Dezvoltat de compania franceză Motor Development International (MDI), AIRPod este alimentat cu aer comprimat. Deși este produsă din 2009, multă vreme a stârnit doar un zâmbet indulgent din partea tuturor (cu posibilă excepție a fanilor de mediu). Într-adevăr, inițial a putut fi funcționat doar într-un climat cald: motorul pneumatic cu elice dezvoltat la începutul anilor 1990 nu a pornit la temperaturi scăzute. Și deși astăzi a fost deja dezvoltat un sistem de încălzire cu aer comprimat care extinde geografia AIRPod-ului, acesta poate fi achiziționat doar în Hawaii (statul SUA).

spectacol in strada

În primăvara anului 2015, compania independentă ZPM (Zero Pollution Motor - „Zero Pollution Motors”) a organizat un road-show public în prime time pe canalul de televiziune american ABC - o prezentare pentru a atrage investitori (tradus literal în rusă ca „road spectacol"). ZPM a cumpărat dreptul de a produce și vinde noul model AIRPod de la francezi - până acum doar în Hawaii, aleasă drept „piață de lansare”.

Proiectul unei fabrici pentru producția de mașini ecologice a fost prezentat de doi acționari ZPM - celebrul cântăreț american Pat Boone (cariera sa a atins apogeul în anii 1950) și producătorul de film Eitan Tucker (Shrek, Seven Years in Tibet etc.). Ei au oferit potențialilor investitori (așa-numiții „business angels”) un pachet de 50% din ZPM pentru 5 milioane de dolari.

Investitorii nu s-au grăbit să plătească. În același timp, Robert Herjavec, proprietarul și fondatorul companiei canadiane de IT Herjavec Group, care era considerată cea mai promițătoare dintre ele, a spus că este interesat de vânzările de AIRPod nu într-un singur stat, ci în toată Statele Unite. Deci acum conducerea ZPM negociază cu francezii pentru extinderea teritoriului de vânzare.

Un grup de specialiști noștri lucrează la dezvoltarea acționărilor pneumatice de mișcare în domeniul aplicării acestora în transportul rutier și în antrenările diferitelor mașini de lucru. Au lucrat mult în această direcție, dar mai întâi putem spune câteva cuvinte despre tendința globală de astăzi în acest domeniu de lucru.

Vehicule cu aer comprimat.

Producătorul auto indian Tata, explorând posibilitatea creării unui autoturism super-ecologic alimentat cu aer comprimat, a semnat un acord cu compania franceză MDI, care dezvoltă motoare ecologice care utilizează doar aer comprimat drept combustibil. Tata a dobândit drepturile asupra acestor tehnologii pentru India și acum analizează unde și cum pot fi utilizate. Tata pregătește de multă vreme publicul pentru transportul ecologic, care devine din ce în ce mai comun în India, unde există un adevărat boom auto.

„Acest concept ca modalitate de a conduce o mașină este foarte interesant”, spune directorul general al companiei din India, Ravi Kant. Compania căuta să aplice tehnologia „aer comprimat” aplicațiilor mobile și staționare, adaugă Kant.

Și iată o altă senzație de la producătorii indieni. Lansează un model Nano numit OneCAT, care nu va mai avea benzină, ci motor pneumatic cu aer comprimat. Prețul declarat al unei noutăți revoluționare este de aproximativ cinci mii de dolari. Nano are o baterie sub scaunul șoferului, în timp ce pasagerul din față stă direct pe rezervorul de combustibil. Dacă umpleți mașina cu aer la stația de compresor, va dura trei până la patru minute. „Pomparea” cu un mini-compresor alimentat de o priză durează trei până la patru ore. „Combustibilul aerian” este relativ ieftin: dacă îl traduci într-un echivalent cu benzină, se dovedește că mașina consumă aproximativ un litru la 100 de kilometri.

Microcamionul Gator, prietenos cu mediul, de la Engineair, primul vehicul cu aer comprimat din Australia care a intrat în serviciul comercial real, și-a început recent activitatea la Melbourne. Capacitatea de încărcare a acestui cărucior este de 500 kg. Volumul cilindrilor de aer este de 105 litri. Kilometraj pe o benzinărie - 16 km. În acest caz, realimentarea durează câteva minute. În timp ce încărcarea unei mașini electrice similare din rețea ar dura ore întregi. În plus, bateriile sunt mai scumpe decât cilindrii, mult mai grele decât acestea și sunt poluanți pentru mediu după epuizarea resursei și în timpul funcționării.

Astfel de mașini funcționează deja în cluburile de golf. Nu există o modalitate mai bună de a muta jucătorii pe teren, deoarece același aer acționează ca gaze de evacuare de la un pneumomobil.

Ideea antrenării pneumatice este simplă - mașina este condusă nu de amestecul de benzină care arde în cilindrii motorului, ci de un flux puternic de aer din cilindru (presiunea în cilindru este de aproximativ 300 de atmosfere). Aceste mașini nu au rezervoare de combustibil, nici baterii, nici panouri solare. Nu au nevoie de hidrogen, motorină sau benzină. Fiabilitate? Da, aproape nu este nimic de spart.

Astfel, puteți aranja conducerea unei mașini conform sistemului Di Pietro. Două motoare de aer rotative, câte unul pe roată. Și nicio transmisie - la urma urmei, motorul pneumatic produce imediat cuplu maxim - chiar și atunci când staționează și se rotește până la rotații destul de decente, deci nu are nevoie de o transmisie specială cu un raport de transmisie variabil. Ei bine, simplitatea designului este un alt plus în pușculița întregii idei.

Motorul pneumatic are un alt avantaj important: practic nu necesită întreținere, kilometrajul standard între două inspecții tehnice este de nu mai puțin de 100 de mii de kilometri.

Un mare plus al unui pneumomobil este că practic nu are nevoie de ulei - un litru de „unsoare” este suficient pentru motor pentru 50 de mii de kilometri (pentru o mașină convențională, vor fi necesari aproximativ 30 de litri de ulei). Nici mașina pneumatică nu are nevoie de aer condiționat - aerul evacuat de motor are o temperatură de la zero la cincisprezece grade Celsius. Acest lucru este suficient pentru a răci interiorul, ceea ce este important pentru India fierbinte, unde intenționează să producă o mașină.

În State, ar trebui construit modelul CityCAT. Aceasta este o mașină de pasageri cu șase locuri, cu un portbagaj mare. Greutatea mașinii va fi de 850 de kilograme, lungime - 4,1 m, lățime - 1,82 m, înălțime - 1,75 m. Această mașină va putea circula până la 60 de kilometri în oraș numai cu aer comprimat și poate accelera până la 56 de kilometri pe fiecare. ora.

4 cilindri din fibra de carbon cu carcasa Kevlar, cate 2 lungi si un sfert de metru in diametru fiecare, sunt situati sub fund, contin 400 litri de aer comprimat la o presiune de 300 bar. Aerul de înaltă presiune este fie pompat în ele la stații speciale de compresoare, fie produs de un compresor de bord atunci când este conectat la o rețea electrică standard de 220 de volți. În primul caz, realimentarea durează aproximativ 2 minute, în al doilea - aproximativ 3,5 ore. Consumul de energie în ambele cazuri este de aproximativ 20 kW/h, ceea ce la prețurile curente la electricitate echivalează cu costul unui litru și jumătate de benzină. O mașină cu aer comprimat are multe avantaje față de o mașină electrică: este mult mai ușoară, se încarcă de două ori mai repede și are o autonomie similară.

Pneumatic CityCAT's Taxi și MiniCAT's de la Motor Development International.

Dezvoltatorii motorului cu aer de la compania MDI au calculat eficiența totală în lanțul „rafinărie – mașină” pentru trei tipuri de propulsie - benzină, electrică și aer. Și s-a dovedit că eficiența propulsiei pneumatice este de 20 la sută, ceea ce reprezintă de peste două ori eficiența unui motor standard pe benzină și de o dată și jumătate mai mult decât eficiența unui motor electric. În plus, echilibrul ecologic arată și mai bine dacă sunt folosite surse regenerabile de energie.

