Почнемо розглядати кожну частину такого повітряного двигуна окремо. Цей двигунздатний дати від 500 до 1000 оборотів на хвилину і завдяки застосуванню маxовика має пристойну потужність. Запасу стисненого повітря в резонаторі вистачає на 20 хвилин безперервної роботи двигуна, але можна і збільшити час роботи, якщо в якості резервуара використовувати автомобільне колесо. Цей двигун може працювати і з парою. Принцип роботи полягає в наступному - циліндр із припаяною до однієї з його сторін призмою має отвір у своїй верхній частині, який проходить і через призму хитається разом із укріпленою в ньому віссю в підшипнику стійки.
Праворуч і ліворуч від підшипника зроблено два отвори, одне для впуску повітря з резервуара в циліндр, друге для випуску відпрацьованого повітря. Перше положення роботи двигуна показує момент впуску повітря (отвір у циліндрі збігається з правим отвором у стійці). Повітря з резервуара увійшовши в порожнину циліндра тисне на поршень і штовхає його вниз. Рух поршня через шатун передається до машовика, який повертаючись, виводить циліндр із крайнього правого положення і продовжує обертатися. Циліндр приймає вертикальне положення і в цей момент впуск повітря припиняється, так як отвори циліндра і стійки не збігаються.
Завдяки інерції машовика рух продовжується і циліндр переходить вже в крайнє ліве положення. Отвір циліндра збігається з лівим отвором у стійці і через цей отвір відпрацьований повітря виштовхується назовні. І цикл повторюється знову і знову.
Деталі повітряного двигуна
ЦИЛІНДР - виготовляється з латунної, мідної або сталевої трубки з діаметром 10 - 12 мм. Як циліндр можна використовувати латунну гільзу рушничного патрона підхідного калібру. Трубка має мати гладкі внутрішні стіни. На циліндр потрібно напаяти випиляна зі шматка заліза призма, в якій щільно укріплений гвинт з гайкою (вісь гойдання), вище гвинта, на відстані 10 мм від його осі, просвердлено через призму всередину циліндра отвір діаметром 2мм для впуску та випуску повітря.
ШАТУН - випилюють із латунної пластинки товщиною 2 мм. один кінець шатуна розширення в якому свердлять отвір діаметром 3 мм для пальця кривошипа. Інший кінець шатуна, призначений для впаювання в поршень. Довжина шатуну 30 мм.
ПОРШЕНЬ - відливають із свинцю у циліндрі. Для цього в бляшанку насипають сухий річковий пісок. Потім заготовлену для циліндра трубку вставляємо в пісок, залишаючи виступ зовні 12мм. Для знищення вологи, банку з піском та циліндр потрібно прогріти у печі або на газовій плиті. Тепер потрібно розплавляти свинець у циліндр і одразу треба занурювати туди шатун. Шатун потрібно встановити точно у центрі поршня. Коли виливок охолоне, з|із| банки з піском виймають циліндр і виштовхують з нього готовий поршень. Усі нерівномірності згладжуємо дрібним напилком.
СТІЙКИ ДВИГУНА - потрібно виготовити згідно з розмірами які вказані на фотографії. Його робимо з 3-міліметрового заліза або латуні. Висота основного стоку 100 мм. У верхній частині основної стійки свердлять по центральній осьовій лінії отвір діаметром 3мм, який служить підшипником для осі хитання циліндра. Два найвищих отвори діаметром по 2 мм свердлим по колу радіусом 10 мм, проведеної від центру підшипника осі гойдання. Ці отвори розташовані з обох боків від осьової лінії стійки на відстані 5 мм від неї. Через одне з цих отворів повітря надходить у циліндр, через інше - виштовхується з циліндра. Вся конструкція повітряного двигуна зібрана на основній стійці, яка виготовлена з дерева з товщиною приблизно 5 см.
МАХОВИК - можна підібрати готовий або відлити зі свинцю (раніше випускалися машинки з інерційним двигуном, там присутній потрібний нам маxовик). Якщо ви все ж таки вирішили відлити його зі свинцю, то не забудьте в центрі форми встановити вал (вісь) з діаметром 5мм. Розміри машовика також вказані на малюнку. Для кріплення кривошипа на одному кінці валу є різьблення.
КРИВОШИП - випилюємо із заліза або латуні з товщиною 3 мм за малюнком. Палець кривошипу можна виготовити із сталевого дротування з діаметром 3 мм і впаюється в отвір кривошипа.
