Почему пневмокары внезапно вошли в моду?

Популярная механикаАвто

Автомобили на сжатом воздухе: плюсы и минусы

Тим Скоренко

Все новое — это хорошо забытое старое. Так, электромобили в конце XIX века были популярнее бензиновых собратьев, затем они пережили столетнее забвение, а потом снова «восстали из пепла». То же касается и пневмотехники. Еще в 1879 году французский пионер авиации Виктор Татен спроектировал самолет A? roplane, который должен был подниматься в воздух благодаря двигателю на сжатом воздухе. Модель этой машины успешно летала, хотя в полном размере самолет построен не был.

Родоначальником пневмодвигателей на наземном транспорте стал другой француз, Луи Мекарски, разработавший подобный силовой агрегат для парижских и нантских трамваев. В Нанте машины испытали в конце 1870-х, а к 1900 году Мекарски владел парком из 96 трамваев, что доказывало эффективность системы. Впоследствии пневматический «флот» был заменен электрическим, но начало было положено. Позднее пневмолокомотивы нашли себе узкую сферу повсеместного применения — шахтное дело. В то же время начались и попытки поставить воздушный двигатель на автомобиль. Но до начала XXI века эти попытки оставались единичными и не стоящими внимания.

8294b0ab9c0bfa64b6fe379f027666ef.jpg
Плюсы: отсутствие вредных выбросов, возможность заправки автомобиля в домашних условиях, невысокая стоимость ввиду простоты конструкции двигателя, возможность применения рекуператора энергии (например, сжатия и накопления дополнительного воздуха за счет торможения автомобиля). Минусы: низкие КПД (5−7%) и плотность энергии; необходимость во внешнем теплообменнике, поскольку при уменьшении давления воздуха двигатель сильно переохлаждается; низкие эксплуатационные показатели пневмоавтомобилей.

Преимущества воздуха

Пневматический двигатель (или, как говорят, пневмоцилиндр) преобразует энергию расширяющегося воздуха в механическую работу. По принципу действия он аналогичен гидравлическому. «Сердце» пневмодвигателя — поршень, к которому прикреплен шток; вокруг штока навита пружина. Воздух, поступающий в камеру, с увеличением давления преодолевает сопротивление пружины и перемещает поршень. На фазе выпуска, когда давление воздуха падает, пружина возвращает поршень в исходное положение — и цикл повторяется. Пневмоцилиндр вполне можно назвать «двигателем внутреннего несгорания».

Более распространена мембранная схема, где роль цилиндра выполняет гибкая мембрана, к которой точно так же прикреплен шток с пружиной. Ее преимущество заключается в том, что не нужна столь высокая точность посадки подвижных элементов, не требуются смазочные материалы, а герметичность рабочей камеры повышается. Существуют также роторные (пластинчатые) пневмодвигатели — аналоги ДВС Ванкеля.

49a0b3e639e1bd3a8a6f4676d1c8bf99.jpg
MDI airpod. Крошечный трехместный пневмоавтомобиль французской MDI был представлен широкой публике на Женевском автосалоне 2009 года. Он имеет право передвигаться по выделенным велодорожкам и не требует наличия водительских прав. Пожалуй, самый перспективный пневмокар.

Основные плюсы пневмодвигателя — это его экологичность и низкая стоимость «топлива». Собственно, из-за безотходности пневмолокомотивы и получили распространение в шахтном деле — при использовании ДВС в замкнутом пространстве воздух быстро загрязняется, резко ухудшая условия работы. Отработанные же газы пневмодвигателя — это обычный воздух.

Один из недостатков пневмоцилиндра — относительно низкая плотность энергии, то есть количество вырабатываемой энергии на единицу объема рабочего тела. Сравните: воздух (при давлении 30 МПа) имеет плотность энергии порядка 50 кВт•ч на литр, а обычный бензин — 9411 кВт•ч на литр! То есть бензин как топливо эффективнее почти в 200 раз. Даже с учетом не очень высокого КПД бензинового двигателя он «выдает» в итоге около 1600 кВт•ч на литр, что значительно выше, чем показатели пневмоцилиндра. Это ограничивает все эксплуатационные показатели пневмодвигателей и движимых ими машин (запас хода, скорость, мощность и т. д.). Помимо того, пневмодвигатель имеет относительно небольшой КПД — порядка 5−7% (против 18−20% у ДВС).

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

И мой сурок со мною И мой сурок со мною

Почему нас захватывает рутина и как из неё вырваться?

Psychologies
Защитники Защитники

Рассказываем, как дела у тюленя Крошика и Фонда друзей балтийской нерпы

Собака.ru
Изи-изи, рил-ток: 6 английских слов и фраз, которые нужно знать в 2021 году, чтобы понимать юмор в сети Изи-изи, рил-ток: 6 английских слов и фраз, которые нужно знать в 2021 году, чтобы понимать юмор в сети

Популярные английские слова и фразы, которые активно используются в соцсетях

Популярная механика
10 сериалов и фильмов Netflix, основанных на книгах 10 сериалов и фильмов Netflix, основанных на книгах

«Ход королевы», «Бриджертоны» и другие экранизации Netflix

Esquire
Марта Леман — о важности перемен в управлении и собственном образе Марта Леман — о важности перемен в управлении и собственном образе

Как стать успешным управленцем будущего?