Între timp, potrivit MDI, numai în Franța au fost deja colectate peste 60.000 de precomenzi pentru mașina de zbor. Austria, China, Egipt și Cuba intenționează să construiască fabrici pentru producția sa. Autoritățile capitalei mexicane au manifestat un mare interes față de noul produs: după cum știți, Mexico City este unul dintre cele mai gazate megaorașe din lume, așa că părinții orașului intenționează să înlocuiască toate cele 87.000 de taxiuri pe benzină și diesel cu mașini franceze ecologice, așa cum cât de curând posibil.

Analiștii cred că un vehicul cu aer comprimat, indiferent de cine este creat (Tata, Engineair, MDI sau alții), poate ocupa o nișă liberă pe piață, cum ar fi vehiculele electrice pe care alți producători le-au dezvoltat deja sau tocmai le testează.

Acționare pneumatică, argumente pro și contra. Concluzii extrase din munca experților noștri

Mașini pneumatice - acest subiect, de fapt, nu este la fel de promițător precum spun „experții” indieni, francezi sau americani despre el, deși nu este lipsit de unele avantaje.

Actuatorul pneumatic în sine nu rezolvă problema combustibilului. Cert este că rezerva de energie a aerului comprimat este foarte mică și o astfel de unitate este capabilă să rezolve eficient problema combustibilului numai pentru anumite tipuri de vehicule: mini-mașini de pasageri și marfă, încărcătoare și cele mai ușoare mașini de oraș (de exemplu, mașini speciale Taxiuri). Și nu mai mult decât atât, dacă vorbim despre pneumatic pur, și nu despre propulsie hibridă (unitatea hibridă este un subiect paralel, dar complet separat).

Atunci când se dezvoltă o acționare pneumatică a unei mașini, este necesar să se ocupe nu de un motor pneumatic, ci de o acționare pneumatică - un întreg sistem în care motorul de aer este doar o parte integrantă. Un actuator pneumatic bun ar trebui să includă mai multe componente separate:

1. Motorul cu aer în sine este un motor cu piston sau rotativ multimod (posibil cu un design original) care asigură o forță specifică (cuplu) mare și variabilă la orice viteză și menținând în același timp o eficiență volumetrică constantă ridicată (80-90%).

2. Un sistem de pregătire a admisiei de aer comprimat în cilindrii motorului, care asigură setarea automată a presiunii, dozării și fazării porțiunilor de aer trimise la cilindrii motorului.

3. Unitate de comandă automată pentru sarcina și viteza mașinii pneumatice - controlează motorul pneumatic și sistemul de pregătire a admisiei aerului comprimat în cilindrii acestuia în conformitate cu solicitările operatorului mașinii pentru viteza de deplasare a acestuia și sarcina pe acționarea pneumatică.

Un astfel de actuator pneumatic nu va avea o singură caracteristică constantă. Toate caracteristicile sale - puterea, cuplul, viteza de rotatie - se schimba automat de la zero la maxim, in functie de conditiile de functionare si de sarcina ce trebuie depasita. În plus, poate avea o cursă reversibilă și un mecanism de frânare forțat pneumatic, cum ar fi un retarder.

Doar o astfel de abordare integrată a rezolvării problemei unei antrenări pneumatice o va face cât mai eficientă, extrem de economică și care nu necesită utilizarea diferitelor sisteme auxiliare, cum ar fi un ambreiaj sau o cutie de viteze. De asemenea, este capabil să mărească eficiența sistemului pneumatic cu 15-30% în comparație cu analogii mondiali.

Pentru o mașină pneumatică experimentală, cel mai bine este să utilizați un stivuitor special conceput. Această mașină se va putea arăta atât în ​​mișcare, cât și în muncă. Este mai ușor pentru un stivuitor să facă panouri frontale decât să facă o caroserie și, în plus, un stivuitor este o mașină fundamentală grea, iar greutatea cilindrilor de oțel pentru aer comprimat nu va interfera cu aceasta, iar cilindrii ușoare din fibră de carbon-kevlar la prima etapă de lucru va costa mai mult decât întreaga mașină. Faptul că putem folosi componente individuale ale mașinii de la stivuitoare în serie va juca și el un rol, iar acest lucru va grăbi munca.

În plus, un stivuitor este una dintre puținele mașini care are sens de a face cu o acționare pneumatică, mai ales ca prototip.

O astfel de mașină cu acționare pneumatică are câteva avantaje față de omologii săi diesel și electric: - în producția de serie va fi mai ieftin de fabricat, - rezerva de energie în cilindri este similară cu rezerva de energie din bateriile unui stivuitor electric, - timpul de încărcare a cilindrului este de câteva minute, iar timpul de încărcare a bateriei este de - 6-8 ore, - antrenarea pneumatică este practic insensibilă la modificările temperaturii ambientale - când temperatura crește la +50º, rezerva de energie crește cu 10% și cu o creștere suplimentară a temperaturii ambientale, rezerva de energie a antrenării pneumatice crește doar fără a avea un efect nociv (ca la un motor diesel, care este predispus la supraîncălzire). Când temperatura scade la -20º, rezerva de energie a acţionării pneumatice este redusă cu 10% fără alte efecte dăunătoare asupra funcţionării sale, în timp ce rezerva de energie a bateriilor electrice va scădea de 2 ori, iar motorul diesel poate să nu pornească. asa de frig. Când temperatura ambientală scade la -50º, bateriile și motoarele diesel practic nu funcționează fără trucuri speciale, iar actuatorul pneumatic pierde doar aproximativ 25% din rezerva de energie. - un astfel de actuator pneumatic poate oferi o gamă de viteză de tracțiune mult mai mare decât motoarele electrice de tracțiune ale stivuitoarelor electrice sau convertoarele de cuplu ale stivuitoarelor diesel.

Infrastructura de realimentare și întreținere a mașinilor pneumatice poate fi creată mult mai ușor decât infrastructura similară pentru mașinile convenționale.

Alimentarea pneumatică nu necesită livrarea și prelucrarea combustibilului - este în preajma noastră și absolut gratuită. Este necesară doar sursa de alimentare.

Alimentarea vehiculelor pneumatice în fiecare casă este un lucru absolut real, doar costul realimentării la domiciliu a vehiculelor pneumatice va fi puțin mai mare decât la stația pneumatică principală.

În ceea ce privește reîncărcarea unei mașini pneumatice la frânare sau la coborâre (așa-numita recuperare de energie), din motive tehnice este fie foarte dificil, fie nu rentabil din punct de vedere economic să faci acest lucru.

Problema recuperării energiei în mașinile cu acționare pneumatică este mult mai dificil de rezolvat decât în ​​vehiculele electrice.

Dacă energia este recuperată (prin frânarea mașinii sau frânarea ei la coborâre) cu ajutorul unui generator și a unui compresor, atunci lanțul de recuperare este mult mai lung: generator - baterie - convertor - motor electric - compresor. În același timp, puterea recuperatorului (sistemul de recuperare în ansamblu și toate componentele sale separat) ar trebui să fie aproximativ jumătate din puterea motorului de aer al mașinii.

Într-un pneumomobil, mecanismul de recuperare a energiei este mult mai complicat și mai scump decât cel al unui vehicul electric. Cert este că generatorul unui vehicul electric asociat cu recuperarea energiei, indiferent de modul de frânare al mașinii, returnează energie bateriilor la o tensiune stabilă. În acest caz, puterea curentului depinde de modul de frânare și nu joacă un rol special în reumplerea bateriei. Acest proces este foarte dificil de asigurat într-o acţionare pneumatică.

În recuperarea de energie a actuatorului pneumatic, analogul tensiunii este presiunea, iar analogul curentului este performanța compresorului. Și ambele aceste cantități sunt variabile, în funcție de modul de frânare.

Pentru a fi mai clar, recuperarea nu va avea loc dacă presiunea în cilindri este de 300 de atmosfere, iar compresorul în modul de frânare selectat creează doar 200 de atmosfere. În același timp, modul de frânare este selectat de către șofer în mod individual în fiecare caz specific și este ajustat la condițiile de conducere, și nu la funcționarea eficientă a recuperatorului.

Există și alte probleme asociate cu recuperarea energiei în vehiculele pneumatice.

Deci, actuatorul pneumatic poate fi utilizat într-o măsură limitată în dezvoltarea unei game foarte restrânse de mașini mici - aceleași cărucioare de livrare, mașini, mini-mașini de oraș și club.

