie hat jedoch die Initiative von Wissenschaftlern und Entwicklern neuer Fahrzeugtypen nicht gestoppt.

In den letzten zwanzig Jahren sind weltweit viele verschiedene Autoprototypen entstanden: Wasserstoffkraftstoff, Biokraftstoff, Sonnenkollektoren usw. Es kann jedoch nicht mit Sicherheit gesagt werden, dass irgendeine dieser Alternativen reale Aussichten hat, mit "traditionellen" Benzinautos und Elektrofahrzeugen zu konkurrieren.

Das Problem dabei ist, dass immer die Einfachheit und der geringe Herstellungsaufwand ausschlaggebend sind und wenn eine Alternative unrentabel ist, alle anderen Vorteile nicht mehr ins Gewicht fallen.

In einer solchen Situation haben die Experimente großer Autokonzerne viel bessere Chancen auf Anerkennung und Massenproduktion. Ein Beispiel für diese Entwicklung ist der Air Hybrid, eine innovative Hybrideinheit bestehend aus einem fortschrittlichen Verbrennungsmotor und einem hydraulischen Kompressor, die von PSA Peugeot Citroen entwickelt und gebaut wurde.

Dieser französische Konzern, der das Potenzial zweier bekannter Automobilunternehmen vereint, hat sich zum Ziel gesetzt, einen neuen Motortyp zu entwickeln, bei dem Druckluft anstelle von Strom verwendet wird. Air Hybrid ist ein erfolgreicher Abschluss der nächsten Stufe des Unternehmensprogramms, das darauf abzielt, den Kraftstoffverbrauch von Markenautos auf den Rekordwert von 2 Litern pro 100 Kilometer zu senken.

Der revolutionäre Air Hybrid besteht darin, dass ein solcher Motor in drei Modi gleichzeitig betrieben werden kann - nur mit Druckluft, mit Benzin sowie gleichzeitig mit Luft und Benzin. Einer der Hauptvorteile einer solchen Lösung ist eine deutliche Gewichtsreduzierung, die an sich auch ein wichtiger Faktor für den Kraftstoffverbrauch ist.

Das Hydrauliksystem ist nicht nur leichter, sondern auch deutlich günstiger in der Herstellung als ein herkömmliches batteriebasiertes System. Außerdem ist die Hydraulik zuverlässiger - damit werden viele komplexe elektronische Systeme überflüssig, von denen es in einem normalen Auto zu viele gibt und die alles steuern - vom Anlassen des Motors bis zum eingebauten Alkoholtester.

Es sei darauf hingewiesen, 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, einem angepassten Umlaufgetriebe, bei dem anstelle eines Elektromotors ein hydraulischer Kompressor zum Einsatz kommt.

Im Prototyp befinden sich unter dem Boden des Autos zwei Zylinder mit Druckluft - einer mit Niederdruck und der andere mit Hochdruck.

Auf Druckluft kann sich ein solches Auto mit Geschwindigkeiten von bis zu 70 km / h bewegen, was für Städtereisen optimal ist. Wenn Sie die Geschwindigkeit erhöhen müssen, können Sie auf den Benzinmotor umschalten, und für extreme Beschleunigung arbeiten die Motoren zusammen.