Ekologia zużycia Silnik: Indyjski producent Tata, znany na całym świecie producent tanich pojazdów, wypuścił pierwszy na świecie samochód produkcyjny z silnikiem napędzanym sprężonym powietrzem.

Znana na całym świecie z produkcji tanich pojazdów indyjska firma Tata wypuściła pierwszy na świecie seryjnie produkowany samochód z silnikiem napędzanym sprężonym powietrzem.

Tata OneCAT waży 350 kg i może przejechać 130 km sprężonego powietrza do 300 atmosfer, przy jednoczesnym przyspieszeniu do 100 km na godzinę.

Według twórców możliwe jest osiągnięcie takich wskaźników tylko przy możliwie pełnych zbiornikach, spadek gęstości powietrza, w którym doprowadzi do zmniejszenia prędkości maksymalnej.

Aby wypełnić cztery cylindry z włókna węglowego znajdujące się pod dnem pojazdu o długości 2 i średnicy ćwierć metra, każdy wymaga 400 litrów sprężonego powietrza pod ciśnieniem 300 barów. Co więcej, możesz tankować Tata OneCAT zarówno na stacji kompresorowej (zajmie to 3-4 minuty), jak i ze sklepu domowego. W tym drugim przypadku „zamiana” za pomocą mini-kompresora wbudowanego w maszynę potrwa od trzech do czterech godzin.

Nawiasem mówiąc, cylindry z włókna węglowego nie wybuchają po uszkodzeniu, ale tylko pękają, uwalniając powietrze na zewnątrz.

W przeciwieństwie do pojazdów elektrycznych z akumulatorami, które mają problemy z recyklingiem i niską wydajnością cyklu ładowania-rozładowania (od 50% do 70% w zależności od poziomu prądu ładowania i rozładowania), maszyna na sprężone powietrze jest dość ekonomiczna i przyjazna dla środowiska.

„Paliwo lotnicze” jest stosunkowo tanie, jeśli przełożysz je na ekwiwalent gazu, okaże się, że samochód wydaje około litra na 100 kilometrów.

W samochodach pneumatycznych przeważnie nie ma przekładni, ponieważ silnik pneumatyczny natychmiast wytwarza maksymalny moment obrotowy - nawet gdy jest nieruchomy. Ponadto silnikowi pneumatycznemu praktycznie nie trzeba zapobiegać: standardowy przebieg między dwiema inspekcjami technicznymi wynosi 100 tysięcy km, a olej - 50 litrów oleju wystarcza na 50 tysięcy kilometrów biegu (około 30 litrów oleju byłoby potrzebne w zwykłym samochodzie).

Tata OneCAT ma czterocylindrowy silnik o pojemności 700 kostek i wadze tylko 35 kg. Działa na zasadzie mieszania sprężonego powietrza z zewnętrznym powietrzem atmosferycznym. Ta jednostka napędowa przypomina konwencjonalny silnik spalinowy, ale jego cylindry mają różne średnice - dwa małe, napędzane i dwa duże, pracujące. Gdy silnik pracuje, powietrze zewnętrzne jest zasysane do małych cylindrów, sprężane przez tłoki i podgrzewane, a następnie wtłaczane do dwóch cylindrów roboczych, gdzie jest mieszane z zimnym sprężonym powietrzem pochodzącym ze zbiornika. W rezultacie mieszanina powietrza rozszerza się i napędza tłoki robocze, które z kolei uruchamiają wał korbowy silnika.

Ponieważ w takim silniku nie dochodzi do spalania, mocą wyjściową jest tylko czyste powietrze wylotowe.

Po obliczeniu całkowitej efektywności energetycznej w łańcuchu „rafineria ropy naftowej - samochód” dla trzech rodzajów napędów - benzyny, elektryczności i powietrza, twórcy stwierdzili, że wydajność napędu pneumatycznego wynosi 20%, co stanowi ponad dwukrotność wydajności standardowego silnika benzynowego i półtora raza Sprawność napędu elektrycznego. Ponadto sprężone powietrze może być gromadzone w przyszłości przy użyciu niestabilnych odnawialnych źródeł energii, takich jak generatory wiatrowe - wtedy można uzyskać jeszcze wyższą wydajność.

Jak zauważają twórcy, gdy temperatura obniża się do -20 ° C, zasilanie energią napędu pneumatycznego zmniejsza się o 10% bez żadnych innych szkodliwych skutków dla jego działania, podczas gdy rezerwa energii akumulatorów elektrycznych zmniejsza się około 2 razy.

Ponadto powietrze wywiewane wykorzystywane w silniku pneumatycznym ma niską temperaturę i może być wykorzystywane do chłodzenia kabiny pasażerskiej w upalne dni. Właściciel Tata OneCAT będzie musiał wydawać energię tylko na ogrzewanie samochodu w zimnych porach roku.

Tata OneCAT, o prostej konstrukcji, został zaprojektowany przede wszystkim do użytku w taksówkach. opublikowane

Silniki pneumatyczne (silniki pneumatyczne)

Silniki powietrzne, są to silniki powietrzne, są urządzeniami, które przekształcają energię sprężonego powietrza w pracę mechaniczną. W szerokim znaczeniu tego słowa, mechaniczna praca silnika pneumatycznego jest rozumiana jako ruch liniowy lub obrotowy - niemniej jednak silniki powietrzne wytwarzające liniowy ruch posuwisto-zwrotny są częściej określane jako cylindry powietrzne, a termin „silnik pneumatyczny” jest zwykle kojarzony z obrotem wału. Z kolei obrotowe silniki powietrzne są podzielone, zgodnie z zasadą ich pracy, na obrotowe (są blaszkowate) i tłokowe - Parker produkuje oba typy.

Uważamy, że wielu odwiedzających naszą stronę nie jest gorszych od nas, którzy znają silnik pneumatyczny, czym są, jak je wybrać i inne problemy związane z tymi urządzeniami. Tacy goście prawdopodobnie chcieliby natychmiast przejść do informacji technicznych na temat oferowanych przez nas silników pneumatycznych:

• Seria P1V-P: tłok promieniowy, 74 ... 228 W.
• Seria P1V-M: Płytka, 200 ... 600 W.
• Seria P1V-S: płyta, 20 ... 1200 W, stal nierdzewna
• Seria P1V-A: płytkowa, 1,6 ... 3,6 kW
• Seria P1V-B: łopatka, 5,1 ... 18 kW

Dla naszych gości, którzy nie są tak obeznani z silnikami pneumatycznymi, przygotowaliśmy dla nich podstawowe informacje o charakterze referencyjnym i teoretycznym, które, mamy nadzieję, mogą być przydatne dla kogoś:

Silniki pneumatyczne istnieją od około dwóch wieków, a dziś są dość szeroko stosowane w sprzęcie przemysłowym, narzędziach ręcznych, w lotnictwie (jako rozruszniki) i w niektórych innych obszarach.

Istnieją również przykłady zastosowania silników pneumatycznych w konstrukcji samochodów pracujących na sprężonym powietrzu - najpierw u zarania przemysłu motoryzacyjnego w XIX wieku, a następnie w trakcie nowego zainteresowania nie-olejowymi silnikami samochodowymi od lat 80. XX wieku - niestety ten drugi rodzaj aplikacji jest nadal mało obiecujący.

