Samochody na sprężone powietrze


W Europie opracowano samochód, który w baku nie ma benzyny, oleju napędowego, wodoru, gazu LPG, ale zwykłe powietrze atmosferyczne, tylko sprężone. Samochód więc nie emituje żadnych zanieczyszczeń, a powietrze, które przy kompresowaniu przechodzi przez filtry, jest po wyjściu z rury wydechowej nawet czystsze od tego atmosferycznego. Ciekawe jest również to, że źródło pomysłu na tego typu pojazd ma polskie korzenie.

Trochę historii

Twórca samochodu i szef francuskiej firmy na początku był wyśmiewany przez francuskich inżynierów i tamtejszą prasę. Na początku chciał zbudować konwencjonalny samochód o możliwie najmniejszej emisji spalin, jednak porzucił ten pomysł, gdy zetknął się m.in. z wynalazkiem z przed 136 lat opracowanym przez polskiego inżyniera – Ludwika Mękarskiego, który był twórcą eksperymentalnych linii tramwajowych.

Polak ten w 1870 r., również we Francji, skonstruował tramwaj zasilany sprężonym powietrzem. Jego silnik był jednosuwem – powietrze przed dotarciem do cylindra przepuszczano przez zbiornik z gorącą wodą, by zwiększyć siłę rozprężania gazu, a po wykonaniu pracy uciekało bezpośrednio do atmosfery.

Zbiorniki powietrza napełniano za pomocą sprężarek zainstalowanych na przystankach. Największa sieć tramwajowa systemu Mękarskiego funkcjonowała w Nantes w 1879 r. – ogółem 39 km linii tramwajowych – w ciągu 34 lat jej funkcjonowania przewiozła ok. 12 milionów pasażerów. Podobna linia została również wybudowana w Paryżu, a w Nowym Yorku funkcjonowały podobne tramwaje, jednak napędzane silnikiem zbudowanym w 1882 r. przez Roberta Hardi’ego i działającym na takich samych zasadach jak silnik polskiego inżyniera. Ponieważ silniki pneumatyczne nie grzały się i nie wytwarzały iskier, to nieco zmodyfikowane były stosowane w lokomotywach amerykańskiej firmy HK Porter Company, które z sukcesem sprzedawano w kopalniach zagrożonych np. wybuchem metanu. Napędy pneumatyczne lokomotyw i tramwajów zniknęły w latach 30-tych dwudziestego wieku wyparte przez udoskonalone silniki spalinowe i elektryczne.

Zasada działania i budowa silnika

Silnik pneumatyczny francuskiego samochodu posiada kilka ulepszeń. Najpierw zobaczmy, jak działa zwykły, typowy silniczek pneumatyczny, stosowany w modelarstwie do modeli samolotów, samochodów itp.

Tłok w górnym położeniu cylindra otwiera zawór kulowy, przez co sprężone powietrze (lub dwutlenek węgla z naboju od syfonu) napływa do cylindra i wywiera ciśnienie na jego denko, co powoduje, że zaczyna poruszać się w dół wprowadzając w obrót wał przenosząc siłę nacisku przez korbowód. Zawór przy ruch w dół tłoka zamyka się, jednak powietrze dalej się rozpręża i wywiera siłę na tłok. W dolnym punkcie tłok odsłania okno wylotowe cylindra wypuszczając powietrze na zewnątrz. Wprawiony w ruch wał siłą bezwładności popycha tłok do góry zamykając okno wylotowe. W cylindrze są tylko niewielkie pozostałości powietrza, więc tłok porusza się, aż ponownie otworzy zawór kulowy i cały cykl się powtórzy.

W silniku samochodu pneumatycznego w stosunku do powyższego opisu zastosowano zmiany mające na celu zwiększenie jego wydajności. Rolę zbiornika paliwa pełni tu butla ze sprężonym powietrzem wykonana z kompozytów. Zasada działania jest podobna do poprzedniego silnika, tylko tu zamiast okna w cylindrze jest dodatkowy zawór. Tłoki poruszają się równie skutecznie i silnie jak te w silniku spalinowym. Aby zwiększyć wydajność zastosowano inny układ korbowy silnika, co przedstawiają poniższe rysunki i animacje. Dzięki dodaniu specjalnego zawiasu w połowie korbowodu tłok w górnym położeniu pozostaje dłużej, dzięki czemu powietrze ma więcej czasu na wypełnienie cylindra. Część „zużytego” powietrza z poprzedniego cyklu pozostaje w cylindrze, dzięki czemu świeża dawka sprężonego może się od niego ogrzać i zwiększyć siłę rozprężania. Ponadto ruch tłoka do góry jest znacznie krótszy od ruchu w dół cylindra, kiedy wykonywana jest praca. Wszystko to powoduje, że sprawność silnika w warunkach miejskich jest dwukrotnie większa od silnika benzynowego. Ponieważ w silniku nie zachodzi spalanie, to pracuje on w niskiej temperaturze. Dzięki temu olej nie trzeba wymieniać częściej niż co 50 tys. km. Ale to jeszcze nie wszystko.

