În urmă cu câțiva ani, s-a răspândit în toată lumea vestea că compania indiană Tata urma să lanseze un vehicul cu aer comprimat în serie. Planurile au rămas doar planuri, dar mașinile pneumatice au devenit în mod clar o tendință: apar în fiecare an mai multe proiecte destul de viabile, iar Peugeot a planificat să pună un hibrid de aer pe transportor în 2016. De ce au devenit brusc pneurile la modă?
Tot ce este nou este bine uitat vechi. Astfel, mașinile electrice de la sfârșitul secolului al XIX-lea erau mai populare decât omologii lor pe benzină, apoi au supraviețuit unui secol de uitare, iar apoi „s-au ridicat din cenușă”. Același lucru se aplică echipamentelor pneumatice. În 1879, pionierul francez al aviației Victor Taten a proiectat modelul A? avion, care trebuia să urce în aer datorită unui motor cu aer comprimat. Modelul acestei aeronave a zburat cu succes, deși avionul nu a fost construit la dimensiuni complete.
Strămoșul motoarelor aeriene din transportul terestru a fost un alt francez, Louis Mekarski, care a dezvoltat o unitate de putere similară pentru tramvaiele pariziene și Nantes. La Nantes, mașinile au fost testate la sfârșitul anilor 1870, iar până în 1900 Mekarski deținea o flotă de 96 de tramvaie, dovedind eficiența sistemului. Ulterior, „flota” pneumatică a fost înlocuită cu una electrică, dar s-a făcut un start. Mai târziu, locomotivele pneumatice s-au trezit cu o zonă îngustă de utilizare pe scară largă - mineritul. În același timp, au început încercările de a pune un motor cu aer pe mașină. Dar până la începutul secolului 21, aceste încercări au rămas izolate și nu demne de atenție.
Avantajele aerului
Un motor cu aer (sau, așa cum se spune, un cilindru pneumatic) transformă energia aerului în expansiune în lucru mecanic. În principiu, este similar cu cel hidraulic. „Inima” motorului pneumatic este pistonul de care este atașată tija; un arc este înfășurat în jurul tulpinii. Aerul care intră în cameră depășește rezistența arcului cu creșterea presiunii și deplasează pistonul. În faza de eliberare, când presiunea aerului scade, arcul readuce pistonul în poziția inițială - și ciclul se repetă. Cilindrul pneumatic poate fi numit „motor cu ardere internă”.
Schema diafragmei este mai frecventă, unde rolul cilindrului este jucat de o diafragmă flexibilă, de care este atașată și o tijă cu arc. Avantajul său constă în faptul că nu este necesară o precizie atât de mare de fixare a elementelor mobile, nu sunt necesari lubrifianți și etanșeitatea camerei de lucru crește. Există, de asemenea, motoare pneumatice rotative (palete) - analogi ai Wankel ICE.
Principalele avantaje ale unui motor pneumatic sunt compatibilitatea cu mediul și costul redus al „combustibilului”. De fapt, din cauza irosirii locomotivelor pneumatice, acestea s-au răspândit în industria minelor - atunci când se utilizează un motor cu ardere internă într-un spațiu restrâns, aerul se poluează rapid, agravând brusc condițiile de lucru. Gazele de eșapament ale motorului aerian sunt aer obișnuit.
Unul dintre dezavantajele unui cilindru pneumatic este densitatea relativ scăzută a energiei, adică cantitatea de energie generată pe unitatea de volum a fluidului de lucru. Comparați: aerul (la o presiune de 30 MPa) are o densitate de energie de aproximativ 50 kWh pe litru, iar benzina obișnuită - 9411 kWh pe litru! Adică, benzina este de aproape 200 de ori mai eficientă ca și combustibil. Chiar și ținând cont de eficiența nu foarte ridicată a motorului pe benzină, acesta „dă” în cele din urmă aproximativ 1600 kWh pe litru, care este mult mai mare decât indicatorii cilindrului pneumatic. Aceasta limitează toți indicatorii de performanță ai motoarelor pneumatice și ale mașinilor pe care le deplasează (autonomie, viteză, putere etc.). În plus, motorul pneumatic are o eficiență relativ scăzută - aproximativ 5-7% (comparativ cu 18-20% pentru un motor cu ardere internă).
