Skemat e motorit me ajër të kompresuar. Motor ajri

Këto makina nuk kanë depozita karburanti, nuk kanë bateri apo panele diellore. Këto makina nuk kanë nevojë për hidrogjen, karburant dizel, apo 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 inxhinieri i kompanisë australiane Engineair 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 asnjë rotor trekëndor si një motor Wankel ose një rrotë turbine me tehe.

Në vend të kësaj, një unazë rrotullohet në trupin e motorit. Nga brenda, mbështetet në dy rula të montuar në mënyrë ekscentrike në një bosht.

Motori i prerë i italianit australian 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 edhe një sistem për shpërndarjen e ajrit në dhomat. Kjo është pothuajse e gjitha.

Nga rruga, motori Di Pietro prodhon çift rrotullues maksimal menjëherë - 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 të ingranazheve.

Kështu që ju mund të organizoni lëvizjen 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, përmasat e vogla dhe pesha e ulët janë një tjetër plus për të gjithë idenë.

Cili 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, mbushja me karburant zgjat disa minuta. Ndërsa karikimi i një automjeti të ngjashëm elektrik nga rrjeti do të zgjaste orë të tëra.

Lidhja e çuditshme midis pistonit dhe boshtit me gunga në një motor ajri francez lejon që pistoni të ndalojë 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 konsiderohen gjithashtu 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 të mjedisit pas përfundimit të jetës së tyre të shërbimit. Bateritë janë të rënda, po ashtu edhe motorët elektrikë. E cila rrit konsumin e energjisë së makinës.

Vërtetë, kur ajri është i ngjeshur në kompresorët e stacionit "mbushje pneumatike", ai nxehet, dhe kjo nxehtësi ngroh pa dobi 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 akoma, në shumë situata (për qendrat metropolitane), është më mirë të pajtoheni me këtë dhe të merrni në këmbim një makinë me zero emetime me një çmim të arsyeshëm.

Taksi Pneumatic CityCAT dhe MiniCAT nga Motor Development International (foto nga mdi.lu).

Prandaj, Di Pietro ka arsye të besojë se do të jetë ai që do të jetë në gjendje të lëshojë mjete 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 Automobilit", në fund të shekullit të 19-të, me krijimin e cilindrave të besueshëm të projektuar për presion të lartë, makina të tilla fituan një shpërndarje 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 sillnin makinat ajrore përsëri në rrugë.

Në këtë valë të re "ajri", inxhinieri australian nuk ishte i pari. Le të themi që 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 prototipa.

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 të gungës, i cili lejon që pistoni të ndalet në qendrën e 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 "ngurim" është i nevojshëm për të pasur kohë për të furnizuar më shumë ajër në cilindër dhe më pas për të përdorur plotësisht zgjerimin e tij.

Nga rruga, një ide tjetër e arsyeshme u propozua nga francezët.

Makinat Negre mund të furnizohen me 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.

Nga të gjitha alternativat moderne të makinave me motor me djegie të brendshme, pamja më e pazakontë dhe interesante automjeteve duke punuar ajri i kompresuar... Paradoksalisht, tashmë ka shumë automjete të tilla në botë. Ne do të tregojmë rreth tyre në rishikimin e sotëm.

Yamaha WR250R është motoçikleta e parë me ajër të kompresuar

Vërtetë, trenat Aeromovel nuk kanë motorin e tyre. Avionë të fuqishëm ajri burojnë nga sistemi hekurudhor në të cilin ai udhëton. Në të njëjtën kohë, mungesa e një termocentrali brenda trenit e bën atë shumë të lehtë.

Cilat metoda përdoren nga prodhuesit e automjeteve për të tërhequr vëmendjen e konsumatorëve. Blerësi është magjepsur me modelin në modë futuristik, masat e pashembullt të sigurisë, përdorimin e motorëve më miqësorë ndaj mjedisit, etj.