Model de micromașină deschisă sau micromașină de marfă alimentată cu aer comprimat. Un vehicul ideal pentru orașele mici și satele cu climă caldă. Evacuare absolut curată - aer rece curat care poate fi folosit pentru a crea un microclimat pentru pasageri. Acționarea pneumatică automatizată extrem de economică a cursei sale asigură eficiența maximă și automatizarea controlului mișcării sale, indiferent de modificarea mărimii sarcinii externe - rezistența la mișcare. Motorul cu aer original cu cuplu variabil nu are nevoie de cutie de viteze. Eficiența acestui actuator pneumatic este cu 20% mai mare decât cea a actuatoarelor pneumatice similare existente de la alți dezvoltatori și este cât mai aproape de limita teoretică de utilizare a energiei stocate în aer comprimat în cilindrii mașinii.

Motoare pneumatice (motoare pneumatice)

Motoarele pneumatice, sunt și motoare pneumatice, sunt dispozitive care transformă energia aerului comprimat în lucru mecanic. Într-un sens larg, funcționarea mecanică a unui motor cu aer este înțeleasă ca mișcare liniară sau rotativă - totuși, motoarele cu aer care creează mișcare alternativă liniară sunt mai des numite cilindri pneumatici, iar conceptul de „motor cu aer” este de obicei asociat cu rotația arborelui. . La rândul lor, motoarele cu aer rotativ sunt împărțite, conform principiului funcționării lor, în pale (sunt și lamelare) și piston - Parker produce ambele tipuri.

Credem că mulți vizitatori ai site-ului nostru nu sunt mai răi decât suntem familiarizați cu ce este un motor pneumatic, ce sunt, cum să-i selectăm și alte probleme legate de aceste dispozitive. Astfel de vizitatori ar dori probabil să meargă direct la informațiile tehnice despre motoarele pneumatice pe care le oferim:

• Seria P1V-P: piston radial, 74...228 W
• Seria P1V-M: placa, 200...600 W
• Seria P1V-S: lamelară, 20...1200 W, oțel inoxidabil
• Seria P1V-A: lamelă, 1,6...3,6 kW
• Seria P1V-B: lamelă, 5,1...18 kW

Pentru vizitatorii noștri care nu sunt atât de familiarizați cu motoarele pneumatice, am pregătit câteva informații de bază despre acestea cu caracter de referință și teoretic, care, sperăm, pot fi utile cuiva:

Motoarele pneumatice există de aproximativ două secole, iar astăzi sunt destul de utilizate pe scară largă în echipamente industriale, unelte de mână, în aviație (ca demaroare) și în alte domenii.

Există, de asemenea, exemple de utilizare a motoarelor pneumatice în construcția de vehicule cu aer comprimat - mai întâi încă din zorii industriei auto în secolul al XIX-lea, iar mai târziu, în timpul noului interes pentru motoarele de automobile „non-petroliere” încă din Anii 80 ai secolului XX - cu toate acestea, din păcate, cel din urmă tip de aplicație este încă nepromițător.

Principalii „concurenți” ai motoarelor cu aer sunt motoarele electrice, care pretind că sunt folosite în aceleași domenii ca și motoarele pneumatice. Pot fi remarcate următoarele avantaje generale ale motoarelor pneumatice față de cele electrice:
- pneumotoraxul ocupă mai puțin spațiu decât un motor electric corespunzător acestuia din punct de vedere al parametrilor de bază
- motorul pneumatic este de obicei de câteva ori mai ușor decât motorul electric corespunzător
- motoarele cu aer pot rezista cu usurinta la temperaturi ridicate, vibratii puternice, socuri si alte influente externe
- majoritatea motoarelor pneumatice sunt complet adecvate pentru utilizare în zone periculoase și sunt certificate ATEX
- motoarele pneumatice sunt mult mai tolerante la porniri/opriri decat motoarele electrice
- intretinerea motoarelor pneumatice este mult mai usoara decat a celor electrice
- motoarele cu aer au capacitatea de a inversa ca standard
- motoarele cu aer sunt, în general, mult mai fiabile decât motoarele electrice - datorită simplității designului și a unui număr mic de părți mobile

Desigur, în ciuda acestor avantaje, destul de des, totuși, utilizarea motoarelor electrice este mai eficientă atât din punct de vedere tehnic, cât și economic; cu toate acestea, în cazul în care un actuator pneumatic este încă utilizat, acest lucru se datorează de obicei unuia sau mai multor avantaje enumerate mai sus.

Principiul de funcționare și dispozitivul unui motor cu aer cu palete

Principiul de funcționare al motorului de aer cu palete
1 - carcasa rotorului (cilindru)
2 - rotor
3 - omoplați
4 - arc (împingând lamele)
5 - flanșă de capăt cu rulmenți

Oferim motoare pneumatice de doua tipuri: piston si lamelare (sunt si lame); în același timp, acestea din urmă sunt mai simple, mai fiabile, perfecte și, ca urmare, mai frecvente. În plus, acestea sunt de obicei mai mici decât motoarele cu aer alternativ, ceea ce le face mai ușor de instalat în carcasele compacte ale dispozitivelor care le folosesc. Principiul de funcționare al unui motor cu palete este practic opusul celui al unui compresor cu palete: într-un compresor, alimentarea cu rotație (de la un motor electric sau un motor cu ardere internă) către arbore face ca rotorul să se rotească cu paletele care ies din fantele sale, reducând astfel camerele de compresie; într-un motor pneumatic, lamele este furnizat aer comprimat, ceea ce determină rotația rotorului - adică energia aerului comprimat este transformată în motorul pneumatic în lucru mecanic (mișcarea de rotație a arborelui).

Un motor cu aer cu palete constă dintr-o carcasă cilindră în care un rotor este așezat pe rulmenți - în plus, nu este plasat direct în centrul cavității, ci cu un decalaj față de acesta din urmă. Fantele sunt tăiate pe toată lungimea rotorului, în care sunt introduse lame din grafit sau alt material. Lamele sunt împinse în afara canelurilor rotorului prin acțiunea arcurilor, apăsând pe pereții carcasei și formând o cavitate între suprafețele proprii, ale carcasei și ale rotorului - o cameră de lucru.

Aerul comprimat este furnizat la intrarea camerei de lucru (poate fi furnizat din ambele părți) și împinge paletele rotorului, ceea ce, la rândul său, face ca acestea din urmă să se rotească. Aerul comprimat trece în cavitatea dintre plăci și suprafețele corpului și rotorului spre ieșire, prin care este eliberat în atmosferă. La motoarele cu aer cu palete, cuplul este determinat de suprafața palelor supuse presiunii aerului și de nivelul acestei presiuni.

Cum să alegi un motor cu aer?

n	viteză
M	cuplu
P	putere
Q	Consumul CW
	Mod posibil de operare
	Mod de operare optim
	Uzură mare (nu întotdeauna)

Pentru fiecare motor cu aer, este posibil să se deseneze un grafic care să arate cuplul M și puterea P, precum și consumul de aer comprimat Q, în funcție de viteza de rotație n (un exemplu este prezentat în figura din dreapta).

Dacă motorul este în gol sau rulează liber, fără sarcină pe arborele de ieșire, nu va dezvolta nicio putere. De obicei, puterea maximă este dezvoltată atunci când motorul este frânat la aproximativ jumătate din viteza maximă de rotație.

În ceea ce privește cuplul, în modul de rotație liberă este, de asemenea, egal cu zero. De îndată ce motorul începe să decelereze (când se aplică o sarcină), cuplul începe să crească liniar până când motorul se oprește. Cu toate acestea, este imposibil să se precizeze valoarea exactă a cuplului de pornire - din motivul că lamele (sau pistoanele unui motor cu piston) pot fi în poziții diferite atunci când este complet oprit; indicați întotdeauna doar cuplul minim de pornire.

În același timp, trebuie remarcat faptul că alegerea greșită a unui motor pneumatic este plină nu numai de ineficiența funcționării acestuia, ci și de o uzură mai mare: la viteze mari, lamele se uzează mai repede; la viteze mici cu cuplu mare, piesele transmisiei se uzează mai repede.

