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@newru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

комментариев 59

  1. FLY_Slim Jr.:

    Уже интереснее, в принципе, если моталь с коляской, то например 200 литров ему воздуха и пусть едет

    • Proper:

      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.

  2. SergeyR:

    … думаю, что тов. Первый нас просто развлекае на Новый Год – как инжерер, я просто не представляю сеть заправочных компессорных станций воздуха на 40 МПа.

    • Proper:

      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.

    • Proper:

      Чо — никогда в ракетах шар-баллоны не заправляли?

      • SergeyR:

        … 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…

    • Sagamor:

      Компрессор с бензоагрегатом в багажнике, как решение.

      • FLY_Slim Jr.:

        Ыыыы, тогда может просто оставить двс и не мучать зад

      • FLY_Slim Jr.:

        Я на распутье. Я попал в институт. Дальше три концовки.

        • Gena:

          Про неожиданную концовку: http://bit.ly/1mufYlm

        • Sagamor:

          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.

          • FLY_Slim Jr.:

            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

          • Loki:

            Типа как при ночном зрении? — введите в консоли rimod 00094636
            или rimod 002041B6 — у меня при потемнении помог этот код сброса..

            • popkovsf65:

              Это ж вам чё не фатает реальной игры?

    • Tim_duke:

      Существует огромное количество заправочных станций природного газа (метана), где давление такое же. Для насоса что метан, что воздух — одинаково

  3. FLY_Slim Jr.:

    Глагнэ скучает, под когнак

  4. Perlin45:

    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?

    • FLY_Slim Jr.:

      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.

      • ZIL.ok.130:

        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.

      • Proper:

        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.

        • FLY_Slim Jr.:

          Да, почти, но не совсем, ххххх. Как это, закон сохранения.

          • Proper:

            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?

            • FLY_Slim Jr.:

              Конечно понятно. А при наборе скорости, акб будет питать систему?

              • Proper:

                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.

                • FLY_Slim Jr.:

                  При этом уменьшим дальность

                  • Gena:

                    Ну, если продолжать тему использования воздуха-то поставим парусное вооружение, и пусть хоть бейдевинд ездят!

                    • FLY_Slim Jr.:

                      И вентилятор как генератор при движении по ветру, для торможения

        • popkovsf65:

          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…

          • Grey67:

            А кстати у РСР-шников такие имеются, но закачать им винтарь — удовольствие на любителя. А уж баллон или авто :D …

  5. Galuhka:

    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.

    • FLY_Slim Jr.:

      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.

      • SergeyR:

        … есть такая мулька – называется РИТЭГ. Почти вечный источник энергии, но он слегка вреден для здоровья, поэтому их мало используют…

        • FLY_Slim Jr.:

          Конечно

        • Proper:

          Их мало используют, потому что изотопы для РИТЭГ стоят целое состояние — как квартира в Москве.

          • FLY_Slim Jr.:

            Остров дешевле. И на ветряк останется

  6. knifebot:

    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 …

    • FLY_Slim Jr.:

      Кто то старую фантастику откопал

      • knifebot:

        Луи Буссенар, если не ошибаюсь этим грезил. стреляло , летало на сжатом воздухе все.

        • FLY_Slim Jr.:

          Ну. Возникает вопрос, что мешало 100 перейти на воздух

          • knifebot:

            100 лет назад ? дефицит композитов мешал наверное :)

      • Hilurg:

        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.

        • FLY_Slim Jr.:

          Типа он когда вылетал из багажника, фольга разматывалась?!

          • Hilurg:

            Разлеталась мелкими безобидными клочками.

            • FLY_Slim Jr.:

              Вспомнил почему-то «продавец воздуха», он там тоже разлетелся мелкими клочками хххх

        • knifebot:

          индийцы скоро и его выкатят :D

          • Proper:

            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.

  7. Shveik:

    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. :)

  8. popkovsf65:

    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!»

  9. spirit:

    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))

    • Gena:

      просто гонево.укуренное выхлопными газами Теслы.))))

      • spirit:

        джигули за 2.990.000… оно должно летать за такие мани.
        там видимо батарейки от б\у китафонов…

    • FLY_Slim Jr.:

      Во позорище