Personalisht, nuk jam shumë i prekur nga kënaqësitë e fundit të studiove të ndryshme të dizajnit - aq më tepër: për mua, makina ishte dhe do të mbetet një copë e pajetë metali dhe plastika dhe të gjitha përpjekjet e tregtarëve për të më thënë se sa e lartë ime nderimi duhet të shkojë në qiell pas blerjes "modeli ynë më i ri »Nuk është gjë tjetër veçse një dridhje e ajrit. Epo, të paktën për mua personalisht.

Më emocionuese për mua, si pronar makine, tema - çështjet e ekonomisë dhe mbijetesës. Karburanti kushton larg nga tre kopekë, përveç kësaj, ka shumë ndjekës të Vasily Alibabaevich nga "Zotërinjtë e fatit" në pafundësinë e "të mëdhenjve dhe të fuqishëm". Prodhuesit e automjeteve janë përpjekur të kalojnë në përdorimin e karburanteve alternative për një kohë të gjatë. Në SHBA, makinat elektrike kanë marrë një pozicion mjaft të fortë, por jo të gjithë mund të përballojnë të blejnë një makinë të tillë - është shumë e shtrenjtë. Tani, nëse makinat e klasit buxhetor do të bëheshin elektrike ...

Një qëllim interesant u vendos nga prodhuesit francezë PSA Peugeot Citroen, ata filluan një program interesant për të zvogëluar konsumin e karburantit. Ky grup i prodhuesve të automjeteve po zhvillon një termocentral hibrid që mund të përdorë vetëm dy litra karburant për njëqind kilometra. Inxhinierët e kompanisë tashmë kanë diçka për të treguar - zhvillimet e sotme lejojnë kursimin e deri në 45% të karburantit në krahasim me një motor të zakonshëm me djegie të brendshme: edhe me tregues të tillë prej dy litrash në njëqind, ende nuk është e mundur të përshtatet, por 2020 ata premtojnë të pushtojnë këtë moment historik.

Deklaratat janë mjaft të guximshme dhe interesante, por do të ishte më interesante të shikonim nga afër këtë konfigurim hibrid dhe jo më pak ekonomik. Sistemi quhet Hybrid Air dhe siç nënkupton edhe emri i tij, përveç karburantit tradicional, ai përdor energjinë e ajrit dhe ajrit të kompresuar.

Koncepti Hybrid Air nuk është aq kompleks dhe është një hibrid i një motori me djegie të brendshme me tre cilindra dhe një motor-pompë hidraulike. Dy cilindra janë instaluar si rezervuarë për karburant alternativ në pjesën qendrore të makinës dhe nën hapësirën e bagazhit: që është më i madh - për presion të ulët; dhe ai që është më i vogël, përkatësisht, për të lartë. Makina do të përshpejtohet në motorin me djegie të brendshme, pasi të arrijë shpejtësinë 70 km / orë, motori hidraulik ndizet. Nëpërmjet këtij motori shumë hidraulik dhe një transmetimi të zgjuar planetar, energjia e ajrit të kompresuar do të shndërrohet në lëvizje rrotulluese të rrotave. Për më tepër, në një makinë të tillë sigurohet një sistem i rikuperimit të energjisë - gjatë frenimit, motori hidraulik vepron si një pompë dhe pompon ajrin në një cilindër me presion të ulët - domethënë, energjia e shumëdëshiruar nuk do të harxhohet.

Sipas inxhinierëve të kompanisë, një makinë me një instalim hibrid Hybrid Air, edhe përkundër masës prej 100 kg në krahasim me një motor tradicional, do të ketë tregues të ekonomisë së karburantit prej të paktën 45%, dhe kjo përkundër faktit se kënaqësitë në këtë fushë të inxhinieria motorike janë larg përfundimit.

Pritet që sistemet hibride të jenë të parat që do të përdoren në makinat hatchback të Citroen C3 dhe Peugeot 208 dhe do të jetë e mundur të ngasin "ajër" tashmë në vitin 2016, dhe menaxherët francezë shohin Rusinë dhe Kinën si tregjet kryesore për makinat me një hibrid Ajri hibrid.