Кришка циліндра - виготовляємо і 2-міліметрової латуні і після виливки поршня припаюють до верхньої частини циліндра. Після збирання всіх частин двигуна збираємо його. У паянні латуні та сталі слід використовувати потужний радянський паяльник та солону кислоту для міцної пайки. Резервуар у моїй конструкції застосований від фарби, трубки гумові. Мій двигун зібраний трохи інакше, розміри я змінив, але принцип роботи теж саме. Двигун раніше у мене працював годинником, до нього був підключений саморобний генератор. змінного струму. Такий двигун особливо може зацікавити модельістів. Використовуйте двигун там, де вважаєте за потрібне і на сьогодні все. Удачі в збиранні - АКА
Обговорити статтю ПОВІТРЯНИЙ ДВИГУН
З усіх сучасних альтернатив автомобілям із двигуном внутрішнього згоряннянайбільш незвичайно та цікаво виглядають транспорті засоби, що працюють на стиснутому повітрі
. Парадоксально, але у світі вже існує чимало подібних засобів пересування. Про них ми розповімо в сьогоднішньому огляді.
Австралієць Дарбі Бічено (Darby Bicheno) створив незвичайний мотоцикл-скутер під назвою EcoMoto 2013. Це транспортний засібпрацює не від двигуна внутрішнього згоряння, а від імпульсу, що дається стисненим повітрям з балонів.
При виробництві EcoMoto 2013 Дарбі Бічено намагався використати виключно екологічно чисті матеріали. Ніякого пластику – тільки метал та листковий бамбук, з якого виготовлено більшість деталей цього транспортного засобу.
- Це ще не автомобіль, але вже й не мотоцикл. Даний транспортний засіб також працює на стиснутому повітрі і має відносно високі технічні характеристики.
Триколісна коляска AIRpod важить 220 кілограмів. Вона розрахована на перевезення до трьох осіб, а керування здійснюється за допомогою джойтика на лицьової панеліцього напівавто.
AIRpod може проїжджати на одному повному запасі стисненого повітря 220 кілометрів, розвиваючи швидкість до 75 кілометрів на годину. Заправка баків «паливом» здійснюється лише за півтори хвилини, а вартість пересування становить 0,5 євро за 100 км.
А перший у світі серійний автомобіль із двигуном, який працює на стиснутому повітрі, випустила індійська компанія Tata відома на весь світ виробництвом дешевих транспортних засобів для небагатих людей.
Автомобіль Tata OneCATважить 350 кг і може проїжджати однією запасі стиснутого повітря 130 км, розганяючись при цьому до 100 кілометрів на годину. Але такі показники можливі лише за максимально заповнених баків. Чим менша щільність повітря в них, тим нижче стає середній показникшвидкості.
А рекордсменом за швидкістю серед існуючих нині автомобілів на стиснутому повітрі є авто. На випробуваннях, що відбулися у вересні 2011 року, цей транспортний засіб розігнався до показника 129,2 кілометра на годину. Щоправда, проїхати йому при цьому вдалося лише відстань 3,2 км.
Слід зазначити, що Toyota Ku:Rin – це не серійний пасажирський транспортний засіб. Цю машинустворили спеціально для того, щоб у показових заїздах продемонструвати швидкісні можливості машин, що збільшуються, з двигунами на стислому повітрі.
Французька компанія Peugeotнадає нового значення терміну «гібридний автомобіль». Якщо раніше таким вважалося авто, що поєднує в собі двигун внутрішнього згоряння з електромотором, то в майбутньому останній може бути замінений двигун на стислому повітрі.
Автомобіль Peugeot 2008 у 2016 році стане першим у світі серійним авто, оснащеним інноваційною силовою установкою Hybrid Air. Вона дозволить поєднувати їзду на рідкому паливі, на стислому повітрі та в комбінованому режимі.
Yamaha WR250R – перший мотоцикл на стислому повітрі
Австралійська компанія Engineair вже багато років займається розробкою та виробництвом двигунів, що працюють на стислому повітрі. Саме їхню продукцію і використовували інженери з місцевого відділення компанії Yamahaдля створення першого у світі мотоцикла такого типу.
Щоправда, у поїздах Aeromovel немає власного двигуна. Потужні струмені повітря походять від рейкової системи, якою він пересувається. При цьому відсутність силової установки всередині самого складу робить його дуже легким.
Зараз поїзди Aeromovel ходять в аеропорту бразильського міста Порто Алегрі та у тематичному парку Taman Mini у Джакарті, Індонезія.
Однією з найважливіших проблем сучасності є проблема забруднення довкілля. Щодня людство викидає в атмосферу величезну кількість вуглекислого газу. Кожна машина, що працює на двигуні внутрішнього згоряння, шкодить нашій планеті та робить екологічну ситуаціюще гірше. На жаль, це не все. Енергетична проблема стоїть не менш гостро, адже запаси нафти не нескінченні, ціни на бензин все зростають, і немає причин для їхнього зменшення. У пошуках альтернативних джерел паливо було винайдено безліч проектів, але вони або занадто дорогі, або малоефективні. Хоча один із них виглядає дуже обіцяючим. Судячи з нього, можливо, новим паливом майбутнього стане повітря!
