Автомобиль на сжатом воздухе

Первый в мире серийный автомобиль с двигателем, работающим на сжатом воздухе, выпустила индийская компания Tata, известная на весь мир производством дешевых транспортных средств для небогатых людей.

Автомобиль Tata OneCAT весит 350 кг и может проезжать на одном запасе сжатого до давления в 300 атмосфер воздуха 130 км, разгоняясь при этом до 100 километров в час. Но такие показатели возможны только при максимально заполненных баках. Чем меньше плотность воздуха в них, тем ниже становится показатель максимальной скорости.

4 баллона, выполненные из углепластика с кевларовой оболочкой, длиной в 2 и диаметром в четверть метра каждый, расположены под днищем, вмещают 400 литров сжатого воздуха под давлением в 300 бар.

Внутри там всё очень простенько:

compressed-air-vehicles-7

Но это объяснимо, поскольку автомобиль позиционируется в основном для использования в такси. Кстати, задумка небезинтересная — в отличие от электромобилей с их проблемно утилизируемыми аккумуляторами и низким КПД заряд-разрадного цикла (от 50% до 70% в зависимости от уровня токов заряда и разряда), сжатие воздуха, его хранение в баллоне и последующее использование довольно экономично и экологично.

Если заправлять автомобиль Tata OneCAT воздухом на компрессорной станции, это займет три-четыре минуты. «Подкачка» с помощью встроенного в машину мини-компрессора, работающего от розетки, длится три-четыре часа. «Воздушное топливо» стоит относительно дешево: если перевести его в бензиновый эквивалент, то получится, что машина расходует около литра на 100 км пути.

В пневмомобиле обычно нет никакой трансмиссии – ведь пневмодвигатель выдаёт максимальный крутящий момент сразу – даже в неподвижном состоянии. Воздушный двигатель также практически не требует профилактики, нормативный пробег между двумя техосмотрами составляет ни много ни мало 100 тысяч километров. А еще он практически не нуждается в масле — мотору хватит литра «смазки» на 50 тысяч километров пробега (для обычного авто потребуется порядка 30 литров масла).

Секрет нового автомобиля заключается в том, что его четырехцилиндровый двигатель объемом в 700 кубиков и весом всего в 35 килограммов работает на принципе смешивания сжатого воздуха с наружным, атмосферным воздухом. Этот силовой агрегат напоминает обычный двигатель внутреннего сгорания, но цилиндры у него разного диаметра — двое малых, приводных, и двое больших, рабочих. При работе двигателя наружный воздух засасывается в малые цилиндры, сжимается там поршнями и нагревается. Затем он выталкивается в два рабочих цилиндра и смешивается там с холодным сжатым воздухом, поступающим из бака. В результате воздушная смесь расширяется и приводит в движение рабочие поршни, а они — коленчатый вал двигателя.

Поскольку никакого сгорания в двигателе не происходит, его «выхлопными газами» будет только отработанный чистый воздух.

Разработчики воздушного двигателя из компании MDI подсчитали суммарный энергетический КПД в цепочке «нефтеперегонный завод – автомобиль» для трёх видов привода – бензинового, электрического и воздушного. И оказалось, что КПД воздушного привода составляет 20 процентов, что в два с лишним раза превышает КПД стандартного бензинового мотора и в полтора раза – КПД электропривода. К тому же сжатый воздух можно непосредственно запасать впрок, используя нестабильные возобновляемые источники энергии, вроде ветрогенераторов — тогда КПД получается еще выше.

При снижении температуры до –20С запас энергии пневмопривода снижается на 10% без каких-либо других вредных воздействий на его работу, в то время как запас энергии электрических батарей уменьшится примерно в 2 раза.

Кстати, отработанный в пневмодвигателе воздух имеет низкую температуру и может быть использован для охлаждения салона автомобиля в жаркое время года, то есть кондиционер вы получаете практически нахаляву, без лишних затрат энергии. Зато отопитель, увы, придется делать автономным. Но это куда лучше, чем у электромобиля — который вынужден тратить энергию как на отопление, так и на охлаждение.

Кстати, баллоны из стекло-углеволокна довольно безопасны — при повреждении они не взрываются, в них лишь появляются трещины, через которые воздух выходит наружу.

