Fushat kryesore të kërkimit inxhinierik përfshijnë automjete elektrike, automjete hibride dhe automjete me karburant hidrogjeni. Karburanti i hidrogjenit dhe teknologjitë e tjera të disponueshme gjerësisht për marrjen e energjisë së lirë janë rreptësisht të ndaluara nga monopolet botërore të naftës dhe industriale. Sidoqoftë, përparimi nuk mund të ndalet, dhe për këtë arsye, disa ndërmarrje dhe entuziastë individualë vazhdojnë të krijojnë automjete unike.
Tema e sotme e bisedës ka të bëjë pikërisht me automjetet pneumatike. Pneumokari është, si të thuash, një vazhdim i temës së makinës me avull, një nga degët e shumta të përdorimit të motorëve që funksionojnë për shkak të ndryshimit të presionit të gazrave. Nga rruga, motori me avull u shpik shumë përpara shfaqjes së motorit të parë me avull nga James Watt, më shumë se 2 mijë vjet më parë, nga Heron i Aleksandrisë. Ideja e Heronit u zhvillua dhe u mishërua në një karrocë të vogël nga Verbisti belg Ferdinand, në 1668
Historia e krijimit të makinës nuk na sjell shumë informacion në lidhje me përpjekjet e suksesshme dhe të pasuksesshme të shpikësve për të përdorur një mekanizëm të thjeshtë dhe të lirë si motor. Fillimisht ka pasur përpjekje për të përdorur forcën e sustës së madhe dhe forcën e volantit. Këta mekanizma kanë vendosur fort pozicionin e tyre në lodrat e fëmijëve. Por përdorimi i tyre si motor i një makine me madhësi të plotë duket joserioze. Sidoqoftë, përpjekje të tilla vazhdojnë dhe duket se në të ardhmen e afërt, makina të pazakonta do të jenë në gjendje të konkurrojnë me besim me makina të pajisura me motorë me djegie të brendshme. 
Megjithë kotësinë në dukje të kësaj fushe pune në fushën e transportit rrugor, makina pneumatike ka shumë përparësi. Kjo është thjeshtësia dhe besueshmëria ekstreme e dizajnit, qëndrueshmëria e tij dhe kostoja e ulët. Ky motor është i qetë dhe nuk ndot ajrin. Me sa duket e gjithë kjo tërheq mbështetës të shumtë të këtij lloji të transportit.
Ideja e përdorimit të ajrit të kompresuar për të drejtuar mekanizma dhe automjete lindi shumë kohë më parë dhe u patentua në Britaninë e Madhe, në vitin 1799. Me sa duket lindi nga dëshira për të thjeshtuar sa më shumë motorin me avull dhe për ta bërë atë jashtëzakonisht kompakt për përdorim në një makinë. Përdorim praktik 
Motori ajror u prezantua në Amerikë në 1875. Ata ndërtuan lokomotivat e mia që punonin me ajër të ngjeshur. Makina e parë e pasagjerëve me një motor ajri, u demonstrua për herë të parë në 1932, në Los Angeles.
Me ardhjen e motorit me avull, shpikësit u përpoqën ta instalonin në "karroca vetë-funksionuese", por kaldaja e rëndë dhe e rëndë me avull doli të ishte e papërshtatshme për këtë lloj transporti.
U bënë përpjekje për të përdorur një motor elektrik dhe bateri për automjetet vetëlëvizëse, dhe një sukses u arrit, por motori me djegie të brendshme ishte jashtë konkurrencës në atë kohë. Si rezultat i konkurrencës së ashpër midis tij dhe motorit me avull, motori me djegie të brendshme fitoi. 
Përkundër shumë mangësive, ky motor ende dominon në shumë sfera të jetës njerëzore, përfshirë të gjitha llojet e transportit. Mangësitë e motorit me djegie të brendshme dhe nevoja për të gjetur një zëvendësues të denjë për të po diskutohen gjithnjë e më shumë në qarqet shkencore dhe shkruhen në botime të ndryshme të njohura, por të gjitha përpjekjet për të nisur teknologji të reja në prodhimin masiv janë të bllokuara.
Inxhinierët dhe shpikësit krijojnë motorët më interesantë dhe premtues që mund të zëvendësojnë plotësisht motorin me djegie të brendshme, por monopolët botërorë të naftës dhe industrisë përdorin levat e tyre të presionit për të parandaluar braktisjen e motorit me djegie të brendshme dhe përdorimin e energjisë së re alternative. burimet. 
E megjithatë, përpjekjet për të krijuar një makinë prodhimi pa motor me djegie të brendshme, ose me përdorimin e pjesshëm, dytësor, vazhdojnë.
Firma indiane Tata Motors po përgatitet të nisë prodhimin masiv të makinës së vogël të qytetit Tata AIRPOD, motori i së cilës punon me ajër të kompresuar.
Amerikanët po përgatisin gjithashtu CityCAT me gjashtë vende për prodhim masiv, 
ajri i ngjeshur. Me një gjatësi prej 4.1 m. dhe një gjerësi prej 1.82 m., makina peshon 850 kilogramë. Mund të arrijë shpejtësi deri në 56 km/h dhe të përshkojë një distancë deri në 60 kilometra. Treguesit janë shumë modestë, por mjaft të tolerueshëm për qytetin, duke pasur parasysh përparësitë e shumta të makinës dhe koston e saj shumë të ulët. Cilat janë këto përparësi?
Të gjithë ata që posedojnë një makinë, ose janë të lidhur me transportin rrugor, e dinë mirë se sa i ndërlikuar është strukturalisht një motor modern i automobilave me djegie të brendshme. Përveç faktit që motori në vetvete është strukturor mjaft kompleks, ai kërkon një sistem matës dhe injeksion të karburantit, një sistem ndezjeje, një startues, një sistem ftohjeje, një shall, një mekanizëm tufë, një kuti ingranazhi dhe një transmetim kompleks.