Звучить фантастично, чи не так? Хіба це можливо, щоби автомобіль їздив на повітрі? Звісно, це можливо. Але це повітря не в такому вигляді, в якому ми їм дихаємо зараз - щоб рухати автомобіль, потрібне стиснене повітря. Стиснутий, та перебуває під високим тиском, повітря рухає поршні двигуна, та автомобіль рухається! Після того, як він відпрацював у двигуні, повітря повертається в атмосферу абсолютно чистим. Бака достатньо на 200 кілометрів шляху, і швидкість теж дуже вражає – до 110 кілометрів на годину! (Як не дивно, автомобільні двигунина стиснутому повітрі мають дуже давню історію. Вперше ця технологія була застосована ще у вісімдесятих роках дев'ятнадцятого століття, коли Луї Мекарскі запатентував свій винахід, який отримав назву «пневматичний трамвай».) Цей автомобіль не тільки повністю екологічний, він також суттєво заощадить гроші своєму власнику! Одна повна заправка стисненим повітрям коштуватиме півтора євро, і за лічені хвилини автомобіль знову буде готовий до подорожей. Півтора євро практично рівні за ціною двом літрам бензину. Порахуйте, скільки проїде ваша машина на двох літрах - напевно цифра буде набагато меншою за 200 кілометрів. Адже після невеликих і нескладних підрахунків, щоденне заправлення автомобіля стисненим повітрям обійдеться як мінімум у 10 разів дешевше! Винахідник цього цікавого концепту, Невтомний француз Гі Негр (Guy Negre), колишній інженер «Формули 1», працював над своїм проектом більше десяти років. Оригінальна схема двигуна, схожа на звичайний ДВС, дозволяла рухати автомобіль за рахунок стисненого повітря, що зберігається в балонах. Ідея була запозичена Негром саме з конструкції гоночних болідів, В яких для розгону використовується турбіна, що живиться стисненим повітрям зі спеціального балона. Почав Гі Негр з оригінальної концепції гібридного автомобіля, який малих оборотах рухався за рахунок повітря, але в великих - запускав звичайний двигун внутрішнього згоряння. Цей автомобіль був розроблений у середині 90-х, проте винахідник вирішив піти ще далі. Результатом 10 років напруженої роботи стало кілька моделей, що їздили виключно на стислому повітрі. В основі " повітряного автомобіля” Гі Негра лежить мотор, за конструкцією дуже схожий на стандартний ДВС. У двигуні два робочі і два допоміжні циліндри. Тепле повітрязасмоктується прямо з атмосфери та додатково підігрівається. Потім він потрапляє в камеру, де поєднується з охолодженим до -100 градусів Цельсія стисненим повітрям. Повітря швидко розігрівається, різко збільшується в обсязі і штовхає поршень головного циліндра, який рухається колінчастий вал. Перші прототипи чисто повітряного автомобіля, створеного французами із фірми Гі Негра Motor Development International(MDI), були продемонстровані на початку 2000-х, а зараз, нарешті, дійшло до масштабного впровадження цієї чудової розробки. Компанія Tata Motors, найбільший виробникавтомобілів в Індії домовилася з MDI про запуск ліцензійного виробництва невеликого тримісного екомобіля, що працює на стислому повітрі. Модель MiniC.A.T оснащена балоном із вуглеволокна, що вміщає 90 куб. м. стисненого повітря. На одній заправці повітрям машина здатна проїхати від 200 до 300 км, з максимальною швидкістю 110 км/год. За допомогою компресорів, встановлених на АЗС, її можна буде заправити за 2-3 хвилини, сплативши при цьому 1,5 євро. Можливий і альтернативний варіантзаправки за допомогою вбудованого компресора, що підключається до звичайної мережі змінного струму. Щоб повністю заповнити "бак", йому знадобиться 3-4 години. Незважаючи на те, що електрика виробляється в основному за рахунок спалювання викопної сировини, повітряний екомобіль виявляється набагато ефективніше автомобілівз ДВЗ. По ККД він перевершує звичайні автомобіліу 2 рази, а електромобілі – у 1,5. Крім того, його відрізняє повна відсутність шкідливих вихлопів, а також крайня невибагливість в обслуговуванні: завдяки відсутності камери згоряння масло в двигуні можна міняти не частіше, ніж через кожні 50 тис. км. пробігу. Екомобіль MiniC.A.T випускатиметься у чотирьох модифікаціях. Вони включають тримісну легкову модель, п'ятимісне таксі, міні-вен та легкий вантажний пікап. Автомобілі будуть продаватися за ціною близько 5 500 фунтів (приблизно 11000 доларів), що досить доступно. У планах компанії Tata - щорічне виробництво не менше 3 тисяч "повітряних автомобілів". можливо й у всьому світі. Почин індійців підтримала американська компанія Zero Pollution Motors, яка оголосила про швидкий висновок на американський ринокавтомобілів, що працюють на стислому повітрі та побудованих за технологією Гая Негре. Zero Pollution Motors планує виробляти автомобілі CityCAT з варіантом двигуна (6-циліндровий, 75-сильний Dual-Energy), що дозволяє працювати у двох режимах: просто на стиснутому повітрі, або зі споживанням невеликої кількості палива для підвищення температури повітря в балонах і потужності. У такому режимі автомобіль споживає близько 2.2 літрів бензину на 100 кілометрів поза містом. CityCAT – шестимісний автомобіль з містким багажником. Кузов складається із склопластикових панелей, що кріпляться до алюмінієвого каркаса. Автомобіль зможе проїжджати в місті 60 кілометрів на одному запасі повітря, а за містом при невеликі витратибензину – 1360 кілометрів. Швидкість авто при роботі лише на стислому повітрі – 56 км/год, при використанні бензину – 155 км/год. Орієнтовна вартість авто – 17.8 тисяч доларів. Перша партія має надійти на ринок у 2010 році. Сподіватимемося, що це не останній крок для розвитку екологічно чистих способів пересування. Втім, відгуки про "повітромобілі" у ЗМІ із захоплених поступово перетворилися на скептичні. Про них – нижче.