Disa vjet më parë, lajmi u përhap në të gjithë botën se kompania indiane Tata do të niste një makinë me ajër të ngjeshur në një seri. Planet mbetën plane, por makinat pneumatike janë bërë qartë një trend: disa projekte mjaft të zbatueshme shfaqen çdo vit, dhe Peugeot planifikoi të vendoste një hibrid ajri në transportues 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 harrese dhe më pas "u ngritën nga hiri" përsëri. E njëjta gjë 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 zhvilloi një njësi të ngjashme energjie për tramvajet e Parisit dhe Nantes. Në Nante, makinat u testuan në fund të viteve 1870 dhe deri në vitin 1900 Mekarski zotëronte një flotë prej 96 tramvajesh, duke dëshmuar efikasitetin e sistemit. Më pas, "flota" pneumatike u zëvendësua nga një elektrike, por u bë një fillim. Më vonë, lokomotivat pneumatike e gjetën veten 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 të 21-të, këto përpjekje mbetën të izoluara dhe jo të denja për vëmendje.

Pro: pa emetime të dëmshme, aftësia për të furnizuar makinën me karburant në shtëpi, kosto e ulët për shkak të thjeshtësisë së dizajnit të motorit, aftësia për të përdorur një rikuperues energjie (për shembull, ngjeshja dhe akumulimi i ajrit shtesë për shkak të frenimit të automjetit). Kundër: efikasiteti i ulët (5-7%) dhe dendësia e energjisë; nevoja për një shkëmbyes të jashtëm të nxehtësisë, pasi me një rënie të presionit të ajrit, motori është shumë i ftohur; performanca e ulët e automjeteve pneumatike.

Përfitimet e ajrit

Një motor ajri (ose, siç thonë ata, një cilindër pneumatik) konverton energjinë e ajrit në zgjerim në punë mekanike. Në parim, është i ngjashëm me atë hidraulik. "Zemra" e motorit të ajrit është pistoni në të cilin është ngjitur shufra; një pranverë është plagosur rreth kërcellit. Ajri që hyn në dhomë kapërcen rezistencën e pranverës me rritjen e presionit dhe lëviz pistonin. Në fazën e lëshimit, kur presioni i ajrit bie, susta 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, në të cilën është ngjitur edhe një shufër me një pranverë. 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.

Makina ajrore e vogël tre-vendëshe e MDI-së franceze u zbulua për publikun e gjerë në Panairin e Makinave në Gjenevë 2009. Ai ka të drejtë të lëvizë në shtigje të dedikuara për biçikleta dhe nuk kërkon patentë shoferi. Ndoshta pneumokari më premtues.

Përparësitë kryesore të motorit të ajrit janë mirëdashësia 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 (me 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 me benzinë, ai "lëshon" 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 ata lëvizin (vargu, 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 pneumocarin në një formë në të cilën ai 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 kompresuar, atëherë për shkak të ftohjes së fortë kur lëngu i punës zgjerohet, ai do të kthehet në akull, dhe motori thjesht do të ngecë (ose edhe 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 në shtëpi me cilësi të lartë - 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.

Me një rezervuar të plotë dhe mbushje të plotë me ajër, Peugeot 2008 Hybrid Air mund të udhëtojë deri në 1300 km.

Direkt në serial?

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 franko-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 pneumokarin në 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. Është interesante se AIRpod nuk ka fare timon - makina kontrollohet nga një levë. Në teori, ai mund të udhëtojë si në rrugë publike ashtu edhe në shtigje biçikletash.

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.

Një motoçikletë ndër-country e ndërtuar nga Australiani Dean Bensted në një shasi Yamaha është në gjendje të përshpejtojë në 140 km / orë dhe të ngasë pa ndalesë për tre orë me një shpejtësi prej 60 km / orë. Motori i ajrit Angelo di Pietro peshon vetëm 10 kg.

