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

Отсечь и отпустить Отсечь и отпустить

Принципы жизни Бурятии

Вокруг света
С плеча и по плечу С плеча и по плечу

Как перепродажа вещей стала называться модным словом «ресейл»

Vogue
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
«У меня получается только то, что мне хочется» «У меня получается только то, что мне хочется»

Виктория Толстоганова о самодостаточности и свободе

OK!
Тревожные и одинокие Тревожные и одинокие

Как длительная удаленная работа сказывается на психологическом состоянии

РБК
Роскошь передвижения или «тяжелый люкс» в мире туризма Роскошь передвижения или «тяжелый люкс» в мире туризма

Как лучше потратить сэкономленные за локдаун пиастры?

Playboy
«Научите меня жить»: чем опасны готовые рецепты счастья от гуру «Научите меня жить»: чем опасны готовые рецепты счастья от гуру

Почему не существует простых решений для сложных вопросов?

Psychologies
Богатая фамилия Богатая фамилия

Топ-20 семейных итальянских бизнесов

Forbes
Яркий цвет, супердлина и блестки: маникюр российских звезд крупным планом Яркий цвет, супердлина и блестки: маникюр российских звезд крупным планом

Наши звезды всегда отличались оригинальным вкусом и чувством стиля

Cosmopolitan
Все должно случиться Все должно случиться

Глеб Пускепалис впервые вышел на сцену в 1 год и с тех пор оттуда не уходит

OK!
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
«Звук: слушать, слышать, наблюдать» «Звук: слушать, слышать, наблюдать»

Отрывок из книги Мишеля Шиона о том, что такое звук

N+1
Русская душою Русская душою

Как много у фольклорной героини общего с современной русской красавицей

Grazia
OMAD-диета OMAD-диета

OMAD – одна из самых популярных на западе диет

Худеем правильно
Как выбрать хорошее вино: гайд по поиску идеальной бутылки для любого повода Как выбрать хорошее вино: гайд по поиску идеальной бутылки для любого повода

Основные характеристики вина и полезные советы, которые помогут при выборе

Playboy
История одного эксперимента: как прожить целый месяц вообще без мусора История одного эксперимента: как прожить целый месяц вообще без мусора

Как прожить месяц, полностью отказавшись от отходов

Forbes
Бактериальные волокна из целлюлозы превратили в фильтровальную мембрану Бактериальные волокна из целлюлозы превратили в фильтровальную мембрану

Мембрана позволила эффективно разделить смесь масла и воды

N+1
Как за 5 минут выучить что угодно навсегда Как за 5 минут выучить что угодно навсегда

Метод флэш-карточек — лучший способ тренировать память

Inc.
Очевидно невероятные Очевидно невероятные

Новые семь чудес света

Grazia
Резонирующие легкие помогли пастушьим квашкам услышать сородичей в гвалте других лягушек Резонирующие легкие помогли пастушьим квашкам услышать сородичей в гвалте других лягушек

Самки пастушьих квакш умеют «глушить» сигналы других лягушек

N+1
5 самых известных случаев массового исчезновения людей 5 самых известных случаев массового исчезновения людей

Научное объяснение знаменитых историй про «похищение пришельцами»

Maxim
Часовые тайги Часовые тайги

Что за лески мы видим на знакомых пейзажах лугов?

Наука и жизнь
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
Правила жизни Артура Кларка Правила жизни Артура Кларка

Правила жизни писателя-фантаста Артура Кларка

Esquire
Coursera выходит на IPO: насколько выгодна эта инвестиция Coursera выходит на IPO: насколько выгодна эта инвестиция

Образовательная технологическая компания Coursera подала заявку на IPO

Forbes
Наш человек на Марсе Наш человек на Марсе

«Вспомнить все» сегодня выглядит безусловной классикой научной фантастики

Weekend
Не только морковь: 11 продуктов для острого зрения Не только морковь: 11 продуктов для острого зрения

Продукты, которые положительно влияют на зрение

РБК
Гельмут, где ты был? История эсэсовца, которого до сих пор преследуют в Канаде и России Гельмут, где ты был? История эсэсовца, которого до сих пор преследуют в Канаде и России

О бывшем эсэсовце и о том, как расследуют преступления, совершенные очень давно

СНОБ
Страшно красивые: чем чреваты бьюти-стандарты сети Instagram и можно ли их воплотить в реальной жизни? Страшно красивые: чем чреваты бьюти-стандарты сети Instagram и можно ли их воплотить в реальной жизни?

Возможно ли воспроизвести в реальной жизни эффект Instagram-фильтров?

Esquire
Как же построить Россию без Путина? Ответ на колонку Геворга Мирзаяна о «трагедии ошибок» и «либерале Гозмане» Как же построить Россию без Путина? Ответ на колонку Геворга Мирзаяна о «трагедии ошибок» и «либерале Гозмане»

Леонид Гозман о «дискредитации всех российских либералов перед выборами»

СНОБ
Открыть в приложении