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

Как кошке сбросить вес: вот как вы можете помочь питомцу похудеть Как кошке сбросить вес: вот как вы можете помочь питомцу похудеть

Толстые котики — это мило, но и им надо худеть

Популярная механика
5 «вкусных» вариантов разгрузочных дней 5 «вкусных» вариантов разгрузочных дней

Присмотрись к отобранным нами вариантам разгрузочных дней

Cosmopolitan
Что такое резонатор в машине, для чего нужен и как устроен Что такое резонатор в машине, для чего нужен и как устроен

Все о резонаторе: где стоит, для чего нужен, можно ли починить

РБК
Фотошоп не понадобится! Как добиться «голливудской» кожи за одну процедуру Фотошоп не понадобится! Как добиться «голливудской» кожи за одну процедуру

Что такое лазерная шлифовка кожи и стоит ли она своих денег?

Cosmopolitan
Пассивный доход: как создать надежный источник дохода без активных усилий Пассивный доход: как создать надежный источник дохода без активных усилий

С помощью каких инструментов создать высокий уровень пассивного дохода?

Forbes
А ты не сомневайся А ты не сомневайся

Мы поможем прокачаешь уверенность совершенно бесплатно!

Cosmopolitan
Правила жизни Артура Кларка Правила жизни Артура Кларка

Правила жизни писателя-фантаста Артура Кларка

Esquire
Бактерии научились использовать квантовую механику для защиты от токсинов Бактерии научились использовать квантовую механику для защиты от токсинов

Ученые узнали, как бактерия предотвращает разрушение фотосинтетического аппарата

Популярная механика
Больше не приговор: истории мам, решившихся на внутриутробные операции Больше не приговор: истории мам, решившихся на внутриутробные операции

Иногда будущих мам ошарашивают страшным диагнозом – spina bifida

Cosmopolitan
5 детокс-программ, которые помогут прийти в форму 5 детокс-программ, которые помогут прийти в форму

Детокс-программы подготовят организм к диете и дадут львиную дозу витаминов

Cosmopolitan
«Не хватает маховика времени»: что мешает учителям использовать цифровые технологии «Не хватает маховика времени»: что мешает учителям использовать цифровые технологии

Отсутствие времени и доступной информации — главные проблемы учителей

Forbes
Валерий Фокин: «Взаимоотношения артиста и режиссера — всегда борьба» Валерий Фокин: «Взаимоотношения артиста и режиссера — всегда борьба»

Худрук Александринки — об ощущении надвигающейся катастрофы

Эксперт
Физики предсказали успешность пасов в футболе Физики предсказали успешность пасов в футболе

Они проверили свою модель на данных, собранных с 45 матчей

N+1
Параллельные миры Параллельные миры

Почему к моде принято относится со снисходительной улыбкой

Grazia
Втягивание глаз и стягивание кожи вокруг них помогло рыбам фугу моргнуть Втягивание глаз и стягивание кожи вокруг них помогло рыбам фугу моргнуть

Ранее механизм закрывания глаз у рыб фугу был неизвестен

N+1
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
Самый мужской клуб Самый мужской клуб

Как зародились самые джентльменские заведения?

Playboy
«Никаких совещаний по средам». Как я спас своих сотрудников от Zoom-выгорания «Никаких совещаний по средам». Как я спас своих сотрудников от Zoom-выгорания

Постоянные чаты и совещания в онлайн привели к zoom-выгоранию

Inc.
Пытка хэви-металом и ещё три «усиленные техники допроса», используемые ЦРУ Пытка хэви-металом и ещё три «усиленные техники допроса», используемые ЦРУ

«Расширенные методы допроса» — завуалированное название пыток

Maxim
Союз нерушимый Союз нерушимый

Семейные союзы в дизайне, архитектуре и искусстве

AD
Бизнес и ничего лишнего: как автомобильные компании Германии работали на вермахт Бизнес и ничего лишнего: как автомобильные компании Германии работали на вермахт

Подвиги немецких автомобильных брендов во время Второй мировой войны

Популярная механика
Как отличить материнскую усталость от послеродовой депрессии Как отличить материнскую усталость от послеродовой депрессии

Можем ли мы сами заметить, когда молодой маме уже не обойтись без помощи врача?

Psychologies
Минута релакса: 11 легких способов уменьшить напряжение в шее и плечах, вызванное стрессом Минута релакса: 11 легких способов уменьшить напряжение в шее и плечах, вызванное стрессом

Пора немного размяться

Playboy
После деления в нейронах оказалось много одноцепочечных разрывов ДНК После деления в нейронах оказалось много одноцепочечных разрывов ДНК

В нейронах происходит большое количество одноцепочечных разрывов после деления

N+1
Мэй Маск: «Я каждый день работаю над собой. И это очень не просто» Мэй Маск: «Я каждый день работаю над собой. И это очень не просто»

Мэй Маск прекрасно ориентируется в вопросах лишнего веса и правильного питания

Худеем правильно
Приложение без фильтров: станет ли Dispo новым Instagram для зумеров Приложение без фильтров: станет ли Dispo новым Instagram для зумеров

Как создали Dispo и что сделало его популярным среди молодежи?

Forbes
На личном опыте: как ведут научные эксперименты на животных На личном опыте: как ведут научные эксперименты на животных

Животные, ежедневно жертвующие свои здоровье и жизнь ради научных открытий

Esquire
«Что выросло, то выросло»: родителям пора перестать во всем себя винить «Что выросло, то выросло»: родителям пора перестать во всем себя винить

На формирование ребенка, помимо родителей, влияет множество факторов

Psychologies
Хотела стать «крутой», как Apple и Nike, но провалилась: почему Amazon не преуспела в дизайне Хотела стать «крутой», как Apple и Nike, но провалилась: почему Amazon не преуспела в дизайне

Что известно о подходе основателя Amazon Джеффа Безоса к дизайну

VC.RU
Чем полезно чтение вслух: 8 преимуществ важной литературной привычки Чем полезно чтение вслух: 8 преимуществ важной литературной привычки

Чтение вслух — еще один верный способ прокачки себя

Playboy
Открыть в приложении