E gjithë kjo e bën motorin të shtrenjtë, jo të besueshëm, jetëshkurtër dhe jopraktik. Nuk po flas as për faktin se gazrat e shkarkimit helmojnë ajrin dhe mjedisin. 
Një motor ajri është e kundërta e saktë e një motori me djegie të brendshme. Extremelyshtë jashtëzakonisht e thjeshtë, kompakte, e qetë, e besueshme dhe e qëndrueshme. Nëse është e nevojshme, madje mund të vendoset në rrotat e makinës. Një disavantazh i rëndësishëm i këtij motori, i cili nuk lejon që ai të përdoret lirshëm në automjete, është kilometrazhi i kufizuar nga një karburant.
Për të rritur gamën e makinës ajrore, është e nevojshme të rritet vëllimi i cilindrave të ajrit dhe të rritet presioni i ajrit në cilindra. Të dy kanë kufizime strikte për sa i përket dimensioneve, peshës dhe forcës së cilindrave. Ndoshta një ditë këto probleme do të zgjidhen, por tani për tani, përdoren të ashtuquajturat sisteme shtytëse hibride.
Në veçanti, për një makinë pneumatike propozohet të përdoret një motor me djegie të brendshme me fuqi të ulët, i cili vazhdimisht pompon ajrin në cilindrat e punës. Motori punon vazhdimisht, duke pompuar ajrin në cilindra dhe fiket vetëm kur presioni në cilindra arrin vlerën maksimale. Kjo zgjidhje mund të zvogëlojë ndjeshëm konsumin e benzinës, emetimet e monoksidit të karbonit dhe të rrisë gamën e makinës pneumatike. 
Një skemë e tillë hibride është e gjithanshme dhe është përdorur me sukses, përfshirë në automjetet elektrike. Dallimi i vetëm është se një akumulator elektrik përdoret në vend të një cilindri ajri të kompresuar, dhe një motor elektrik përdoret në vend të një motori pneumatik. Një motor me djegie të brendshme me fuqi të ulët rrotullon një gjenerator elektrik, i cili rimbush bateritë, të cilat, nga ana tjetër, ushqejnë motorët elektrikë.
Thelbi i çdo skeme hibride është rimbushja e energjisë së konsumuar duke përdorur një motor me djegie të brendshme. Kjo lejon përdorimin e një fuqie më të ulët të motorit. Punon në mënyrën më fitimprurëse dhe konsumon më pak karburant, që do të thotë se lëshon më pak substanca toksike. Një makinë ajrore, ose një makinë elektrike, merr mundësinë për të rritur kilometrazhin, sepse energjia e shpenzuar rimbushet pjesërisht, drejtpërdrejt gjatë ngasjes. 
Gjatë ndalesave të shpeshta në semaforë, kur dilni dhe zbritni nga shpatet, motori tërheqës nuk konsumon energji dhe cilindrat ose bateritë rimbushen pastër. Gjatë ndalesave të gjata, është më mirë të rimbushni rezervat e energjisë nga një stacion standard i mbushjes.
Imagjinoni që keni mbërritur në punë, makina është e parkuar dhe motori vazhdon të funksionojë, duke rimbushur rezervat e energjisë në cilindra. A nuk do të provonte kjo që të mohonte të gjitha përfitimet e një makine hibride? A nuk do të rezultojë që kursimet në benzinë nuk do të jenë aq të rëndësishme sa do të dëshironim?
Në ditët e rinisë sime të largët, unë gjithashtu mendova për një motor ajri për një makinë të bërë në shtëpi. Vetëm drejtimi i kërkimit tim ishte i një natyre kimike. Doja të gjeja një substancë që do të hynte në një reagim të dhunshëm me ujë, ose një substancë tjetër, ndërsa lëshonte gazra. Atëherë nuk gjeta asgjë të përshtatshme dhe ideja u braktis përgjithmonë.
Por doli një ide tjetër - pse të mos përdorni një vakum në vend të presionit të lartë të ajrit? Nëse cilindri i ajrit të ngjeshur pëson ndonjë dëmtim, ose presioni i ajrit tejkalon vlerën e lejuar, atëherë kjo është e mbushur me shkatërrimin e saj të menjëhershëm, si një shpërthim. Kjo nuk kërcënon një cilindër vakum, ai thjesht mund të rrafshohet nga presioni atmosferik.
Për të marrë një presion të lartë në cilindër, rreth 300 bar, nevojitet një kompresor i veçantë. Për të marrë një vakum në cilindër, mjafton të pranoni një pjesë të avullit të zakonshëm të ujit brenda. Avulli i ftohur do të shndërrohet në ujë, pasi ka rënë në vëllim me 1600 herë dhe ... qëllimi është arritur, fitohet një vakum i pjesshëm. Pse e pjesshme? Sepse jo çdo cilindër mund të përballojë një vakum të thellë. 
Atëherë gjithçka është e thjeshtë. Në mënyrë që makina të udhëtojë sa më shumë që të jetë e mundur në një cilindër, është e nevojshme që motori pneumatik të mos furnizohet me ajër, por me avull. Pas përfundimit të punës, avulli kalon përmes sistemit të ftohjes, ku ftohet dhe kthehet në ujë, hyn në cilindrin e vakumit. Kjo do të thotë, nëse avulli kalon përmes motorit, të themi, 1600 cm3, atëherë vetëm 1 cm3 ujë do të futet në cilindër. Kështu, vetëm një sasi e vogël uji hyn në cilindrin vakum dhe kohëzgjatja e funksionimit të tij rritet shumë herë.
Le të kthehemi, megjithatë, te automjetet tona pneumatike. Kompania indiane Tata Motors do të prodhojë në masë një makinë kompakte të qytetit që funksionon në ajër të ngjeshur. Kompania pretendon se makina e tyre ajrore është e aftë të përshpejtojë deri në 70 km / orë dhe të mbulojë deri në 200 kilometra nga një karburant i vetëm.