Głównymi „konkurentami” silników powietrznych są silniki elektryczne, które twierdzą, że są stosowane w tych samych obszarach, co silniki powietrzne. Można zauważyć następujące ogólne zalety silników pneumatycznych nad silnikami elektrycznymi:
- silnik pneumatyczny zajmuje mniej miejsca niż odpowiadający mu silnik elektryczny w podstawowych parametrach
- silnik pneumatyczny jest zwykle kilka razy lżejszy niż odpowiedni silnik elektryczny
- silniki powietrzne bez problemu wytrzymują wysokie temperatury, silne wibracje, wstrząsy i inne wpływy zewnętrzne
- większość silników pneumatycznych jest w pełni odpowiednia do użytku w niebezpiecznych miejscach i posiada certyfikat ATEX
- silniki pneumatyczne są czymś znacznie więcej niż silnikami elektrycznymi, tolerancyjnymi dla rozruchów / zatrzymań
- konserwacja silników pneumatycznych jest znacznie łatwiejsza niż elektryczna
- silniki powietrzne są standardowo w stanie cofać
- generalnie silniki pneumatyczne są znacznie bardziej niezawodne niż silniki elektryczne - ze względu na prostotę konstrukcji i niewielką liczbę ruchomych części

Oczywiście pomimo tych zalet dość często stosowanie silników elektrycznych jest bardziej skuteczne zarówno z technicznego, jak i ekonomicznego punktu widzenia; jednak w przypadku zastosowania siłownika pneumatycznego jest to zwykle spowodowane jedną lub większą liczbą powyższych zalet.

Zasada działania i silnik powietrzny płytowy urządzenia

Zasada działania płytowego silnika powietrznego
1 - obudowa wirnika (cylinder)
2 - wirnik
3 - ostrza
4 - sprężyna (popycha ostrza)
5 - kołnierz końcowy z łożyskami

Oferujemy silniki pneumatyczne dwóch typów: tłok i łopatki (są one również łopatkami); jednocześnie te ostatnie są prostsze, bardziej niezawodne, idealne, a zatem wspólne. Ponadto są one zwykle mniejsze niż silniki pneumatyczne tłokowe, co ułatwia ich instalację w kompaktowych obudowach wykorzystujących je urządzeń. Zasada działania łopatkowego silnika elektrycznego jest praktycznie przeciwna do zasady działania łopatkowego kompresora: w sprężarce zastosowanie obrotu (z silnika elektrycznego lub silnika spalinowego) na wale powoduje obrót wirnika z łopatkami wychodzącymi z jego rowków, a tym samym skrócenie komór sprężania; w silniku pneumatycznym sprężone powietrze jest dostarczane do łopat, co powoduje obrót wirnika - to znaczy energia sprężonego powietrza zamieniana jest na pracę mechaniczną w silniku powietrznym (ruch obrotowy wału).

Silnik powietrzny łopatki składa się z korpusu cylindra, w którym wirnik jest umieszczony na łożyskach - ponadto jest on umieszczony nie bezpośrednio na środku wnęki, ale z przesunięciem względem tego drugiego. Rowki są wycinane na całej długości wirnika, do którego wkładane są ostrza wykonane z grafitu lub innego materiału. Łopatki są wylewane z rowków wirnika przez działanie sprężyn, dociskając do ścianek obudowy i tworząc wnękę - komorę roboczą między nią, obudową i powierzchniami wirnika.

Sprężone powietrze jest dostarczane do wlotu komory roboczej (może być dostarczane z obu stron) i popycha łopaty wirnika, co z kolei powoduje obrót tego ostatniego. Sprężone powietrze przechodzi we wnęce między płytkami a powierzchniami obudowy i wirnikiem do wylotu, przez który jest uwalniane do atmosfery. W silnikach powietrznych płytowych moment obrotowy jest określony przez powierzchnię łopat poddaną działaniu ciśnienia powietrza i poziom tego ciśnienia.

Jak wybrać silnik pneumatyczny?

n	prędkość
M.	moment obrotowy
P.	moc
Q	zużycie LW
	Możliwy tryb działania
	Optymalna praca
	Wysokie zużycie (nie zawsze)

Dla każdego silnika pneumatycznego można narysować wykres pokazujący zależność momentu obrotowego M i mocy P, a także zużycia sprężonego powietrza Q, od prędkości obrotowej n (przykład pokazano na rysunku po prawej stronie).

Jeśli silnik pracuje na biegu jałowym lub obraca się w trybie swobodnym bez obciążenia wału wyjściowego, nie wytwarza żadnej mocy. Zazwyczaj maksymalna moc rozwija się, gdy silnik hamuje do około połowy maksymalnej prędkości.

Jeśli chodzi o moment obrotowy, w trybie swobodnego obrotu jest on równy zero. Natychmiast po tym, jak silnik zacznie hamować (gdy pojawi się obciążenie), moment obrotowy zaczyna rosnąć liniowo, aż silnik wstanie. Nie można jednak podać dokładnej wartości początkowego momentu obrotowego - z tego powodu, że łopatki (lub tłoki silnika pneumatycznego tłoka) mogą znajdować się w różnych pozycjach, gdy całkowicie się zatrzymają; zawsze wskazują tylko minimalny początkowy moment obrotowy.

Należy zauważyć, że niewłaściwy wybór silnika pneumatycznego jest obciążony nie tylko nieefektywnością jego pracy, ale także większym zużyciem: przy dużych prędkościach łopaty zużywają się szybciej; przy niskich prędkościach i wysokim momencie obrotowym części przekładni zużywają się szybciej.

Normalny wybór: musisz znać moment obrotowy M i prędkość n

W tradycyjnym podejściu do wyboru silnika pneumatycznego rozpoczyna się od ustalenia momentu obrotowego przy dowolnej określonej pożądanej prędkości. Innymi słowy, aby wybrać silnik, musisz znać wymagany moment obrotowy i prędkość. Ponieważ, jak zauważyliśmy powyżej, maksymalna moc rozwija się przy około ½ maksymalnej (swobodnej) prędkości silnika pneumatycznego, najlepiej wybrać silnik pneumatyczny, który wyświetla wymaganą prędkość i moment obrotowy przy wartości mocy zbliżonej do maksymalnej. Dla każdej jednostki istnieją odpowiednie harmonogramy określające jej przydatność do określonego zastosowania.

Mała wskazówka:  ogólnie rzecz biorąc, możesz wybrać silnik pneumatyczny, który przy maksymalnej mocy zapewnia nieco wyższą prędkość i moment obrotowy niż wymagane, a następnie dostosuj je, dostosowując ciśnienie za pomocą reduktora ciśnienia i / lub przepływu sprężonego powietrza za pomocą ogranicznika przepływu.

Jeśli moment siły M i prędkości n nie jest znany

W niektórych przypadkach moment obrotowy i prędkość nie są znane, ale znana jest wymagana prędkość ładunku, moment dźwigni (wektor promienia lub, prościej, odległość od środka przyłożenia siły) i zużycie energii. Na podstawie tych parametrów można obliczyć moment obrotowy i prędkość:

Na początku, chociaż ten wzór nie pomaga bezpośrednio w obliczeniu wymaganych parametrów, wyjaśnimy, jaka jest moc (w przypadku silników powietrznych jest to siła obrotowa). Zatem siła (siła) jest iloczynem masy i przyspieszenia grawitacji:

Gdzie
F to pożądana moc [N] (pamiętaj o tym ),
m jest masą [kg],
g - przyspieszenie ziemskie [m / s²], w Moskwie ≈ 9,8154 m / s²

Na przykład na ilustracji po prawej stronie bębna zamocowanego na wale wyjściowym silnika pneumatycznego zawieszony jest ciężar 150 kg. Rzeczy dzieją się na Ziemi, w mieście Moskwa, a przyspieszenie ziemskie wynosi około 9,8154 m / s². W tym przypadku siła wynosi około 1472 kg · m / s² lub 1472 N. Ponownie powtarzamy, że ten wzór nie jest bezpośrednio związany z metodami wyboru oferowanych przez nas silników powietrznych.

