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

Цифровой минимализм Цифровой минимализм

Фокус и осознанность в шумном мире

kiozk originals
Как перестать заедать стресс? Как перестать заедать стресс?

Мало кто способен управлять своим состоянием во время переживаний

Худеем правильно
Виртуальный секс Виртуальный секс

«Популярная механика» протестировала первую в мире виртуальную любовницу

Популярная механика

Как избавится от розацеа навсегда

Cosmopolitan
Королева любой тусовки — бехеровка: как правильно пить культовый чешский ликер Королева любой тусовки — бехеровка: как правильно пить культовый чешский ликер

История создания, традиции употребления и самые популярные коктейли с Бехеровкой

Playboy
Без купюр Без купюр

Актёр Хью Джекман о том, почему ему надоела роль супергероя

Grazia
Правила жизни Габриэля Гарсиа Маркеса Правила жизни Габриэля Гарсиа Маркеса

Правила жизни лауреата Нобелевской премии по литературе Габриэля Гарсиа Маркеса

Esquire
Спасти брак: 3 приема «скорой помощи» для семей Спасти брак: 3 приема «скорой помощи» для семей

Когда отношения трещат по швам

Psychologies
Детство монстров Детство монстров

Как, кто и почему породил Кинг-Конга и Годзиллу

Weekend
IPS, OLED, QLED: Как не запутаться в типах матриц при покупке телевизора IPS, OLED, QLED: Как не запутаться в типах матриц при покупке телевизора

Чем отличаются популярные матрицы экранов телевизоров?

Популярная механика
Чеклист: 8 верных признаков, что тебе не стоит говорить «Я тебя люблю» Чеклист: 8 верных признаков, что тебе не стоит говорить «Я тебя люблю»

Возможно, стоит повременить или полностью отказаться от этой затеи

Playboy
Традиционная семья: ловушка, в которую тебя хотят заманить Традиционная семья: ловушка, в которую тебя хотят заманить

Тебя привлекают традиционные ценности? Хочется выйти замуж и стать домохозяйкой?

Cosmopolitan
10 лайфхаков, которые помогут сэкономить на покупках в Интернете 10 лайфхаков, которые помогут сэкономить на покупках в Интернете

Наши советы научат тебя покупать ненужную фигню в Интернете значительно дешевле!

Maxim
С меня хватит С меня хватит

Как научиться выпивать осознанно

GQ
Роботы – снайперы Роботы – снайперы

История роботов-снайперов и их применения

Популярная механика
Бывшая узница скопинского маньяка: «Главное — никогда не мириться с обстоятельствами» Бывшая узница скопинского маньяка: «Главное — никогда не мириться с обстоятельствами»

Похищение, насилие, годы, проведенные в бункере всего в 90 километрах от дома

Psychologies
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
Простые способы угробить репутацию (а потом ее восстановить) Простые способы угробить репутацию (а потом ее восстановить)

Зачем репутации целый институт и как это касается тебя

Maxim
Разложение воды под действием ионизирующего излучения накормило морские бактерии Разложение воды под действием ионизирующего излучения накормило морские бактерии

Бактерии используют молекулярный водород как еду

N+1
10 случайных фактов, которые тем не менее могут спасти тебе жизнь 10 случайных фактов, которые тем не менее могут спасти тебе жизнь

Различные спасительные факты для самых непредсказуемых событий

Maxim
15 советов от косметолога Дженнифер Лопес: гениально! 15 советов от косметолога Дженнифер Лопес: гениально!

Какие советы дает звездный косметолог Гарольд Лансер?

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
В России разработали технологию защиты литий-ионных аккумуляторов от возгорания В России разработали технологию защиты литий-ионных аккумуляторов от возгорания

Новая технология защиты литий-ионных аккумуляторов от возгорания

Популярная механика
“Убийца Мэри”: британская суфражистка боролась за права женщин, 9 раз голодала в тюрьме, изрубила картину Веласкеса и стала фашисткой “Убийца Мэри”: британская суфражистка боролась за права женщин, 9 раз голодала в тюрьме, изрубила картину Веласкеса и стала фашисткой

Суфражистка, которая изрубила картину Веласкеса и пришла в фашистскую партию

Esquire
В ожидании космического отпуска В ожидании космического отпуска

Самые реальные варианты космического туризма

Популярная механика
Как эмиратские женщины запускают спутники и готовятся лететь в космос Как эмиратские женщины запускают спутники и готовятся лететь в космос

Зачем Арабским Эмиратам космическая программа и какую роль в ней играют женщины

Forbes
Запад нам помог Запад нам помог

Помощь «империалистических хищников» спасла миллионы жизней советских граждан

Дилетант
Почему фильм «Неуместный трах, или Безумное порно» победил на Берлинале Почему фильм «Неуместный трах, или Безумное порно» победил на Берлинале

Триумф румынской картины Раду Жуде «Неуместный трах, или Безумное порно»

РБК
«День, когда я приняла свое тело» «День, когда я приняла свое тело»

А что, если мы перестанем ругать свое тело?

Psychologies
Новый антибиотик избавил мышей от гонореи Новый антибиотик избавил мышей от гонореи

Описанное соединение имеет шанс перейти к клиническим испытаниям

N+1
Открыть в приложении