Nga ana tjetër, amerikanët po përgatisin gjithashtu makinën pneumatike CityCAT me gjashtë vende për prodhim serik. Karakteristikat e deklaruara nënkuptojnë që makina do të jetë në gjendje të përshpejtojë deri në 80 km / orë dhe diapazoni do të jetë 130 km. Një tjetër makinë pneumatike e kompanisë amerikane MDI, një MiniCAT i vogël me tre vende, është planifikuar gjithashtu të hidhet në seri.
Shumë firma janë të interesuara për pneumo-makinat. Australia, Franca, Meksika dhe një numër vendesh të tjera janë gjithashtu gati të fillojnë të prodhojnë këtë mënyrë transporti të pazakontë por premtuese. Motori me djegie të brendshme do të duhet akoma të lërë arenën dhe t'i japë rrugë një motori tjetër, më të thjeshtë dhe më të besueshëm. Është e vështirë të thuhet se kur do të ndodhë kjo, por sigurisht që do të ndodhë. Progresi nuk mund të qëndrojë ende.
Këto makina nuk kanë tanke karburanti, nuk kanë bateri apo panele diellore. Këto makina nuk kanë nevojë për hidrogjen, karburant dizel ose benzinë. Besueshmëria? Po, nuk ka pothuajse asgjë për të thyer. Por kush beson në një zgjidhje të përsosur sot?
Automjeti i parë australian me ajër të kompresuar për të hyrë në shërbimin tregtar kohët e fundit filloi detyrën në Melburn.
Pajisja u ndërtua nga kompania australiane Engineair inxhinier Angelo Di Pietro (Angelo Di Pietro).
Problemi kryesor për të cilin shpikësi mendoi ishte zvogëlimi i masës së motorit duke ruajtur fuqinë e lartë dhe përdorimin e plotë të energjisë së ajrit të kompresuar.
Nuk ka cilindra ose pistona, dhe nuk ka rotor trekëndësh si një motor Wankel ose një rrotë turbine me tehe.
Në vend të kësaj, një unazë rrotullohet në kutinë e motorit. Nga brenda, mbështetet në dy rrotulla të montuara në mënyrë ekscentrike në një bosht.
Motori Cutaway i Australian Italian Di Pietro (foto nga gizmo.com.au).
6 vëllime të veçanta të ndryshueshme në këtë makinë zgjerimi prenë petalet e lëvizshme gjysmërrethore të instaluara në prerjet e trupit.
Ekziston gjithashtu një sistem për shpërndarjen e ajrit në dhomat. Kjo është pothuajse e gjitha.
Nga rruga, motori Di Pietro prodhon çift rrotullues maksimal menjëherë - madje edhe në një gjendje të palëvizshme dhe rrotullohet deri në rrotullime mjaft të mira, kështu që nuk ka nevojë për një transmetim të veçantë me një raport të ndryshueshëm ingranazhi.
Kështu që ju mund të organizoni drejtimin e një makine pasagjerësh sipas sistemit Di Pietro. Dy motorë ajri rrotullues, një për rrotë. Dhe asnjë transmetim (ilustrim nga gizmo.com.au).
Epo, thjeshtësia e dizajnit, madhësia e vogël dhe pesha e ulët janë një tjetër plus për idenë e tërë.
Cila është përfundimi? Këtu, për shembull, një pneumocar nga Engineair, i cili po testohet në një depo në një dyqan ushqimesh në kryeqytetin australian.
Kapaciteti mbajtës i kësaj karroce është 500 kilogramë. Vëllimi i cilindrave të ajrit është 105 litra. Largësia në një pikë karburanti është 16 kilometra. Në këtë rast, karburanti zgjat disa minuta. Ndërsa karikimi i një automjeti elektrik të ngjashëm nga rrjeti do të zgjaste disa orë.
Lidhja e çuditshme midis pistonit dhe boshtit me gunga në një motor ajri francez lejon që pistoni të ndalet në një qendër të vdekur duke ruajtur rrotullimin uniform të boshtit të daljes së motorit (ilustrim nga faqja e internetit mdi.lu).
Është logjike të imagjinohet se si një instalim i ngjashëm me fuqi më të madhe mund të montohet në një makinë të vogël pasagjerësh të destinuar për lëvizje kryesisht brenda qytetit.
Këtu është e nevojshme të përmendet përparësia e rëndësishme e automjeteve pneumatike ndaj automjeteve elektrike, të cilat gjithashtu konsiderohen si një mjet premtues transporti në një qytet që kujdeset për ajrin e pastër.
Bateritë, madje edhe ato të thjeshta me acid plumbi, janë më të shtrenjta se cilindrat dhe janë ndotës mjedisorë pas përfundimit të jetës së tyre. Bateritë janë të rënda, po ashtu edhe motorët elektrikë. Kjo rrit konsumin e energjisë të makinës.
Vërtetë, kur ajri është i ngjeshur në kompresorët e stacionit të "mbushjes pneumatike", ai nxehet dhe kjo nxehtësi ngroh padobishëm atmosferën. Ky është një minus për sa i përket kostove totale dhe konsumit të energjisë (e njëjta lëndë djegëse fosile) për karburantin e makinave të tilla.
Por megjithatë, në shumë situata (për qendrat metropolitane), është më mirë të pajtoheni me këtë, duke marrë në këmbim një makinë me emetim zero me një çmim të arsyeshëm.
Taxi Pneumatike e CityCAT dhe MiniCAT nga Motor Development International (foto nga mdi.lu).
Prandaj, Di Pietro ka arsye të besojë se ai do të jetë ai që do të jetë në gjendje të lëshojë automjete ajrore në një "orbitë të madhe".
Si për kujtesë, ideja e përdorimit të ajrit të kompresuar si bartës energjie në një automjet është shumë e vjetër.
Një nga këto patenta u lëshua në MB në 1799. Dhe, siç raporton AV Moravsky në librin e tij "Historia e Automobile", në fund të shekullit të 19 -të, me krijimin e cilindrave të besueshëm të krijuar për presion të lartë, makina të tilla u bënë disi të përhapura në Evropë dhe Shtetet e Bashkuara - si brenda -mbjellja e transportit teknologjik dhe madje edhe si kamionë urbane.
