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

Найдено вероятное место обитания иной галактической цивилизации Найдено вероятное место обитания иной галактической цивилизации

Почему бы не существовать внеземному разуму?

Популярная механика
9 способов сделать работу по дому более приятной 9 способов сделать работу по дому более приятной

Как научиться относиться к хозяйственным заботам без привычного раздражения

Psychologies
Бизнес и ничего лишнего: как автомобильные компании Германии работали на вермахт Бизнес и ничего лишнего: как автомобильные компании Германии работали на вермахт

Подвиги немецких автомобильных брендов во время Второй мировой войны

Популярная механика
Почему жертва не «сама виновата»: объясняем в картинках Почему жертва не «сама виновата»: объясняем в картинках

Объясняем на примере сериалов и фильмов, почему «сама виновата» — полная чушь

Cosmopolitan
Кризис среднего возраста: как распознать и пережить Кризис среднего возраста: как распознать и пережить

Как выявить симптомы кризиса среднего возраста

РБК
Укрепить свое «Я», чтобы стать сильнее: три эффективных упражнения Укрепить свое «Я», чтобы стать сильнее: три эффективных упражнения

Как помочь себе обрести устойчивость?

Psychologies
Как строилась главная высотка Москвы. История здания МГУ Как строилась главная высотка Москвы. История здания МГУ

Отрывок из книги «Высотка номер один: история и архитектура Главного здания МГУ»

СНОБ
Ваш выход Ваш выход

Интервью с Еленой Север — соорганизатором и бессменной ведущей Премии BraVo

OK!
Popovy sisters Popovy sisters

Эльфы-близнецы Екатерина и Елена Поповы делают невероятных кукол

Собака.ru
Как выселить из квартиры своего друга: 9 действенных методов (когда другого выхода нет) Как выселить из квартиры своего друга: 9 действенных методов (когда другого выхода нет)

Что делать, если друг не собирается уезжать из вашей квартиры

Playboy
История балетного костюма История балетного костюма

Как эволюционировал балетный костюм в России

Культура.РФ
Правила жизни Дэниела Крэйга Правила жизни Дэниела Крэйга

Правила жизни актера Дэниела Крэйга

Esquire
Искусственные сердечные клапаны выросли вместе с сердцами ягнят Искусственные сердечные клапаны выросли вместе с сердцами ягнят

Искусственные сердечные клапаны, которые могут расти вместе с сердцем

N+1
5 способов освободить память смартфона 5 способов освободить память смартфона

Топ-5 способов освободить память в смартфоне и удалить ненужные данные

Популярная механика
Глава Guinot Россия — о косметологии 90-х, мужском уходе и сети франшиз Глава Guinot Россия — о косметологии 90-х, мужском уходе и сети франшиз

Как Наталия Зазерская привезла косметику из Франции в постсоветское пространство

РБК
Глава из книги Сергея Медведева «Человек бегущий» Глава из книги Сергея Медведева «Человек бегущий»

Одна из глав книги «Человек бегущий» профессора Сергея Медведева

СНОБ
6 классических военных стратегий для налаживания семейной и личной жизни 6 классических военных стратегий для налаживания семейной и личной жизни

Как мужчине отстоять свои интересы в паре?

Maxim
Каким мог стать автопром СССР. 10 прототипов, о которых мало кто знает Каким мог стать автопром СССР. 10 прототипов, о которых мало кто знает

Они могли стать знаменитыми, но так и не получили путевки в жизнь

РБК
«Иди туда, где трава зеленая». Интервью с Тимуром Бекмамбетовым, предпринимателем «Иди туда, где трава зеленая». Интервью с Тимуром Бекмамбетовым, предпринимателем

Тимур Бекмамбетов — о том, почему он занимается инновациями

Inc.
«Постоянно хочу спать»: почему так происходит и как себе помочь «Постоянно хочу спать»: почему так происходит и как себе помочь

Как выбраться из состояния «весенней спячки»?

Psychologies
Скульптурные торсы в деле: в Пушкинском сняли блокбастер с Дианой Вишневой Скульптурные торсы в деле: в Пушкинском сняли блокбастер с Дианой Вишневой

«Слепок» — фильм-балет, снятый в залах ГМИИ имени Пушкина

Forbes
Антитела опознали раковые клетки с распространенной мутацией по замене одной аминокислоты Антитела опознали раковые клетки с распространенной мутацией по замене одной аминокислоты

Ученым удалось уничтожить раковые клетки с самой распространенной мутацией в p53

N+1
15 советов от косметолога Дженнифер Лопес: гениально! 15 советов от косметолога Дженнифер Лопес: гениально!

Какие советы дает звездный косметолог Гарольд Лансер?

Cosmopolitan
Если у близкого человека психоз: что нужно знать родным и друзьям Если у близкого человека психоз: что нужно знать родным и друзьям

Как поддержать близкого, страдающего от психозов?

Psychologies
Как перенести Windows 10 на новый диск: HDD или SSD Как перенести Windows 10 на новый диск: HDD или SSD

Как скопировать системный раздел Windows 10 на новый накопитель

CHIP
Как при помощи вирусов генетически видоизменяются живые организмы Как при помощи вирусов генетически видоизменяются живые организмы

Отрывок из книги «Я — паразит» Пьера Кернера

СНОБ
5 «вкусных» вариантов разгрузочных дней 5 «вкусных» вариантов разгрузочных дней

Присмотрись к отобранным нами вариантам разгрузочных дней

Cosmopolitan
Место действия Место действия

Самые колоритные места для съемок фильмов

Grazia
Без надрыва, но с опытом: как женщины из бизнеса строят системную благотворительность Без надрыва, но с опытом: как женщины из бизнеса строят системную благотворительность

Руководительницы НКО, которые пришли в благотворительность из бизнеса

Forbes
Как восстановить историю чата в WhatsApp на Android и iOS Как восстановить историю чата в WhatsApp на Android и iOS

Если вы удалили переписки в WhatsApp, восстановить их можно за несколько шагов

CHIP
Открыть в приложении