Selecția convențională: trebuie să cunoașteți cuplul M și viteza n

Abordarea obișnuită a selecției motorului de aer este să începeți prin a stabili cuplul la o anumită viteză dorită. Cu alte cuvinte, pentru a selecta un motor, trebuie să cunoașteți cuplul și viteza necesare. Deoarece, așa cum am menționat mai sus, puterea maximă este dezvoltată la aproximativ jumătate din viteza maximă (liberă) a motorului cu aer, în mod ideal, ar trebui să alegeți un motor cu aer care să arate viteza și cuplul necesar la o valoare a puterii apropiată de maxim. Pentru fiecare unitate există grafice corespunzătoare pentru a determina adecvarea acesteia pentru o anumită utilizare.

Mic indiciu: in general, puteti alege un motor cu aer care sa ofere putin mai mult decat viteza si cuplul necesar la puterea maxima, iar apoi sa le reglati prin reglarea presiunii cu un regulator si/sau a debitului de aer comprimat cu un limitator de debit.

Dacă nu se cunosc momentul forţei M şi viteza n

În unele cazuri, cuplul și viteza nu sunt cunoscute, dar viteza necesară de mișcare a sarcinii, momentul pârghiei (vector rază sau, mai simplu, distanța de la centrul de aplicare a forței) și puterea. consumul sunt cunoscute. Pe baza acestor parametri, cuplul și viteza pot fi calculate:

În primul rând, deși această formulă nu ajută direct la calcularea parametrilor necesari, să clarificăm ce este puterea (este forța de rotație în cazul motoarelor cu aer). Deci, puterea (forța) este produsul dintre masa și accelerația în cădere liberă:

Unde
F - puterea dorită [N] (rețineți că ),
m - masa [kg],
g - accelerația de cădere liberă [m/s²], la Moscova ≈ 9,8154 m/s²

De exemplu, în ilustrația din dreapta, o greutate de 150 kg este suspendată de un tambur montat pe arborele de ieșire al unui motor pneumatic. Există un caz pe Pământ, în orașul Moscova, iar accelerația căderii libere este de aproximativ 9,8154 m/s². În acest caz, forța este de aproximativ 1472 kg m/s², sau 1472 N. Din nou, această formulă nu este direct legată de metodele propuse de noi pentru selectarea motoarelor cu aer.

Cuplul, cunoscut și sub denumirea de moment al forței, este forța aplicată pentru a face un obiect în rotație. Momentul forței este produsul dintre forța de rotație (calculată folosind formula de mai sus) și distanța de la centru până la punctul de aplicare a acesteia (momentul pârghiei sau, mai simplu, distanța de la centrul aerului). arborele motorului la, în acest caz, suprafața tamburului montat pe arbore). Calculăm momentul forței (se rotește și e și cuplu):

Unde
M - momentul dorit al forței (cuplul) [Nm],
m - masa [kg],
g - accelerația de cădere liberă [m/s²], la Moscova ≈ 9,8154 m/s²
r - momentul pârghiei (raza de la centru) [m]

De exemplu, dacă diametrul arborelui + tambur este de 300 mm = 0,3 m și, în consecință, momentul pârghiei = 0,15 m, atunci cuplul va fi de aproximativ 221 Nm. Cuplul este unul dintre parametrii necesari pentru selectarea unui motor cu aer. Conform formulei de mai sus, acesta poate fi calculat pe baza cunoașterii masei și momentului pârghiei (în marea majoritate a cazurilor, diferențele de accelerație a căderii libere pot fi neglijate din cauza rarității utilizării motoarelor pneumatice in spatiu).

Viteza de rotație a rotorului unui motor cu aer poate fi calculată, cunoscând viteza mișcării de translație a sarcinii și momentul pârghiei:

Unde
n - viteza de rotație dorită [min -1],
v - viteza de translație a sarcinii [m/s],
r - momentul pârghiei (raza de la centru) [m],
π - constantă 3,14
Un factor de corecție de 60 este inclus în formula pentru a converti rotațiile pe secundă în rotațiile pe minut mai lizibile și mai utilizate pe scară largă în documentația tehnică.

De exemplu, cu o viteză de translație de 1,5 m/s și momentul (raza) pârghiei sugerat de 0,15 m, iar în exemplul anterior, viteza necesară a arborelui ar fi de aproximativ 96 rpm. Viteza de rotație este un alt parametru necesar pentru selectarea unui motor cu aer. După formula de mai sus se poate calcula, cunoscând momentul pârghiei și viteza mișcării de translație a sarcinii.

Unde
P - puterea necesară [kW] (rețineți că ),
M - momentul forței, cunoscut și sub denumirea de cuplu [N m],
n - viteza de rotație [min -1],
9550 - constantă (egal cu 30/π pentru a converti viteza din radiani/s în rotații/min, înmulțit cu 1000 pentru a converti wați în kilowați, mai lizibil și mai frecvent în documentația tehnică)

De exemplu, dacă cuplul este de 221 N·m la o viteză de rotație de 96 min -1, atunci puterea necesară va fi de aproximativ 2,2 kW. Desigur, inversul poate fi derivat și din această formulă: pentru a calcula cuplul sau viteza de rotație a arborelui unui motor pneumatic.

Tipuri de transmisie (reductor)

De regulă, arborele motorului cu aer este conectat la recipientul de rotație nu direct, ci printr-un reductor de transmisie integrat în designul motorului cu aer. Există diferite tipuri de cutii de viteze, principalele fiind planetare, elicoidale și melcate.

Reductor planetar

Angrenaje planetare se caracterizează prin randament ridicat, moment de inerție redus, posibilitatea de a crea rapoarte de transmisie mari, precum și dimensiuni reduse în raport cu cuplul generat. Arborele de ieșire este întotdeauna în centrul carcasei angrenajului planetar. Părțile cutiei de viteze planetare sunt lubrifiate cu unsoare, ceea ce înseamnă că un motor cu aer cu o astfel de cutie de viteze poate fi instalat în orice poziție dorită.
+ dimensiuni mici de instalare
+ libertate în alegerea poziției de instalare
+ conexiune simplă cu flanșă
+ greutate redusă
+ arborele de ieșire este în centru
+ eficiență ridicată a muncii

Cutie de viteze elicoidal

Transmisii elicoidale sunt, de asemenea, foarte eficiente. Mai multe trepte de reducere permit realizarea unor rapoarte de transmisie ridicate. Comoditatea și flexibilitatea de montare sunt facilitate de amplasarea centrală a arborelui de ieșire și de capacitatea de a monta motorul de aer cu un reductor elicoidal atât pe flanșă, cât și pe rafturi.

Cu toate acestea, astfel de cutii de viteze sunt lubrifiate cu ulei de stropire (există un fel de „baie de ulei” în care părțile mobile ale cutiei de viteze trebuie să fie întotdeauna scufundate parțial) și, prin urmare, trebuie determinată poziția motorului cu aer cu o astfel de transmisie. în avans - având în vedere acest lucru, cantitatea corectă de ulei care trebuie introdusă în transmisie și poziția fitingurilor de umplere și scurgere.
+ randament ridicat
+ instalare ușoară prin flanșă sau știfturi
+ preț relativ mic
- necesitatea planificarii in avans a pozitiei de instalare
- greutate mai mare decât angrenajele planetare sau melcate

Unelte melcate

Unelte melcate Ele se disting printr-un design relativ simplu, bazat pe un șurub și un angrenaj, datorită căruia, folosind o astfel de cutie de viteze, se pot obține rapoarte de transmisie mari cu dimensiuni de gabarit reduse. Cu toate acestea, eficiența unui angrenaj melcat este semnificativ mai scăzută decât cea a unui angrenaj planetar sau elicoidal.

Arborele de ieșire este îndreptat la un unghi de 90° față de arborele motorului pneumatic. Instalarea unui motor pneumatic cu angrenaj melcat este posibilă atât prin flanșă, cât și pe rafturi. Cu toate acestea, ca și în cazul angrenajelor elicoidale, este oarecum complicat de faptul că angrenajele melcate, ca și angrenajele elicoidale, utilizează și lubrifiere prin stropire cu ulei - prin urmare, poziția de instalare a unor astfel de sisteme trebuie, de asemenea, cunoscută dinainte, deoarece. va afecta cantitatea de ulei care trebuie umplută în cutia de viteze, precum și poziția racordurilor de umplere și de scurgere.
+ greutate redusă, în raport cu raportul de transmisie
+ preț relativ mic
- eficienta relativ scazuta
- trebuie să cunoașteți în prealabil poziția de instalare
+/- arborele de ieșire este la un unghi de 90° față de arborele motorului pneumatic

Metode de reglare a motorului de aer

Tabelul de mai jos prezintă cele două moduri principale de a controla funcționarea motoarelor pneumatice:

Controlul funcționării și direcția de rotație

Un motor pneumatic funcționează atunci când îi este furnizat aer comprimat și când aerul comprimat iese din acesta. Dacă se cere să se asigure rotirea arborelui motorului de aer într-o singură direcție, atunci alimentarea cu aer comprimat trebuie asigurată doar uneia dintre intrările pneumatice ale unității; în consecință, dacă este necesar ca arborele motorului de aer să se rotească în două direcții, atunci este necesar să se asigure alternarea alimentării cu aer comprimat între ambele intrări.