Koncepti i dytë i para-prodhimit është projekti i famshëm i gjigantit indian Tata, makina MiniCAT. Projekti u lançua njëkohësisht me AIRpod, por, ndryshe nga evropianët, indianët vendosën në program një mikromakinë normale, të plotë me katër rrota, një bagazh dhe një plan urbanistik (në AIRpod, vini re se pasagjerët dhe shoferi ulen me kurrizin e tyre ndaj 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. Shtë interesante që 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 (të cilat i lejuan këtij të fundit të qëndrojë në det) dhe përmirësoi motorin për të lëvizur një automjet më të madh. Një nga veçoritë e kësaj teknologjie është përdorimi i nxehtësisë së çliruar gjatë ftohjes së ajrit në zgjerim për të ngrohur ajrin gjatë mbushjes së cilindrave.

Tata fillimisht kishte planifikuar të vinte MiniCAT në linjën e montimit në mesin e vitit 2012 dhe të prodhonte rreth 6,000 njësi në vit. Por riprodhimi vazhdon dhe prodhimi serial është shtyrë deri në momente 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 apo një motoçikletë?

Kjo u ndoq nga Australiani Dean 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, kjo është një plan urbanistik klasik Wankeli pa djegie - rotori vihet në lëvizje duke furnizuar me ajër dhomat. Benstede shkoi nga e kundërta në zhvillim. Ai fillimisht porositi një motor Engineair, dhe më pas ndërtoi një motoçikletë 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, i kalojnë 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.

Për fat të keq, O 2 Pursuit mbeti vetëm një lodër e disponueshme, megjithëse u nominua për çmimin prestigjioz të shpikjes James Dyson. Dy vjet më vonë, ideja e Benstead u zgjodh nga një tjetër australian, Darby Bicheno, i cili propozoi të krijonte, sipas një skeme të ngjashme, jo një motoçikletë, por një automjet thjesht urban, një skuter. EcoMoto e tij 2013 supozohet të jetë prej metali dhe bambuje (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 Green Speed ​​​​Air Motorcycle). 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.

Në vitin 2011, makina sportive Toyota Ku: Rin vendosi një rekord botëror të shpejtësisë për automjetet e fuqizuara nga ajri i kompresuar. Zakonisht, makinat pneumatike nuk përshpejtojnë në më shumë se 100-110 km / orë, ndërsa koncepti Toyota tregoi një rezultat zyrtar prej 129.2 km / orë. Për shkak të "mprehjes" për shpejtësinë, Ku: Rin mund të udhëtonte vetëm 3.2 km me një karikim, por më shumë se një makinë me tre rrota me një vend nuk kërkohej. Rekordi është vendosur. Është interesante se më parë rekordi ishte vetëm 75.2 km / orë dhe u vendos në Bonneville nga makina Silver Rod e projektuar nga amerikani Derek McLeish në verën e vitit 2010.

Korporatat në fillim

Sa më sipër konfirmon se ka një të ardhme për makinat ajrore, por me shumë mundësi jo në “formë të pastër”. Megjithatë, 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. Lidhur me këtë, Peugeot njoftoi se nga viti 2016, disa nga crossover-et e Peugeot 2008 do të prodhohen në një version hibrid, një prej të cilëve do të jetë instalimi Hybrid Air. Ky sistem u zhvillua 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 ajrore ose një kombinim të të dyjave. Vetë sistemi do të njohë 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 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.

Fushat kryesore të kërkimit inxhinierik përfshijnë automjetet elektrike, automjetet hibride dhe automjetet me karburant hidrogjeni. Karburanti i hidrogjenit dhe teknologjitë e tjera të disponueshme zakonisht 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. Pneumocari 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 kohë para shfaqjes së motorit të parë me avull nga James Watt, më shumë se 2 mijë vjet më parë, nga Heroni i Aleksandrisë. Ideja e Heronit u zhvillua dhe u mishërua në një karrocë të vogël nga belgu Ferdinand Verbist, në vitin 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, makinat e pazakonta do të jenë në gjendje të konkurrojnë me besim makinat e pajisura me motorë me djegie të brendshme.