Moment obrotowy, to także moment siły, jest siłą przyłożoną do obrotu obiektu. Moment siły jest iloczynem siły obrotowej (obliczonej według powyższego wzoru) i odległości od środka do punktu jego przyłożenia (moment dźwigni lub, prościej, odległość od środka wału silnika pneumatycznego do, w tym przypadku, powierzchni bębna przymocowanej do wału). Obliczamy moment siły (również się obraca, to jest moment obrotowy):

Gdzie
M jest pożądanym momentem siły (momentu obrotowego) [N · m],
m jest masą [kg],
g - przyspieszenie ziemskie [m / s²], w Moskwie ≈ 9,8154 m / s²
r - moment dźwigni (promień od środka) [m]

Na przykład, jeśli średnica wału + bębna wynosi 300 mm \u003d 0,3 m, a odpowiednio moment dźwigni \u003d 0,15 m, wówczas moment obrotowy wyniesie około 221 Nm. Moment obrotowy jest jednym z niezbędnych parametrów do wyboru silnika pneumatycznego. Zgodnie z powyższym wzorem można go obliczyć na podstawie wiedzy o masie i momencie dźwigni (w zdecydowanej większości przypadków różnice w przyspieszeniu grawitacyjnym można pominąć ze względu na rzadkie zastosowanie silników pneumatycznych w przestrzeni kosmicznej).

Prędkość obrotową wirnika silnika pneumatycznego można obliczyć, znając prędkość ruchu translacyjnego obciążenia i moment dźwigni

Gdzie
n jest pożądaną prędkością obrotową [min -1],
v jest prędkością ruchu translacyjnego obciążenia [m / s],
r jest momentem dźwigni (promień od środka) [m],
π - stała 3,14
Współczynnik korygujący 60 jest wprowadzany do wzoru w celu konwersji obrotów na sekundę na wygodniejsze dla percepcji i bardziej powszechnie stosowane obroty na minutę w dokumentacji technicznej.

Na przykład przy proponowanej prędkości translacyjnej 1,5 m / s i zaproponowanym momencie dźwigni (promień) 0,15 m, aw poprzednim przykładzie wymagana prędkość obrotowa wału wyniesie około 96 obr / min. Prędkość obrotowa jest kolejnym parametrem niezbędnym do wyboru silnika pneumatycznego. Stosując powyższy wzór, można go obliczyć, znając moment dźwigni i prędkość progresywnego ruchu ładunku.

Gdzie
P - wymagana moc [kW] (pamiętaj o tym ),
M jest momentem siły, jest to moment obrotowy [N · m],
n jest prędkością obrotową [min -1],
9550 jest stałą (równą 30 / π dla konwersji prędkości z radianów / s na obroty / min, pomnożonej przez 1000 w celu konwersji watów na bardziej czytelne i bardziej powszechne kilowaty w dokumentacji technicznej)

Na przykład, jeśli moment obrotowy wynosi 221 N · m przy prędkości 96 min -1, wymagana moc wyniesie około 2,2 kW. Oczywiście odwrotność można również wywnioskować z tego wzoru: do obliczenia momentu obrotowego lub prędkości obrotowej wału silnika pneumatycznego.

Rodzaje przekładni (skrzynia biegów)

Z reguły wał silnika pneumatycznego jest podłączony do odbiorcy obrotu nie bezpośrednio, ale poprzez reduktor przekładni zintegrowany z konstrukcją silnika pneumatycznego. Skrzynie biegów są dostępne w różnych typach, z których główne to przekładnie planetarne, helikoidalne i ślimakowe.

Przekładnia planetarna

Przekładnie planetarne  charakteryzuje się wysoką wydajnością, niską bezwładnością, zdolnością do tworzenia wysokich przełożeń przekładni, a także niewielkich, w stosunku do wytworzonego momentu obrotowego, wymiarów. Wał wyjściowy znajduje się zawsze w środku obudowy przekładni planetarnej. Części przekładni planetarnej są smarowane smarem, co oznacza, że \u200b\u200bsilnik pneumatyczny z taką przekładnią można zamontować w dowolnym pożądanym położeniu.
+ małe wymiary montażowe
+ swoboda wyboru pozycji instalacji
+ proste połączenie kołnierzowe
+ lekka waga
+ wał wyjściowy znajduje się pośrodku
+ wysoka wydajność pracy

Sprzęt helikoidalny

Transmisje helikoidalne  również bardzo skuteczny. Kilka etapów redukcji pozwala osiągnąć wysokie przełożenia. Wygoda i elastyczność instalacji jest ułatwiona dzięki centralnej lokalizacji wału wyjściowego i możliwości zainstalowania silnika pneumatycznego ze śrubową przekładnią zarówno na kołnierzu, jak i na zębatkach.

Jednak takie skrzynie biegów są smarowane przez natryskiwanie oleju (istnieje rodzaj „kąpieli olejowej”, w której ruchome części skrzyni biegów powinny zawsze być częściowo zanurzone), dlatego pozycja silnika pneumatycznego z taką przekładnią musi być wcześniej ustalona - biorąc to pod uwagę, zostanie to określone i odpowiednią ilość oleju do napełnienia przekładni oraz położenie wlewu i armatury spustowej.
+ wysoka wydajność
+ łatwy montaż za pomocą kołnierza lub stojaków
+ stosunkowo niska cena
- potrzeba wcześniejszego zaplanowania miejsca instalacji
- większa masa niż przekładnie planetarne lub ślimakowe, masa

Przekładnia ślimakowa

Przekładnie ślimakowe różnią się stosunkowo prostą konstrukcją, opartą na śrubie i kole zębatym, więc za pomocą takiej skrzyni biegów można uzyskać wysokie przełożenia przy małych gabarytach. Jednak skuteczność przekładni ślimakowych jest znacznie niższa niż planetarna lub helikoidalna.

Wał wyjściowy jest skierowany pod kątem 90 ° w stosunku do wału silnika pneumatycznego. Montaż motoreduktora ślimakowego jest możliwy zarówno przez kołnierz, jak i na słupkach. Jednak, podobnie jak w przypadku przekładni helikoidalnych, jest to nieco skomplikowane przez fakt, że przekładnie ślimakowe, podobnie jak przekładnie helikoidalne, również wykorzystują smarowanie natryskowe - dlatego położenie montażowe takich układów musi być również znane z góry, ponieważ wpłynie to na objętość oleju wlewanego do skrzyni biegów, a także położenie połączeń wlotowych i spustowych.
+ niska, w stosunku do przełożenia, masa
+ stosunkowo niska cena
- stosunkowo niska wydajność
- musisz wcześniej znać pozycję montażową
+/- wał wyjściowy jest ustawiony pod kątem 90 ° do wału silnika pneumatycznego

Metody regulacji silników pneumatycznych

Poniższa tabela pokazuje dwa główne sposoby regulacji pracy silników pneumatycznych:

Kontrola pracy i kierunku obrotu

Silnik pneumatyczny pracuje, gdy sprężone powietrze jest do niego dostarczane i kiedy wychodzi. Jeżeli konieczne jest zapewnienie obrotu wału silnika pneumatycznego tylko w jednym kierunku, wówczas zasilanie sprężonym powietrzem powinno być zapewnione tylko dla jednego z wlotów pneumatycznych urządzenia; odpowiednio, jeśli konieczne jest, aby wał silnika pneumatycznego obracał się w dwóch kierunkach, wówczas konieczne jest zapewnienie naprzemiennego zasilania sprężonym powietrzem między obydwoma wejściami.

Dostarczanie i odprowadzanie sprężonego powietrza odbywa się za pomocą zaworów sterujących. Mogą różnić się sposobem aktywacji: najczęstsze są zawory sterowane elektrycznie (elektromagnetyczne, są solenoidalne, których otwieranie lub zamykanie odbywa się poprzez przyłożenie napięcia do cewki indukcyjnej, która przyciąga tłok), sterowane pneumatycznie (gdy podawany jest sygnał otwarcia lub zamknięcia przez dostarczanie sprężonego powietrza), mechaniczny (gdy otwieranie lub zamykanie jest wywoływane mechanicznie, przez automatyczne naciśnięcie określonego przycisku lub dźwigni) i ręczny (podobny do mechanicznego, z wyjątkiem że zawór jest otwierany lub zamykany bezpośrednio przez osobę).