Sidoqoftë, konsumi i energjisë i ajrit të kompresuar, edhe nëse presioni u soll në 300 atmosfera, ishte i ulët. Benzina dukej më fitimprurëse, dhe vështirë se dikush mendonte për ndotjen e ajrit atëherë.
U deshën më shumë se njëqind vjet që një brez i ri shpikësish të sillte makinat ajrore përsëri në rrugë.
Në këtë valë të re "ajri", inxhinieri australian nuk ishte i pari. Le të themi se kemi folur tashmë për francezin Guy Negre.
Kompania e tij - Motor Development International, e angazhuar në zhvillimin dhe promovimin e motorit origjinal të ajrit Negre dhe makinave të bazuara në të - është ende plot shpresa të ndritshme, por asgjë nuk është dëgjuar për prodhimin serik, megjithëse janë bërë shumë prototipe.
Dizajni i motorit të tij (dhe, në fakt, është një motor pistoni), vërejmë, po pëson vazhdimisht ndryshime. Në veçanti, duhet të theksohet një mekanizëm interesant i komunikimit midis pistonit dhe boshtit me gunga, i cili lejon që pistoni të ndalet në një pikë të vdekur për një kohë dhe më pas të prishet me nxitim - me rrotullim uniform të boshtit të daljes.
Njësia e fuqisë së makinerive të CAT (ilustrim nga faqja e internetit mdi.lu).
Ky "hezitim" është i nevojshëm në mënyrë që të ketë kohë për të furnizuar më shumë ajër në cilindër dhe më pas të shfrytëzojë plotësisht zgjerimin e tij.
Nga rruga, një ide tjetër e arsyeshme u propozua nga francezët.
Makinat Negre mund të mbushin karburant jo vetëm drejtpërdrejt nga stacioni i kompresorit, por edhe nga priza - si makinat elektrike.
Në këtë rast, gjeneratori i instaluar në motorin e ajrit kthehet në një motor elektrik, dhe vetë motori i ajrit kthehet në një kompresor.
Makina e parë e prodhimit në botë me një motor ajri të ngjeshur u prodhua nga kompania indiane Tata, e njohur në të gjithë botën për prodhimin e automjeteve të lira për njerëzit e varfër.
Makina Tata OneCAT peshon 350 kg dhe mund të udhëtojë 130 km me një furnizim me ajër të kompresuar deri në një presion prej 300 atmosferash, ndërsa përshpejton deri në 100 kilometra në orë. Por tregues të tillë janë të mundur vetëm me rezervuarët e mbushur maksimalisht. Sa më i ulët të jetë dendësia e ajrit në to, aq më i ulët bëhet treguesi i shpejtësisë maksimale.
4 cilindra të bërë nga fibra karboni me një guaskë Kevlar, 2 në gjatësi dhe një çerek metër në diametër secila, janë të vendosura nën fund dhe mbajnë 400 litra ajër të kompresuar nën një presion prej 300 bar.
Brenda, gjithçka është shumë e thjeshtë:
Por kjo është e kuptueshme, pasi makina është e pozicionuar kryesisht për përdorim në taksi. Nga rruga, ideja nuk është interesante - ndryshe nga automjetet elektrike me bateritë e tyre të riciklueshme problematike dhe efikasitet të ulët të ciklit të ngarkimit -shkarkimit (nga 50% në 70% në varësi të nivelit të rrymave të ngarkimit dhe shkarkimit), kompresimi i ajrit, ruajtja në një cilindër dhe përdorimi i mëvonshëm është mjaft ekonomik dhe miqësor me mjedisin.
Mbushja e një makine Tata OneCAT me ajër në një stacion kompresori zgjat tre deri në katër minuta. "Pompimi" me ndihmën e një mini-kompresori të integruar në makinë, duke punuar nga një prizë, zgjat tre deri në katër orë. "Karburanti i ajrit" është relativisht i lirë: nëse e konvertoni në një ekuivalent të benzinës, rezulton se makina konsumon rreth një litër për 100 kilometra.
Në një makinë ajri, zakonisht nuk ka transmetim fare - në fund të fundit, motori i ajrit jep çift rrotullues maksimal menjëherë - edhe kur është i palëvizshëm. Motori i ajrit gjithashtu nuk kërkon praktikisht asnjë mirëmbajtje, kilometrazhi standard midis dy inspektimeve teknike është jo më pak se 100 mijë kilometra. Dhe ai praktikisht nuk ka nevojë për vaj - një litër "lubrifikant" është i mjaftueshëm për motorin për 50 mijë kilometra (për një makinë normale do të kërkohen rreth 30 litra vaj).
Sekreti i makinës së re është se motori i tij 700 cc me katër cilindra peshon vetëm 35 kilogramë dhe punon në parimin e përzierjes së ajrit të ngjeshur me ajrin e jashtëm, atmosferik. Kjo njësi fuqie i ngjan një motori konvencional me djegie të brendshme, por cilindrat e tij janë me diametër të ndryshëm - dy punëtorë të vegjël, me makinë dhe dy të mëdhenj. Kur motori po funksionon, ajri i jashtëm thithet në cilindrat e vegjël, ngjeshet atje me pistona dhe nxehet. Pastaj shtyhet në dy cilindra pune dhe përzihet atje me ajër të ftohtë të ngjeshur që vjen nga rezervuari. Si rezultat, përzierja e ajrit zgjerohet dhe drejton pistonët e punës, dhe ata drejtojnë boshtin e gungës së motorit.
Meqenëse djegia nuk ndodh në motor, vetëm ajri i pastër dhe i shkarkimit do të jenë "gazrat e tij të shkarkimit".
Zhvilluesit e motorëve të ajrit në MDI kanë llogaritur efikasitetin e përgjithshëm të energjisë në zinxhirin e rafinerisë -makinave për tre mënyra drejtimi - benzinë, elektrike dhe ajër. Dhe doli që efikasiteti i një makine ajrore është 20 përqind, që është më shumë se dy herë efikasiteti i një motori standard benzinë dhe një herë e gjysmë efikasiteti i një makine elektrike. Përveç kësaj, ajri i kompresuar mund të ruhet drejtpërdrejt për përdorim në të ardhmen duke përdorur burime të paqëndrueshme të rinovueshme të energjisë si turbinat e erës - atëherë efikasiteti është edhe më i lartë.