Материал: Proper специально для TOPRU.ORG
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Proper на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@proru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

Читайте также:

Комментарии о материале (сверху свежие):
  1. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 19:01:37)
    Уже интереснее, в принципе, если моталь с коляской, то например 200 литров ему воздуха и пусть едет
  2. Proper (2016-01-01 19:09:47)
    С воздухом ситуация такая - стеклопластиковые баллоны достаточно легкие и дешевые, легче аккумуляторов с той же энергией, но объёмнее. Между прочим, на сжатом воздухе испокон веку бегают шахтные локомотивчики. Еще одна перспективная область применения - складские погрузчики. Там пробеги вообще не сильно важны, поскольку сжатым воздухом погрузчик заправляется очень быстро - буквально за пару минут, в отличие от электропогрузчика, заряд которого идет много часов.
  3. SergeyR (2016-01-01 19:14:16)
    … думаю, что тов. Первый нас просто развлекае на Новый Год – как инжерер, я просто не представляю сеть заправочных компессорных станций воздуха на 40 МПа.
  4. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 19:15:32)
    Глагнэ скучает, под когнак
  5. Perlin45 (2016-01-01 19:22:07)
    Нормальная идея для городского автомобильчика! пробег, если я правильно понял, при полной заправке четыреста километров получается? Но по- моему без электрооборудования все равно не обойтись: свет, печка, интересно этот вопрос как решать будут?
  6. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 19:26:32)
    Скорее всего все же будет генератор и акб, ну и потеря в мощности на заряд. Не по компасу же ехать будет с коптилкой на керосине. Кстати ЛЕД лампы решение в принципе, а холод можно тоже в тепло и обратно тепло в холод. Сжатый воздух вполне позволяет это, я про отопление.
  7. ZIL.ok.130 (2016-01-01 19:34:29)
    Вспомнил старый анекдот. Новый русский рассказывает сыну сказку: -Едет, значит,правильный пацан Емеля на печке.За ним гонится братва на камине.А сзади телепаются менты на ...буржуйке. И чего то навеяло--вспомнились резиномоторные торпедные катера.
  8. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 19:39:25)
    Ну
  9. Proper (2016-01-01 19:41:46)
    Французский автомобиль на сжатом воздухе весит всего 220 килограмм, 80 килограмм из которых приходятся на баллоны с воздухом. Максимальная скорость 70 кмч, пробег на одной заправке - 200 километров. Кстати, он может перевозить до 300 килограмм груза или трех человек.
  10. Proper (2016-01-01 19:42:29)
    Чо - никогда в ракетах шар-баллоны не заправляли?
  11. Proper (2016-01-01 19:45:24)
    Электричество - вообще не проблема, пневматическая турбинка с генератором и вуаля. Добавьте аккумулятор и электродинамический тормоз-рекуператор, возвращающий энергию при торможении в аккумулятор - и электричество для света и приборов станет почти бесплатным.
  12. Galuhka (2016-01-01 19:47:51)
    Интересно-то интересно, вот только в массовое производство его вряд ли пустят, если все, ну или хотя бы половина всех автовладельцев пересядет на такие машинки - это же колоссальные убытки тем кто производит бензин и всякие автомасла.
  13. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 19:52:42)
    Да, почти, но не совсем, ххххх. Как это, закон сохранения.
  14. SergeyR (2016-01-01 19:54:24)
    … не знал, что это зовётся – «шарр - баллон», но, после Вашего поста заправил… … ик-к-к… … походу ракета пошла нормально… ... крепкое не пю, токо пиво/винишко...
  15. SergeyR (2016-01-01 19:56:38)
    Кста... ... куда пропали феечки?...
  16. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 19:57:30)
    На чем мы только не пытались ездить, но увы, самое безопасное и приемлемое по мощности - пока только на углеврдородах хххх. Водородный не канает, атомный нет, перпетум мобиле не поехал пока.
  17. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 19:58:15)
    Солаты уничтожают. Так как продукты