Aerul comprimat este furnizat și eliminat prin intermediul supapelor de control. Pot fi diferite prin modul în care sunt activate: cele mai comune supape sunt controlate electric (electromagnetice, sunt și solenoide, a căror deschidere sau închidere se face prin aplicarea de tensiune la o bobină de inducție care trage pistonul în sine), pneumatic. controlat (când semnalul de deschidere sau de închidere este dat prin furnizarea de aer comprimat), mecanic (când deschiderea sau închiderea se face mecanic prin apăsarea automată a unui anumit buton sau pârghie) și manual (asemănător cu mecanicul, cu excepția faptului că robinetul este deschis sau închis). direct de către o persoană).

Cel mai simplu caz îl vedem, desigur, cu motoarele pneumatice unidirecționale: pentru acestea, este necesar doar să furnizeze aer comprimat la una dintre intrări. Nu este nevoie să controlați în niciun fel ieșirea de aer comprimat de la cealaltă conexiune pneumatică a motorului de aer. În acest caz, este suficient să instalați o supapă solenoidală cu 2/2 căi sau o altă supapă cu 2/2 căi la admisia de aer comprimat la motorul cu aer (reamintim că proiectarea "Supapa pe cale X/Y"înseamnă că această supapă are porturi X prin care poate fi alimentat sau îndepărtat mediul de lucru și poziții Y în care poate fi amplasată partea de lucru a supapei). Figura din dreapta arată însă utilizarea unei supape cu 3/2 căi (din nou, în cazul motoarelor cu aer cu o singură cale, nu contează ce supapă să folosească - 2/2 căi sau 3/ 2 sensuri). In general, in figura din dreapta, in ordine, de la stanga la dreapta, sunt prezentate schematic urmatoarele dispozitive: vana de inchidere, filtru de aer comprimat, regulator de presiune, vana 3/2 cai, regulator de debit, motor de aer.

În cazul motoarelor cu două fețe, sarcina este puțin mai complicată. Prima opțiune este să folosiți o supapă cu 5/3 căi - o astfel de supapă va avea 3 poziții (oprire, înainte, înapoi) și 5 porturi (unul pentru intrarea aerului comprimat, unul pentru alimentarea cu aer comprimat la fiecare dintre cele două conexiuni pneumatice). al motorului cu aer și încă unul pentru îndepărtarea aerului comprimat din fiecare dintre aceleași două conexiuni). Desigur, o astfel de supapă va avea și cel puțin două actuatoare - în cazul, de exemplu, a unei electrovalve, acestea vor fi 2 bobine de inducție. Figura din dreapta arată în secvență, de la stânga la dreapta: o supapă cu 5/3 căi, un regulator de debit cu o supapă de reținere încorporată (pentru a permite aerului comprimat să iasă), un motor cu aer, un alt regulator de debit cu un verifica valva.

O opțiune alternativă pentru controlul unui motor de aer cu două căi este utilizarea a două supape separate cu 3/2 căi. În mod fundamental, o astfel de schemă nu diferă de opțiunea descrisă în paragraful anterior cu o supapă cu 5/3 căi. Figura din dreapta arată în secvență, de la stânga la dreapta, o supapă cu 3/2 căi, un regulator de debit cu supapă de reținere încorporată, un motor de aer, un alt regulator de debit cu supapă de reținere încorporată și altul Supapă cu 3/2 căi.

Antifonare

Zgomotul generat de un motor cu aer în timpul funcționării este compus din zgomotul mecanic de la piesele în mișcare și zgomotul generat de pulsația aerului comprimat care iese din motor. Influența zgomotului de la motorul cu aer poate avea un efect destul de vizibil asupra fondului general de zgomot la locul de instalare - dacă, de exemplu, aerul comprimat este lăsat să iasă liber din motorul cu aer în atmosferă, atunci nivelul presiunii acustice poate atinge, în funcție de unitatea specifică, până la 100-110 dB (A ) și chiar mai mult.

În primul rând, trebuie să încercați, dacă este posibil, să evitați crearea efectului de rezonanță mecanică a sunetului. Dar chiar și în cele mai bune condiții, zgomotul poate fi totuși foarte vizibil și inconfortabil. Pentru a elimina zgomotul, trebuie folosite amortizoare - dispozitive simple special concepute in acest scop si care disperseaza un flux de aer comprimat in carcasa lor si materialul filtrant.

În funcție de materialul de construcție, amortizoarele se împart în cele din bronz sinterizat (adică pulbere și apoi turnate/sinterizate la presiune și temperatură înaltă) bronz, cupru sau oțel inoxidabil, materiale plastice sinterizate, precum și cele din sârmă împletită închisă. într-o carcasă cu plasă de oțel sau aluminiu și realizată pe baza altor materiale filtrante. Primele două tipuri tind să fie mici atât ca lățime de bandă, cât și ca dimensiune și ieftine. Astfel de amortizoare sunt de obicei plasate pe sau lângă motorul de aer în sine. Un exemplu dintre ele poate servi, printre altele,.

Amortizoarele din plasă de sârmă pot avea o capacitate foarte mare (chiar ordine de mărime mai mare decât necesarul de aer comprimat al celui mai mare motor cu aer), un diametru mare de legătură (din oferta noastră, până la un filet de 2"). , se murdăresc mult mai încet, pot fi regenerate eficient și în mod repetat - dar, din păcate, de obicei costă mult mai mult decât bronzul sinterizat sau plasticul.

În ceea ce privește amplasarea amortizoarelor, există două opțiuni principale. Cel mai simplu mod este să înșurubați toba de eșapament direct pe motorul de aer (dacă este necesar, printr-un adaptor). Cu toate acestea, în primul rând, aerul comprimat de la ieșirea motorului de aer este de obicei supus unor pulsații destul de puternice, care reduc eficiența tobei de eșapament și, potențial, îi reduc durata de viață. În al doilea rând, toba de eșapament nu îndepărtează deloc zgomotul, ci doar îl reduce - iar atunci când toba de eșapament este plasată pe unitate, cel mai probabil va fi oricum destul de mult zgomot. Prin urmare, dacă este posibil și dacă se dorește, pentru a reduce cât mai mult nivelul presiunii acustice, trebuie luate, selectiv sau în combinație, următoarele măsuri: 1) instalați un fel de cameră de expansiune între motorul pneumatic și amortizorul de zgomot, care reduce pulsația aerului comprimat, 2) conectați amortizorul printr-un furtun flexibil moale, care servește același scop și 3) mutați toba de eșapament într-un loc în care zgomotul nu va deranja pe nimeni.

De asemenea, trebuie amintit că capacitatea inițial insuficientă a tobei de eșapament (datorită unei erori de selecție) sau blocarea acesteia (parțială) din cauza contaminării apărute în timpul funcționării poate duce la o rezistență semnificativă exercitată de toba de eșapament la fluxul de ieșire comprimat. aer - care, la rândul său, duce la reducerea puterii motorului de aer. Alegeți (inclusiv consultarea cu noi) o toba de eșapament cu capacitate suficientă și apoi, în timpul funcționării acesteia, monitorizați starea acesteia!

Una dintre cele mai importante probleme ale timpului nostru este problema poluării mediului. În fiecare zi, omenirea emite cantități uriașe de dioxid de carbon în atmosferă. Fiecare mașină care funcționează cu un motor cu ardere internă dăunează planetei noastre și înrăutățește și mai mult situația ecologică. Din păcate, asta nu este tot. Problema energetică nu este mai puțin acută, pentru că rezervele de petrol nu sunt nesfârșite, prețurile la benzină sunt în creștere și nu există niciun motiv să le reducă. În căutarea unor surse alternative de combustibil, au fost inventate multe proiecte, dar toate sunt fie prea scumpe, fie ineficiente. Deși unul dintre ei pare foarte promițător. Judecând după asta, poate că noul combustibil al viitorului va fi... aer!