Oczywiście widzimy najprostszy przypadek z jednostronnymi silnikami pneumatycznymi: dla nich konieczne jest tylko dostarczenie sprężonego powietrza do jednego z wlotów. Nie ma potrzeby w jakikolwiek sposób kontrolować wydatku sprężonego powietrza z innego pneumatycznego połączenia silnika pneumatycznego. W takim przypadku wystarczy zainstalować 2/2-drogowy zawór elektromagnetyczny lub inny 2/2-drogowy zawór na wlocie sprężonego powietrza do silnika pneumatycznego (należy pamiętać, że konstrukcja „Zawór X / Y” oznacza, że \u200b\u200bten zawór ma porty X, przez które czynnik roboczy może być dostarczany lub odprowadzany, oraz pozycje Y, w których można zlokalizować część roboczą zaworu). Rysunek po prawej stronie pokazuje jednak zastosowanie zaworu 3/2 (ponownie powtarzamy, że w przypadku jednoprzebiegowych silników pneumatycznych nie ma znaczenia, którego zaworu użyć - 2/2-drogowy lub 3/2-drogowy). Ogólnie rzecz biorąc, na rysunku od prawej do prawej schematycznie pokazano następujące urządzenia od lewej do prawej: zawór odcinający, filtr sprężonego powietrza, regulator ciśnienia, zawór 3/2, regulator przepływu, silnik pneumatyczny.

W przypadku silników dwustronnych zadanie jest nieco bardziej skomplikowane. Pierwszą opcją jest użycie jednego zaworu 5/3 - taki zawór będzie miał 3 pozycje (stop, do przodu, do tyłu) i 5 portów (jeden do wejścia sprężonego powietrza, drugi do dostarczania sprężonego powietrza do każdego z dwóch pneumatycznych połączeń silnika pneumatycznego i jeszcze jeden do usuwania sprężonego powietrza z każdego z tych samych dwóch połączeń). Oczywiście taki zawór będzie miał co najmniej dwa siłowniki - w przypadku np. Elektrozaworu będą to 2 cewki indukcyjne. Rysunek po prawej stronie pokazuje kolejno, od lewej do prawej: zawór 5/3, regulator przepływu ze zintegrowanym zaworem zwrotnym (tak, aby sprężone powietrze mogło uciec), silnik pneumatyczny, inny regulator przepływu z zaworem zwrotnym.

Alternatywą dla sterowania dwukierunkowym silnikiem pneumatycznym jest zastosowanie dwóch oddzielnych zaworów 3/2. Zasadniczo taki schemat nie różni się od wariantu opisanego w poprzednim akapicie z zaworem 5/3. Rycina od prawej w kolejności, od lewej do prawej, pokazuje: zawór 3/2, regulator przepływu ze zintegrowanym zaworem zwrotnym, silnik pneumatyczny, kolejny regulator przepływu ze zintegrowanym zaworem zwrotnym i kolejny zawór 3/2.

Tłumienie hałasu

Hałas generowany przez silnik pneumatyczny podczas pracy składa się z hałasu mechanicznego z ruchomych części i hałasu generowanego przez pulsację sprężonego powietrza opuszczającego silnik. Wpływ hałasu z silnika pneumatycznego może dość wyraźnie wpłynąć na ogólny poziom hałasu w miejscu instalacji - jeśli na przykład pozwolisz sprężonemu powietrzu swobodnie opuścić silnik pneumatyczny do atmosfery, wówczas poziom ciśnienia akustycznego może osiągnąć, w zależności od konkretnego urządzenia, 100-110 dB (A ) i jeszcze więcej.

Po pierwsze, należy w miarę możliwości unikać tworzenia efektu mechanicznego rezonansu dźwięku. Ale nawet w najlepszych warunkach hałas może być nadal bardzo zauważalny i niewygodny. Aby wyeliminować hałas, należy zastosować filtry wyciszające - proste urządzenia specjalnie zaprojektowane do tego celu i rozpraszające strumień sprężonego powietrza w ich obudowie i materiale filtrującym.

Zgodnie z materiałem konstrukcyjnym tłumiki dzielą się na wykonane ze spiekanego (tj. Sproszkowanego, a następnie formowanego / spiekanego pod wysokim ciśnieniem i temperaturą) brązu, miedzi lub stali nierdzewnej, spiekanych tworzyw sztucznych, a także wykonane z plecionego drutu zamkniętego w siatce obudowa ze stali lub aluminium i wykonana na podstawie innych materiałów filtrujących. Pierwsze dwa typy są zwykle małe pod względem przepustowości i wielkości oraz niedrogie. Takie tłumiki są zwykle umieszczane na samym silniku pneumatycznym lub w jego pobliżu. Przykładem może być m.in.

Tłumiki wykonane z siatki drucianej mogą mieć bardzo dużą przepustowość (nawet o rząd wielkości wyższą niż zapotrzebowanie na sprężone powietrze największego silnika pneumatycznego), dużą średnicę połączenia (spośród tych, które oferujemy, do 2 "gwintu). Tłumiki drutu z reguły stają się znacznie bardziej brudne, mogą być regenerowane skutecznie i wielokrotnie - ale niestety zazwyczaj kosztują znacznie więcej niż zsyntetyzowane brązowe lub plastikowe.

Jeśli chodzi o umieszczenie tłumików, istnieją dwie główne opcje. Najprostszym sposobem jest przykręcenie tłumika bezpośrednio do silnika pneumatycznego (w razie potrzeby przez adapter). Jednak po pierwsze, sprężone powietrze na wylocie silnika pneumatycznego jest zwykle poddawane dość silnym pulsacjom, które zarówno zmniejszają skuteczność tłumika, jak i potencjalnie skracają jego żywotność. Po drugie, tłumik w ogóle nie usuwa hałasu, a jedynie go zmniejsza - a po umieszczeniu tłumika na urządzeniu najprawdopodobniej będzie dość dużo hałasu. Dlatego, jeśli to możliwe i w razie potrzeby, należy podjąć następujące środki, selektywnie lub łącznie, aby zminimalizować poziom ciśnienia akustycznego: 1) zainstalować komorę rozprężania między silnikiem pneumatycznym a tłumikiem, aby zmniejszyć pulsację sprężonego powietrza, 2) połączyć tłumik przez miękki elastyczny wąż , służąc do tego samego celu, i 3) zabierz tłumik do miejsca, w którym hałas nikomu nie przeszkodzi.

Należy również pamiętać, że początkowo niewystarczająca pojemność tłumika (z powodu błędu wyboru) lub jego blokowanie (zanieczyszczenie) przed zanieczyszczeniem, które może wystąpić podczas pracy, może prowadzić do znacznego oporu tłumika na wypływające sprężone powietrze - co z kolei prowadzi do w celu zmniejszenia mocy silnika pneumatycznego. Wybierz (w tym w porozumieniu z nami) tłumik o wystarczającej pojemności, a następnie podczas jego działania monitoruj jego stan!

Opracowana przez francuską firmę Motor Development International (MDI) maszyna o nazwie AIRPod napędzana jest sprężonym powietrzem. Chociaż produkowany jest od 2009 roku, przez długi czas sprawiał, że wszyscy (z wyjątkiem fanów ochrony środowiska) mieli protekcjonalny uśmiech. Rzeczywiście, początkowo mógł być eksploatowany tylko w ciepłym klimacie: pneumatyczny silnik śmigłowy opracowany na początku lat 90. XX wieku nie uruchamiał się w niskich temperaturach. I chociaż dziś opracowano system ogrzewania na sprężone powietrze, który rozszerza geografię AIRPod, można go kupić tylko na Hawajach (USA).

