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 выращивать помидоры на дачном участке: секрет высоких грядок Как выращивать помидоры на дачном участке: секрет высоких грядок

Выращивание сезонных овощей на дачном участке требует много времени и сил

Популярная механика
Правила жизни Шакила О’Нила Правила жизни Шакила О’Нила

Шакил О’Нил планирует состариться в окружении телевизора и видеоигр

Esquire
Лжец со стрелкой: 5 необычных фактов об обычном спидометре Лжец со стрелкой: 5 необычных фактов об обычном спидометре

Несколько удивительных фактов о спидометре в вашем автомобиле

ТехИнсайдер
Без пластики и инъекций: секреты красоты голливудских звезд прошлого века Без пластики и инъекций: секреты красоты голливудских звезд прошлого века

Посмотри на этих роскошных женщин — их кожа не знала инъекций

Cosmopolitan
Психопаты, социопаты, нарциссы: в чем разница Психопаты, социопаты, нарциссы: в чем разница

Социопаты — это не серийные убийцы, которых мы привыкли видеть на экранах

Psychologies
Ковровая дорожка в искусство Ковровая дорожка в искусство

Анна Толстова о «Зазеркалье Павла Леонова»

Weekend

На Apple TV вышел аудиосериал "Звонки". Аудитория в восторге, интернет спорит

Esquire
«Науку в России делают женщины». Трансплантолог о своей работе «Науку в России делают женщины». Трансплантолог о своей работе

Женщина-трансплантолог о науке, своей работе и биотехнологиях

СНОБ
За вами наблюдают, смиритесь За вами наблюдают, смиритесь

Сервис налоговой службы для хранения электронных чеков вызывает ряд вопросов

Эксперт
Ваня Дмитриенко: «Мне было cтрашно» Ваня Дмитриенко: «Мне было cтрашно»

Ваня Дмитриенко рассказал, кому адресована песня «Венера — Юпитер»

ЖАРА Magazine
Вся правда о Вся правда о

Кто задумывается о том, какой ценой достигается идеальное тело?

Cosmopolitan
«Нужны люди, готовые биться головой о кирпичную стену». Режиссер Илья Найшуллер о фильме «Никто», новой этике и песне «Бухгалтер» «Нужны люди, готовые биться головой о кирпичную стену». Режиссер Илья Найшуллер о фильме «Никто», новой этике и песне «Бухгалтер»

Илья Найшуллер — о вызовах времени и будущем кино

СНОБ
Валерия Брусникина: «Блокчейн увеличивает прозрачность и надежность сделок» Валерия Брусникина: «Блокчейн увеличивает прозрачность и надежность сделок»

Возможности и перспективы блокчейна

Forbes
Обитатели ледяных лун Обитатели ледяных лун

В каких уголках солнечной системы может скрываться внеземная жизнь?

Вокруг света
Что носит Спайк Ли — режиссер, снявший один из главных фильмов этого года (и отчасти хайпбист) Что носит Спайк Ли — режиссер, снявший один из главных фильмов этого года (и отчасти хайпбист)

Стиль Спайка Ли впечатляет не меньше, чем его фильмы

Esquire
Бальзам на душу — лучшие оригинальные проекты «Нетфликс» 2021 года Бальзам на душу — лучшие оригинальные проекты «Нетфликс» 2021 года

Короче, заходят в бар Мартин Скорсезе и Фран Лебовиц... Нет, без шуток. Это шоу

Esquire
Первичный фосфор для первичной жизни Первичный фосфор для первичной жизни

Aосфор — один из важнейших химических элементов, из которых строятся организмы

Наука и жизнь
«Я подала на развод!» Асмус, Чехова и другие звездные россиянки, бросившие мужей «Я подала на развод!» Асмус, Чехова и другие звездные россиянки, бросившие мужей

Звезды. которые набрались смелости и сами выступили инициаторами разрыва

Cosmopolitan
«Бабуля, садись!»: позволим детям взрослеть «Бабуля, садись!»: позволим детям взрослеть

Хотите, чтобы дети выросли успешными и счастливыми?

Psychologies
Прекрасная эпоха и немного грязи Прекрасная эпоха и немного грязи

Татьяна Алешичева о сериале «Парижская полиция 1900» как гимне бель эпок

Weekend
Гагарин. Космос — последняя мечта человечества Гагарин. Космос — последняя мечта человечества

К годовщине полета Юрия Гагарина: каким он был и о чем мечтал. Часть 1

Esquire
Завезенные на Фолкленды лисицы частично заменили истребленных волков Завезенные на Фолкленды лисицы частично заменили истребленных волков

Южноамериканские лисицы частично заняли нишу фолклендских волков

N+1
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
Ваш выход Ваш выход

Интервью с Еленой Север — соорганизатором и бессменной ведущей Премии BraVo

OK!
Правила жизни Габриэля Гарсиа Маркеса Правила жизни Габриэля Гарсиа Маркеса

Правила жизни лауреата Нобелевской премии по литературе Габриэля Гарсиа Маркеса

Esquire
Как обмануть возраст? Российские звезды 50+ раскрыли секреты красоты и молодости Как обмануть возраст? Российские звезды 50+ раскрыли секреты красоты и молодости

Валерия, Алла Пугачева и другие звезды рассказали о своих бьюти-уловках

Cosmopolitan
Природа изменений Природа изменений

Как глобальное потепление отражается на нашей жизни и образе мыслей

РБК
Виды на космос Виды на космос

Сложно сказать, когда человечество впервые захотело попасть в космос

Вокруг света
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
Не молчи: 17 отличных тем для разговора с девушкой, которые помогут узнать друг друга Не молчи: 17 отличных тем для разговора с девушкой, которые помогут узнать друг друга

О чем можно поговорить с девушкой, которая тебе нравится

Playboy
Открыть в приложении