РБК
Музей и революция Музей и революция

1917 год кардинальным образом изменил жизнь российского государства

Дилетант
Технология ABS: как не забуксовать в продажах Технология ABS: как не забуксовать в продажах

Что такое account-based selling и как этот инструмент помогает в продажах

Forbes
Как защититься от собаки Как защититься от собаки

Инструкция от нападения собаки

Maxim
Топ-10 важных витаминов и минералов Топ-10 важных витаминов и минералов

Эти полезные вещества нам необходимы в первую очередь

Лиза
Юлия Высоцкая: «В вопросах здоровья я лучшая ученица мужа» Юлия Высоцкая: «В вопросах здоровья я лучшая ученица мужа»

Юлия Высоцкая: о новых трендах в питании, о правильных привычках, пищевых паузах

Здоровье
Диета минус 10 кг Диета минус 10 кг

Как похудеть на 10 кг? И возможно ли похудеть быстро?

Cosmopolitan
Актрисы Дарья Мельникова и Клавдия Коршунова: Прийти в детский хоспис значит посмотреть страху в глаза Актрисы Дарья Мельникова и Клавдия Коршунова: Прийти в детский хоспис значит посмотреть страху в глаза

Дарья Мельникова и Клавдия Коршунова — о спектакле «Мам, а кто это на фото?»

СНОБ
Связь установлена Связь установлена

Альба Рорвахер уверена: с годами люди не могут утратить способность влюбляться

Grazia
Шеннен Доэрти, Марина Хлебникова и другие: трагедии в судьбах красавиц 90-х Шеннен Доэрти, Марина Хлебникова и другие: трагедии в судьбах красавиц 90-х

Судьба приготовила культовым красавицам не только звездный час

Cosmopolitan
Переменные величины Переменные величины

Как заработали состояние богатейшие селфмейдмены мира?

РБК
Porsche Panamera Turbo S E-Hybrid и Cadillac XT4 Porsche Panamera Turbo S E-Hybrid и Cadillac XT4

Новые седан Panamera от Porsche и внедорожник от Cadillac

Weekend
Ловкость рук Ловкость рук

Заменит ли искусственный интеллект человеческий разум и ручной труд?

Grazia
Поплывем по волнам Поплывем по волнам

Актриса Мария Горбань вышла замуж и эксклюзивно поделилась фото этого события

OK!
15 мыслей Валерия Меладзе 15 мыслей Валерия Меладзе

Валерий Меладзе о самом прекрасном, что случилось в его грешной жизни

GQ
Волшебник-неудачник: что осталось от политического наследия Михаила Горбачева Волшебник-неудачник: что осталось от политического наследия Михаила Горбачева

Закончив заведомо проигранную войну, Горбачев добился выигрыша для всех

Forbes
Шаг в сторону Шаг в сторону

Турция – это гораздо больше, чем пляжи Антальи и виды Стамбула

Лиза
Самые первые фильмы ужасов разных стран Самые первые фильмы ужасов разных стран

Впервые «Вий» в России был снят на кинопленку куда как раньше, чем все думают

Maxim
Дегазация глубинных магм разогрела климат перед вымиранием динозавров Дегазация глубинных магм разогрела климат перед вымиранием динозавров

Выбросы углекислого газа из Деканских траппов запустили маастрихтское потепление

N+1
Знаменитые режиссеры-педагоги Знаменитые режиссеры-педагоги

Знаменитые режиссеры, которые учили студентов повторять их успех

Культура.РФ
Отказ отказу рознь: каким бывает наше «нет» Отказ отказу рознь: каким бывает наше «нет»

Что мы имеем в виду, когда говорим «нет»?

Psychologies
10 классных комедий, чтобы расслабиться и посмеяться 10 классных комедий, чтобы расслабиться и посмеяться

10 прекрасных комедий для расслабленного вечера

Cosmopolitan
А ты не сомневайся А ты не сомневайся

Мы поможем прокачаешь уверенность совершенно бесплатно!

Cosmopolitan
«Мой муж — Синяя борода»: история одного газлайтинга «Мой муж — Синяя борода»: история одного газлайтинга

Как распознать газлайтинг и прекратить обесценивание

Psychologies
Иконы стиля: Грейс Келли, Жаклин Кеннеди и другие первые леди, изменившие моду Иконы стиля: Грейс Келли, Жаклин Кеннеди и другие первые леди, изменившие моду

Легендарные женщины, оказавшие огромное влияние на модную индустрию

Cosmopolitan
Точка автозакипания: как выбрать автомобильный радиатор Точка автозакипания: как выбрать автомобильный радиатор

Зачем нужны радиаторы и как их следует выбирать для своего автомобиля

Популярная механика
Открыть в приложении