Road show

Wiosną 2015 roku niezależna firma ZPM (Zero Pollution Motor - „Zero Pollution Engines”) zorganizowała publiczny pokaz drogowy w najlepszym czasie dla amerykańskiego kanału telewizyjnego ABC - prezentację przyciągającą inwestorów (dosłownie przetłumaczoną na rosyjski jako „road show”). ZPM kupił od Francuzów prawo do produkcji i sprzedaży nowego modelu AIRPod - jak dotąd tylko na Hawajach, jako „rynek początkowy”.

Dwóch akcjonariuszy ZPM zaprezentowało projekt zakładu produkcji samochodów przyjaznych dla środowiska - słynny amerykański piosenkarz Pat Boone (szczyt jego kariery przyszedł w latach 50.) i producent filmowy Eitan Tucker (Shrek, Siedem lat w Tybecie itp.). Zaoferowali potencjalnym inwestorom (tzw. „Aniołom biznesu”) 50% udziałów w ZPM za 5 milionów USD.

Inwestorzy nie spieszyli się z ostrzałem. Jednocześnie Robert Heriavets, właściciel i założyciel kanadyjskiej firmy informatycznej Herjavec Group, która została uznana za najbardziej obiecującą z nich, powiedział, że jest zainteresowany sprzedażą AIRPod nie w jednym konkretnym stanie, ale w całych Stanach Zjednoczonych. Obecnie zarząd ZPM negocjuje z Francuzami w celu rozszerzenia obszaru sprzedaży.

Jednym z najważniejszych problemów naszych czasów jest problem zanieczyszczenia środowiska. Każdego dnia ludzkość emituje do atmosfery ogromną ilość dwutlenku węgla. Każda maszyna napędzana silnikiem spalinowym szkodzi naszej planecie i jeszcze bardziej pogarsza sytuację środowiskową. Niestety to nie wszystko. Problem energetyczny jest nie mniej dotkliwy, ponieważ rezerwy ropy naftowej nie są nieskończone, ceny gazu rosną i nie ma powodu, aby je zmniejszać. Wiele projektów zostało wynalezionych w poszukiwaniu alternatywnych źródeł paliwa, ale wszystkie są albo zbyt drogie, albo nieefektywne. Chociaż jeden z nich wygląda bardzo obiecująco. Sądząc po tym, być może nowym paliwem przyszłości będzie ... powietrze!

Brzmi fantastycznie, prawda? Czy samochód może jeździć w powietrzu? Oczywiście jest to możliwe. Ale to powietrze nie ma formy, w której oddychamy teraz - aby poruszać samochodem, potrzebujesz sprężonego powietrza. Sprężone i pod wysokim ciśnieniem powietrze porusza tłoki silnika, a samochód porusza się! Po pracy w silniku powietrze wraca do atmosfery absolutnie czyste. Czołg wystarcza na 200 kilometrów, a prędkość jest również imponująca - do 110 kilometrów na godzinę! (Co dziwne, samochodowe silniki na sprężone powietrze mają bardzo długą historię. Technologia ta została po raz pierwszy zastosowana już w latach osiemdziesiątych XIX wieku, kiedy Louis Mekarski opatentował swój wynalazek, zwany „pneumatycznym tramwajem”.) Ten samochód jest nie tylko całkowicie przyjazny dla środowiska, ale także również znacznie zaoszczędzić pieniądze dla właściciela! Jedno pełne tankowanie sprężonym powietrzem będzie kosztować półtora euro, a za kilka minut samochód będzie znów gotowy do podróży. Półtora euro ma prawie taką samą cenę jak dwa litry benzyny. Oblicz, ile Twój samochód będzie podróżował w dwóch litrach - na pewno liczba ta będzie znacznie mniejsza niż 200 kilometrów. Rzeczywiście, po małych i nieskomplikowanych obliczeniach codzienne tankowanie samochodu za pomocą sprężonego powietrza kosztuje co najmniej 10 razy taniej! Twórca tej interesującej koncepcji, niestrudzony Francuz Guy Negre, były inżynier Formuły 1, pracuje nad swoim projektem od ponad dziesięciu lat. Oryginalny układ silnika, podobny do konwencjonalnego ICE, umożliwił wprawienie pojazdu w ruch dzięki sprężonemu powietrzu zgromadzonemu w cylindrach. Pomysł został zapożyczony przez Murzyna właśnie od projektu samochodów wyścigowych, w których do rozproszenia służy turbina zasilana sprężonym powietrzem ze specjalnego cylindra. Guy Negr zaczął od oryginalnej koncepcji samochodu hybrydowego, który poruszałby się przy niskich prędkościach z powodu powietrza, a przy dużych prędkościach uruchamiałby konwencjonalny silnik spalinowy. Ten samochód został opracowany w połowie lat 90., ale wynalazca postanowił pójść jeszcze dalej. W wyniku 10 lat ciężkiej pracy powstało kilka modeli napędzanych wyłącznie sprężonym powietrzem. W sercu „samochodu powietrznego” Guy Negra jest silnik, którego konstrukcja jest bardzo podobna do standardowego silnika. Silnik ma dwa cylindry robocze i dwa cylindry pomocnicze. Ciepłe powietrze jest zasysane bezpośrednio z atmosfery i dodatkowo ogrzewane. Następnie wchodzi do komory, gdzie miesza się ze sprężonym powietrzem schłodzonym do -100 stopni Celsjusza. Powietrze szybko się nagrzewa, gwałtownie zwiększa objętość i popycha tłok głównego cylindra, który napędza wał korbowy. Pierwsze prototypy czysto powietrznego pojazdu stworzone przez Francuzów z Guy Negra Motor Development International (MDI) zostały zademonstrowane na początku 2000 roku, a teraz wreszcie doszło do wdrożenia tego niezwykłego projektu na dużą skalę. Tata Motors, największy producent samochodów w Indiach, zgodził się z MDI na uruchomienie licencjonowanej produkcji małego trzyosobowego eko-samochodu napędzanego sprężonym powietrzem. MiniC.A.T jest wyposażony w cylinder z włókna węglowego o pojemności 90 cm3. m. sprężonego powietrza. Po jednym napełnieniu powietrzem samochód może przejechać od 200 do 300 km, z maksymalną prędkością 110 km / h. Za pomocą kompresorów zainstalowanych na stacji benzynowej można go uzupełnić w ciągu 2-3 minut, płacąc około 1,5 euro. Alternatywna opcja tankowania jest również możliwa przy użyciu wbudowanej sprężarki, która jest podłączona do konwencjonalnej sieci prądu przemiennego. Całkowite wypełnienie „zbiornika” zajmie mu 3-4 godziny. Pomimo faktu, że energia elektryczna jest wytwarzana głównie ze spalania surowców kopalnych, ekologiczny samochód powietrzny jest znacznie bardziej wydajny niż samochody z silnikami spalinowymi. Pod względem wydajności przewyższa 2 razy zwykłe samochody, a samochody elektryczne o 1,5. Ponadto wyróżnia się całkowitym brakiem szkodliwych spalin, a także wyjątkowo bezpretensjonalną konserwacją: z powodu braku komory spalania olej w silniku można wymieniać nie częściej niż co 50 tysięcy kilometrów. Eko-samochód MiniC.A.T będzie dostępny w czterech wersjach. Obejmują one trzyosobowy model pasażerski, pięcioosobową taksówkę, minivana i lekką ciężarówkę. Samochody będą sprzedawane w cenie około 5500 funtów (około 11 000 USD), co jest bardzo przystępne. Tata planuje produkować co najmniej 3000 „samochodów powietrznych” rocznie. Planuje je sprzedawać w Europie i Indiach, ale jeśli projekt zyska popularność, prawdopodobnie na całym świecie. Inicjatywę Indian wsparła amerykańska firma Zero Pollution Motors, która ogłosiła rychłe wprowadzenie na amerykański rynek samochodów napędzanych sprężonym powietrzem i zbudowanych w technologii Guy Negre. Firma Zero Pollution Motors planuje produkować samochody CityCAT z opcją silnika (6-cylindrowy silnik Dual-Energy o mocy 75 koni mechanicznych), który umożliwia pracę w dwóch trybach: po prostu za pomocą sprężonego powietrza lub przy zużyciu niewielkiej ilości paliwa, aby zwiększyć temperaturę powietrza w zbiornikach i odpowiednio moc. W tym trybie samochód zużywa około 2,2 litra benzyny na 100 kilometrów poza miastem. CityCAT - sześciomiejscowy z pojemnym bagażnikiem. Korpus składa się z paneli z włókna szklanego przymocowanych do aluminiowej ramy. Samochód będzie mógł przejechać 60 km w mieście przy jednym dopływie powietrza i 1360 km w kraju przy niewielkim przebiegu gazu. Prędkość samochodu podczas pracy tylko na sprężonym powietrzu wynosi 56 km / h, a przy użyciu benzyny - 155 km / h. Szacowany koszt samochodu to 17,8 tys. Dolarów. Pierwsza partia powinna wejść na rynek w 2010 roku. Miejmy nadzieję, że nie jest to ostatni krok w rozwoju przyjaznych środowisku środków transportu. Jednak recenzje „air mob” w mediach od entuzjastów stopniowo zamieniły się w sceptyków. O nich - poniżej.