Sună fantastic, nu-i așa? Este posibil ca o mașină să ruleze în aer? Desigur că este posibil. Dar acest aer nu este în forma în care îl respirăm acum - aveți nevoie de aer comprimat pentru a muta o mașină. Comprimat si sub presiune mare, aerul misca pistoanele motorului, iar masina se misca! După ce a funcționat în motor, aerul revine în atmosferă absolut curat. Rezervorul este suficient pentru 200 de kilometri, iar viteza este, de asemenea, foarte impresionantă - până la 110 de kilometri pe oră! (Destul de ciudat, motoarele de mașini cu aer comprimat au o istorie foarte lungă. Această tehnologie a fost folosită pentru prima dată în anii 1880, când Louis Mekarski și-a brevetat invenția numită „tramvai pneumatic”.) Această mașină nu este doar complet ecologică, ci va de asemenea, economisiți în mod semnificativ bani pentru proprietarul său! O încărcare completă de aer comprimat va costa un euro și jumătate, iar în câteva minute mașina va fi gata de călătorie din nou. Un euro și jumătate este aproape egal ca preț cu doi litri de benzină. Calculați cât de mult va conduce mașina dvs. cu doi litri - cu siguranță cifra va fi mult mai mică de 200 de kilometri. Într-adevăr, după calcule mici și simple, realimentarea zilnică a unei mașini cu aer comprimat va costa de cel puțin 10 ori mai ieftin! Inventatorul acestui concept interesant, neobositul francez Guy Negre, fost inginer de Formula 1, lucrează la proiectul său de mai bine de un deceniu. Dispunerea originală a motorului, similară unui motor convențional cu ardere internă, a făcut posibilă punerea în mișcare a mașinii datorită aerului comprimat stocat în cilindri. Ideea a fost împrumutată de Negr din proiectarea mașinilor de curse, în care se folosește o turbină pentru accelerare, alimentată cu aer comprimat dintr-un cilindru special. Guy Negre a început cu conceptul original al unei mașini hibride, care la viteze mici s-ar deplasa din cauza aerului, iar la viteze mari ar porni un motor convențional cu ardere internă. Această mașină a fost dezvoltată la mijlocul anilor 90, dar inventatorul a decis să meargă și mai departe. Rezultatul a 10 ani de muncă asiduă au fost câteva modele care funcționează exclusiv cu aer comprimat. „Mașina de aer” a lui Guy Negra se bazează pe un motor care este foarte asemănător ca design cu un motor cu ardere internă standard. Motorul are doi cilindri de lucru și doi cilindri auxiliari. Aerul cald este aspirat direct din atmosferă și încălzit suplimentar. Apoi intră în cameră, unde se amestecă cu aer comprimat răcit la -100 de grade Celsius. Aerul se încălzește rapid, crește brusc în volum și împinge pistonul cilindrului principal, care antrenează arborele cotit. Primele prototipuri ale unei mașini pur aer, create de compania franceză Guy Negra Motor Development International (MDI), au fost demonstrate la începutul anilor 2000, iar acum, în sfârșit, s-a ajuns la implementarea pe scară largă a acestei dezvoltări remarcabile. Tata Motors, cel mai mare producător de mașini din India, a convenit cu MDI să lanseze o producție licențiată a unui mic vehicul ecologic cu trei locuri cu aer comprimat. Modelul MiniC.A.T este echipat cu un rezervor din fibra de carbon de 90cc. m. aer comprimat. Pe o benzinărie cu aer, mașina este capabilă să circule de la 200 la 300 km, cu o viteză maximă de 110 km/h. Cu ajutorul compresoarelor instalate la benzinarii se va putea alimenta in 2-3 minute, in timp ce se plateste aproximativ 1,5 euro. O opțiune alternativă de umplere este, de asemenea, posibilă folosind un compresor încorporat conectat la o rețea convențională de curent alternativ. Pentru a umple complet „rezervorul”, va dura 3-4 ore. În ciuda faptului că electricitatea este produsă în principal prin arderea combustibililor fosili, o mașină ecologică cu aer este mult mai eficientă decât mașinile cu motoare cu ardere internă. Din punct de vedere al eficienței, depășește de 2 ori mașinile convenționale, iar mașinile electrice de 1,5 ori. În plus, se distinge prin absența completă a emisiilor nocive, precum și prin lipsa de pretenții extreme în întreținere: din cauza absenței unei camere de ardere, uleiul din motor poate fi schimbat nu mai mult de 50 de mii de kilometri. Ecomobile MiniC.A.T va fi produs în patru modificări. Acestea includ o mașină de pasageri cu trei locuri, un taxi cu cinci locuri, un minivan și o camionetă ușoară. Mașinile se vor vinde cu aproximativ 5.500 de lire sterline (aproximativ 11.000 de dolari), ceea ce este foarte accesibil. Tata intenționează să producă cel puțin 3.000 de „mașini aeriene” anual, posibil în toată lumea. Inițiativa indienilor a fost susținută de compania americană Zero Pollution Motors, care a anunțat introducerea iminentă pe piața americană a mașinilor alimentate cu aer comprimat și construite folosind tehnologia Guy Negre. Zero Pollution Motors intenționează să producă vehicule CityCAT cu o opțiune de motor (6 cilindri, 75 de cai putere Dual-Energy) care permite funcționarea în două moduri: pur și simplu cu aer comprimat sau folosind o cantitate mică de combustibil pentru a crește temperatura aerului. în cilindri și, în consecință, puterea. În acest mod, mașina consumă aproximativ 2,2 litri de benzină la 100 de kilometri în afara orașului. CityCAT este o mașină cu șase locuri cu un portbagaj spațios. Corpul este format din panouri din fibră de sticlă atașate la un cadru de aluminiu. Mașina va putea parcurge 60 de kilometri în oraș cu o singură sursă de aer, iar în afara orașului cu un consum mic de benzină - 1360 de kilometri. Viteza mașinii atunci când se lucrează numai cu aer comprimat este de 56 km/h, când se folosește benzină - 155 km/h. Costul estimat al mașinii este de 17,8 mii de dolari. Primul lot ar trebui să intre pe piață în 2010. Să sperăm că acesta nu este ultimul pas pentru dezvoltarea unor moduri de transport ecologice. Cu toate acestea, recenziile despre „mașina aeriană” din mass-media s-au transformat treptat de la entuziast la sceptic. Despre ele - mai jos.

În 2000, numeroase mass-media, inclusiv BBC, au prezis că la începutul lui 2002 va începe producția de masă de mașini care utilizează aer în loc de combustibil.

Motivul unei astfel de afirmații îndrăznețe a fost prezentarea unei mașini numite e.Volution la Auto Africa Expo2000, care a avut loc la Johannesburg.