Kur temperatura bie në -20C, rezerva e energjisë e makinës pneumatike zvogëlohet me 10% pa ndonjë efekt tjetër të dëmshëm në funksionimin e tij, ndërsa rezerva e energjisë e baterive elektrike do të ulet me rreth 2 herë.
Nga rruga, ajri i shteruar në motorin pneumatik ka një temperaturë të ulët dhe mund të përdoret për të ftohur brendësinë e makinës në sezonin e nxehtë, domethënë, ju merrni kondicionerin praktikisht falas, pa konsum të panevojshëm të energjisë. Por, mjerisht, ngrohësi do të duhet të bëhet autonom. Por kjo është shumë më mirë sesa një makinë elektrike - e cila duhet të shpenzojë energji si për ngrohje ashtu edhe për ftohje.
Nga rruga, cilindrat me fibra qelqi -karbon janë mjaft të sigurta - nëse dëmtohen, ato nuk shpërthejnë, shfaqen vetëm çarje në to, përmes të cilave ajri del.
Ndonjëherë ju duhet të keni në dorë një motor me fuqi të ulët që konverton energjinë e djegies së karburantit në energji mekanike. Si të drejtë, motorë të tillë kanë një montim shumë të vështirë, dhe nëse blini një të gatshëm, atëherë duhet t'i thoni lamtumirë një shume të rregullt nga portofoli juaj. Sot ne do të shqyrtojmë në detaje modelin dhe vetë-montimin e njërit prej këtyre motorëve. Por motori ynë do të funksionojë pak më ndryshe, në ajër të ngjeshur. Zona e aplikimit të saj është shumë e madhe (modele anijesh, makinash, nëse shtoni një gjenerator aktual, mund të montoni një termocentral të vogël, etj.).Le të fillojmë të marrim parasysh secilën pjesë të një motori të tillë ajri veç e veç. Ky motor është i aftë të japë nga 500 në 1000 rpm dhe falë përdorimit të një volanti ka fuqi të mirë. Furnizimi me ajër të kompresuar në rezonator është i mjaftueshëm për 20 minuta funksionim të vazhdueshëm të motorit, por është e mundur të rritet koha e funksionimit nëse rrota e makinës përdoret si rezervuar. Ky motor mund të përdoret edhe me avull. Parimi i funksionimit është si më poshtë - një cilindër me një prizëm të ngjitur në njërën nga anët e tij ka një vrimë në pjesën e sipërme të tij, e cila kalon dhe lëkundet përmes prizmit së bashku me boshtin e fiksuar në të në mbajtësen e raftit.
Në të djathtë dhe të majtë të kushinetës, bëhen dy vrima, njëra për ajrin e hyrjes nga rezervuari në cilindër, tjetra për daljen e ajrit të shkarkimit. Pozicioni i parë i funksionimit të motorit tregon momentin e marrjes së ajrit (vrima në cilindër përkon me vrimën e duhur në shirit). Ajri nga rezervuari, pasi ka hyrë në zgavrën e cilindrit, shtyp pistonin dhe e shtyn atë poshtë. Lëvizja e pistonit përmes shufrës lidhëse transmetohet në volant, i cili, duke u kthyer, e merr cilindrin nga pozicioni ekstrem i djathtë dhe vazhdon të rrotullohet. Cilindri merr një pozicion vertikal dhe në këtë moment marrja e ajrit ndalon, pasi vrimat e cilindrit dhe raftit nuk përputhen.
Për shkak të inercisë së volantit, lëvizja vazhdon dhe cilindri tashmë është zhvendosur në pozicionin ekstrem të majtë. Vrima e cilindrit përafrohet me vrimën e majtë në raft dhe përmes kësaj vrime ajri i shkarkimit shtyhet jashtë. Dhe cikli përsëritet pa pushim.
Pjesët e motorit të ajrit
CILINDER - i bërë nga tubi prej bronzi, bakri ose çeliku me një diametër prej 10 - 12 mm. Një gëzhojë pushke prej bronzi e kalibrit të duhur mund të përdoret si cilindër. Tubi duhet të ketë mure të lëmuara të brendshme. Një prizëm i prerë nga një copë hekuri duhet të ngjitet në cilindër, në të cilin një vidë me një arrë (bosht i lëkundjes) është fiksuar fort, mbi vidë, në një distancë prej 10 mm nga boshti i saj, një vrimë me diametër prej 2 mm shpohen përmes prizmit në cilindër për hyrjen dhe daljen e ajrit.
SHTYP LIDHJE - prerë nga një pllakë bronzi 2 mm e trashë. një fund i shufrës lidhëse është një shtrirje në të cilën një vrimë me një diametër prej 3 mm është shpuar për kunjin e fiksimit. Fundi tjetër i shufrës lidhëse është krijuar për t'u ngjitur në pistoni. Gjatësia e shufrës lidhëse është 30 mm.
PISTON - i derdhur nga plumbi direkt në cilindër. Për ta bërë këtë, rëra e thatë e lumit derdhet në një kanaçe kallaji. Pastaj futim tubin e përgatitur për cilindrin në rërë, duke lënë një zgjatje prej 12 mm jashtë. Për të shkatërruar lagështinë, një kavanoz me rërë dhe një cilindër duhet të ngrohen në një furrë ose në një sobë me gaz. Tani ju duhet të shkrini plumbin në cilindër dhe menjëherë të zhytni shufrën lidhëse atje. Shufra lidhëse duhet të instalohet saktësisht në qendër të pistonit. Kur derdhja të jetë ftohur, cilindri hiqet nga kanaçi i rërës dhe pistoni i përfunduar shtyhet jashtë tij. I zbutim të gjitha parregullsitë me një skedar të vogël.
