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

Гаитянский щелезуб и еще 3 ядовитые «ошибки природы» Гаитянский щелезуб и еще 3 ядовитые «ошибки природы»

«Ошибки природы» — ядовитые млекопитающие

Вокруг света
«Держать город Кронштадт под обстрелом и день, и ночь» «Держать город Кронштадт под обстрелом и день, и ночь»

100 лет назад был подавлен крупнейший очаг сопротивления монополии на власть

Дилетант
10 самых смертельных природных катаклизмов в истории человечества 10 самых смертельных природных катаклизмов в истории человечества

Какое же событие подвергло человечество наибольшей опасности

Популярная механика
Знойные красотки: как выглядят жены солистов легендарной группы Modern Talking Знойные красотки: как выглядят жены солистов легендарной группы Modern Talking

Как сложилась личная жизнь солистов группы Modern Talking

Cosmopolitan
Like a Boss Like a Boss

Модель и телеведущая Анастасия Решетова рассказала об отношениях с Тимати

OK!
Убита сыном, умерла от голода: самые трагичные судьбы советских актрис Убита сыном, умерла от голода: самые трагичные судьбы советских актрис

Все думали, что этих актрис ждет счастливая жизнь, но судьба распорядилась иначе

Cosmopolitan
Откровения московского таксиста: о клиентах, чаевых и поисках Останкинской башни Откровения московского таксиста: о клиентах, чаевых и поисках Останкинской башни

Водитель такси рассказал о секретах профессии и успехе

Maxim
Зачем Marvel создали ситком «Ванда/Вижн» с Мстителями в главных ролях Зачем Marvel создали ситком «Ванда/Вижн» с Мстителями в главных ролях

Сериал «Ванда/Вижн» совершенно по-новому раскрывает характер супергероев

GQ
Не с вашей бригадой. Ответ на колонку Леонида Гозмана о том, как же построить Россию без Путина Не с вашей бригадой. Ответ на колонку Леонида Гозмана о том, как же построить Россию без Путина

Ключевая проблема отечественной либеральной оппозиции

СНОБ
Cумасшедший дым: как автор Esquire бросал курить Cумасшедший дым: как автор Esquire бросал курить

Писатель Дэвид Седарис рассказывает о том, как бросить курить

Esquire
О зверятах и не только: новая книга сказок познакомит детей с окружающим миром О зверятах и не только: новая книга сказок познакомит детей с окружающим миром

Глава из книги «Психология окружающего мира. Дуня и кот Кисель на конюшне»

Psychologies
Подсчитано, когда на Земле закончится весь кислород Подсчитано, когда на Земле закончится весь кислород

Через миллиард лет атмосфера Земли потеряет большую часть кислорода

Популярная механика
От романа Яхиной до истории русских травести: 10 главных книг весны От романа Яхиной до истории русских травести: 10 главных книг весны

Писатель и литературный критик Сергей Кумыш выбрал 10 новых книг

РБК
В экспериментах на на Большом адронном коллайдере найдены 4 новых субатомных частицы В экспериментах на на Большом адронном коллайдере найдены 4 новых субатомных частицы

С помощью БАК обнаружили 59 новых частиц-адронов, в том числе бозон Хиггса

Популярная механика
Живут без еды и воды: бретарианцы и их смертельная диета Живут без еды и воды: бретарианцы и их смертельная диета

Откуда взялось бретарианство, что действительно едят солнцееды

Cosmopolitan
Индийские женщины в знак протеста фотографируются в рваных джинсах Индийские женщины в знак протеста фотографируются в рваных джинсах

Протестная инициатива индийских женщин — флешмоб #RippedJeansTwitter

Psychologies
Обряды плацебо: сила пустышки Обряды плацебо: сила пустышки

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

Популярная механика
Новая гипотеза происхождения Омуамуа объясняет все странности межзвездного Новая гипотеза происхождения Омуамуа объясняет все странности межзвездного

Ученые разработали гипотезу происхождения Омуамуа, объясняющую его поведение

Популярная механика
Volvo XC90. Совсем не страшно и почти не скучно Volvo XC90. Совсем не страшно и почти не скучно

Так ли уж страшны пневматическая подвеска и 2.0-литровые дизеля у Volvo XC90

4x4 Club
8 фильмов об Испании 8 фильмов об Испании

Мы собрали лучшие картины о фламенко, корриде и испанской истории и культуре

GQ
Исследование: 59% женщин-руководителей жертвуют семьей ради карьеры Исследование: 59% женщин-руководителей жертвуют семьей ради карьеры

Женщины привыкли рассчитывать только на себя и сталкиваются с дискриминацией

Forbes
Из кожи вон Из кожи вон

Акне уже давно перестали быть проблемой подростков

Лиза
Камера, снимающая 580 000 000 000 кадров в секунду Камера, снимающая 580 000 000 000 кадров в секунду

Три знаменитые камеры для высокоскоростной съемки — это нечто фантастическое!

Популярная механика
6 техник, которые помогут сказать настоящее «да» 6 техник, которые помогут сказать настоящее «да»

Упражнения, которые помогут нам научиться говорить «да» искренне и уверенно

Psychologies
Топ-6 приложений для изучения английского языка Топ-6 приложений для изучения английского языка

Все, что понадобится для обучения английскому языку — смартфон и наушники

CHIP
«Жаль, что я не знал этого раньше»: 20 важных фактов о жизни и людях «Жаль, что я не знал этого раньше»: 20 важных фактов о жизни и людях

Жизнь — это путешествие

Psychologies
5 завтраков, которые избавят тебя от проблем с кожей и лишнего веса 5 завтраков, которые избавят тебя от проблем с кожей и лишнего веса

5 видов полезных каш помогут постройнеть и добавят энергичности

Cosmopolitan
Часовые тайги Часовые тайги

Что за лески мы видим на знакомых пейзажах лугов?

Наука и жизнь
Фотошоп не понадобится! Как добиться «голливудской» кожи за одну процедуру Фотошоп не понадобится! Как добиться «голливудской» кожи за одну процедуру

Что такое лазерная шлифовка кожи и стоит ли она своих денег?

Cosmopolitan
5 шагов к идеальной фигуре: тренер Анджелины Джоли раскрывает секреты 5 шагов к идеальной фигуре: тренер Анджелины Джоли раскрывает секреты

Всего 25 минут в день — и через месяц ты сможешь носить меньший размер одежды!

Cosmopolitan
Открыть в приложении