Publicului uluit i s-a spus că e.Volution poate parcurge aproximativ 200 de kilometri fără realimentare, dezvoltând în același timp o viteză de până la 130 km/h. Sau în 10 ore la o viteză medie de 80 km/h. S-a afirmat că costul unei astfel de călătorii l-ar costa pe proprietarul e.Volution 30 de cenți. În același timp, mașina cântărește doar 700 kg, iar motorul - 35 kg. Noutatea revoluționară a fost prezentată de compania franceză MDI (Motor Development International), care și-a anunțat imediat intenția de a începe producția de serie de mașini echipate cu motor cu aer comprimat. Inventatorul motorului este inginerul francez de motoare Guy Negre (Guy Negre), cunoscut ca dezvoltatorul dispozitivelor de pornire pentru mașinile de Formula 1 și motoarele de avioane. Negro a spus că a reușit să creeze un motor care funcționează exclusiv cu aer comprimat, fără impurități de combustibil tradițional. Francezul și-a numit creația Zero Pollution, ceea ce înseamnă zero emisii de substanțe nocive în atmosferă. Motto-ul Zero Pollution a fost „Simplu, economic și curat”, adică s-a pus accent pe siguranța și inofensiunea lui pentru mediu. Principiul de funcționare al motorului, conform inventatorului, este următorul: „Aerul este aspirat într-un cilindru mic și comprimat de un piston până la un nivel de presiune de 20 bar. În același timp, aerul este încălzit până la 400 de grade. Aerul fierbinte este apoi împins în camera sferică. În „camera de ardere”, deși nu se arde nimic în ea, aerul comprimat rece din cilindri este furnizat și sub presiune, se încălzește imediat, se extinde, presiunea crește brusc, pistonul cilindrului mare revine și transferă forța de lucru la arborele cotit. Puteți spune chiar că motorul „aer” funcționează la fel ca un motor convențional cu ardere internă, dar aici nu există ardere. S-a susținut că emisiile auto nu erau mai periculoase decât dioxidul de carbon emis de respirația umană, motorul putea fi lubrifiat cu ulei vegetal, iar sistemul electric era format din doar două fire. Este nevoie de aproximativ 3 minute pentru a alimenta un astfel de vehicul aerian. Reprezentanții Zero Pollution au spus că pentru a alimenta „mașina cu aer” este suficient să umpleți rezervoarele de aer situate sub fundul mașinii, ceea ce durează aproximativ patru ore. Cu toate acestea, în viitor s-a planificat să se construiască stații de „umplere cu aer” capabile să umple butelii de 300 de litri în doar 3 minute. S-a presupus că vânzările de „mașini aeriene” vor începe în Africa de Sud la un preț de aproximativ 10.000 de dolari. S-a mai vorbit despre construirea a cinci fabrici în Mexic și Spania și a trei în Australia. Peste o duzină de țări ar fi primit deja o licență pentru fabricarea mașinii, iar compania sud-africană ar fi primit o comandă pentru producția a 3.000 de mașini, în locul unui lot experimental planificat de 500 de unități. Dar după declarații zgomotoase și bucurii generale, ceva s-a întâmplat. Dintr-o dată, totul a fost liniștit și „mașina aeriană” a fost aproape uitată. Tăcerea este cu atât mai de rău augur cu cât site-ul oficial al Zero Pollution a căzut în urmă cu ceva timp. Motivul este ridicol: se presupune că pagina nu poate face față unui flux imens de solicitări. Cu toate acestea, creatorii site-ului într-o formă vagă promit că îl vor „îmbunătăți” într-o zi. Apariția mașinilor aeriene pe drumuri trebuia să fie o provocare serioasă pentru transportul tradițional. Se crede că dezvoltarea ecologică a fost sabotată de giganții auto: anticipând prăbușirea iminentă, când nimeni nu va avea nevoie de motoarele pe benzină pe care le produc, ei ar fi decis să „strângă de gât parvenitul” din muguri. Această versiune este parțial confirmată de Deutsche Welle: „Întreprinderile de reparații auto și preocupările petroliere consideră în unanimitate o mașină cu propulsie pneumatică „neterminată”. Cu toate acestea, acest lucru poate fi atribuit părtinirii lor. Cu toate acestea, mulți experți independenți sunt destul de sceptici, mai ales că o serie de mari preocupări auto - de exemplu, Volkswagen - au efectuat deja cercetări în această direcție în anii 70 și 80, dar apoi le-au redus din cauza deznădejdii totale. Aproape aceeași părere este împărtășită de ecologiști: „Va dura foarte mult timp pentru a convinge producătorii de mașini să înceapă să producă motoare „aer”. Companiile auto au cheltuit deja sume uriașe de bani experimentând cu mașini electrice, care s-au dovedit a fi incomode și costisitoare. Nu mai au nevoie de idei noi.” Zero poluare - motoare cu zero emisii de substanțe nocive. În plus, sunt ușoare și compacte. Dar Deutsche Welle atrage atenția asupra faptului că, în diferite publicații, „descrierea motorului și diagrama schematică a funcționării acestuia sunt pline de inexactități și erori și, în plus, versiunile în diferite limbi nu numai că diferă considerabil, dar uneori diferă considerabil. se contrazic direct. Aproape fiecare publicație are parametrii săi, diferiți de celelalte. Răspândirea numerelor este atât de mare încât te întrebi involuntar: se referă ele într-adevăr la aceeași mașină? Un alt model ciudat este că, cu fiecare publicare ulterioară, parametrii mașinii se îmbunătățesc: fie puterea va crește, apoi prețul va scădea, apoi masa va scădea, apoi capacitatea cilindrilor va crește. Deci, îndoielile aici sunt destul de adecvate și justificate. Cu toate acestea, așteptarea nu a fost lungă. Probabil, deja în anul viitor vom afla exact ce este acest motor cu aer comprimat dezvoltat de MDI - o revoluție în industria auto sau în toate sensurile cuvântului senzație „umflată”. Între timp, este foarte posibil ca în 2002 să nu se rezolve intriga cu „mașina aeriană”. Ca urmare a unei lungi căutări de informații pe Web, a fost descoperit un site mai mult sau mai puțin „în direct”, care promite producția de masă de mașini revoluționare în 2003. Apropo, în procesul de căutare, s-au găsit o mulțime de lucruri interesante pe tema „aer”. Este curios că la târgul internațional de jucării desfășurat la Nürnberg în februarie 2001, compania canadiană Spin Master a oferit cumpărătorilor un model de aeronavă echipat cu motor cu aer comprimat. Mini rezervorul poate fi umflat cu orice pompă, iar elicele duc jucăria originală în cer. În plus, pe internet există o ofertă comercială, adresată se pare guvernului de la Moscova. În acest document, o companie metropolitană invită oficialii „să se familiarizeze cu propunerea companiei de automobile MDI (Franța) privind producția de mașini absolut ecologice și economice la Moscova”. A existat și o sugestie a lui V. A. Konoshchenko, care relatează despre o mașină pe care a inventat-o ​​și care funcționează cu aer comprimat, atașând o descriere a dispozitivului. Mi-a atras atenția și invenția lui Rais Shaimukhametov - „Grădinarul”, care este „acționat de aer comprimat: sub capotă se află un motor mic și un compresor în serie. Aerul se rotește autonom unul față de celălalt două blocuri (stânga și dreapta) de rotoare excentrice (pistoane). Rotoarele din bloc sunt conectate printr-un lanț de omidă prin roțile de rulare. Ca urmare, a existat o dublă impresie: pe de o parte, povestea „mașinii aeriene” franceze nu este pe deplin înțeleasă și, pe de altă parte, un sentiment mult mai clar că transportul „aerian” a fost folosit de mult timp. timp, și mai ales din anumite motive în Rusia. Și în plus, din secolul înainte de ultimul. Există dovezi că un submarin de 33 de metri cu un motor care funcționează cu aer comprimat, proiectat de autodidactul I.F. Aleksandrovsky, a fost lansat în vara anului 1865, a trecut cu succes o serie de teste și abia după aceea s-a scufundat. MAȘINA LUI NEGRO ESTE O SENZAȚIE EXPLOZIVĂ. O idee uluitoare - o mașină alimentată cu aer comprimat - sa dovedit a fi un mit Sergey LESKOV Rezervele cunoscute de petrol de pe Pământ nu vor dura mai mult de 50 de ani. Ce încearcă ei să înlocuiască benzina, care, printre altele, este principala sursă de poluare a aerului în orașele mari. Și gaze naturale lichefiate, și tot felul de gaze și lichide sintetizate, și chiar alcool. Multă vreme s-au pus speranțe pe o mașină electrică, dar caracteristicile sale tehnice sunt scăzute, iar utilizarea unei surse de energie s-a dovedit a fi o problemă pentru mediu. Și iată o idee nouă, uluitoare - o mașină cu aer comprimat. Inginerul francez Guy Negre și-a făcut un nume în lumea automobilelor cu pornitorii săi pentru mașinile de Formula 1 și motoarele de avioane. Există 70 de brevete în dosarul său de proiectare. Acest lucru sugerează că negrul nu este unul autodidact dintre cei care enervează toate companiile de automobile din lume cu descoperirile lor. Cu câțiva ani în urmă, respectatul negru a creat compania MDI (Motor Development International), care era angajată în dezvoltarea motoarelor cu aer comprimat. Prima reacție a oricărui expert este prostii, capriciu și din nou prostii. Dar încă din 1997, în Mexic, comisia parlamentară pentru transport s-a interesat de această evoluție, experții au vizitat uzina din Brignole și au semnat un acord pentru înlocuirea treptat a tuturor celor 87.000 de taxiuri din Mexico City, cea mai roată capitală din lume, cu mașini cu o „expirație” curată. În urmă cu doi ani, la Auto Africa Expo 2000, a fost prezentat un concept car creat de echipa Negra numit e. Revoluţie. După cum a promis, a folosit aer comprimat drept combustibil. În Johannesburg, pe un val de interes public, în 2002 a fost anunțată începerea producției de serie a unei mașini miraculoase cu motor Zero Pollution. În Africa de Sud, ar fi trebuit să facă 3 mii de e. Revoluţie. Anul stabilit în curte. Unde este „mașina cu aer”? Sunt multe publicații pe această temă, dar caracteristicile sar, de parcă nu ar fi vorba despre tehnologie, ci despre un armăsar arab. Dacă facem media tuturor protocoalelor, atunci va ieși următorul portret: e. Volution cântărește 700 kg, motorul Zero Pollution cântărește 35 kg. Mașina poate parcurge 200 km fără realimentare. Viteza maximă este de 130 km/h. La o viteză de 80 km/h, se poate mișca timp de 10 ore. Preț estimat - 10 mii de dolari. Este nevoie de energie pentru a pompa aer în cilindri, iar centralele electrice sunt, de asemenea, o sursă de poluare. Autorii proiectului au calculat randamentul în lanțul „rafinărie – mașină” pentru motoarele pe benzină, electrice și pneumatice: 9, 13 și, respectiv, 20%. Adică, „orificiul de aerisire” este în frunte cu o marjă vizibilă. Umplerea în sine durează aproximativ 4 ore, iar cilindrii sunt ascunși sub fund. Principiul de funcționare al „orificiului de aerisire” nu diferă de cel al motorului cu ardere internă. Nu, din lipsă de combustibil, doar arderea în sine. Nu, în plus, sisteme de aprindere, injecție de combustibil, rezervor de benzină. Aerul din cilindri este sub presiune de 200 de atmosfere. Ideea designerilor este următoarea: o parte din evacuare este aspirată în cilindrul mic și comprimată de piston la o presiune de 20 de atmosfere. Aerul cald până la 400 de grade este împins în cameră, care este un analog al camerei de ardere. Este alimentat cu aer comprimat din cilindri. Se încălzește - și, ca urmare, pistonul cilindrului se mișcă, transferând forța de lucru arborelui cotit. Pe măsură ce ne apropiem de data anunțată de lansare, discrepanțele în publicațiile pe această temă devin din ce în ce mai vizibile. Se pare că echipa lui Guy Negro se confruntă cu probleme tehnice serioase. Pentru a clarifica situația, Izvestia-Nauka a apelat la cei mai autoriți specialiști din țara noastră de la Centrul Științific de Stat „Institutul de Cercetare Auto și Auto (NAMI)”. - Am calculat ciclul de funcționare al acestui motor, - a spus Vladislav Luksho, șeful departamentului de echipamente pentru cilindri de gaz NAMI. - Aceasta este o altă încercare de a înșela legile fundamentale ale naturii, de a scăpa de regulile termodinamicii. Această idee poate fi dezvoltată: de a forța șoferul să pompeze aer cu picioarele. Ideea unui motor cu aer comprimat este absurdă, deoarece randamentul său este foarte scăzut. Energia primită de la compresia mecanică pe kilogram de greutate este de 20-30 de ori inferioară energiei chimice a combustibilului cu hidrocarburi. Benzina nu are concurenți. Numai energia nucleară are cifre mai mari. Acest e . Volution va putea călători doar pe distanțe scurte, cum ar fi zbura jucării cu propulsie aeriană. O atitudine sceptică față de un motor cu aer comprimat nu înseamnă deloc, experții NAMI sunt siguri de acest lucru, că încercările de a găsi o alternativă la un motor pe benzină sunt condamnate. A fost deja posibil să se obțină caracteristici tolerabile la motoarele pe gaz propan-butan, care sunt de numai 1,5 ori mai mici în ceea ce privește transferul de căldură a combustibilului către un motor pe benzină. În continuarea preceptelor prietenei lui Chonkin, Gladyshev, se fac eforturi pentru a stăpâni motorul pe biogaz, care se obține din tot felul de gunoi. Hidrogenul are perspective mari, iar utilizările sale sunt foarte diverse – de la aditivi la benzină până la lichefiere sau utilizare sub formă de compuși cu metale (hidruri). Conform celor mai recente evoluții ale NAMI, este mai bine să nu ardeți hidrogenul: acesta reacționează în elementul de combustibil, apare un curent electric, care este transformat în energie mecanică. O altă opțiune este alcoolul, care este energetic mai „puternic” decât gazul, deși „mai slab” decât benzina. Motoarele alimentate cu alcool au devenit larg răspândite în Brazilia. Adevărat, în Rusia nici măcar nu merită să vorbim despre introducerea acestui design - este pur și simplu stupid.