STRUKTURAT E ENGINE - duhet të bëhen sipas dimensioneve të treguara në foto. Shtë bërë prej hekuri ose bronzi 3 mm. Lartësia e kullimit kryesor është 100 mm. Në pjesën e sipërme të shtyllës kryesore, një vrimë me diametër 3 mm është shpuar përgjatë vijës boshtore qendrore, e cila shërben si një mbajtës për boshtin e lëkundjes së cilindrit. Dy vrimat e sipërme me një diametër prej 2 mm janë shpuar përgjatë një rrethi me një rreze prej 10 mm, të tërhequr nga qendra e kushinetës së boshtit të lëkundjes. Këto vrima janë të vendosura në të dyja anët e vijës qendrore të raftit, 5 mm larg saj. Përmes njërës prej këtyre vrimave, ajri hyn në cilindër, përmes tjetrit shtyhet jashtë cilindrit. E gjithë struktura e motorit të ajrit është montuar në shtyllën kryesore, e cila është prej druri me trashësi afërsisht 5 cm.
MAXOVIK - mund të marrësh një të gatshëm ose të hedhësh nga plumbi (makina me motor inercial ishin prodhuar më parë, aty është volanti që na nevojitet). Nëse megjithatë vendosni ta derdhni nga plumbi, atëherë mos harroni të instaloni një bosht (bosht) me diametër 5 mm në qendër të kallëpit. Dimensionet e rrotës së dorës tregohen gjithashtu në figurë. Ka një fije në njërën skaj të boshtit për ngjitjen e fiksimit.
KRIVOSHIP - Presim prej hekuri ose bronzi me trashësi 3 mm sipas figurës. Kunja e fiksimit mund të bëhet nga tela çeliku me një diametër prej 3 mm dhe është ngjitur në vrimën e fiksimit.
Mbulesa e cilindrit - ne gjithashtu prodhojmë bronz 2 mm dhe, pas hedhjes së pistonit, ngjitemi në pjesën e sipërme të cilindrit. Pas montimit të të gjitha pjesëve të motorit, ne e montojmë atë. Në ngjitjen e bronzit dhe çelikut, duhet të përdoret një saldim i fuqishëm sovjetik dhe acid kripe për saldim të fortë. Rezervuari në modelin tim është aplikuar nga bojë, tuba gome. Motori im është montuar pak më ndryshe, ndryshova dimensionet, por parimi i funksionimit është i njëjtë. Motori funksiononte me orë të tëra për mua, një alternator i bërë në shtëpi ishte i lidhur me të. Një motor i tillë mund të jetë me interes të veçantë për modeluesit. Përdorni motorin kudo që e shihni të arsyeshme dhe kjo është ajo për sot. Suksese në kuvend - AKA
Diskutoni artikullin ENGINE AIR
Disa vjet më parë, lajmi u përhap në të gjithë botën se kompania indiane Tata do të niste një automjet me ajër të ngjeshur në seri. Planet mbetën plane, por makinat pneumatike janë bërë qartë një trend: disa projekte mjaft të zbatueshme shfaqen çdo vit, dhe Peugeot planifikoi të vendosë një hibrid ajri në transportuesin në 2016. Pse makinat pneumokastike u bënë papritmas në modë?
Çdo gjë e re është e vjetër e harruar mirë. Kështu, makinat elektrike në fund të shekullit të 19-të ishin më të njohura se homologët e tyre me benzinë, më pas ato i mbijetuan një shekulli harresë dhe më pas përsëri "u ngritën nga hiri". E njëjta vlen edhe për pajisjet pneumatike. Në vitin 1879, pionieri francez i aviacionit Victor Taten projektoi A? aeroplan, i cili supozohej të ngrihej në ajër falë një motori të ajrit të ngjeshur. Modeli i këtij avioni fluturoi me sukses, megjithëse avioni nuk ishte ndërtuar në madhësi të plotë.
Paraardhësi i motorëve ajror në transportin tokësor ishte një tjetër francez, Louis Mekarski, i cili krijoi një njësi të ngjashme të energjisë për tramvajet parizianë dhe të Nantes. Në Nante, makinat u testuan në fund të viteve 1870 dhe deri në vitin 1900 Mekarski zotëronte një flotë prej 96 tramvajesh, duke vërtetuar efikasitetin e sistemit. Më pas, "flota" pneumatike u zëvendësua nga një elektrike, por u bë fillimi. Më vonë, lokomotivat pneumatike gjetën një sferë të ngushtë të përdorimit të gjerë - minierat. Në të njëjtën kohë, filluan përpjekjet për të vendosur një motor ajri në makinë. Por deri në fillim të shekullit 21, këto përpjekje mbetën të izoluara dhe nuk meritojnë vëmendje.
Përfitimet e ajrit
Një motor ajri (ose, siç thonë ata, një cilindër pneumatik) konverton energjinë e ajrit që zgjerohet në punë mekanike. Në parim, është e ngjashme me atë hidraulike. "Zemra" e motorit të ajrit është pistoni në të cilin është ngjitur shufra; rreth kërcellit është mbështjellë një sustë. Ajri që hyn në dhomë kapërcen rezistencën e pranverës me presion në rritje dhe lëviz pistonin. Në fazën e lëshimit, kur presioni i ajrit bie, pranvera e kthen pistonin në pozicionin e tij origjinal - dhe cikli përsëritet. Cilindri pneumatik mund të quhet "motor me djegie të brendshme".
Një skemë më e zakonshme e diafragmës, ku roli i cilindrit luhet nga një diafragmë fleksibël, së cilës një shufër me një burim është ngjitur në të njëjtën mënyrë. Avantazhi i tij qëndron në faktin se nuk nevojitet një saktësi kaq e lartë e përshtatjes së elementëve lëvizës, nuk kërkohen lubrifikantë dhe rritet ngushtësia e dhomës së punës. Ekzistojnë gjithashtu motorë pneumatikë rrotullues (fletë) - analoge të motorit me djegie të brendshme Wankel.
