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

Восстающий из пепла: история и современность BMW Восстающий из пепла: история и современность BMW

История автомобильной компании, которая трижды была на грани развала

Вокруг света
10 самых опасных предметов твоего гардероба 10 самых опасных предметов твоего гардероба

Список опасных предметов одежды

Cosmopolitan
Познание тьмы Познание тьмы

Как люди убедились, что черные дыры реальны

Вокруг света
Играть не вредно: как компьютерные игры помогают учиться не только детям Играть не вредно: как компьютерные игры помогают учиться не только детям

Как использовать скрытый потенциал компьютерных игр?

Популярная механика
Лампочка, зажгись! Лампочка, зажгись!

Свежие идеи и нестандартные решения – залог успеха. Но где их взять?

Лиза
Выкуси, Вайнштейн! Как Риз Уизерспун стала самым крутым продюсером в Голливуде Выкуси, Вайнштейн! Как Риз Уизерспун стала самым крутым продюсером в Голливуде

Риз Уизерспун прошла длинный путь - «от блондинки в законе» до крутого продюсера

Cosmopolitan
Размер не имеет значения? Откровенные истории о больших и маленьких сюрпризах Размер не имеет значения? Откровенные истории о больших и маленьких сюрпризах

Наши героини поведали свои истории о нестандартных членах

Cosmopolitan
Обряды плацебо: сила пустышки Обряды плацебо: сила пустышки

Никто не знает, как оно действует, но им все пользуются

Популярная механика
«Сверху падают ножи, снизу клацают зубами крокодилы»: как стать профессионалом в «третьем секторе» «Сверху падают ножи, снизу клацают зубами крокодилы»: как стать профессионалом в «третьем секторе»

Благотворители рассказывают, что помогало им профессионально расти

Forbes
Миллионер из Аксу: как бывший железнодорожник из Казахстана Иманбек Зейкенов получил «Грэмми» Миллионер из Аксу: как бывший железнодорожник из Казахстана Иманбек Зейкенов получил «Грэмми»

Как обычный парень сделал композицию, которая заняла первое место в чартах

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
Трагедия изумрудного острова Трагедия изумрудного острова

Население Ирландии сократилось почти на треть после голода в середине XIX века

Дилетант
Рожден убивать: гены серийных убийц есть у каждого пятого Рожден убивать: гены серийных убийц есть у каждого пятого

В 2010 году итальянский суд принял неожиданное решение насчет серийного убийцы

Cosmopolitan
Эротика со слезами: знаменитые кинопары, которые в жизни ненавидели друг друга Эротика со слезами: знаменитые кинопары, которые в жизни ненавидели друг друга

Съемки в откровенных сценах не всегда заканчиваются для актеров бурными романами

Cosmopolitan
Снежана Самохина сыграет сексуальную волейболистку в сериале «Дылды» на СТС Снежана Самохина сыграет сексуальную волейболистку в сериале «Дылды» на СТС

Интервью с Снежаной Самохиной

Cosmopolitan
Раз – и готово! Раз – и готово!

Можно выглядеть стильно, используя минимум косметики

Лиза
Триллер времен распада СССР: что связывает мафиозные банды Нью-Йорка и водку «Кремлевская» Триллер времен распада СССР: что связывает мафиозные банды Нью-Йорка и водку «Кремлевская»

Главы из книги «Новейшая история России в 14 бутылках водки»

Forbes
«Сохранить товарный вид»: проблема эйджизма касается каждого «Сохранить товарный вид»: проблема эйджизма касается каждого

Как эйджизм мешает нам жить

Psychologies
«Я не такая»: каким женщинам и почему не нужен феминизм «Я не такая»: каким женщинам и почему не нужен феминизм

Почему женщины поддерживают патриархальные ценности?

Psychologies
Красотка-теща: как выглядят мамы жен Элджея, Авербуха и других звездных россиян Красотка-теща: как выглядят мамы жен Элджея, Авербуха и других звездных россиян

Тещи звезд переживают о популярных зятьях не меньше своих дочерей

Cosmopolitan
Интересные факты о Меган Маркл: какой своей роли стыдится и при чем тут Меркель Интересные факты о Меган Маркл: какой своей роли стыдится и при чем тут Меркель

Малоизвестные факты о супруге принца Гарри Меган Маркл

Cosmopolitan
Что съесть, чтобы укрепить нервную систему и психику? Что съесть, чтобы укрепить нервную систему и психику?

В поисках лекарства от стресса ученые предлагают нам заглянуть в тарелку

Psychologies
Как помириться с девушкой после сильной ссоры: 9 шагов к восстановлению мира межу вами Как помириться с девушкой после сильной ссоры: 9 шагов к восстановлению мира межу вами

Что делать после конфликта с возлюбленной?

Playboy
Сказка — ложь Сказка — ложь

Gucci и русский фольклор

Grazia
Медведь не наступит никогда. Как научиться петь так, чтобы тебя слушали Медведь не наступит никогда. Как научиться петь так, чтобы тебя слушали

Эксперт: как научиться петь не хуже Шаляпина

Maxim
Время и эпоха Время и эпоха

Александр Овечкин — о часах, детях, возрасте и слип-коучах

Robb Report
3 научных способа повысить креативность 3 научных способа повысить креативность

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

Psychologies
Как защититься от укуса собаки, насекомого, змеи и человека Как защититься от укуса собаки, насекомого, змеи и человека

Что делать с укусами других существ, пока мы сами не обзавелись панцирем?

Maxim
Прилив сил или конец здоровью: что нужно знать про фрукторианство Прилив сил или конец здоровью: что нужно знать про фрукторианство

Что происходит с организмом при переходе на фруктовую диету

Cosmopolitan
Опасный сон: как не умереть в своей кровати Опасный сон: как не умереть в своей кровати

Сон может стать смертельно опасным

Популярная механика
Открыть в приложении