Pneumatica secolului XXI
Urgența problemelor de mediu din secolul XXI i-a obligat pe ingineri să revină la ideea mult uitată de a folosi un cilindru pneumatic ca motor pentru un vehicul rutier. De fapt, o mașină pneumatică este mai ecologică chiar și decât o mașină electrică, ale cărei elemente structurale conțin substanțe dăunătoare mediului. Cilindrul pneumatic conține aer și nimic altceva decât aer.
Prin urmare, principala provocare inginerească a fost aceea de a aduce pneumocarul într-o formă în care să poată concura cu vehiculele electrice în termeni de performanță și cost. Există multe capcane în această afacere. De exemplu, problema deshidratării aerului. Dacă există cel puțin o picătură de lichid în aerul comprimat, atunci datorită răcirii puternice atunci când fluidul de lucru se extinde, acesta se va transforma în gheață, iar motorul se va bloca pur și simplu (sau chiar va necesita reparații). Aerul normal de vară conține aproximativ 10 g de lichid pe 1 m 3, iar la umplerea unui cilindru trebuie consumată energie suplimentară (aproximativ 0,6 kWh) pentru deshidratare - iar această energie este de neînlocuit. Acest factor neagă posibilitatea unei realimentări de calitate la domiciliu - echipamentele de deshidratare nu pot fi instalate și operate acasă. Și aceasta este doar una dintre probleme.
Cu toate acestea, tema mașinii aeriene s-a dovedit a fi prea atractivă pentru a uita de ea.
Direct în serie?
Una dintre soluțiile pentru a minimiza dezavantajele motorului pneumatic este de a face vehiculul mai ușor. Într-adevăr, un minicar de oraș nu are nevoie de o autonomie și viteză mare, dar performanța de mediu într-o metropolă joacă un rol semnificativ. Exact pe asta se bazează inginerii companiei franco-italiene Motor Development International, care au prezentat scaunului cu rotile pneumatic MDI AIRpod și versiunea sa mai serioasă MDI OneFlowAir la Salonul Auto de la Geneva din 2009. MDI a început să „lupte” pentru pneuri auto în 2003, arătând conceptul de Eolo Car, dar numai zece ani mai târziu, după ce a umplut o mulțime de denivelări, francezii au ajuns la o soluție acceptabilă pentru transportor.
MDI AIRpod este o încrucișare între o mașină și o motocicletă, un analog direct al unui scaun cu rotile motorizat, așa cum se numea adesea în URSS. Datorită motorului aerian de 5,45 cai putere, subcompactul cu trei roți care cântărește doar 220 kg poate accelera la 75 km / h, iar autonomia sa este de 100 km în versiunea de bază sau 250 km în configurația mai serioasă. Interesant este că AIRpod nu are deloc volan - mașina este controlată de un joystick. În teorie, poate circula atât pe drumurile publice, cât și pe pistele de biciclete.
AIRpod are toate șansele de producție în masă, deoarece în orașele cu o structură de ciclism dezvoltată, de exemplu, în Amsterdam, astfel de mașini pot fi solicitate. Un realimentare cu aer la o stație special echipată durează aproximativ o minută și jumătate, iar costul călătoriei este de aproximativ 0,5 la 100 km - pur și simplu nu este nicăieri mai ieftin. Cu toate acestea, perioada anunțată pentru producția în serie (primăvara anului 2014) a trecut deja și lucrurile sunt încă acolo. Poate că MDI AIRpod va apărea pe străzile orașelor europene în 2015.