W 2000 r. Liczne media, w tym Siły Powietrzne, przepowiadały, że na początku 2002 r. Rozpocznie się masowa produkcja samochodów wykorzystujących powietrze zamiast paliwa.

Powodem tak odważnego oświadczenia była prezentacja samochodu o nazwie e.Volution na targach Auto Africa Expo2000, które odbyły się w Johannesburgu.

Zdziwiona opinia publiczna została poinformowana, że \u200b\u200be.Volution może przejechać około 200 kilometrów bez tankowania, jednocześnie rozwijając prędkość do 130 km / h. Lub przez 10 godzin przy średniej prędkości 80 km / h. Stwierdzono, że koszt takiej podróży kosztowałby właściciela e.Volution 30 centów. W tym samym czasie samochód waży zaledwie 700 kg, a silnik - 35 kg. Rewolucyjną nowość zaprezentowała francuska firma MDI (Motor Development International), która natychmiast ogłosiła zamiar rozpoczęcia masowej produkcji samochodów wyposażonych w silnik pneumatyczny. Wynalazcą silnika jest francuski inżynier silnika Guy Negre, znany jako twórca rozruszników do samochodów Formuły 1 i silników lotniczych. Murzyn powiedział, że był w stanie stworzyć silnik, który działa wyłącznie na sprężonym powietrzu bez żadnych zanieczyszczeń tradycyjnego paliwa. Francuz nazwał swoje potomstwo zerowym zanieczyszczeniem, co oznacza zerową emisję szkodliwych substancji do atmosfery. Motto Zero Zanieczyszczeń brzmiało: „Prosty, ekonomiczny i czysty”, to znaczy położono nacisk na jego bezpieczeństwo i nieszkodliwość dla środowiska. Według wynalazcy zasada działania silnika jest następująca: „Powietrze jest zasysane do małego cylindra i sprężane przez tłok do poziomu ciśnienia 20 barów. W takim przypadku powietrze ogrzewa się do 400 stopni. Następnie gorące powietrze jest wtłaczane do komory sferycznej. W „komorze spalania”, chociaż nic się w niej nie pali, zimne sprężone powietrze z cylindrów jest również dostarczane pod ciśnieniem, natychmiast nagrzewa się, rozszerza, ciśnienie gwałtownie wzrasta, tłok dużego cylindra wraca i przenosi siłę roboczą na wał korbowy. Można nawet powiedzieć, że silnik „powietrzny” działa tak samo jak zwykły silnik spalinowy, ale tutaj nie ma spalania. ” Stwierdzono, że emisje z samochodów nie są bardziej niebezpieczne niż dwutlenek węgla uwalniany podczas oddychania przez człowieka, silnik można smarować olejem roślinnym, a układ elektryczny składa się tylko z dwóch przewodów. Tankowanie takiego samochodu powietrznego zajmuje około 3 minut. Przedstawiciele Zero Pollution powiedzieli, że aby zatankować „samochód powietrzny” wystarczy napełnić zbiorniki powietrza znajdujące się pod spodem samochodu, co zajmuje około czterech godzin. Jednak w przyszłości planowano budowę „stacji napełniania” zdolnych do napełnienia 300-litrowych butli w zaledwie 3 minuty. Założono, że sprzedaż „samochodów powietrznych” rozpocznie się w Afryce Południowej w cenie około 10 tys. USD. Mówiono także o budowie pięciu fabryk w Meksyku i Hiszpanii oraz trzech w Australii. Kilkanaście krajów rzekomo uzyskało już licencję na produkcję samochodu, podczas gdy południowoafrykańska firma wydaje się, że otrzymała zamówienie na produkcję 3000 samochodów, zamiast planowanej eksperymentalnej partii 500 sztuk. Ale po głośnych wypowiedziach i ogólnej radości coś się stało. Nagle wszystko ucichło i prawie zapomnieli o „samochodzie powietrznym”. Cisza wydaje się tym bardziej złowieszcza, ponieważ jakiś czas temu oficjalna strona Zero Pollution „utknęła w martwym punkcie”. Powód jest śmieszny: strona rzekomo nie radzi sobie z ogromnym strumieniem żądań. Jednak twórcy strony w niejasnej formie obiecują, że kiedyś ją „poprawią”. Pojawienie się samolotów na drogach miało stać się poważnym wyzwaniem dla tradycyjnego transportu. Istnieje opinia, że \u200b\u200bgiganci motoryzacyjni sabotowali rozwój przyjazny dla środowiska: przewidując zbliżające się załamanie, kiedy nikt nie będzie potrzebował silników benzynowych, podobno postanowili „udusić to na dobre”. Ta wersja jest częściowo potwierdzona przez Deutsche Welle: „Firmy zajmujące się naprawą samochodów i koncerny naftowe jednogłośnie uważają samochód z silnikiem powietrznym za„ niedokończony ”. Można to jednak przypisać ich stronniczości. Jednak wielu niezależnych ekspertów jest również dość sceptycznych, zwłaszcza że wiele dużych koncernów motoryzacyjnych - na przykład Volkswagen - przeprowadziło badania w tym kierunku już w latach 70. i 80., ale potem odrzuciło ich z powodu ich całkowitej daremności. ” Ekolodzy są prawie tego samego zdania: „Przekonanie producentów motoryzacyjnych do rozpoczęcia produkcji silników„ powietrznych ”zajmie dużo czasu. Firmy motoryzacyjne wydały już ogromne pieniądze na eksperymenty z samochodami elektrycznymi, które okazały się niewygodne i drogie. Nie potrzebują już nowych pomysłów. ” Zero zanieczyszczeń - silniki o zerowej emisji szkodliwych substancji. Ponadto są lekkie i kompaktowe. Ale Deutsche Welle zwraca uwagę na fakt, że w różnych publikacjach „opis silnika i koncepcja jego działania grzeszą niedokładnościami i błędami, a ponadto wersje w różnych językach nie tylko znacznie się różnią, ale czasami bezpośrednio się ze sobą sprzeczne. Prawie każda publikacja zawiera własne, inne niż inne, parametry techniczne. Zakres liczb jest tak duży, że mimowolnie zadaje się pytanie: czy naprawdę są związane z tym samym samochodem? Kolejną dziwną prawidłowością jest to, że z każdą kolejną publikacją poprawiają się parametry samochodu: albo moc wzrośnie, potem cena spadnie, następnie masa spadnie, a następnie wzrośnie pojemność cylindrów. Zatem wątpliwości tutaj są dość właściwe i uzasadnione. Jednak oczekiwanie było krótkie. Prawdopodobnie już w nadchodzącym roku dowiemy się dokładnie, czym jest ten silnik MDI przeznaczony do sprężonego powietrza - rewolucja w branży motoryzacyjnej lub w każdym znaczeniu tego słowa „sensacja”. Tymczasem jest całkiem możliwe, że w 2002 roku intryga z „samochodem powietrznym” nie zostanie rozwiązana. W wyniku długich poszukiwań informacji w Internecie odkryto jedną lub mniej „żywą” witrynę, która obiecuje masową produkcję rewolucyjnych samochodów w 2003 roku. Nawiasem mówiąc, podczas wyszukiwania znaleziono wiele interesujących rzeczy na temat „powietrza”. Ciekawe, że na międzynarodowych targach zabawek w Norymberdze w lutym 2001 r. Kanadyjska firma Spin Master zaoferowała klientom model samolotu wyposażonego w silnik pneumatyczny. Mini-zbiornik można napompować dowolną pompą, a śmigła zabierają oryginalną zabawkę do nieba. Ponadto Internet ma ofertę komercyjną skierowaną najwyraźniej do rządu moskiewskiego. W tym dokumencie jedna firma metropolitalna oferuje urzędnikom „zapoznanie się z propozycją firmy motoryzacyjnej MDI (Francja), aby produkować absolutnie przyjazne środowisku i ekonomiczne samochody w