Përparësitë kryesore të motorit të ajrit janë mirëdashja e tij mjedisore dhe kostoja e ulët e "karburantit". Në fakt, për shkak të mungesës së mbeturinave të lokomotivave pneumatike, ato u bënë të përhapura në biznesin e minierave - kur përdorni një motor me djegie të brendshme në një hapësirë të mbyllur, ajri shpejt ndotet, duke përkeqësuar ndjeshëm kushtet e punës. Gazrat e shkarkimit të motorit të ajrit janë ajri i zakonshëm.
Një nga disavantazhet e një cilindri pneumatik është një densitet relativisht i ulët i energjisë, domethënë sasia e energjisë së gjeneruar për njësi vëllimi të lëngut të punës. Krahasoni: ajri (nën një presion prej 30 MPa) ka një densitet energjie prej rreth 50 kWh për litër, dhe benzina e zakonshme - 9411 kWh për litër! Kjo do të thotë, benzina si lëndë djegëse është pothuajse 200 herë më efikase. Edhe duke marrë parasysh efikasitetin jo shumë të lartë të motorit të benzinës, ai "jep" në fund rreth 1600 kWh për litër, që është dukshëm më i lartë se treguesit e cilindrit pneumatik. Kjo kufizon të gjithë treguesit e performancës së motorëve të ajrit dhe makinave që lëvizin (diapazoni, shpejtësia, fuqia, etj.). Për më tepër, motori i ajrit ka një efikasitet relativisht të ulët - rreth 5-7% (kundrejt 18-20% për një motor me djegie të brendshme).
Pneumatika e shekullit XXI
Urgjenca e problemeve mjedisore të shekullit të 21-të i ka detyruar inxhinierët të kthehen në idenë e harruar prej kohësh të përdorimit të një cilindri pneumatik si motor për një automjet rrugor. Në fakt, një makinë pneumatike është më miqësore me mjedisin edhe sesa një makinë elektrike, elementët strukturorë të së cilës përmbajnë substanca të dëmshme për mjedisin. Në cilindrin pneumatik, ka ajër dhe asgjë tjetër përveç ajrit.
Prandaj, detyra kryesore inxhinierike ishte të sillte pneumokarin në një formë në të cilën mund të konkurronte me automjetet elektrike për sa i përket performancës dhe kostos. Ka shumë kurthe në këtë biznes. Për shembull, problemi i dehidrimit të ajrit. Nëse ka të paktën një pikë lëngu në ajrin e ngjeshur, atëherë për shkak të ftohjes së fortë kur lëngu i punës zgjerohet, ai do të shndërrohet në akull, dhe motori thjesht do të ngecë (ose madje do të kërkojë riparim). Ajri i zakonshëm i verës përmban rreth 10 g lëng për 1 m 3, dhe kur mbushet një cilindër, duhet të shpenzohet energji shtesë (rreth 0,6 kWh) për dehidratim - dhe kjo energji është e pazëvendësueshme. Ky faktor mohon mundësinë e karburantit me cilësi të lartë në shtëpi - pajisjet e dehidrimit nuk mund të instalohen dhe operohen në shtëpi. Dhe ky është vetëm një nga problemet.
Sidoqoftë, tema e makinës pneumatike doli të ishte shumë tërheqëse për ta harruar atë.
Direkt në seri?
Një nga zgjidhjet për të minimizuar disavantazhet e motorit të ajrit është ta bëni automjetin më të lehtë. Në të vërtetë, një minicar i qytetit nuk ka nevojë për një rreze dhe shpejtësi të madhe, por performanca mjedisore në një metropol luan një rol të rëndësishëm. Kjo është pikërisht ajo që po llogarisin inxhinierët e kompanisë francezo-italiane Motor Development International, të cilët prezantuan karrocën me rrota pneumatike MDI AIRpod dhe versionin e saj më serioz MDI OneFlowAir në panairin e makinave në Gjenevë 2009. MDI filloi të "luftonte" për pneumokar në vitin 2003, duke treguar konceptin Eolo Car, por vetëm dhjetë vjet më vonë, pasi kishte mbushur shumë gunga, francezët arritën në një zgjidhje të pranueshme për transportuesin.
MDI AIRpod është një kryqëzim midis një makine dhe një motoçiklete, një analog i drejtpërdrejtë i një karrige me rrota të motorizuar, siç quhej shpesh në BRSS. Falë motorit ajror 5.45 kuaj fuqi, nënkompakti me tre rrota që peshon vetëm 220 kg mund të përshpejtojë në 75 km / orë, dhe diapazoni i tij është 100 km në versionin bazë ose 250 km në konfigurimin më serioz. Shtë interesante që AIRpod nuk ka fare timon - makina kontrollohet nga një levë. Në teori, ai mund të udhëtojë si në rrugët publike ashtu edhe në shtigjet e biçikletave.
AIRpod ka çdo shans për prodhim masiv, pasi në qytetet me një strukturë të zhvilluar çiklizmi, për shembull, në Amsterdam, makina të tilla mund të jenë në kërkesë. Një karburant me ajër në një stacion të pajisur posaçërisht zgjat rreth një minutë e gjysmë, dhe kostoja e lëvizjes si rezultat është rreth 0,5 për 100 km - thjesht nuk ka askund më lirë. Sidoqoftë, periudha e shpallur për prodhimin serik (pranvera 2014) tashmë ka kaluar, dhe gjërat janë akoma atje. Ndoshta MDI AIRpod do të shfaqet në rrugët e qyteteve evropiane në 2015.
Koncepti i dytë i paraprodhimit është projekti i famshëm i gjigantit indian Tata, makina MiniCAT. Projekti u nis njëkohësisht me AIRpod, por, ndryshe nga evropianët, indianët futën në program një mikro-makinë normale, të plotë me katër rrota, një bagazh dhe një plan urbanistik tradicional (në AIRpod, vini re se pasagjerët dhe shoferi ulet me kurrizin njëri -tjetrit). Tata peshon pak më shumë, 350 kg, shpejtësia maksimale është 100 km / orë, diapazoni i lundrimit është 120 km, domethënë MiniCAT në tërësi duket si një makinë, jo një lodër. Interesante, Tata nuk u shqetësua me zhvillimin e një motori ajri nga e para, por për 28 milion dollarë fitoi të drejtat për të përdorur zhvillimet e MDI (që i lejoi këtij të fundit të qëndronte në det) dhe përmirësoi motorin për të shtyrë një automjet më të madh. Një nga karakteristikat e kësaj teknologjie është përdorimi i nxehtësisë së lëshuar kur ajri zgjerues ftohet për të ngrohur ajrin kur mbushni cilindrat.
Tata fillimisht synonte të vendoste MiniCAT në vijën e montimit në mesin e vitit 2012 dhe të prodhonte rreth 6,000 njësi në vit. Por vrapimi vazhdon, dhe prodhimi serik është shtyrë për kohë më të mira. Gjatë zhvillimit, koncepti arriti të ndryshojë emrin e tij (më parë quhej OneCAT) dhe modelin, kështu që askush nuk e di se cili version i tij përfundimisht do të dalë në shitje. Duket edhe përfaqësuesit e Tatës.
Në dy rrota
Sa më i lehtë të jetë një automjet me ajër të kompresuar, aq më efikas është ai për sa i përket performancës operacionale dhe ekonomike. Përfundimi logjik nga kjo deklaratë është pse të mos bëni një skuter ose një motor?
Kjo u ndoq nga Dean Australian Benstead, i cili në vitin 2011 i tregoi botës motoçikletën O 2 Pursuit motocross me një njësi energjie të zhvilluar nga Engineair. Ky i fundit është i specializuar në motorët rrotullues të ajrit të përmendur tashmë të zhvilluar nga Angelo di Pietro. Në fakt, ky është një paraqitje klasike Wankeli pa djegie - rotori vihet në lëvizje duke furnizuar ajrin në dhomat. Benstede kaloi nga e kundërta në zhvillim. Ai së pari porositi një motor Engineair, dhe më pas ndërtoi një motor rreth tij, duke përdorur një kornizë dhe pjesë nga prodhimi Yamaha WR250R. Makina doli të ishte çuditërisht efikase në energji: mbulon 100 km në një pikë karburanti dhe, në teori, zhvillon një shpejtësi maksimale prej 140 km / orë. Këto shifra, meqë ra fjala, tejkalojnë ato të shumë motoçikletave elektrike. Benstede luajti me zgjuarsi në formën e tullumbace, duke e përshtatur atë në kornizë - kjo kursente hapësirë; motori është dy herë më kompakt se homologu i tij i benzinës, dhe hapësira e lirë ju lejon të instaloni një cilindër të dytë, duke dyfishuar kilometrazhin e motorit.
Fatkeqësisht, O 2 Pursuit mbeti vetëm një lodër e disponueshme, megjithëse u nominua për çmimin prestigjioz James Dyson Invention. Dy vjet më vonë, ideja e Benstede u kap nga një Australian tjetër, Darby Bicheno, i cili propozoi të krijonte, sipas një skeme të ngjashme, jo një motor, por një automjet thjesht urban, një skuter. EcoMoto e tij 2013 supozohet të jetë prej metali dhe bambu (pa plastikë), por nuk ka lëvizur përtej interpretimeve dhe projekteve.
Përveç Benstede dhe Bicheno, një makinë e ngjashme u ndërtua në 2010 nga Evin Yi Yan (projekti i tij u quajt Motor Speed Air Green). Të tre projektuesit, nga rruga, ishin studentë të Institutit Mbretëror të Teknologjisë në Melburn, dhe për këtë arsye projektet e tyre janë të ngjashme, përdorin të njëjtin motor dhe ... nuk kanë asnjë shans për një seri, punë kërkimore të mbetur.
Korporatat në fillim
Sa më sipër konfirmon se ka një të ardhme për makinat ajrore, por me shumë mundësi jo në “formë të pastër”. Sidoqoftë, ata kanë kufizimet e tyre. I njëjti MDI AIRpod dështoi absolutisht në të gjitha testet e përplasjes, pasi dizajni i tij ultra i lehtë nuk lejonte mbrojtjen e duhur të shoferit dhe pasagjerëve.
Por është mjaft e mundur të përdoren teknologjitë pneumatike si një burim shtesë energjie në një makinë hibride. Në këtë drejtim, Peugeot njoftoi se nga viti 2016 disa nga kryqëzimet Peugeot 2008 do të prodhohen në një version hibrid, një nga elementët e të cilit do të jetë instalimi i Hybrid Air. Ky sistem është zhvilluar në bashkëpunim me Bosch; thelbi i tij është se energjia e motorit me djegie të brendshme nuk do të ruhet në formën e energjisë elektrike (si në hibridet konvencionale), por në cilindra me ajër të kompresuar. Planet, megjithatë, mbetën plane: për momentin, instalimi nuk është i instaluar në makinat e prodhimit.
Peugeot 2008 Hybrid Air do të jetë në gjendje të lëvizë duke përdorur energjinë e motorit me djegie të brendshme, njësisë së fuqisë së ajrit ose një kombinim të të dyjave. Sistemi do të njohë vetë se cili burim është më efikas në një situatë të caktuar. Në ciklin urban, në veçanti, energjia e ajrit të kompresuar do të përdoret 80% të kohës - ajo drejton pompën hidraulike, e cila rrotullon boshtin kur motori me djegie të brendshme është i fikur. Ekonomia totale e karburantit me këtë skemë do të jetë deri në 35%. Kur punoni në ajër të pastër, shpejtësia maksimale e automjetit është e kufizuar në 70 km / orë.
Koncepti i Peugeot duket absolutisht i zbatueshëm. Duke pasur parasysh përfitimet mjedisore, hibride të tilla mund të zëvendësojnë ato elektrike brenda pesë deri në dhjetë vitet e ardhshme. Dhe bota do të bëhet pak më e pastër. Ose nuk do.