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

Лайфхаки для Windows: создаем идеальную систему Лайфхаки для Windows: создаем идеальную систему

Windows 10 хоть и далека от совершенства, но предлагает много возможностей

CHIP
«Ищите негативные отзывы, особенно от друзей»: правила Илона Маска «Ищите негативные отзывы, особенно от друзей»: правила Илона Маска

Правила бизнеса от Илона Маска

Forbes
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
Куда можно выехать из России без загранпаспорта? Куда можно выехать из России без загранпаспорта?

Путешествия из России без загранпаспорта

GQ
Естественный отбор Естественный отбор

Дом, в котором даже черновые материалы полностью экологичны

AD
Опьяненные любовью подростки: Ромео и Джульетта глазами психотерапевта Опьяненные любовью подростки: Ромео и Джульетта глазами психотерапевта

Отрывок из книги «Герои книг на приеме у психотерапевта»

СНОБ
Что мешает похудеть именно вам? Что мешает похудеть именно вам?

Как выйти из замкнутого круга тем, кто не может похудеть

Здоровье
Как понять язык кота: Краткий человеко-кошачий словарь Как понять язык кота: Краткий человеко-кошачий словарь

Научись понимать своего кота с полумяу!

Maxim
5 интересных научно-фантастических романа, где главными героями выступают ученые 5 интересных научно-фантастических романа, где главными героями выступают ученые

Фантастические романы, которые показывают, что наука — это приключение

Популярная механика
Эмоциональные качели: как обрести спокойствие Эмоциональные качели: как обрести спокойствие

Все мы испытываем эмоции, и это абсолютно нормально

Лиза
«Не знаю, чего хочу»: можно ли жить без мечты «Не знаю, чего хочу»: можно ли жить без мечты

Что делать, если у вас нет мечты?

Psychologies
Пляшущие человечки Пляшущие человечки

Как танцевальные движения придают тебе ловкости и укрепляют организм?

Playboy
Звезды под ударом: как воруют имена у знаменитостей Звезды под ударом: как воруют имена у знаменитостей

Фейковые рассылки и гивы, угоны аккаунтов... Как с этим бороться?

Forbes
6 продуктов, срок годности которых никогда не истечет 6 продуктов, срок годности которых никогда не истечет

Список еды, которую ты можешь завещать своим внукам, если совсем их не любишь

Maxim
Ляйсан Утяшева, Юлия Барановская, Леди Гага — звезды, пережившие драму Ляйсан Утяшева, Юлия Барановская, Леди Гага — звезды, пережившие драму

Эти знаменитости улыбаются, хотя им пришлось пережить трагические ситуации

Cosmopolitan
Смешно ли тебе, девица? Смешно ли тебе, девица?

Участницы проекта «Женский стендап на ТНТ» рассказали о своей работе

Cosmopolitan
3 научных способа повысить креативность 3 научных способа повысить креативность

Как все-таки заставить наш мозг работать на нас, когда дело касается творчества?

Psychologies
В экспериментах на на Большом адронном коллайдере найдены 4 новых субатомных частицы В экспериментах на на Большом адронном коллайдере найдены 4 новых субатомных частицы

С помощью БАК обнаружили 59 новых частиц-адронов, в том числе бозон Хиггса

Популярная механика
Каким женщинам нравится секс на одну ночь? Каким женщинам нравится секс на одну ночь?

Нравится ли женщина секс на одну ночь

Psychologies
Правила жизни Чака Норриса Правила жизни Чака Норриса

Актер, Лос-Анджелес, 81 год

Esquire
«Коммерческий успех беспилотников возможен — надо просто запретить ездить людям» «Коммерческий успех беспилотников возможен — надо просто запретить ездить людям»

Интервью с президентом российской компании StarLine Темуром Аминджановым

VC.RU
Поющие бывшие и Мэрилин Монро: сериалы, которые  точно поднимут тебе настроение Поющие бывшие и Мэрилин Монро: сериалы, которые  точно поднимут тебе настроение

Если ты любишь «Ла-ла Лэнд», то тебе наверняка понравятся музыкальные сериалы

Cosmopolitan
Маска, я тебя знаю! 10 киногероев, чей грим скрывает наших любимых актеров Маска, я тебя знаю! 10 киногероев, чей грим скрывает наших любимых актеров

Хороший грим может преобразить до неузнаваемости!

Cosmopolitan
В мозгу человека найдены В мозгу человека найдены

Экспрессия генов может увеличиваться в клетках мозга после смерти

Популярная механика
Семейная терапия Семейная терапия

Одинокий подросток: опасности и поддержка

СНОБ
Трагедия бразильцев, кумиры детства Пеле и зарождение Лиги чемпионов: каким футбол был в 1950-е годы Трагедия бразильцев, кумиры детства Пеле и зарождение Лиги чемпионов: каким футбол был в 1950-е годы

Как футбол стал самым популярным видом спорта и о как он помог забыть о войне

GQ
Как выглядят и чем занимаются дочери Гузеевой, Стриженовой и других телезвезд Как выглядят и чем занимаются дочери Гузеевой, Стриженовой и других телезвезд

Эти звездные наследницы стремятся показать себя самостоятельными личностями

Cosmopolitan
Древний японский самомассаж лица кобидо: разгони лимфу, убери морщины и отеки Древний японский самомассаж лица кобидо: разгони лимфу, убери морщины и отеки

Как самой научиться помогать своему лицу?

Cosmopolitan
Мужская крепость Мужская крепость

Брутальный мужской интерьер для холостяка

SALON-Interior
Mazda CX-30. Матрёшка на максималках Mazda CX-30. Матрёшка на максималках

Почему маркетологи Mazda сделали ставку на кроссовер CX-30

4x4 Club
Открыть в приложении