Moskwie”. Pojawiła się również propozycja V. A. Konoshchenko, który opisał wynaleziony przez niego samochód pracujący na sprężonym powietrzu, dołączając opis urządzenia. Zwróciłem również uwagę na wynalazek Raisa Shaimukhametova - „Sadokhod”, który „napędzany jest sprężonym powietrzem: pod maską znajduje się mały silnik i seryjny kompresor. Powietrze obraca się niezależnie od siebie dwa bloki (lewy i prawy) mimośrodowych wirników (tłoków). Wirniki w bloku są połączone łańcuchem gąsienicowym przez koła jezdne. ” W rezultacie doszło do podwójnego wrażenia: z jednej strony historia francuskiego „samochodu powietrznego” nie została całkowicie zrozumiana, az drugiej strony znacznie wyraźniejsze wrażenie, że transport „lotniczy” był używany przez długi czas, a szczególnie z jakiegoś powodu w Rosji. A poza tym sto lat temu. Istnieją dowody na to, że 33-metrowy okręt podwodny zaprojektowany przez samouka I.F. Aleksandrowskiego z silnikiem pracującym na sprężonym powietrzu został wypuszczony latem 1865 roku, pomyślnie przeszedł serię testów i dopiero po tym zatonął. MASZYNA NEGRA JEST NIEBIESKIM CZUŁEM Oszałamiający pomysł - samochód ze sprężonym powietrzem - okazał się mitem Sergey LESKOV Nie ma więcej niż 50 lat znanych zasobów ropy na Ziemi. To, czego po prostu nie próbują zastąpić benzyny, która między innymi jest głównym źródłem zanieczyszczenia powietrza w dużych miastach. I skroplony gaz ziemny oraz wszelkiego rodzaju zsyntetyzowane gazy i płyny, a nawet alkohol. Nadzieje wiązano z samochodem elektrycznym przez długi czas, ale jego parametry techniczne są niskie, a wykorzystanie źródła energii okazało się problemem dla środowiska. A oto nowy, zadziwiający pomysł - samochód w sprężonym powietrzu. Francuski inżynier Guy Negro zasłynął w świecie motoryzacyjnym dzięki swoim rozrusznikom do samochodów Formuły 1 i silników lotniczych. W jego dokumentacji projektowej znajduje się 70 patentów. Sugeruje to, że Murzyn nie jest samoukiem wśród tych, którzy denerwują swoje odkrycia wszystkim firmom motoryzacyjnym na świecie. Kilka lat temu szanowany Murzyn założył firmę MDI (Motor Development International), która zajmowała się rozwojem silników na sprężone powietrze. Pierwszą reakcją każdego eksperta jest majaczenie, kaprys i znowu majaczenie. Ale w 1997 r. W Meksyku zainteresowała się tym parlamentarna komisja ds. Transportu, specjaliści odwiedzili fabrykę w Brignoles i podpisali umowę w sprawie stopniowej wymiany wszystkich 87 000 taksówek w Mexico City, najbardziej obgryzionej stolicy świata, na samochody z czystym wydechem. Dwa lata temu, na Auto Africa Expo 2000, prezentacja samochodu koncepcyjnego stworzonego przez zespół Negra o nazwie e. Volution. Zgodnie z obietnicą użył sprężonego powietrza jako paliwa. W Johannesburgu, w związku z interesem ogólnym, w 2002 r. Ogłoszono wprowadzenie seryjnej produkcji cudownego samochodu z silnikiem o zerowym zanieczyszczeniu. W Południowej Afryce miało to być 3 tys. Volution. Wyznaczony rok na podwórku. Gdzie jest „samochód powietrzny”? Istnieje wiele publikacji na ten temat, ale charakterystyka jest skokowa, jakby nie chodziło o technologię, ale o ogiera arabskiego. Jeśli uśrednisz wszystkie protokoły, otrzymasz portret taki: e. Volution waży 700 kg, silnik Zero Pollution - 35 kg. Samochód może przejechać 200 km bez tankowania. Maksymalna prędkość wynosi 130 km / h. Przy prędkości 80 km / h może poruszać się przez 10 godzin. Szacunkowa cena - 10 tysięcy dolarów. Energia jest potrzebna do pompowania powietrza do cylindrów, a elektrownie są również źródłem zanieczyszczenia. Autorzy projektu obliczyli wydajność w łańcuchu „rafineria ropy naftowej - samochód” dla silnika benzynowego, elektrycznego i powietrznego: odpowiednio 9, 13 i 20%. Oznacza to, że „lotnik” prowadzi ze znaczną przewagą. Samo tankowanie zajmuje około 4 godzin, a cylindry są ukryte pod dnem. Zasada działania „odpowietrznika” nie różni się od silnika spalinowego. Nie, z powodu braku paliwa, tylko samo spalanie. Ponadto nie ma układów zapłonowych, wtrysku paliwa, zbiornika gazu. Powietrze w butlach znajduje się pod ciśnieniem 200 atmosfer. Pomysł projektantów jest następujący: część spalin zasysana jest do małego cylindra i sprężana tłokiem do ciśnienia 20 atmosfer. Gorące powietrze o temperaturze do 400 stopni jest wtłaczane do komory, która jest analogiczna do komory spalania. Dostarcza sprężone powietrze z cylindrów. Nagrzewa się - w wyniku czego tłok cylindra porusza się, przenosząc siłę roboczą na wał korbowy. W miarę zbliżania się do zapowiedzianej daty wydania w publikacjach na ten temat, niezgoda staje się bardziej zauważalna. Wygląda na to, że zespół Guy Negra miał poważne problemy techniczne. Aby wyjaśnić sytuację, Izvestia-Science zwróciła się do najbardziej autorytatywnych ekspertów w naszym kraju z Państwowego Centrum Naukowego „Research Research Automobile and Automotive Institute (NAMI)”. „Obliczyliśmy cykl pracy tego silnika” - powiedział Vladislav Luksho, szef działu sprzętu do butli gazowych w NAMI. - To kolejna próba oszukiwania podstawowych praw przyrody, wymykania się zasadom termodynamiki. Możesz rozwinąć ten pomysł: zmusić kierowcę do poruszania stopami w powietrzu. Idea silnika w sprężonym powietrzu jest absurdalna, ponieważ jego wydajność jest bardzo mała. Energia otrzymywana z kompresji mechanicznej na kilogram masy jest 20-30 razy mniejsza niż energia chemiczna paliwa węglowodorowego. Benzyna nie ma konkurentów. Powyższe liczby dotyczą wyłącznie energii atomowej. Ten e. Volution będzie mógł podróżować tylko na krótkie odległości, jak zabawki z latającymi silnikami powietrznymi. Sceptycyzm dotyczący silnika na sprężone powietrze wcale nie oznacza, że \u200b\u200beksperci NAM są przekonani, że próby znalezienia alternatywy dla silnika gazowego są skazane na niepowodzenie. Udało się już osiągnąć tolerowane właściwości silników gazowych na propan-butanie, które są gorsze w przenoszeniu ciepła do silnika benzynowego tylko 1,5 razy. Kontynuując przykazania przyjaciela Czonkina, Gladysheva, starano się opanować silnik na biogazie, który jest uzyskiwany z wszelkiego rodzaju odpadów. Wodór ma wielkie perspektywy, a metody jego stosowania są bardzo różnorodne - od dodatków przez benzynę po upłynnianie lub zastosowanie w postaci związków z metalami (wodorki). Zgodnie z najnowszymi osiągnięciami USA lepiej nie palić wodoru: wchodzi on w reakcję w elemencie paliwowym, powstaje prąd elektryczny, który zamienia się w energię mechaniczną. Inną opcją jest alkohol, który jest energetycznie „silniejszy” niż gaz, chociaż „słabszy” niż benzyna. Silniki alkoholowe są szeroko rozpowszechnione w Brazylii. To prawda, że \u200b\u200bw Rosji nie warto mówić o wprowadzeniu tego projektu - to po prostu głupie.

