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

#инструктаж: как побороть стресс и тревогу этой осенью #инструктаж: как побороть стресс и тревогу этой осенью

Шесть простых практик, которые помогут отвлечься от тревожных мыслей

РБК
Почему премия «Золотой глобус» отчаянно устарела Почему премия «Золотой глобус» отчаянно устарела

«Золотой глобус» — событие, на которое по-хорошему не нужно обращать внимания

СНОБ
Голоса. Как учат разговаривать голосовые помощники Голоса. Как учат разговаривать голосовые помощники

Как из машины делают личность

Популярная механика
«Я ревнива до умопомрачения!»: Ходченкова, Брежнева и другие недоверчивые звезды «Я ревнива до умопомрачения!»: Ходченкова, Брежнева и другие недоверчивые звезды

Звезды шоу-бизнеса рассказали, как у них обстоят дела с вопросом доверия

Cosmopolitan
С ней шутки плохи: почему ураганы принято называть женскими именами С ней шутки плохи: почему ураганы принято называть женскими именами

Почему разрушительным ураганам ученые присваивают женские имена

Популярная механика
Профессии без высшего образования: 10 вариантов для тех, кто хочет хорошую зарплату Профессии без высшего образования: 10 вариантов для тех, кто хочет хорошую зарплату

Куда можно податься без бумажки о высшем образовании

Playboy
20 дурацких научных фактов, с помощью которых ты сможешь поразить своего ребенка 20 дурацких научных фактов, с помощью которых ты сможешь поразить своего ребенка

С помощью этих фактов можно сделаться кумиром всей песочницы!

Maxim
Ученые назвали 5 причин, по которым спать на работе полезно Ученые назвали 5 причин, по которым спать на работе полезно

Новые исследования рекомендуют работникам интеллектуального труда спать днем

Maxim
Походная кровать Наполеона Походная кровать Наполеона

Наполеон Бонапарт хоть и не погиб на поле боя, но почил на походной кровати

Дилетант
Самые яркие цитаты Ларисы Гузеевой о мужчинах на шоу «Давай поженимся!» Самые яркие цитаты Ларисы Гузеевой о мужчинах на шоу «Давай поженимся!»

Телеведущая досконально разобралась в тонкостях семейных отношений

Cosmopolitan
Александр Паль — о дружбе, пранкерах и политической позиции Александр Паль — о дружбе, пранкерах и политической позиции

Александр Паль — о том, как выбирать роли, дружить и смеяться по-настоящему

РБК
«Кричат и выгоняют»: почему нельзя осуждать за публичное кормление грудью «Кричат и выгоняют»: почему нельзя осуждать за публичное кормление грудью

Публичное кормление грудью — постоянный предмет дискуссии

Cosmopolitan
Шлока срокочентия. Как научиться читать со скоростью 1800 знаков в минуту Шлока срокочентия. Как научиться читать со скоростью 1800 знаков в минуту

Статья про скорочтение, которую ты прочитал бы вдвое быстрее

Maxim
Парное интервью: Михаил Пиотровский (Эрмитаж) и Сирилл Виньерон (Cartier) — о разнице между консераторством и уважением к прошлому Парное интервью: Михаил Пиотровский (Эрмитаж) и Сирилл Виньерон (Cartier) — о разнице между консераторством и уважением к прошлому

Директор Эрмитажа и CEO Cartier — о ценностях, сходстве музей и ювелирного дела

Esquire
Снежана Самохина сыграет сексуальную волейболистку в сериале «Дылды» на СТС Снежана Самохина сыграет сексуальную волейболистку в сериале «Дылды» на СТС

Интервью с Снежаной Самохиной

Cosmopolitan
Андрей Малахов, Ирина Шейк, Виктория Боня и другие звезды городков и поселков Андрей Малахов, Ирина Шейк, Виктория Боня и другие звезды городков и поселков

Они родились вдали от городской суеты и больших возможностей

Cosmopolitan
В шаге от неизвестности В шаге от неизвестности

Встречи с дикими представителями живой природы в лесах Беларуси

Наука и жизнь
Лампочка, зажгись! Лампочка, зажгись!

Свежие идеи и нестандартные решения – залог успеха. Но где их взять?

Лиза
10 аргументов в пользу йоги 10 аргументов в пользу йоги

Какую пользу для здоровья физического и психического несет йога?

Psychologies
Планетологи заподозрили существование течений в подледном океане Энцелада Планетологи заподозрили существование течений в подледном океане Энцелада

Внутри океана спутника Сатурна Энцелада могут действовать процессы циркуляции

N+1
Не только морковь: 11 продуктов для острого зрения Не только морковь: 11 продуктов для острого зрения

Продукты, которые положительно влияют на зрение

РБК
Деньги, браки, а счастья нет: трагическая судьба Элизабет Тейлор Деньги, браки, а счастья нет: трагическая судьба Элизабет Тейлор

У Элизабет было все: роли, мужья, дети, состояние... Но была ли она счастлива?

Cosmopolitan
Сельдерей заслуживает хлопот! Сельдерей заслуживает хлопот!

Вы любите сельдерей?

Наука и жизнь
Отказ отказу рознь: каким бывает наше «нет» Отказ отказу рознь: каким бывает наше «нет»

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

Psychologies
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
Большинству предпринимателей не нужны инвестиции. Вот что им нужно на самом деле Большинству предпринимателей не нужны инвестиции. Вот что им нужно на самом деле

Что важно знать инвесторам, поддерживающим молодые, многообещающие компании?

Inc.
Кухня на продаже: как сервис доставки еды из Петербурга резко вырос и едва не обанкротился Кухня на продаже: как сервис доставки еды из Петербурга резко вырос и едва не обанкротился

Как стартап по доставке еды «Готово» столкнулся с внезапным кризисом

Forbes
Глава из книги Сергея Медведева «Человек бегущий» Глава из книги Сергея Медведева «Человек бегущий»

Одна из глав книги «Человек бегущий» профессора Сергея Медведева

СНОБ
«Держать город Кронштадт под обстрелом и день, и ночь» «Держать город Кронштадт под обстрелом и день, и ночь»

100 лет назад был подавлен крупнейший очаг сопротивления монополии на власть

Дилетант
Мамы нарасхват: пять российских многодетных звезд, родивших от разных мужчин Мамы нарасхват: пять российских многодетных звезд, родивших от разных мужчин

Эти знаменитые красотки успешно совмещают карьеру и воспитание детей

Cosmopolitan
Открыть в приложении