У 2000 році численні ЗМІ, зокрема ВПС, пророкували, що на початку 2002 року почнеться масове виробництво автомобілів, які використовують повітря замість палива.
Приводом для такої сміливої заяви стала презентація автомобіля під назвою e.Volution на виставці Auto Africa Expo2000, що відбулася в Йоганнесбурзі.
Здивованій громадськості повідомили, що e.Volution може без дозаправки проїхати близько 200 кілометрів, розвиваючи швидкість до 130 км/год. Або ж протягом 10 годин із середньою швидкістю 80 км/год. Було заявлено, що вартість такої поїздки коштуватиме власнику e.Volution 30 центів. При цьому важить машина лише 700 кг, а двигун – 35 кг. Революційну новинку представила французька фірма MDI (Motor Development International), яка оголосила про намір почати серійний випуск автомобілів, обладнаних двигуном на стислому повітрі. Винахідником двигуна є французький інженер-моторобудівник Гай Негр (Guy Negre), відомий як розробник пускових пристроїв для болідів «Формули 1» та авіаційних двигунів. Негр заявив, що йому вдалося створити двигун, який працює виключно на стиснутому повітрі без будь-яких домішок традиційного палива. Своє дітище француз назвав Zero Pollution, що означає нульовий викид шкідливих речовину атмосферу. Девізом Zero Pollution стало «Простий, економічний та чистий», тобто наголос було зроблено на його безпеку та нешкідливість для екології. Принцип роботи двигуна, за словами винахідника, такий: «Повітря засмоктується в малий циліндр і стискається поршнем до рівня тиску 20 бар. У цьому повітря розігрівається до 400 градусів. Потім гаряче повітрявиштовхується у сферичну камеру. У „камеру згоряння“, хоча в ній вже нічого не згоряє, під тиском подається і холодне стиснене повітря з балонів, воно відразу ж нагрівається, розширюється, тиск різко зростає, поршень великого циліндра повертається і передає робоче зусилля на колінчастий вал. Можна навіть сказати, що „повітряний“ двигун працює так само, як і звичайний двигун внутрішнього згоряння, але жодного згоряння тут немає». Було заявлено, що викиди автомобіля не небезпечніші за вуглекислий газ, що виділяється при диханні людини, двигун можна змащувати рослинним маслом, а електрична системаскладається лише з двох дротів. На заправку такого повітромобіля потрібно близько 3 хвилин. Представники Zero Pollution заявили, що для заправки "повітромобіля" достатньо наповнити повітряні резервуари, розташовані під дном автомобіля, що займає близько чотирьох годин. Втім, у майбутньому планувалося побудувати «повітрозаправні» станції, здатні наповнити 300-літрові балони лише за 3 хвилини. Передбачалося, що продаж «повітряних автомобілів» розпочнеться в Південній Африці за ціною близько $10 тисяч. Також йшлося про будівництво п'яти фабрик у Мексиці та Іспанії та трьох – в Австралії. Ліцензію на виробництво автомобіля нібито вже отримали більше дюжини країн, а південноафриканська компанія начебто отримала замовлення на виробництво 3000 автомобілів замість запланованої експериментальної партії 500 штук. Але після гучних заяв і загального тріумфу щось сталося. Раптом все стихло і про «повітряномобіль» майже забули. Тиша представляється тим більше зловісною, що деякий час тому «затих» офіційний сайт Zero Pollution. Причина безглузда: сторінка нібито не справляється із величезним потоком запитів. Втім, творці сайту в розпливчастій формі обіцяють його колись покращити. Поява повітромобілів на дорогах мала стати серйозним викликом традиційному транспорту. Є думка, що екологічну розробку саботували автомобільні гіганти: передбачивши наближення краху, коли бензинові двигуни, що випускаються ними, нікому не будуть потрібні, вони нібито вирішили вискочку «задушити на корені» Цю версію частково підтверджує Deutsche Welle: «Авторемонтні підприємства та нафтові концерни одностайно вважають автомобіль із повітряним двигуном „недопрацьованим“. Втім, це можна списати на їхню упередженість. Однак і багато незалежні експертиналаштовані швидше скептично, тим більше, що низка великих автомобілебудівних концернів - наприклад, "Фольксваген", - вже в 70-х і 80-х роках вели дослідження в цьому напрямку, але потім згорнули їх через повну безперспективність». Майже такої ж думки дотримуються і захисники довкілля: «Потрібно дуже багато часу, щоб переконати автомобільних виробниківрозпочати випуск „повітряних“ двигунів. Автомобільні компанії вже витратили величезну кількість грошей на експерименти з електричними автомобілями, які виявилися незручними та дорогими. Їм більше не потрібні нові ідеї». Zero Pollution – двигуни з нульовим викидом шкідливих речовин. Крім цього, вони легкі та компактні. Але Deutsche Welle звертає увагу на те, що в різних публікаціях «опис двигуна та принципова схемайого роботи грішать неточностями та помилками, а, крім того, версії різними мовами не тільки неабияк різняться, а часом і прямо суперечать одна одній. Чи не в кожному виданні наводяться свої, відмінні від інших, технічні характеристики. Розкид цифр настільки великий, що мимоволі задаєшся питанням: невже вони ставляться до одного й того автомобіля? Ще одна дивна закономірність полягає в тому, що з кожною наступною публікацією параметри автомобіля покращуються: то потужність підросте, то ціна впаде, то зменшиться маса, то ємність балонів збільшиться. Отже, сумніви тут цілком доречні та виправдані. Проте чекати лишилося недовго. Імовірно, вже наступного року ми точно дізнаємося, що таке цей розроблений фірмою MDI двигун на стиснутому повітрі - революція в автомобілебудуванні або у всіх сенсах слова «дута» сенсація». Тим часом цілком можливо, що й у 2002 році інтрига зі «повітромобілем» не вирішиться. В результаті тривалих пошуків інформації в Мережі було виявлено один більш-менш «живий» сайт, який обіцяє серійне виробництво революційних автомобілів 2003 року. До речі, під час пошуків було знайдено багато цікавого на «повітряну» тему. Цікаво, що на міжнародному ярмарку іграшок, що відбувся в лютому 2001 року в Нюрнберзі, канадська фірма Spin Master запропонувала покупцям модель літака, оснащеної двигуном, що працює на стислому повітрі. Міні-резервуар можна надувати будь-яким насосом, і пропелери забирають оригінальну іграшку в небеса. Крім того, в Інтернеті є комерційна пропозиція, адресована, мабуть, уряду Москви. У цьому документі одна столична компанія пропонує чиновникам «ознайомитись із пропозицією автомобільної фірми MDI (Франція) про виробництво в Москві абсолютно екологічно чистих та економічних автомобілів». Зустрілася і пропозиція В. А. Конощенка, який повідомляє про винайдений ним автомобіль, що працює на стисненому повітрі, додаючи опис пристрою. Також потрапив на очі винахід Раїса Шаймухаметова – «Садохід», який «наводиться в рух від стисненого повітря: під капотом невеликий двигун та серійний компресор. Повітря обертає автономно один від одного два блоки (ліворуч і праворуч) ексцентричних роторів (поршнів). Ротори в блоці через ходові колеса з'єднані гусеничним ланцюгом». У результаті склалося подвійне враження: з одного боку не до кінця зрозуміла історія з французьким «повітряномобілем», а з іншого - куди більш чітке відчуття, що «повітряний» транспорт давно використовується і особливо чомусь у Росії. І до того ж з позаминулого століття. Є дані про те, що спроектований самоуком І. Ф. Александровським 33-метровий підводний човен з двигуном, що працює на стислому повітрі, влітку 1865 був спущений на воду, успішно пройшов ряд випробувань і тільки після цього затонув. МАШИНА НЕГРА – ДУТА СЕНСАЦІЯ Запашна ідея – автомобіль на стислому повітрі – виявилася міфом Сергій ЛЕСКОВ Відомих на Землі запасів нафти вистачить не більше ніж на 50 років. Чим тільки не намагаються замінити бензин, який, до того ж, є головним джерелом забруднення повітря у великих містах. І зрідженим природним газом, і різного роду синтезованими газами та рідинами, і навіть спиртом. Довго надії покладалися на електромобіль, та його технічні характеристики невисокі, а утилізація джерела енергії виявилася проблемою екології. І ось нова, приголомшлива ідея - автомобіль на стислому повітрі. Французький інженер Гі Негр отримав популярність у автомобільному світісвоїми стартерами для болідів "Формули-1" та авіаційних моторів. У його конструкторському досьє 70 патентів. Це говорить про те, що Негр не самоучка з-поміж тих, хто докучає своїми відкриттями всім автомобільним фірмамсвіту. Декілька років тому шановний Негр створив фірму MDI (Motor Development International), яка зайнялася