Szybkie rozproszenie napędu hybrydowego gazowo-elektrycznego doprowadziło do tego, że obecnie jest uważany za prawie jedynego kandydata do samochodów wyposażonych w jedyny silnik napędzany gazem. Wszystkie nowoczesne samochody z hybrydą szeregową wykorzystują takie elektrownie w połączeniu z silnikami elektronicznymi, których energia jest generowana przez odzysk energii hamowania. Wynikiem tej praktyki jest znaczna oszczędność paliwa i minimalizacja szkodliwych skutków dla środowiska. Zapłatą za te pozytywne aspekty jest znaczny wzrost kosztów produkcji samochodów z elektrowniami hybrydowymi.

Samochód jest w sprężonym powietrzu.

Ten stan rzeczy doprowadził do tego, że wiele firm zaczęło poszukiwać alternatywnych rozwiązań dla już produkowanych roślin hybrydowych, które byłyby bardziej opłacalne zarówno na podstawie przekonań operacyjnych, jak i na podstawie przekonań produkcyjnych. Jednym z rozwiązań, które wydaje się całkowicie skuteczne i skuteczne, było wprowadzenie samochodów na sprężone powietrze (trzeba zobaczyć, że tramwaj jeżdżący na sprężonym powietrzu pojawił się pod koniec XIX wieku).

Mechanizm działania takich instalacji polega na tym, że zregenerowana energia hamowania ma być gromadzona nie w formie elektronicznej, ale mechanicznej. Proponuje się wymianę akumulatorów na pojemniki do przechowywania sprężonego powietrza oraz na silniki elektroniczne ze sprężarkami.

Ogólnie rzecz biorąc, energia tylko 1 sprężonego powietrza do poruszania samochodem nie byłaby wystarczająca przez długi czas. Nowoczesne samochody na sprężone powietrze nie są tak czyste. Zasadniczo są to te same modyfikacje, których główną częścią, podobnie jak poprzednio, są silniki spalinowe. Ale ich wielką zaletą jest to, że oprócz elektrowni benzynowych nie wymagają wyposażenia w dodatkowe silniki (takie jak benzyna-elektryczny, w którym wymagany jest silnik elektryczny). Samochody w powietrzu, które są sprężane przez energię hamowania, działają na tych samych silnikach spalinowych, które są znane od drugiej setki lat. To po prostu znacznie poprawione.

Ulepszenie, a raczej modyfikacja silnika spalinowego, polega na tym, że wszystkie zainstalowane w swoich cylindrach działają na paliwie tylko w razie potrzeby dość dużej mocy (bardzo przesadzone, ale dość dokładnie opisujące istotę opisu). Przez resztę czasu sprężone powietrze jest dostarczane do cylindrów, które dostarczają energię, która powoduje obracanie się koła zamachowego.

Działanie zasilania sprężonym powietrzem.

Jeśli dokładniej opisasz działanie samochodów w sprężonym powietrzu, wygodniej jest powiązać jego pracę z konwencjonalnym silnikiem benzynowym. Tak więc zwykły silnik spalinowy ma cztery cykle we własnym cyklu roboczym, przepływającym przez każdy cylinder:

• Wlot
• Kompresja
• Ruch roboczy.
• Blowout.

W silnikach pneumatycznych cykle są rozdzielane między pary cylindrów (sprężanie i główna). Podczas kompresji dochodzi do wlotu i nadchodzącej kompresji powietrza. Zasadniczo odpowiednio skok i spaliny. Sprężone powietrze z cylindra sprężania dostaje się do głównego. W tym celu stosuje się specjalne zawory obejściowe i system zaworów.

Najbardziej fascynującą rzeczą w pracy takiego silnika jest to, że skok roboczy w nim można wykonać dzięki energii 2 rodzajów: spalaniu paliwa i rozprężaniu wcześniej sprężonego powietrza.

Zasadniczo fakt, że dwa rodzaje energii zużywanej przez silnik w sprężonym powietrzu i paliwie nie prowadzi do pomnożenia przez dwie liczby cylindrów, jak mogłoby się wydawać na początku. W rzeczywistości skok roboczy w głównym cylindrze odpowiada każdemu obrotowi wału (tak jak w silniku dwusuwowym), a nie co drugi obrót, który jest cechą charakterystyczną silnika czterosuwowego.

Trzeba zobaczyć, że taki mechanizm działania silników pneumatycznych został wynaleziony przez Guy Negre, inżyniera testowego Formuły 1. Założona przez niego firma MDI wypuściła nawet szereg typów samochodów z podobnymi hybrydowymi elektrowniami w tej serii. Ale firma nie zwolniła tego, co zostało osiągnięte, i w tej chwili samochód OneCat został wprowadzony do serii i jest produkowany, w którym silnik Negre działa tylko na sprężone powietrze.

Ponadto ta zasada wykorzystania energii sprężonego powietrza do napędzania samochodu jest, choć najbardziej „przeładowana”, ale daleka od jedynej. Pod koniec lat 80. inżynier fabryki samochodów Wołga Nikołaj Pustynsky wynalazł i zmontował silnik pneumatyczny, w 95% podobny do silnika benzynowego, ale pracujący tylko na sprężonym powietrzu. W przemyśle motoryzacyjnym wynalazek wprowadzenia Pustynsky'ego nigdy nie został znaleziony, ale wykorzystano go do stworzenia elektrowni do samochodów przewożących towary w sklepach fabryk.

Silnik DiPietro.

Ale silnik australijskiego wynalazcy Angelo DiPietro, opracowany przez niego w latach 70. XX wieku, pozostaje najbardziej zachwycający oryginalnością rozwiązania i wydajności. Zasadniczo nowa konstrukcja silnika DiPietro nie oznacza ogólnie obecności w nich cylindrów i tłoków. W specjalnym przypadku urządzenia wiruje pierścień, spoczywający na specjalnych rolkach przymocowanych do wału. W kole pierścienia znajdują się specjalne komory, które mogą zmieniać swoją objętość pod wpływem sprężonego powietrza, a tym samym obracać wirnik, przenosząc ruch na koła.

Silnik DiPietro jest lekki i prosty w konstrukcji, dlatego możliwe jest wyposażenie samochodu w sprężone powietrze pod pewnym ciśnieniem. Najbardziej skuteczne jest zainstalowanie osobno takich elektrowni na każdym kole samochodu. Ponadto silnik australijskiego wynalazcy ma zdolność zapewnienia największego momentu obrotowego nawet przy najniższych prędkościach, co prawie automatycznie pozwala stworzyć samochód na sprężonym powietrzu w specjalnych pojemnikach, nie wyposażonych w skrzynię.