Al doilea concept de pre-producție este celebrul proiect al gigantului indian Tata, mașina MiniCAT. Proiectul a fost lansat simultan cu AIRpod, dar, spre deosebire de europeni, indienii au pus în program un microcar normal, cu drepturi depline, cu patru roți, un portbagaj și un aspect tradițional (în AIRpod, rețineți că pasagerii și șoferul stau cu spatele unul la celălalt). Tata cântărește puțin mai mult, 350 kg, viteza maximă este de 100 km / h, autonomia este de 120 km, adică MiniCAT este în general ca o mașină, nu o jucărie. Interesant este că Tata nu s-a deranjat să dezvolte un motor de aer de la zero, dar pentru 28 de milioane de dolari a dobândit drepturile de utilizare a dezvoltărilor MDI (care i-au permis acestuia din urmă să rămână pe linia de plutire) și a îmbunătățit motorul pentru a propulsa un vehicul mai mare. Unul dintre trucurile acestei tehnologii este utilizarea căldurii generate în timpul răcirii aerului în expansiune pentru a încălzi aerul la umplerea cilindrilor.
Tata intenționa inițial să pună MiniCAT pe linia de asamblare la mijlocul anului 2012 și să producă aproximativ 6.000 de unități pe an. Dar rulajul continuă, iar producția în serie este amânată până la vremuri mai bune. În timpul dezvoltării, conceptul a reușit să-și schimbe numele (anterior se numea OneCAT) și designul, astfel încât nimeni nu știe ce versiune a acestuia va fi în cele din urmă pusă în vânzare. Se pare chiar reprezentanții Tata.
Pe două roți
Cu cât este mai ușor un vehicul cu aer comprimat, cu atât va funcționa mai eficient și din punct de vedere economic. Concluzia logică din această afirmație este de ce să nu faci un scuter sau o motocicletă?
La aceasta a participat australianul Dean Benstead, care în 2011 a arătat lumii motocicleta O 2 Pursuit motocross cu o unitate de putere dezvoltată de Engineair. Acesta din urmă este specializat în motoarele de aer rotative deja menționate, dezvoltate de Angelo di Pietro. De fapt, acesta este un aspect clasic Wankeli fără combustie - rotorul este pus în mișcare prin alimentarea cu aer a camerelor. Benstede a trecut de la invers la dezvoltare. Mai întâi a comandat un motor Engineair, apoi a construit o motocicletă în jurul acestuia, folosind un cadru și piese din producția Yamaha WR250R. Mașina s-a dovedit a fi surprinzător de eficientă din punct de vedere energetic: acoperă 100 km la o benzinărie și, teoretic, dezvoltă o viteză maximă de 140 km / h. Apropo, aceste cifre le depășesc pe cele ale multor motociclete electrice. Benstede a jucat inteligent pe forma balonului, încadrându-l în cadru - acest spațiu salvat; motorul este de două ori mai compact decât omologul său pe benzină, iar spațiul liber vă permite să instalați un al doilea cilindru, mărind kilometrajul la jumătate al motocicletei.
Din păcate, O 2 Pursuit a rămas doar o jucărie de unică folosință, deși a fost nominalizată la prestigiosul premiu James Dyson Invention Award. Doi ani mai târziu, ideea lui Bensted a fost preluată de un alt australian, Darby Bicheno, care a propus să creeze, conform unei scheme similare, nu o motocicletă, ci un vehicul pur urban, un scuter. EcoMoto 2013 ar trebui să fie realizat din metal și bambus (fără plastic), dar nu s-a deplasat dincolo de redări și planuri.
Pe lângă Benstede și Bicheno, o mașină similară a fost construită în 2010 de Evin Yi Yan (proiectul său se numea Green Speed \u200b\u200bAir Motorcycle). Apropo, toți cei trei designeri au fost studenți ai Institutului Regal de Tehnologie din Melbourne și, prin urmare, proiectele lor sunt similare, utilizează același motor și ... nu au șanse pentru o serie, rămânând lucrări de cercetare.
Corporații la început
Cele de mai sus confirmă faptul că vehiculele aeriene au un viitor, dar cel mai probabil nu într-o „formă pură”. Totuși, au limitele lor. Același MDI AIRpod nu a reușit absolut toate testele de impact, deoarece designul său ultra-ușor nu permitea protejarea corespunzătoare a șoferului și a pasagerilor.
Dar utilizarea tehnologiilor pneumatice ca sursă suplimentară de energie într-o mașină hibridă este destul de realistă. În acest sens, Peugeot a anunțat că din 2016 unele dintre crossover-urile Peugeot 2008 vor fi produse într-o versiune hibridă, unul dintre elementele cărora va fi instalația Hybrid Air. Acest sistem a fost dezvoltat în colaborare cu Bosch; esența sa este că energia motorului cu ardere internă nu va fi stocată sub formă de electricitate (ca în hibrizii convenționali), ci în butelii cu aer comprimat. Planurile, însă, au rămas planuri: în acest moment, instalația nu este instalată pe mașinile de producție.
Peugeot 2008 Hybrid Air se va putea deplasa folosind energia motorului cu ardere internă, a unității de alimentare cu aer sau a unei combinații a ambelor. Sistemul va recunoaște el însuși ce sursă este mai eficientă într-o situație dată. În ciclul urban, în special, energia aerului comprimat va fi utilizată 80% din timp - acționează pompa hidraulică, care rotește arborele atunci când motorul cu ardere internă este oprit. Economia totală de combustibil cu acest sistem va fi de până la 35%. Când lucrați în aer curat, viteza maximă a vehiculului este limitată la 70 km / h.
Conceptul Peugeot arată absolut viabil. Având în vedere beneficiile de mediu, astfel de hibrizi pot înlocui cei electrici în următorii cinci până la zece ani. Și lumea va deveni puțin mai curată. Sau nu o va face.
La ce metode nu recurg producătorii de automobile pentru a atrage atenția consumatorilor. Cumpărătorul este vrăjit cu un design futurist la modă, măsuri de siguranță fără precedent, utilizarea unor motoare mai ecologice etc.
Personal, nu sunt foarte emoționat de cele mai recente delicii ale diferitelor studiouri de design - cu atât mai mult: pentru mine, mașina a fost și va rămâne o piesă neînsuflețită de metal și plastic și toate eforturile marketerilor de a-mi spune cât de înaltă ar trebui să meargă stima de sine în cer după ce am cumpărat „cel mai nou model al nostru »Nu este altceva decât o scuturare a aerului. Ei bine, cel puțin pentru mine personal.
Mai interesant pentru mine, ca proprietar de mașină, subiectul - problemele economiei și supraviețuirii. Costul combustibilului este departe de trei copeici, în plus, există prea mulți adepți ai lui Vasily Alibabaevich din „Gentlemen of Fortune” în imensitatea „marelui și puternicului”. Producătorii auto încearcă de mult timp să folosească combustibili alternativi. În SUA, mașinile electrice au luat o poziție destul de puternică, dar nu toată lumea își permite să cumpere o astfel de mașină - este foarte scumpă. Dacă numai mașinile de clasă bugetară ar fi făcute electrice ...
Producătorii francezi PSA Peugeot Citroen și-au stabilit un obiectiv interesant, au inițiat un program interesant de reducere a consumului de combustibil. Acest grup de producători auto dezvoltă o centrală hibridă care ar putea folosi doar doi litri de combustibil la suta de kilometri. Inginerii companiei au deja ceva de arătat - evoluțiile de astăzi permit economisirea a până la 45% din combustibil în comparație cu un motor obișnuit cu ardere internă: chiar și cu astfel de indicatori de doi litri la sută până acum nu este posibil să se potrivească, dar până în 2020 promit să cucerească această etapă.
Afirmațiile sunt destul de îndrăznețe și interesante, dar ar fi mai interesant să aruncăm o privire mai atentă asupra acestei configurări hibride și la fel de economice. Sistemul se numește Hybrid Air și așa cum sugerează și numele său, pe lângă combustibilul tradițional, folosește energia aerului și a aerului comprimat.
Conceptul Hybrid Air nu este atât de complicat și este un hibrid între un motor cu combustie internă cu trei cilindri și un motor hidraulic-pompă. Două butelii sunt instalate ca rezervoare pentru combustibil alternativ în partea centrală a mașinii și sub spațiul portbagajului: care este mai mare - pentru presiune scăzută; și cel care este mai mic, respectiv, pentru mare. Mașina va fi accelerată pe motorul cu ardere internă; după atingerea vitezei de 70 km / h, motorul hidraulic este pornit. Prin intermediul acestui motor foarte hidraulic și a unei ingenioase transmisii planetare, energia aerului comprimat va fi transformată în mișcare de rotație a roților. În plus, un astfel de autovehicul este prevăzut cu un sistem de recuperare a energiei - în timpul frânării, motorul hidraulic acționează ca o pompă și pompează aerul într-un cilindru de joasă presiune - adică energia mult dorită nu va fi irosită.