  18. Proper (2016-01-01 20:00:41)
    Сейчас при торможении вы греете небосвод при помощи колодок и тормозных дисков. Прицепленный к колесу генератор при торможении закачает часть этой энергии в аккумулятор - небосвод нагреется меньше, но для вас эта энергия будет абсолютно халявной. Так понятно?
  19. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 20:03:01)
    Конечно понятно. А при наборе скорости, акб будет питать систему?
  20. Sagamor (2016-01-01 20:08:19)
    Компрессор с бензоагрегатом в багажнике, как решение.
  21. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 20:08:59)
    Ыыыы, тогда может просто оставить двс и не мучать зад
  22. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 20:09:59)
    Я на распутье. Я попал в институт. Дальше три концовки.
  23. Proper (2016-01-01 20:12:40)
    Конечно. Но не двигатель - а фары, стеклоочистители, приборку и прочее вспомогалово. Двигатель - пневматический. Ну а как (и если) не станет хватать заряда - тогда уже пустим в ход турбинку на сжатом воздухе с электрогенератором.
  24. SergeyR (2016-01-01 20:13:23)
    ... есть такая мулька – называется РИТЭГ. Почти вечный источник энергии, но он слегка вреден для здоровья, поэтому их мало используют…
  25. Gena (2016-01-01 20:17:58)
    Про неожиданную концовку: http://bit.ly/1mufYlm
  26. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 20:25:41)
    При этом уменьшим дальность
  27. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 20:25:56)
    Конечно
  28. Sagamor (2016-01-01 20:26:08)
    Я пока не попал. На пути. Ищу место входа в телепорт. Если три концовки сохранись и отыграй каждую. Но я думаю валить Институт, потом Братство Стали. И те и другие анахронизмы. Кстати картинка стала почти чёрно-белой, это задумка игры или что? Как-то внезапно случилось. Параметры игры (видео настройки) не менял. Фиг знает что.
  29. Gena (2016-01-01 20:28:07)
    Ну, если продолжать тему использования воздуха-то поставим парусное вооружение, и пусть хоть бейдевинд ездят!
  30. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 20:32:07)
    И вентилятор как генератор при движении по ветру, для торможения
  31. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 20:36:10)
    Нет, если таблетка, то может из-за неё. У меня вылеты были при загрузке сохранки, если я в броне сохранился. Снёс, поставил версию 1.37, и полетел с нуля, но уже с учётом всех ошибок. Три концовки. Да короче есть как раз сохранки на распутье. Там короче дилема, если идти нейтраллом, то на выбор, если склоняюсь к тому или к другому , то я так понял выбора нет. Как в Сталкере тч
  32. Proper (2016-01-01 20:42:50)
    Их мало используют, потому что изотопы для РИТЭГ стоят целое состояние - как квартира в Москве.
  33. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 20:43:39)
    Остров дешевле. И на ветряк останется
  34. knifebot (2016-01-01 21:50:37)
    гм , хех , конце понимашь 19го века , в тогдашней прото-фантастике была популярна идея , что все будет летать и ездить на сжатом воздухе , но не случилось , и тут вдруг такое ...
  35. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 21:51:25)
    Кто то старую фантастику откопал
  36. LarLeS (2016-01-01 22:17:55)
    истину глаголишь :)
  37. knifebot (2016-01-01 22:19:41)
    Луи Буссенар, если не ошибаюсь этим грезил. стреляло , летало на сжатом воздухе все.
  38. Loki (2016-01-01 22:20:27)
    Типа как при ночном зрении? - введите в консоли rimod 00094636 или rimod 002041B6 - у меня при потемнении помог этот код сброса..
  39. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 22:23:02)
    Ну. Возникает вопрос, что мешало 100 перейти на воздух
  40. Hilurg (2016-01-01 22:29:17)
    Когда-то читал старую фантастику, так там полиция каталась на машинках, у которых в багажнике стоял раскрученный массивный маховик. Типа на время патрулирования энергии хватало, а за ночь в гараже раскручивали наново. Проблема ужаса сорвавшегося с креплений маховика и ровняющего дома была решена созданием его из фольги-ленты, накрученной в 100500 витков.