розробкою двигунами на стислому повітрі. Перша реакція будь-якого експерта - марення, дурощі і знову марення. Але ще 1997 року в Мексиці парламентська комісія з транспорту зацікавилася цією розробкою, фахівці відвідали завод у Бриньйолі та підписали угоду про поступову заміну всіх 87 тисяч таксі в Мехіко, найзагризенішій столиці світу, машинами з чистим "видихом". Два роки тому на виставці Auto Africa Expo 2000 відбулася презентація створеного командою Негра концепт-кара під назвою e. Volution. Як і було обіцяно, як паливо він використовував стиснене повітря. У Йоганнесбурзі на хвилі загального інтересу було оголошено початок серійного випуску чудо-автомобіля з двигуном Zero Pollution в 2002 році. У ПАР передбачалося зробити 3 тисячі e. Volution. Призначений рік у дворі. Де ж "повітряномобіль"? Публікацій на цю тему багато, але характеристики скачуть, ніби мова не про техніку, а про арабського жеребця. Якщо усереднити всі протоколи, то буде такий портрет: e . Volution важить 700 кг, двигун Zero Pollution - 35 кг. Автомобіль може проїхати без дозаправки 200 км. максимальна швидкість- 130 км/год. На швидкості 80 км/год може рухатися 10 годин. Орієнтовна ціна – 10 тисяч доларів. Щоб закачати в балони повітря, потрібна енергія, а електростанції теж джерело забруднень. Автори проекту порахували ККД у ланцюжку "нафтоперегонний завод - автомобіль" для бензинового, електричного та повітряного двигуна: 9, 13 та 20% відповідно. Тобто "повітряна машина" лідирує з помітним відривом. Сама заправка займає близько 4 годин, а балони заховані під днище. Принцип роботи "повітряника" не відрізняється від двигуна внутрішнього згоряння. Немає через відсутність пального тільки самого згоряння. Немає, крім того, систем запалення, упорскування палива, бензобака. Повітря у балонах знаходиться під тиском 200 атмосфер. Ідея конструкторів така: у малий циліндр засмоктується частина вихлопу та стискується поршнем до тиску 20 атмосфер. Розпечене до 400 градусів повітря виштовхується в камеру, яка є аналогом камери згоряння. До неї подається стиснене повітря з балонів. Він нагрівається і в результаті поршень циліндра рухається, передаючи робоче зусилля на колінчастий вал. У міру наближення до оголошеної дати випуску в публікаціях на цю тему різнобій дедалі помітніший. Складається враження, що команда Гі Негра зіштовхнулася із серйозними технічними проблемами. Щоб роз'яснити ситуацію, "Известия-Наука" звернулися до найавторитетніших у нашій країні фахівців із Державного наукового центру"Науково-дослідний автомобільний та автомоторний інститут(НАМІ)". - Ми розрахували робочий цикл цього двигуна, - сказав завідувач відділу газобалонного обладнання НАМІ Владислав Лукшо. - Це чергова спроба обдурити основоположні закони природи, проскочити повз правила термодинаміки. Можна цю ідею розвинути: змусити водія качати ногами повітря. Ідея двигуна на стиснутому повітрі безглузда, тому що його ККД дуже малий.Отримана від механічного стиснення енергія на кілограм ваги в 20-30 разів поступається хімічної енергії вуглеводневого палива.У бензину конкурентів не видно.Вище показники тільки у атомної енергії.Цей e.Volution зможе їздити тільки на невеликі відстані, як літають іграшки з пневмодвигунами.Скептичне ставлення до двигуна на стислому повітрі зовсім не означає, у цьому впевнені фахівці НАМІ, що спроби знайти альтернативу бензиновому двигуну приречені. газових двигунівна пропан-бутані, які поступаються тепловіддачі палива бензиновому двигуну тільки в 1,5 рази. Робляться впродовж заповітів чонкінського приятеля Гладишева зусилля, щоб освоїти двигун на біогазі, який отримують з усіляких покидьків. Великі перспективи у водню, причому способи його застосування дуже різноманітні – від добавок до бензину до зрідження або використання у вигляді сполук з металами (гідридів). Згідно останнім розробкамНАМІ, водень краще не спалювати: в тепловиділяючій елементі він вступає в реакцію, виникає електричний струм, який перетворюється на механічну енергію. Ще один варіант - спирт, який енергетично "сильніший" за газ, хоча і "слабший" за бензин. Двигуни на спирті набули поширення в Бразилії. Щоправда, у Росії про впровадження цієї конструкції і говорити не варто – просто безглуздо.