Potrivit inginerilor companiei, o mașină cu instalație hibridă Hybrid Air, chiar și în ciuda masei de 100 kg față de un motor tradițional, va avea indicatori de economie de combustibil de cel puțin 45%, și asta în ciuda faptului că deliciile în acest domeniu al ingineriei motorului sunt departe de completare.
Se așteaptă ca sistemele hibride să fie primele care vor fi utilizate pe hatchback-urile Citroen C3 și Peugeot 208 și va fi posibil să circule „aer” în 2016, iar managerii francezi văd Rusia și China drept principalele piețe pentru mașinile cu un hibrid Air hibrid.
Este posibil să construiți o mașină care să găzduiască șase persoane, să consume mai puțină benzină decât un scuter, să emită în atmosferă un număr minim de substanțe nocive și chiar zero în călătoriile scurte? Poate da. Și astfel încât, în același timp, să coste și cel mai obișnuit autoturism? A fi surprins.
S-a deschis un nou capitol în istoria „mașinii în aer”, care se dezvoltă și se îmbunătățește de mulți ani, și, de asemenea, „împins” la producția în serie de către inventatorul francez Guy Negre: compania americană Zero Pollution Motors a anunțat lansarea iminentă a acestor mașini neobișnuite pe piață STATELE UNITE ALE AMERICII. Mai mult, americanii intenționează să producă în patria lor unul dintre cele mai capabile și mai izbitoare modele ale francezului.
Să ne amintim pe scurt. Principiul general al unei mașini „cu aer” este simplu: aerul comprimat este furnizat cilindrilor unui motor, care în multe privințe seamănă cu un motor cu ardere internă, din cilindrii care înlocuiesc un rezervor de gaz pentru un astfel de dispozitiv. Acest aer împinge pistoanele, rotind arborele cotit.
Negre și motorul său de aer comprimat (foto de la zeropollutionmotors.us).
Zero Pollution Motors va implementa în SUA exact evoluțiile Negre - Motor Development International (MDI), al cărui sediu oficial este acum situat în Luxemburg și divizia cheie (unde creează mașini experimentale miraculoase) în Franța, la Nisa.
Trebuie spus că proiectul american-francez nu este singurul exemplu de revenire la ideea de lungă durată a mașinilor cu aer comprimat. Există, de exemplu, un proiect australian. În Australia, însă, acest tip de „combustibil” este folosit de un microcamion deschis și un cărucior pentru transportul mărfurilor în ateliere.
Dar la urma urmei, MDI nu își limitează dezvoltarea la autoturisme. Compania a construit recent două mini-tractoare (cu roți și cu șenile) cu aceleași motoare „cu aer”. Avantajele lor ca transport în instalații sunt absența emisiilor de eșapament (în comparație cu dispozitivele bazate pe motoare cu ardere internă) și reîncărcarea instantanee (în comparație cu mașinile electrice și stivuitoarele electrice).
Mini tractoarele de la MDI sunt prototipuri pentru transportul din fabrică al viitorului. Sunt capabili să tracteze remorci cu o greutate de câteva tone și funcționează dintr-o singură încărcare a cilindrilor de aer comprimat de la bord timp de 2-4 ore. „Umplerea” însăși (din cilindri staționari mari, pre-umflați de un compresor) durează cel mult 30 de secunde - un minut (fotografii MDI).
Dintre noii veniți în domeniul „automobilului în aer”, este necesar să menționăm intermitentul adesea al companiei de presă Air Car Factories, fondată de Miguel Celades Rex la Barcelona. Nu există detalii tehnice pe site, dar de fapt vorbește despre o variantă a dezvoltării lui Negre.