  41. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 22:31:14)
    Типа он когда вылетал из багажника, фольга разматывалась?!
  42. Hilurg (2016-01-01 22:33:24)
    Разлеталась мелкими безобидными клочками.
  43. FLY_Slim Jr. (2016-01-01 22:37:25)
    Вспомнил почему-то "продавец воздуха", он там тоже разлетелся мелкими клочками хххх
  44. knifebot (2016-01-01 23:23:16)
    100 лет назад ? дефицит композитов мешал наверное :)
  45. knifebot (2016-01-01 23:25:40)
    индийцы скоро и его выкатят :D
  46. Proper (2016-01-01 23:40:29)
    С супермаховиками, намотанными из стальной проволоки, развлекались еще в СССР. Причем супермаховик довольно успешно встал на автобус (кстати, львовского завода - только делали это не хохлы, понятно). Тогда всё похоронили сложности с созданием трансмиссии. О том, что маховик может крутить мотор-генератор, как-то не подумали. Но вообще, конечно, у маховика есть проблема - гироскопический эффект. Чтобы он не мешал поворачивать - маховик приходится ставить горизонтально, и тогда мы имеем очень смешную ситуацию, когда машине надо ехать в гору или под гору. Чтобы эту проблему убрать - маховик надо крепить на качающийся подвес с достаточным углом качания.
  47. knifebot (2016-01-02 00:00:44)
    прикольно
  48. Shveik (2016-01-02 01:29:00)
    Вещь отличная! Только нужно под неё заправки затачивать и мастерские для ремонта. Если для себя, можно и компрессор прикупить, таки менее 130 км. в день зачастую получается нужно проехать, да и найти компрессор по городу не так сложно. Остается мастерские с запчастями, да и обогрев в салоне желательно, всё же у нас прохладнее чем в Индии. :)
  49. popkovsf65 (2016-01-02 07:24:27)
    Это ж вам чё не фатает реальной игры?
  50. popkovsf65 (2016-01-02 07:28:58)
    Ну воздух-то бесплатный. Еслиф не считать что для его сжатия всё одно нужна эл.энергия. Не насосом же виласипедным воздух закачивать-сжимать в баллоны...
  51. popkovsf65 (2016-01-02 07:34:53)
    Без углеводородов и ни туды и не суды. Повторяю, бесплатный воздух хорошо. А чем сжимать собираетесь? Отвечу: компрессором. А вопрос компрессор на сжатом воздухе работает? Всё одно, как говорит матроскин из мультика: "что бы, что-то продать, надо, что-то купить!"
  52. Tim_duke (2016-01-02 09:54:43)
    Существует огромное количество заправочных станций природного газа (метана), где давление такое же. Для насоса что метан, что воздух -- одинаково
  53. Grey67 (2016-01-02 14:15:15)
    А кстати у РСР-шников такие имеются, но закачать им винтарь - удовольствие на любителя. А уж баллон или авто :D ...
  54. spirit (2016-01-02 22:36:59)
    наждакк крутися.... ,,Lada Vesta: скоро появится 82-сильная версия за 3 млн рублей,, https://goo.gl/50xIY3 Велкам ценители денежных наминалоф!!! Lada Vesta EV — это электромобиль, оснащённый электромотором мощностью 82 л.с. (60 кВт) и литий-ионными аккумуляторами. Как сообщает издание «Волжский автостроитель», такой седан разгоняется до 100 км/ч за 15,5 c, а максимальная скорость ограничена 150 км/ч. Для зарядки автомобиля требуется 9 ч (от сети напряжением 380 — 1,3 часа), при этом запас хода на одной зарядке составляет 150 км..... .....Для справки, официально представленный на российском рынке Mitsubishi i-MiEV стоит 999 тысяч рублей. И...И...и это примерно за ,,около $40 000,, ...ехать на дачу и каждые 150 км ждать пока запрвится...ДЕВЯТЬ часов!!!!??? от 220вольт... Карл буде раддд))
  55. Gena (2016-01-02 22:40:16)
    просто гонево.укуренное выхлопными газами Теслы.))))
  56. FLY_Slim Jr. (2016-01-02 22:42:11)
    Во позорище
  57. spirit (2016-01-02 22:42:53)
    джигули за 2.990.000... оно должно летать за такие мани. там видимо батарейки от б\у китафонов...
  58. FLY_Slim Jr. (2016-01-02 22:44:36)
    На Луну и назад, заряжаясь от космоса
  59. spirit (2016-01-02 22:45:43)
    мини шадл. полёт навигатора. ангар 18.
Чтобы писать свои комментарии - надо залогиниться на сайте. Тогда и вид комментариев станет более красивым.