До яких тільки методів не вдаються автомобільні виробники для того, щоб привернути увагу споживачів. Покупця зачаровують модним футуристичним дизайном, безпрецедентними заходами безпеки, застосуванням екологічніших двигунів і т.д.
Особисто мене не дуже чіпають останні вишукування різних дизайнерських студій - навіть більше того: для мене автомобіль був і залишатиметься неживим шматком металу і пластику і всі потуги маркетологів розповісти мені про те, як високо в небо має прямувати моя самооцінка після купівлі «нашої новітньої моделі є ні що інше, як струс повітря. Ну, принаймні особисто для мене.
Більш хвилююча мене, як автовласника, тема – питання економічності та живучості. Паливо коштує далеко не три копійки, до того ж на просторах «великого й могутнього» надто багато послідовників Василя Алібабаєвича із «Джентльменів удачі». Перейти на використання альтернативних видів палива авто виробники намагаються вже давно. У США електрокари зайняли досить міцні позиції, проте дозволити собі придбати таку машинку може далеко не кожен – дуже дорого. От якби електричними робили машини бюджетного класу.
Цікаву мету поставили перед собою французькі виробники PSA Peugeot Citroen, ними ініційована цікава програма зниження витрати палива. Ця група автомобільних виробників веде розробки гібридної силової установки яка змогла б витрачати всього два літри палива на сто кілометрів шляху. Інженерам компанії вже є, що показати - сьогоднішні напрацювання дозволяють заощаджувати до 45% палива в порівнянні зі звичайним ДВС: нехай навіть із такими показниками в два літри на сотню поки що не влізти, але до 2020 року обіцяють підкорити і цей рубіж.
Заяви досить сміливі та цікаві, проте цікавіше було б ближче поглянути на цю таку гібридну і не менш економічну установку. Система називається Hybrid Air і як стає зрозумілою з її назви крім традиційного палива використовує енергію повітря, стиснутого повітря.
Концепція Hybrid Air не настільки складна і є гібридом. трьох циліндровихдвигуна внутрішнього згоряння та гідравлічного двигуна- Насоси. Як баки для альтернативного палива в центральній частині авто і під простором багажника встановлені два балони: який більше - для низького тиску; а той, що менший, відповідно для високого. Розгін автомобіля відбуватиметься на ДВС, після набору швидкості 70 км/год в роботу включається гідравлічний двигун. За допомогою цього самого гідравлічного двигуна та хитромудрої планетарної трансмісії енергія стисненого повітря перетворюватиметься на обертальний рух коліс. Крім того, на такому авто передбачена і система рекуперації енергії - під час гальмування гідравлічний мотор виступає в ролі помпи і закачує повітря в балон низького тиску - тобто така бажана енергія не пропаде даремно.
Як заявляють інженери компанії автомобіль з гібридною установкою Hybrid Air, навіть не дивлячись на велику на 100 кг у порівнянні з традиційним мотором масу, матиме показники паливної економії на рівні не менше 45% і це при тому, що вишукування в даній галузі моторобудування далекі від завершення.
Очікується, що гібридні системипершими будуть застосовуватись на хетчбеках Citroen C3 і Peugeot 208, а покататися на «повітрях» можна буде вже в 2016 році, причому як основні ринки збуту автомобілів з гібридом Hybrid Air французькі менеджери бачать Росію та Китай.
/ 11
Найгірший Найкращий
Те, що пневмомобілі зможуть стати повноцінною заміною бензиновому та дизельному транспорту, поки що викликає сумніви. Однак у двигунів, що працюють на стиснутому повітрі, є свій безумовний потенціал. Автомобілі на стислому повітрі використовують електричний насос – компресор для стиснення повітря до високого тиску (300 – 350 Атм.) і акумулюють його в резервуарі. Використовуючи його для руху поршнів, типу двигуна внутрішнього згоряння, виконується робота і автомобіль рухається на екологічно чистій енергії.
1. Новизна технології
Незважаючи на те, що автомобіль з повітряним двигуном видається інноваційною і навіть футуристичною розробкою, сила повітря використовувалася в керуванні автомобілями ще наприкінці дев'ятнадцятого – початку ХХ століття. Однак точкою відліку в історії розвитку повітряних двигунів слід вважати сімнадцяте століття та розробки Дені Папіна для Академії наук Великобританії. Таким чином, принцип роботи повітряного двигуна відкритий понад триста років тому, і тим дивнішим здається той факт, що ця технологія так довго не знаходила застосування в автомобільній промисловості.