Pavarësisht kotësisë 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 e 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 mekanizmat dhe automjetet 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 lokomotiva të minave që funksiononin me ajër të kompresuar. 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 "karrocat vetë-drejtuese", 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 u arrit njëfarë suksesi, 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.

Me gjithë mangësitë e shumta, ky motor ende dominon në shumë sfera të jetës njerëzore, duke 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 më 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 funksionon me ajër të ngjeshur.

Amerikanët po përgatisin gjithashtu CityCAT me gjashtë vende për prodhim masiv.
ajri i kompresuar. 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 / orë dhe të mbulojë një distancë deri në 60 kilometra. Treguesit janë shumë modest, por mjaft të tolerueshëm për qytetin, duke pasur parasysh avantazhet e shumta të makinës dhe koston e saj shumë të ulët.Cilat janë këto avantazhe?

Të gjithë ata që zotërojnë një makinë, ose kanë lidhje me transportin rrugor, janë të vetëdijshëm se sa kompleks është strukturalisht një motor modern me djegie të brendshme automobilistike. Përveç faktit se motori në vetvete është strukturor mjaft kompleks, kërkon një sistem të matjes dhe injektimit të karburantit, një sistem ndezjeje, një motor, një sistem ftohës, 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 për faktin se gazrat e shkarkimit helmojnë ajrin dhe mjedisin.

Një motor ajri është saktësisht e kundërta e një motori me djegie të brendshme. Është jashtëzakonisht i thjeshtë, kompakt, i qetë, i besueshëm dhe i qëndrueshëm. Nëse është e nevojshme, mund të vendoset edhe 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 së ajrit, është e nevojshme të rritet vëllimi i cilindrave të ajrit dhe të rritet presioni i ajrit në cilindra. Të dy kanë kufizime të rrepta në aspektin e dimensioneve, peshës dhe forcës së cilindrave. Ndoshta një ditë këto probleme do të zgjidhen, por tani për tani po 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 funksionon 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, duke përfshirë 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 plotësohet pjesërisht drejtpërdrejt gjatë drejtimit.

Gjatë ndalesave të shpeshta në semaforë, gjatë bregut dhe zbritjes së shpateve, 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 mbushjeje.

Imagjinoni që keni mbërritur në punë, makina është e parkuar dhe motori vazhdon të punojë, duke rimbushur rezervat e energjisë në cilindra. A nuk do të provonte kjo të mohonte të gjitha përfitimet e një makine hibride? A 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, mendoja edhe për një motor ajri për një makinë shtëpie. Vetëm drejtimi i kërkimit tim ishte i natyrës kimike. Doja të gjeja një substancë që do të hynte në një reagim të dhunshëm me ujin, ose një substancë tjetër, duke lëshuar 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 kompresuar pëson ndonjë dëmtim, ose presioni i ajrit tejkalon vlerën e lejuar, atëherë kjo është e mbushur me shkatërrimin e tij 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, ju nevojitet një kompresor i veçantë. Për të marrë një vakum në cilindër, mjafton të futni një pjesë të avullit të zakonshëm të ujit brenda. Avulli i ftohur do të kthehet në ujë, duke u zvogëluar në vëllim 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 nëpër sistemin e ftohjes, ku ftohet dhe kthehet në ujë, futet 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 me ajër të kompresuar. 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 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 kompani janë të interesuara për pneumo-makinat. Australia, Franca, Meksika dhe një numër vendesh të tjera janë gjithashtu të gatshme të fillojnë prodhimin e kësaj mënyre transporti të pazakontë por premtuese. Motori me djegie të brendshme do të duhet ende të largohet nga arena dhe t'i japë rrugën një motori tjetër, më të thjeshtë dhe më të besueshëm. Difficultshtë e vështirë të thuhet kur do të ndodhë kjo, por me siguri do të ndodhë. Progresi nuk mund të qëndrojë ende.