Wykres ruchu tłoka w funkcji czasu.

Animacja przedstawiająca pracę tłoka i ruchy korbowodów.

Widok tłoków i korbowodów w układzie cylindrów typu „bokser”

Widok ogólny silnika

Silnik tak skonstruowano, że może pracować w kierunku odwrotnym, czyli jako sprężarka. Ponieważ przy łączeniu ze skrzynią biegów zamontowano silniko-alternator, to autko można zatankować powietrzem na 2 sposoby: albo ze stacji gdzie mają gotowe sprężone powietrze – tankowanie trwa wtedy ok. 3 minut, albo podłączając samochód do gniazdka z prądem – silniko-alternator pracuje wtedy jako silnik elektryczny i napędza silnik pneumatyczny samochodu, który pracuje wtedy jako sprężarka i napełnia zbiorniki powietrzem z atmosfery. Jednak tutaj tankowanie do pełna trwa 4 godz., ale dzięki temu, że jest, to pojazd nie jest całkowicie uzależniony od stacji ze sprężonym powietrzem.

Silnik wraz ze skrzynią biegów – rysunek.

Silnik wraz ze skrzynią biegów – zdjęcie

Części składowe silnika

Samochód – dane techniczne, zdjęcia, filmy

Auto na sprężone powietrze ma być produkowane w fabrykach w Hiszpanii. Jego różne wersje mają karoserie z włókna szklanego, ABS i poduszkę powietrzną. Poniżej zdjęcia i dane techniczne:

FAMILY: 6-cio osobowy
Wymiary: 3.84m, 1.72m, 1.75m
Waga 750 kg
Prędkość maksymalna: 110 km/h
Zasięg: 200 – 300 km
Ładowność: 500 kg
Czas tankowania: 4 godziny (elektrycznie)
Czas tankowania: 3 minuty (ze stacji spręż. pow.)

*******************************************************************

TAXI: 6-cio osobowy
Wymiary: 3.84m, 1.72m, 1.75m
Waga 750 kg
Prędkość maksymalna: 110 km/h
Zasięg: 200 – 300 km
Ładowność: 500 kg
Czas tankowania: 4 godziny (elektrycznie)
Czas tankowania: 3 minuty (ze stacji spręż. pow.)

*******************************************************************

VAN: dwuosobowy
Wymiary: 3.84m, 1.72m, 1.75m
Waga 750 kg
Prędkość maksymalna: 110 km/h
Zasięg: 200 – 300 km
Ładowność: 500 kg
Czas tankowania: 4 godziny (elektrycznie)
Czas tankowania: 3 minuty (ze stacji spręż. pow.)

*******************************************************************

PICK-UP: dwuosobowy
Wymiary: 3.84m, 1.72m, 1.75m
Waga 750 kg
Prędkość maksymalna: 110 km/h
Zasięg: 200 – 300 km
Ładowność: 500 kg
Czas tankowania: 4 godziny (elektrycznie)
Czas tankowania: 3 minuty (ze stacji spręż. pow.)

*******************************************************************

Zdjęcia wnętrza wyżej przedstawionych modeli:

*******************************************************************

Kilka krótkich filmów przedstawiających pneumatyczny samochód podczas jazdy, aby je obejrzeć należy mieć zainstalowane kodeki divx i xvid, lub program odtwarzający filmy zapisane w ten sposób:

Auto na sprężone powietrze podczas jazdy

Co wylatuje z rury wydechowej?

*******************************************************************

Poniżej miejskie pneumatyczne auto trój osobowe:

MINI CAT’S: trójosobowy
Wymiary: 2.65m, 1.62m, 1.64m
Waga 750 kg
Prędkość maksymalna: 110 km/h
Zasięg: 200 – 300 km
Ładowność: 270 kg
Czas tankowania: 4 godziny (elektrycznie)
Czas tankowania: 3 minuty (ze stacji spręż. pow.)

Trwają też prace nad stworzeniem autobusów zasilanych sprężonym powietrzem, które będą łączyć niskie koszty eksploatacji i brak emitowanych zanieczyszczeń tramwajów z mobilnością (nie trzeba torów) autobusów spalinowych.

Oprócz samochodów omówionych powyżej firma je produkująca znalazła inne zastosowania do silników pneumatycznych. Jednym z nich jest awaryjny generator prądu – gdy mamy prąd w sieci silnik działa jak sprężarka i pompuje zbiornik powietrza do pełna (tzn. do określonego ciśnienia) i wyłącza się. Gdy braknie prądu silnik włącza się i napędza prądnicę wytwarzającą prąd.