2. Еволюція автомобілів із повітряним двигуном
Спочатку двигуни, що працюють на стислому повітрі, використовувалися в громадському транспорті. 1872 року Луї Мекарскі створив перший пневматичний трамвай. Потім, в 1898 Хоудлі і Найт удосконалили конструкцію, продовживши цикл роботи двигуна. Серед батьків-засновників двигуна на стислому повітрі також часто згадують ім'я Чарльза Портера.
3. Роки забуття
Приймаючи до уваги довгу історіюповітряного двигуна, може здатися дивним, що ця технологія не отримала належного розвитку у ХХ столітті. У тридцятих роках був спроектований локомотив з гібридним двигуном, який працював на стиснутому повітрі, проте домінуючою тенденцією в автомобілебудуванні стала установка двигунів внутрішнього згоряння. Деякі історики прозоро натякають на існування «нафтового лобі»: на їхню думку, могутні компанії, зацікавлені у зростанні ринку збуту продуктів нафтопереробки доклали всіх зусиль, щоб дослідження та розробки у сфері створення та вдосконалення повітряних двигунів ніколи не були опубліковані.
4. Переваги двигунів, що працюють на стислому повітрі
У характеристиках повітряних двигунів легко помітити безліч переваг, порівняно з двигунами внутрішнього згоряння. Насамперед, це дешевизна та очевидна безпека повітря, як джерела енергії. Далі, спрощується конструкція двигуна та автомобіля в цілому: у ньому відсутні свічки запалювання, бензобак та система охолодження двигуна; виключається ризик протікання зарядних батарей, а також забруднення природи автомобільними вихлопами. Зрештою, за умови масового виробництва, вартість двигунів на стислому повітрі, швидше за все, виявиться нижчою, ніж вартість бензинових двигунів.
Однак не обійдеться і без ложки дьогтю: згідно з проведеними експериментами, двигуни на стислому повітрі в роботі виявилися більш шумними, ніж бензинові двигуни. Але це не головний їхній недолік: на жаль, за своєю продуктивністю вони також відстають від двигунів внутрішнього згоряння.
5. Майбутнє автомобілів з повітряним двигуном
Нова ера для автомобілів, що працюють на стислому повітрі, почалася в 2008-му році, коли колишній інженер Формули 1 Гай Негре представив своє дітище під назвою CityCat – автомобіль з повітряним двигуном, який може розвивати швидкість до 110 км/год та долати без підзарядки відстань 200 кілометрів Щоб перетворити пусковий режим пневматичного приводу на робітник, було витрачено більше 10 років. Заснована з групою однодумців компанія стала називатися Motor Development Internation. Її початковий проект не був пневмомобілем у повному розумінніцього слова. Перший двигун Гая Негре міг працювати не тільки на стисненому повітрі, але також на природному газі, бензин і дизель. У моторі MDI процеси стиснення, займання горючої суміші, а також сам робочий хід проходять у двох циліндрах різного об'єму, що з'єднуються між собою сферичною камерою.
Випробовували силову установку на хетчбеку Citroen AX. на низьких швидкостях(до 60 км/год), коли споживана потужність не перевищувала 7 кВт, автомобіль міг пересуватися тільки на енергії стисненого повітря, але при швидкості вище зазначеної позначки силова установкаавтоматично переходила бензин. У цьому випадку потужність двигуна зростала до 70 кінських сил. Витрата рідкого палива в шосейних умовах склала всього 3 літри на 100 км - результат, якому позаздрить будь-який гібридний автомобіль.
Однак команда MDI не стала зупинятися на досягнутому результаті, продовживши роботу над удосконаленням двигуна на стислому повітрі, а саме над створенням повноцінного пневмомобіля, без живлення газового або рідкого палива. Першим став зразок Taxi Zero Pollution. Цей автомобіль «чомусь» не викликав інтерес у розвинених країн, що на той час сильно залежать від нафтової промисловості. Проте Мексика зацікавилася цією розробкою, і в 1997 році уклала договір про поступову заміну таксопарку Мехіко (одного з найбільш забруднених мегаполісів світу) на «повітряний» транспорт.
Наступним проектом став той самий Airpod із напівкруглим склопластиковим кузовом та 80-кілограмовими балонами зі стисненим повітрям, повний запас яких хапав на 150-200 кілометрів шляху. Однак повноцінним серійним пневмомобілем став проект OneCat - сучасна інтерпретація мексиканського таксі Zero Pollution. У легких і безпечних карбонових балонах під тиском 300 бар може зберігатися до 300 літрів стисненого повітря.
Принцип роботи двигуна MDI наступний: у малий циліндр засмоктується повітря, де він стискується поршнем під тиском 18-20 бар та розігрівається; підігріте повітря йде у сферичну камеру, де змішується з холодним повітрям з балонів, яке миттєво розширюючись і нагріваючись, збільшує тиск на поршень великого циліндра, що передає зусилля на колінвал.
