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

Можно ли сделать иммунную систему сильнее или это миф Можно ли сделать иммунную систему сильнее или это миф

Йогурт или аскорбинка вряд ли помогут вам «усилить» иммунитет

Популярная механика
Защитники Защитники

Рассказываем, как дела у тюленя Крошика и Фонда друзей балтийской нерпы

Собака.ru
Виртуальный секс Виртуальный секс

«Популярная механика» протестировала первую в мире виртуальную любовницу

Популярная механика
Камера не лжет: 10 фотографий призраков, которым до сих пор нет объяснения Камера не лжет: 10 фотографий призраков, которым до сих пор нет объяснения

Порой призраки охотно позируют перед фотографами в самых неожиданных ракурсах

Cosmopolitan
Искусственные клетки с минимальным геномом смогли нормально поделиться Искусственные клетки с минимальным геномом смогли нормально поделиться

Биологи дополнили минимальный геном так, чтобы клетки смогли нормально делиться

N+1
Любить или воспитывать? Любить или воспитывать?

Почему отсутствие наказания – ещё не вседозволенность

Здоровье
Mazda CX-30. Матрёшка на максималках Mazda CX-30. Матрёшка на максималках

Почему маркетологи Mazda сделали ставку на кроссовер CX-30

4x4 Club
«Проблемы с эмпатией». Возможна ли российская оппозиция без Навального «Проблемы с эмпатией». Возможна ли российская оппозиция без Навального

Получится ли у оставшихся лидеров ФБК* справится с ролью публичных политиков

СНОБ
Могла ли женщина быть вождем в Бронзовом веке: новое исследование древних захоронений Могла ли женщина быть вождем в Бронзовом веке: новое исследование древних захоронений

В некоторых древних общинах статус вождя и военначальника могла играть женщина

Популярная механика
Как защитить личные данные в интернете Как защитить личные данные в интернете

Правила кибербезопасности

GQ
Итальянский парадокс Итальянский парадокс

Крупнейшим финтехом Европы может стать платежный стартап Nexi из Италии

Forbes
Исследование: долгая дорога на работу вредит продуктивности сотрудников и снижает количество инноваций в компаниях Исследование: долгая дорога на работу вредит продуктивности сотрудников и снижает количество инноваций в компаниях

Чем дальше от офиса живет сотрудник, тем меньше инноваций он внедряет в компании

Inc.
Как ИИ незаметно для пользователей проник в продукты Mail.ru Group Как ИИ незаметно для пользователей проник в продукты Mail.ru Group

Как ИИ пришел в сервисы Mail.ru Group еще более чем 15 лет назад

Inc.
Парное интервью: Михаил Пиотровский (Эрмитаж) и Сирилл Виньерон (Cartier) — о разнице между консераторством и уважением к прошлому Парное интервью: Михаил Пиотровский (Эрмитаж) и Сирилл Виньерон (Cartier) — о разнице между консераторством и уважением к прошлому

Директор Эрмитажа и CEO Cartier — о ценностях, сходстве музей и ювелирного дела

Esquire
Ручная терапия: как созданная нами кукла помогает разрешить трудные вопросы Ручная терапия: как созданная нами кукла помогает разрешить трудные вопросы

Игропрактик об истоках куклотерапии, видах кукол и опыте своих клиентов

Psychologies
Шаг в сторону Шаг в сторону

Турция – это гораздо больше, чем пляжи Антальи и виды Стамбула

Лиза
Физики подтвердили существование оддерона Физики подтвердили существование оддерона

Физики доказали важное следствие квантовой хромодинамики

N+1
6 продуктов, срок годности которых никогда не истечет 6 продуктов, срок годности которых никогда не истечет

Список еды, которую ты можешь завещать своим внукам, если совсем их не любишь

Maxim
Русский палиндром: каким получился новый фильм Андрея Хржановского Русский палиндром: каким получился новый фильм Андрея Хржановского

«Нос, или заговор "не таких"» — что говорят сны о прошлом, настоящем и о нас

РБК
IPO с нулевой суммой IPO с нулевой суммой

Кто платит за праздник доходностей на рынке первичных размещений

Forbes
Самые забавные конфузы на свадьбах Навки, Тодоренко и других звездных россиянок Самые забавные конфузы на свадьбах Навки, Тодоренко и других звездных россиянок

Моменты свадьбы, о которых российские звезды вспоминают с улыбкой

Cosmopolitan
Прекрасная эпоха и немного грязи Прекрасная эпоха и немного грязи

Татьяна Алешичева о сериале «Парижская полиция 1900» как гимне бель эпок

Weekend
Закрыть гештальт: как Лев Хасис строит партнерства ради торговых и платежных сервисов «Сбера» Закрыть гештальт: как Лев Хасис строит партнерства ради торговых и платежных сервисов «Сбера»

Как Лев Хасис строит экосистему и почему раз за разом терпит неудачи?

Forbes
Как поддержать себя, если вы страдаете хроническим заболеванием Как поддержать себя, если вы страдаете хроническим заболеванием

Что можно сделать, оказавшись лицом к лицу с болезнью?

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
Правила жизни Александра Вертинского Правила жизни Александра Вертинского

Поэт и певец, умер 21 мая 1957 года в возрасте 68 лет в Ленинграде

Esquire
«Никогда не знаешь, когда тигр обратится против тебя»: опала Джека Ма напугала китайский бизнес «Никогда не знаешь, когда тигр обратится против тебя»: опала Джека Ма напугала китайский бизнес

Случай с Джеком Ма, впавшим в немилость властей, напугал предпринимателей

Forbes
Лампочка, зажгись! Лампочка, зажгись!

Свежие идеи и нестандартные решения – залог успеха. Но где их взять?

Лиза

Как историей Гагарина вдохновлялись музыканты, кинематографисты и художники

Esquire
Евгений Викентьев: «Чтобы быть критиком, нужно очень хорошо разбираться в продукте» Евгений Викентьев: «Чтобы быть критиком, нужно очень хорошо разбираться в продукте»

Шеф-повар Евгений Викентьев — о мамкиных критиках и любимых блюдах

GQ
Открыть в приложении