În majoritatea țărilor lumii, mașinile cu motoare cu ardere internă sunt încă principalul mijloc de transport. În țările „miliardului de aur”, unde cerințele pentru mașini sunt mult mai mari, situația arată diferit - acolo mașinile care funcționează cu electricitate și alți combustibili alternativi devin acum direcția principală în producție.

Cu toate acestea, apariția unui vehicul electric ca un nou standard în industria auto nu a oprit inițiativa oamenilor de știință și dezvoltatorilor de noi tipuri de vehicule.

În ultimii douăzeci de ani, în lume au fost create multe prototipuri diferite de mașini: combustibil cu hidrogen, biocombustibil, panouri solare etc. Cu toate acestea, este imposibil de spus cu certitudine că oricare dintre aceste alternative au perspective reale de a concura cu mașinile „tradiționale” pe benzină și cu vehiculele electrice.

Problema aici este că factorul decisiv este întotdeauna simplitatea și ieftinitatea producției, iar dacă o opțiune alternativă este nerentabilă, atunci toate celelalte avantaje ale acesteia nu mai contează prea mult.

Într-o astfel de situație, experimentele marilor companii de automobile sunt mult mai probabil să fie recunoscute și produse în masă. Un exemplu de astfel de dezvoltare este Air Hybrid, o unitate hibridă inovatoare formată dintr-un motor avansat cu ardere internă și un compresor hidraulic, proiectată și construită de PSA Peugeot Citroen.

Această preocupare franceză, care a combinat potențialul a două cunoscute companii de automobile, și-a propus ca scop crearea unui nou tip de motor în care să fie folosit aer comprimat în locul energiei electrice. Air Hybrid a devenit o finalizare cu succes a următoarei etape a programului companiei, care vizează reducerea consumului de combustibil la mașinile de marcă la un record de 2 litri la 100 de kilometri.

Natura revoluționară a Air Hybrid este că un astfel de motor poate funcționa în trei moduri simultan - numai pe aer comprimat, pe benzină și, de asemenea, pe aer și benzină în același timp. Unul dintre principalele avantaje ale acestei soluții este o reducere semnificativă a greutății, care în sine este și un factor important în economia de combustibil.

Sistemul hidraulic nu numai că cântărește mai puțin, dar este și mult mai ieftin de fabricat decât un sistem tradițional care include baterii. În plus, hidraulica este mai fiabilă - cu ea, multe sisteme electronice complexe devin inutile, care sunt prea multe într-o mașină convențională și care controlează totul - de la pornirea motorului până la etilotest încorporat.

Trebuie remarcat faptul că etilotestele profesionale încorporate care testează șoferul înainte de a porni motorul sunt o soluție populară pentru mulți producători de automobile europeni.

Noul motor hibrid de la Peugeot Citroen este format dintr-un motor pe benzină, o transmisie de tip epiciclică adaptată, unde se va folosi un compresor hidraulic în locul unui motor electric.

În prototip, sub podeaua mașinii, sunt doi cilindri care conțin aer comprimat - unul cu aer de joasă presiune și celălalt cu presiune ridicată.

Pe aer comprimat, o astfel de mașină se poate deplasa cu viteze de până la 70 km/h, ceea ce este optim pentru călătoriile în oraș. Când trebuie să măriți viteza, puteți trece la un motor pe benzină, iar pentru accelerații extreme, motoarele vor funcționa împreună.