Faptul este că Miguel a lucrat cu Guy la MDI (ca reprezentant al companiei în Spania) timp de 8 ani și recent a decis să plece într-o „călătorie” independentă.
Nu se știe exact cum a fost. Dar Negre, într-un comunicat de presă MDI din 3 februarie 2008, scrie în text simplu despre o ceartă și o defalcare în orice relație cu Selades. Și, de asemenea, că declarațiile spaniolului despre dezvoltarea tehnologiilor companiei sale de la MDI sunt frauduloase.
Acestea sunt bătăliile care izbucnesc în jurul dezvoltării, toate deliciile cărora oamenii nici nu au avut timp să le guste în mod corespunzător.
Apropo, de ce un inginer francez încă luptă cu o asemenea persistență pentru răspândirea mașinilor cu aer comprimat? La urma urmei, progresul în ceea ce privește bateriile promite apariția vehiculelor electrice mai mult sau mai puțin practice și există încă mașini cu hidrogen?
Motivul este simplu: mașinile cu aer comprimat sunt mult mai ieftine decât rivalii lor pur electrici sau cu hidrogen, cu parametri tehnici aproximativ egali (dimensiune, viteză, rezervă de putere). În plus, spre deosebire de bateriile chimice de electricitate (indiferent dacă este acid sulfuric sau litiu), buteliile de aer pot fi încărcate de multe ori. Aproape că nu au demolări.
Exemple de vehicule „aeriene” din trecut: tramvaiul care a intrat pe linia Nantes în 1879 și prototipul vehiculului cu aer comprimat dezvăluit la Los Angeles în 1932 (fotografii de la theaircar.com).
Este interesant faptul că Jules Verne a scris despre răspândirea mașinilor cu aer comprimat în viitor în 1860.
Predicția sa nu pare atât de surprinzătoare, având în vedere că, în același timp, mașinile de aer comprimat (tramvaie urbane, camioane și transportul în uzină) au primit o distribuție limitată în Europa. Doar datorită capacităților tehnologiei de atunci, rezerva de putere la o singură încărcare a acestor dispozitive a fost extrem de mică, astfel încât au fost uitate rapid.
Negre este unul dintre primii ingineri moderni care a pus din nou problema mașinilor „cu aer” pe ordinea de zi. Iar compatriotul marelui scriitor de science fiction pare să-și fi adus acum invenția pe linia de asamblare.
Singurul lucru care probabil îi întunecă puțin bucuria este că constructorii de mașini intenționează să întruchipeze dezvoltarea nu în Franța, ci în India și SUA.
Proliferarea rapidă a acționării hibride benzină-electric a condus la faptul că acum este considerată aproape singurul candidat pentru mașinile echipate cu un singur motor pe benzină. Toate mașinile hibride de serie moderne folosesc astfel de centrale electrice împreună cu motoarele electronice, a căror energie este generată de metoda de recuperare a energiei de frânare. Rezultatul acestei practici este economia semnificativă de combustibil și minimizarea efectelor nocive asupra mediului. Prețul de plătit pentru aceste aspecte pozitive este o creștere semnificativă a costului de producție a vehiculelor cu centrale electrice hibride.
Mașină de aer comprimat.
Această stare de fapt a determinat multe companii să înceapă să caute alternative la plantele hibride deja fabricate, mai profitabile atât pe baza credințelor de funcționare, cât și pe baza convingerilor de producție. Una dintre soluțiile care părea complet reușită și eficientă a fost introducerea vehiculelor cu aer comprimat (trebuie văzut că tramvaiul cu aer comprimat a apărut la sfârșitul secolului al XIX-lea).
Mecanismul de funcționare a unor astfel de instalații se bazează pe faptul că energia de frânare recuperată este menită să fie acumulată nu în electronică, ci în mecanică. Se propune înlocuirea bateriilor cu containere pentru stocarea aerului comprimat și a motoarelor electronice - cu unități compresoare.
În general, energia unui singur aer comprimat pentru mișcarea mașinii nu ar fi suficientă pentru o lungă perioadă de timp. Mașinile moderne cu aer comprimat nu sunt atât de curate. Prin esența lor, acestea sunt aceleași modificări, a căror parte principală, la fel ca înainte, sunt motoarele cu ardere internă. Dar marele lor avantaj este faptul că, în afară de centralele pe benzină, nu necesită echipamente cu motoare suplimentare (cum ar fi cele pe benzină-electrice, unde este necesar un motor electric). Mașinile din aer, care este comprimată de energia de frânare, funcționează la fel, recunoscute pentru a doua sută de ani, motoare cu ardere internă. Aici sunt doar îmbunătățite semnificativ.
Îmbunătățirea, sau mai degrabă modificarea motorului cu ardere internă, constă în faptul că toți buteliile instalate în buteliile lor funcționează pe combustibil doar la nevoie cu o putere destul de mare (o descriere foarte exagerată, dar care descrie destul de exact esența). În restul timpului, aerul comprimat este furnizat cilindrilor, care furnizează energia care face rotirea volantului.
Funcționarea mecanismului de alimentare cu aer comprimat.
Dacă descriem mai amănunțit funcționarea mașinilor pe aer comprimat, atunci este mai convenabil să asociați funcționarea acestuia cu un motor convențional pe benzină. Deci, un ICE convențional are patru curse în propriul ciclu de lucru, care circulă în fiecare cilindru:
- Admisie.
- Comprimare.
- Accident vascular cerebral de lucru.
- Ejecție.
La motoarele pneumatice, cursele sunt distribuite între perechi de cilindri (compresie și principală). În camera de compresie, aerul este injectat și comprimat. Practic, respectiv cursa de lucru și eliberarea gazelor de eșapament. Aerul comprimat din cilindrul de compresie intră în cilindrul principal. În acest scop, sunt amenajate supape speciale de siguranță și un sistem de supape.
Cel mai interesant lucru în lucrarea unui astfel de motor este că cursa de lucru din acesta poate fi efectuată datorită energiei de două tipuri: arderea combustibilului și expansiunea aerului comprimat anterior.
De asemenea, este mai important ca cele două tipuri de energie consumate de un motor care funcționează cu aer comprimat și combustibil să nu conducă la multiplicarea numărului de cilindri cu doi, așa cum ar putea părea la început. Practic, cursa din cilindrul principal corespunde fiecărei rotații a arborelui (la fel ca la un motor în doi timpi), nu oricărei alte rotații, care este un semn distinctiv al unui motor în patru timpi.
Trebuie văzut că un astfel de mecanism pentru funcționarea motoarelor pneumatice a fost inventat de inginerul de teste de Formula 1 Guy Negre. Compania pe care a fondat-o, MDI, a lansat chiar și o serie de tipuri de mașini cu centrale electrice hibride similare în serie. Dar compania nu a încetinit pe lauri, iar în acest moment mașina OneCat a fost lansată în serie și este produsă, unde motorul Negre funcționează doar cu aer comprimat.
În plus, acest principiu al utilizării energiei aerului comprimat pentru a conduce o mașină este, deși cel mai „răsucit”, dar departe de singurul. La sfârșitul anilor 1980, Nikolai Pustynsky, inginer la uzina auto Volga, a inventat și asamblat un motor cu aer, care este nouăzeci și cinci la sută similar cu un motor pe benzină, dar funcționează doar cu aer comprimat. În industria auto, invenția lui Pustynsky nu a fost găsită niciodată, dar a fost folosită pentru a crea centrale electrice pentru mașinile care transportau mărfuri în fabrici.
Motor DiPietro.
Dar motorul inventatorului australian Angelo DiPietro, dezvoltat de el în anii 70 ai secolului al XX-lea, rămâne cel mai încântător pentru originalitatea soluției și eficiență. Designul fundamental nou al motorului DiPietro nu implică prezența cilindrilor și a pistoanelor în general. Într-un caz special al dispozitivului, un inel se rotește, susținut de role speciale fixate pe arbore. În jurul inelului există camere speciale care își pot modifica propriul volum sub influența aerului comprimat și, astfel, pot roti rotorul, care transferă mișcarea roților.
Motorul DiPietro este ușor și simplu din punct de vedere structural; prin urmare, poate fi echipat cu o mașină folosind aer comprimat sub o anumită presiune. Este cel mai eficient să instalați astfel de centrale electrice separat pe fiecare roată a mașinii. În plus, motorul inventatorului australian are capacitatea de a livra cel mai mare cuplu chiar și la cea mai mică rotație, ceea ce vă permite aproape automat să creați o mașină pe aer comprimat în containere speciale, care nu sunt echipate cu o cutie.
Dintre toate alternativele moderne la mașinile cu motor cu ardere internă, aspectul cel mai neobișnuit și interesant vehiculelucru aer comprimat... Paradoxal, există deja multe astfel de vehicule în lume. Vom povesti despre ele în recenzia de astăzi.
Australianul Darby Bicheno a creat un scuter neobișnuit pentru motociclete numit EcoMoto 2013. Acest vehicul nu funcționează dintr-un motor cu ardere internă, ci din impulsul dat de aerul comprimat din cilindri.
În producția EcoMoto 2013, Darby Bicheno a încercat să folosească numai materiale ecologice. Niciun material plastic - doar metal și bambus fulgios, din care sunt fabricate majoritatea pieselor acestui vehicul.
Nu este încă o mașină, dar nu mai este o motocicletă. Acest vehicul funcționează, de asemenea, cu aer comprimat și are caracteristici tehnice relativ ridicate.
Căruciorul cu trei roți AIRpod cântărește 220 de kilograme. Este proiectat pentru a transporta până la trei persoane și este controlat de un joystick pe panoul frontal al acestui semi-auto.
AIRpod poate parcurge 220 de kilometri cu o singură sursă completă de aer comprimat, dezvoltând în același timp viteze de până la 75 de kilometri pe oră. Realimentarea rezervoarelor cu „combustibil” se efectuează în doar o minut și jumătate, iar costul deplasării este de 0,5 euro pe 100 km.
Iar prima mașină de producție din lume cu motor cu aer comprimat a fost produsă de compania indiană Tata, cunoscută în toată lumea pentru producția de vehicule ieftine pentru oamenii săraci.
Mașina Tata OneCAT cântărește 350 kg și poate parcurge 130 km cu o singură sursă de aer comprimat, în timp ce accelerează până la 100 de kilometri pe oră. Dar astfel de indicatori sunt posibili numai cu rezervoarele umplute maxim. Cu cât densitatea aerului din ele este mai mică, cu atât viteza medie devine mai mică.
Și recordul de viteză dintre mașinile existente cu aer comprimat este mașina. La testele care au avut loc în septembrie 2011, acest vehicul a accelerat la 129,2 kilometri pe oră. Adevărat, a reușit să conducă doar o distanță de 3,2 km.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că Toyota Ku: Rin nu este un vehicul de pasageri de producție. Această mașină a fost creată în mod special pentru a demonstra capacitățile de viteză din ce în ce mai mari ale mașinilor cu motoare cu aer comprimat în cursele demonstrative.
Compania franceză Peugeot dă un nou sens termenului „vehicul hibrid”. Dacă mai devreme era considerată o mașină care combină un motor cu ardere internă cu un motor electric, atunci în viitor acesta din urmă poate fi înlocuit cu un motor cu aer comprimat.
Peugeot 2008 va fi prima mașină de producție din lume care va fi echipată cu inovatorul sistem de propulsie Hybrid Air în 2016. Vă va permite să combinați conducerea pe combustibil lichid, pe aer comprimat și într-un mod combinat.
Yamaha WR250R este prima motocicletă cu aer comprimat
Compania australiană Engineair dezvoltă și produce motoare cu aer comprimat de mulți ani. Produsele lor au fost folosite de inginerii companiei locale Yamaha pentru a crea prima motocicletă de acest tip din lume.
Adevărat, trenurile Aeromovel nu au propriul motor. Jeturi puternice de aer emană din sistemul feroviar de-a lungul căruia se deplasează. În același timp, absența unei centrale în interiorul trenului îl face foarte ușor.
Trenurile Aeromovel funcționează în prezent pe aeroportul din orașul brazilian Porto Alegre și în parcul tematic Taman Mini din Jakarta, Indonezia.