Generator prądu – prądnica napędzana silnikiem pneumatycznym – film *.avi 1,71 MB

Generator prądu – informacja z TV RaiUno – film *.avi 1,5 MB

*******************************************************************

Następnym zastosowaniem są różnego rodzaju wózki transportowe, traktorki pracujące w halach przemysłowych, zakładach produkcyjnych itp.

Traktorek przemysłowy na sprężone powietrze – film *.avi 1,22 MB

Gdy pojawiły się informacje na temat aut na sprężone powietrze, często dziennikarze stawiali zarzuty, że wprawdzie nie spalają paliwa, ale i tak energia potrzebna do napędu sprężarki pochodzi z elektrowni spalającej paliwa kopalne, tak jakby nie słyszeli o bateriach słonecznych, wiatrakach i innych niekonwencjonalnych źródłach energii. Firmy, zakłady, które wykorzystywać będą tego typu pojazdy mogą zamontować na dachach swoich budynków baterie słoneczne lub/i postawić wiatrak. Powietrze tak zgromadzone w stacjonarnych zbiornikach ciśnieniowych może być wykorzystywane również w czasie gdy nie ma wiatru lub słońca, tzn. przy bezwietrznej pogodzie lub w nocy. Takie rozwiązanie mogłoby znaleźć zastosowanie w miejskiej komunikacji wykorzystującej autobusy napędzane sprężonym powietrzem. Czyli rozpowszechnienie tego typu pojazdów na pewno sprzyjałoby rozwojowi elektrowni bazujących na alternatywnych źródłach energii. W porównaniu do samochodów elektrycznych (a nawet spalinowych) pojazdy takie są lżejsze (waga akumulatorów). dysponują większym zasięgiem od większości produkowanych aut elektrycznych, tankowanie ze stacji trwa tylko 3 minuty, a z wykorzystaniem gniazdka elektrycznego 4 godziny, co też jest o połowę krócej niż w pojazdach elektrycznych (choć odbywa się nie bezgłośnie). Po wyeksploatowaniu samochodu nie trzeba martwić się o utylizację akumulatorów, w których występują różne niebezpieczne związki ołowiu, elektrolity itp., co przy masowej produkcji pojazdów elektrycznych mogłoby się stać dużym problemem. Wadą jest jednak duże ciśnienie zbiorników z powietrzem, co w przypadku kraksy np. z tirem mogłoby się skończyć ich wybuchem, ale tę samą wadę maj pojazdy na benzynę lub wodór, które są dodatkowo substancjami palnymi. Jednak w pojazdach szczególnie miejskich powyższe rozwiązanie może mieć dobrą przyszłość.

*******************************************************************

http://darmowa-energia.eko.org.pl

About these ads

Odpowiedzi: 11 to “Samochody na sprężone powietrze”

  1. licytacja samochodów on-line Says:

    Bardzo rozbudowany artykuł, ale o ile zrozumiałem, powietrze nie jest tutaj zasadniczym elementem. Chodzi po prostu o nowy rodzaj silnika elektrycznego – co do istoty.

    • Jacolo Says:

      Silnik jest na sprężone powietrze, a nie elektryczny.

  2. tet Says:

    Genialne! Tego nawet Lem nie wymyślił ,bo jego pojazdy były napędzane elektrycznie bądz elektrycznie z suchego stosu atomowego! Absolutnie tak!

  3. MarS Says:

    Sprężone powietrze prądem a prąd skąd? I tak z węgla lub benzyny. No jeszcze atomówki.

  4. Stasieq Says:

    Te wynalazki nie wejdą do społęcznego zastosowania dopóki rządzą nami syjoniści spod znaku PO.

  5. katie Says:

    yeah nice

  6. liczyrzepa Says:

    co by to dało ,tania eksploatacja, ano akcyza na paliwa płynne. rostowski z ryżym nałożyli by akcyze na toalety nawet te wygódki za stodołą.

  7. hst Says:

    Ten pomysł może przejść, jeśli fabryka będzie działała niezależnie. Ropa się powoli kończy więc takie rozwiązania będą teraz obserwowane. Oby się udało, bo rezultaty są naprawdę niezłe.

  8. kev Says:

    i tak nie przejdzie ten pomysł bo za tani a korporacje naftowe już o to zadbają.

  9. Tafor Says:

    Bardzo ciekawa propozycja.Jedno mnie nurtuje ile trzeba będzie zapłacić za taki pojazd?Gdyby cena była przystępna sam bym się skusił na coś takiego a szejkom mocno ucierpiałoby konto bankowe.

    • hst Says:

      Cena? Myślę że będzie ogromnym konkurentem dla aut na prąd lub hybryd. bo jednak te auta są dosyć drogie, ponieważ narazie konkurencja raczkuje.


Dodaj komentarz

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

WordPress.com Logo

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Twitter picture

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

Follow

Otrzymuj każdy nowy wpis na swoją skrzynkę e-mail.

Join 380 other followers

%d bloggers like this: