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

Где найти рабочего-программиста? Где найти рабочего-программиста?

В России обостряется дефицит технических рабочих кадров

Эксперт
«Звук: слушать, слышать, наблюдать» «Звук: слушать, слышать, наблюдать»

Отрывок из книги Мишеля Шиона о том, что такое звук

N+1
Виртуальный секс Виртуальный секс

«Популярная механика» протестировала первую в мире виртуальную любовницу

Популярная механика
Статный парень с обезличенным контентом: как 23-летний спортсмен стал самым крупным тиктокером в России Статный парень с обезличенным контентом: как 23-летний спортсмен стал самым крупным тиктокером в России

Как тиктокер Кирилл Колесников привлек миллионы людей к своему творчеству

Forbes
Xiaomi обыграла Трампа: Почему у США не получилось повторить с Xiaomi историю Huawei Xiaomi обыграла Трампа: Почему у США не получилось повторить с Xiaomi историю Huawei

Как Xiaomi удалось избежать судьбу Huawei в США

Популярная механика
Новый антибиотик избавил мышей от гонореи Новый антибиотик избавил мышей от гонореи

Описанное соединение имеет шанс перейти к клиническим испытаниям

N+1
Топ-10 важных витаминов и минералов Топ-10 важных витаминов и минералов

Эти полезные вещества нам необходимы в первую очередь

Лиза
А он мне нравится А он мне нравится

Психолог: как решиться заговорить с мужчиной и обратить на себя внимание

Лиза
Управляемое неудовлетворение и сложные переговоры с любителем астрологии. Как начинался Netflix (который чуть не стал NetPix) Управляемое неудовлетворение и сложные переговоры с любителем астрологии. Как начинался Netflix (который чуть не стал NetPix)

Отрывок из книги «That will never work» об истории Netflix

Inc.
Соло для скрипки. Посвящается Ольге Яковлевой Соло для скрипки. Посвящается Ольге Яковлевой

Эссе Сергея Николаевича об одной из культовых фигур российского театра 60–70х гг

СНОБ
Почему мы принимаем насилие за заботу и как это исправить Почему мы принимаем насилие за заботу и как это исправить

Как распознать насилие в отношениях?

Psychologies
Новый сентиментализм, или За что абьюзили Константина Богомолова Новый сентиментализм, или За что абьюзили Константина Богомолова

Чему нас учит «новая этика» по мнению Константина Богомолова

Эксперт
Изменилось ли со времен Горбачева массовое представление о свободе в России Изменилось ли со времен Горбачева массовое представление о свободе в России

Какие свободы уже стали народными и укоренились в качестве нормы?

СНОБ
Прекрасная эпоха и немного грязи Прекрасная эпоха и немного грязи

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

Weekend
Жажда правды Жажда правды

Журналистское расследование, открывшее миру голодомор

Дилетант
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
6 секретов, которые помогают облегчить головную боль и спокойно работать из дома 6 секретов, которые помогают облегчить головную боль и спокойно работать из дома

Хватит пить горстями обезболивающее

Playboy
Правило № 61: Жить так, чтобы не бояться Правило № 61: Жить так, чтобы не бояться

Коуч Алексей Ситников делится способами отключить страх

Tatler
Она была эталоном! Как одевалась Елизавета II в молодости — стиль королевы Она была эталоном! Как одевалась Елизавета II в молодости — стиль королевы

Каким был стиль Елизаветы II в первой половине правления

Cosmopolitan
Чем полезно чтение вслух: 8 преимуществ важной литературной привычки Чем полезно чтение вслух: 8 преимуществ важной литературной привычки

Чтение вслух — еще один верный способ прокачки себя

Playboy
Естественный отбор Естественный отбор

Дом, в котором даже черновые материалы полностью экологичны

AD
«Мой муж — Синяя борода»: история одного газлайтинга «Мой муж — Синяя борода»: история одного газлайтинга

Как распознать газлайтинг и прекратить обесценивание

Psychologies
Эйфелева башня, лаванда, круассан: фильмы, которые перенесут тебя во Францию Эйфелева башня, лаванда, круассан: фильмы, которые перенесут тебя во Францию

Фильмы, пронизанные французской атмосферой

Cosmopolitan
Билет в один конец: какие технологии позволят обеспечить выживание колонистов на Марсе Билет в один конец: какие технологии позволят обеспечить выживание колонистов на Марсе

Илон Маск мечтает умереть на Марсе, и он по-своему прав

Популярная механика
«Не дёргайся и держи темп»: бегун Райан Фан о полезном правиле марафонца, которое помогает не выгорать в обычной жизни «Не дёргайся и держи темп»: бегун Райан Фан о полезном правиле марафонца, которое помогает не выгорать в обычной жизни

Правила марафонца, которые помогут не выгореть на работе и в жизни

VC.RU
Потрясающие снимки космической Потрясающие снимки космической

Вселенная — сложнейшая структура, и организована она весьма непросто

Популярная механика
Что мы узнали о BitClout — новой соцсети с криптовалютой и знаменитостями Что мы узнали о BitClout — новой соцсети с криптовалютой и знаменитостями

К чему приведет появление BitClout и какую роль в нем играют звезды?

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

Как эйджизм мешает нам жить

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

Хотите, чтобы дети выросли успешными и счастливыми?

Psychologies
Борис Скобелев: Почему люди смотрят скандальные ток-шоу Борис Скобелев: Почему люди смотрят скандальные ток-шоу

Какое отношение к фрикам в современном медиа?

СНОБ
Открыть в приложении