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

Охоту в тропических лесах назвали экологичной альтернативой скотоводству Охоту в тропических лесах назвали экологичной альтернативой скотоводству

Потребление дикого мяса позволяет сократить углеродный след

N+1
Голоса в голове: что чувствуют и думают люди с психическими расстройствами Голоса в голове: что чувствуют и думают люди с психическими расстройствами

Люди с психиатрическими диагнозами – о том, как на них влияют болезни

Cosmopolitan
Не «АвтоВАЗом» единым: малоизвестные российские автопроизводители Не «АвтоВАЗом» единым: малоизвестные российские автопроизводители

В СССР и России было значительно больше автопроизводителей, чем вы представляете

Популярная механика

Как историей Гагарина вдохновлялись музыканты, кинематографисты и художники

Esquire
House of Leo House of Leo

Почему талантливый дизайнер Леонид Алексеев на несколько лет отказался от моды

Собака.ru
Впервые опубликован стих Набокова о Супермене и его переживаниях (нет, вы не ослышались) Впервые опубликован стих Набокова о Супермене и его переживаниях (нет, вы не ослышались)

Первое стихотворение о Супермене, написанное в 1942 году

Playboy
Как строилась главная высотка Москвы. История здания МГУ Как строилась главная высотка Москвы. История здания МГУ

Отрывок из книги «Высотка номер один: история и архитектура Главного здания МГУ»

СНОБ
Как сохранить любовь: 9 советов от 93-летнего психолога Как сохранить любовь: 9 советов от 93-летнего психолога

Как не растратить чувство в череде бытовых проблем и собственных сомнений?

Psychologies
Как при помощи вирусов генетически видоизменяются живые организмы Как при помощи вирусов генетически видоизменяются живые организмы

Отрывок из книги «Я — паразит» Пьера Кернера

СНОБ
Как правильно передать компанию преемнику. 5 уроков от Джеффа Безоса Как правильно передать компанию преемнику. 5 уроков от Джеффа Безоса

5 шагов, чтобы выбрать себе преемника

Inc.
Психопат и полицейский в детсаду: любимые роли Деппа, Монро и других звезд Психопат и полицейский в детсаду: любимые роли Деппа, Монро и других звезд

Любимые роли актеров: о них вы, возможно, даже не слышали

Cosmopolitan
Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения

Физики рассчитали рассеяние электрона на атоме углерода и на нано-ондуляторе

N+1
Импорт биотического опыления связали с утратой биоразнообразия Импорт биотического опыления связали с утратой биоразнообразия

Бразильские ученые предложили концепцию виртуального опыления

N+1
Кефир и свекла: 7 суперфудов, которые точно есть на твоей кухне Кефир и свекла: 7 суперфудов, которые точно есть на твоей кухне

Обязательно ли покупать суперфуды по космическим ценам?

Cosmopolitan
Пять стадий Египта Пять стадий Египта

Пройдя все стадии принятия Египта, я был вознагражден

Вокруг света
Как выбрать микроволновку и на что обратить внимание при покупке Как выбрать микроволновку и на что обратить внимание при покупке

Лайфхаки и советы для тех, кто выбирает микроволновку

CHIP
«Наши сотрудники могли бы работать в самых лучших компаниях мира, но каждый день выбирают „Профи“». Егор Руди о выходе на международные рынки, технологических вызовах и внутренней культуре компании «Наши сотрудники могли бы работать в самых лучших компаниях мира, но каждый день выбирают „Профи“». Егор Руди о выходе на международные рынки, технологических вызовах и внутренней культуре компании

Какие вызовы стоят перед маркетплейсами услуг

Inc.
Зачем смотреть «Землю кочевников» Хлои Чжао — фильм об американском мифе Зачем смотреть «Землю кочевников» Хлои Чжао — фильм об американском мифе

«Земля кочевников» Хлои Чжао — лучший фильм любого года

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
Бутилированная вода: чем вреден пластик и стоит ли переходить на фильтрованную воду Бутилированная вода: чем вреден пластик и стоит ли переходить на фильтрованную воду

Об особенностях бутилированной воды

Популярная механика
Неземная красота Неземная красота

Как космические технологии меняют индустрию красоты

Cosmopolitan
Плиз, верните как было Плиз, верните как было

Когда появляется акне, первый совет — сидеть сложа руки и не трогать лицо

Glamour
10 сценариев, ведущих к глобальному вымиранию 10 сценариев, ведущих к глобальному вымиранию

Ежегодно возникает множество пугающих предсказаний конца света

Популярная механика
Почему тебе постоянно хочется сладкого? Вся правда о брутальных сладкоежках Почему тебе постоянно хочется сладкого? Вся правда о брутальных сладкоежках

Когда даже табак для кальяна выбираешь со вкусом вишневого пирога

Playboy
Начать сначала Начать сначала

Актриса Наоми Уоттс о том, почему она боялась сорок и где провела самоизоляцию

OK!
Умер основатель группы «Звуки Му» Александр Липницкий. Публикуем архивное интервью и снятый о нем фильм SASHA Умер основатель группы «Звуки Му» Александр Липницкий. Публикуем архивное интервью и снятый о нем фильм SASHA

Интервью с Александром Липницким — о фильме SASHA и группе «Звуки Му»

СНОБ
Топ-6 приложений для изучения английского языка Топ-6 приложений для изучения английского языка

Все, что понадобится для обучения английскому языку — смартфон и наушники

CHIP
Почему человечество погубят удовольствия. Эссе Олдоса Хаксли Почему человечество погубят удовольствия. Эссе Олдоса Хаксли

Олдос Хаксли: опасность, которая по-настоящему угрожает людям, исходит изнутри

Esquire
Вот была бы дисциплина... Вот была бы дисциплина...

Как и зачем воспитывать дисциплину у детей?

Домашний Очаг
Эмбрионы мышей в пробирке довели до стадии образования органов Эмбрионы мышей в пробирке довели до стадии образования органов

Ученым удалось провести эмбрионы «в пробирке» через несколько стадий развития

N+1
Открыть в приложении