Энергетическое пространство www.energospace.ru
Смотрите также
Дизельные электростанции
Источники электроснабжения коттеджей, торговых и бизнес-центров, строительных площадок, аэропортов и предприятий.
Газовые электростанции
Могут поставляться в комплекте с оборудованием, необходимым для утилизации тепловой энергии.
«    Июнь 2008    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 
Первая страница » Новости » Без электричества: пневматические автомобили
 

Без электричества: пневматические автомобили

18 июня 2008 | Просмотров: 1491 | Высказать мнение | Распечатать

Без электричества: пневматические автомобилиГибридные автомобили прочно закрепились на рынке (пока, в основном, в США и Японии) и наверняка будут распространяться все шире.

Из-за распространенности бензино-электрического гибридного привода его часто считают и единственно возможным. Все производимые ныне серийно гибридные автомобили используют силовые установки, состоящие из двигателя внутреннего сгорания, системы рекуперации энергии торможения, аккумулятора и электродвигателя. Энергия торможения в этом случае не рассеивается полностью в виде тепла, а частично превращается в электричество, которое запасается в аккумуляторе и приводит в действие электромотор. В результате удается сократить расход топлива, особенно в городском цикле с частыми торможениями.

Однако хранить запасенную энергию можно и в другой форме - в виде энергии сжатого воздуха, в гидроаккумуляторе или с помощью маховика. Разработкой гибридных автомобилей с такими нетрадиционными системами хранения энергии весьма интенсивно разрабатывают как небольшие фирмы, так и крупные компании. О нескольких подобных разработках и пойдет речь дальше.

Воздух

Воздушные или пневматические гибриды обещают стать перспективной заменой малым и средним легковым электрическим гибридам. Разработкой двигателей на сжатом воздухе и машин на их основе занимаются по всему миру как исследовательские организации, так и инженерные фирмы, причем пока наиболее заметны разработки небольших компаний.

Преимущество пневматических гибридов заключается в том, что они, в отличие от электрогибридов, не требуют установки вспомогательного двигателя. Вместо этого пневматические автомобили используют модифицированный вариант обычного четырехтактного мотора. Но если в стандартном бензиновом двигателе все четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск осуществляются в каждом из цилиндров, то в "воздушных" моторах такты распределяются между парой цилиндров. В одном из них - компрессионном - происходит впуск и сжатие воздуха, в во втором - главном - рабочий ход и выхлоп. Сжатый воздух поступает из компрессионного цилиндра в главный через перепускной канал и систему клапанов.

В работе такого двигателя есть два интересных момента. Во-первых, рабочий ход может осуществляться как за счет расширения предварительно сжатого воздуха, так и за счет сгорания топлива, как в обычном двигателе внутреннего сгорания. Во-вторых, разделение тактов между парой цилиндров не приводит к удвоению их числа в двигателе, как можно было бы предположить. Дело в том, что в таком двигателе рабочий ход главного цилиндра происходит каждый оборот вала (также как в двухтактном моторе), а не через оборот, как в обычном четырехтактном двигателе.

Достаточно подробное описание одного из таких двигателей можно найти на сайте американской фирмы Scuderi. Мотор Scuderi предусматривает использование сжатого воздуха в сочетании с обычным топливом и пока находится на стадии разработки. На прошедшей в начале мая в Штудгарте выставке Engine Expo была показана его модель (участие в выставке компании подробно осветила в своем блоге). Основываясь на результатах компьютерного моделирования, в Scuderi утверждают, что реальный двигатель обеспечит прирост топливной экономичности в 15-30% по сравнению с обычными бензиновыми моторами, а кроме того за счет снижения пиковых температур удастся на 50-80% сократить выбросы оксидов азота.

Важной чертой гибридных автомобилей является не просто использование "двойного" силового агрегата, а наличие средств рекуперации и сохранения энергии, чаще всего системы рекуперативного торможения. В электрических гибридах при торможении электродвигатель работает в режиме генератора, заряжая аккумулятор. В случае пневматических гибридов рекуперация кинетической энергии также возможна за счет использования двигателя в качестве воздушного компрессора.

Например, еще в 2003 году такую систему предложили в Калифонийском университете в Лос-Анджелесе при участии специалистов Ford. Силовая установка помимо шестицилиндрового "воздушного" двигателя включает резервуар для сжатого воздуха и модифицированную тормозную систему. Работает такой привод в четырех режимах. Во время торможения мотор работает в режиме компрессора, сжимая воздух и заправляя им резервуар. При полной остановке машины двигатель отключается, а пуск затем осуществляется на сжатом воздухе. После первоначального разгона двигатель переключается в режим со сжиганием топлива. Важным преимуществом такой схемы перед электрической авторы считают минимальную прибавку в массе автомобиля. Гибридный двигатель-компрессор по массе не отличается от стандартного мотора, а резервуар для воздуха весит не более 30 кг, тогда как аккумулятор и вспомогательный электромотор весят существенно больше.

Без электричества: пневматические автомобилиНо дальше всех в создании пневмомобиля продвинулась французская фирма MDI, разработавшая целую серию пневматических двигателей и автомобилей на их основе. Первый двигатель, работающий на сжатом воздухе, в MDI создали еще в 1996 году, а двумя годами позже были проведены испытания такси с пневмоприводом. С тех пор двигатели MDI подверглись ряду усовершенствований. В 2004 году появилось семейство моторов "Тип 41", в которые 2005 году была внедрена технология "активной камеры" (подробности компания не раскрывает), позволившая дополнительно повысить КПД мотора.

Нынешнее поколение двигателей MDI использует "активную камеру" в сочетании с одним или несколькими модулями из двух оппозитных цилиндров. Модули объединяются в блоки по четыре или шесть цилиндров и могут использовать как чисто воздушный привод, так и сжигать топливо, что позволяет получать моторы мощностью от 4 до 75 л.с.

Предполагается, что чисто пневматический режим должен использоваться в городах, так как обеспечивает нулевые выбросы вредных веществ в атмосферу. В загородных поездках использование горючего позволяет увеличить запас хода, при этом расход топлива и количество выбросов остаются минимальными.

Из-за небольшой мощности двигатели MDI пока подходят только для легких автомобилей. В компании уже разработали несколько серий таких машин. Часть из них в начале 2008 года демонстрировалась на автосалоне в Нью-Йорке. Самые компактные автомобильчики OneCAT должны найти применение в развивающихся странах, а также использоваться для перевозки людей и небольших грузов в парках, на стадионах и т.п. В зависимости от модификации OneCAT будет стоить 3500-5300 евро.

Без электричества: пневматические автомобилиГородской трехместный автомобильчик MiniCAT стоит заметно дороже - 9200 евро, а по классу ближе всего, пожалуй, к "Смарту". Самый большой из пневмомобилей MDI - CityCAT 2 рассчитан на шестерых пассажиров в вариантах кузова седан, универсал и минивэн или трех пассажиров и груз объемом 3 м? (масса груза не уточняется) в кузове пикап. В варианте с самым мощным 75-сильным пневмобензиновым мотором CityCAT 2 сможет разгоняться до 155 км/ч, а запас хода по шоссе будет достигать 1350 км в режиме сжигания топлива и 60 км в городе в чисто пневматическом режиме. Кроме того, MDI предлагает использовать свои пневмомоторы в городских автобусах-поездах (из-за небольшой мощности мотор ставится в каждый вагончик), промышленных генераторах и спецтехнике вроде компактных погрузчиков.

Для заправки машин воздухом MDI предлагает два метода: использование встроенного электрического компрессора, а затем и создание сети специальных воздушных заправок, на которых сжатый воздух может храниться, например, выдаваться компрессорами по мере необходимости или храниться в подземных резервуарах.

В настоящее время MDI готовится к началу серийного производства своих пневмомобилей. Лицензию на их производство уже приобрела индийская компания Tata Motors, которая, по данным журнала Popular Mechanics, будет выпускать первую версию машины CityCAT. В 2010 году MDI планирует начать продажи своих машин и в США. Для этого была создана компания Zero Pollution Motors. Кроме того, MDI участвует в конкурсе Automotive X-prize.

В дальнейших планах MDI разработка более мощных двигателей (до 200 л.с.) для использования в грузовиках и автобусах.

Иван Карташев

Computerra.ru

Автономное и гарантированное электропитание

 (голосов: 3)
   

Другие новости по теме:

Чтобы каждый раз не вводить свое имя и адрес, зарегистрируйтесь или войдите на сайт под своим именем.

Оставить коментарий

Запуск коллайдера опять отложен из-за новых неполадок
Обнаруженные на Большом адронном коллайдере неполадки - нарушения герметичности в двух секторах ускорителя - заставили вновь поменять график работ и отложить повторный запуск БАКа до середины ноября, сообщает Европейская организация ядерных исследований (ЦЕРН).
Гидроэнергетики удвоили полезный объем воды Ирганайского водохранилища
14 июля 2009 года в 0 ч. 00 мин. отметка водохранилища Ирганайской ГЭС перевалила 540 метров над уровнем Балтийского моря, являющегося общепринятым базовым мерилом для всех гидросооружений на территории России, сообщили порталу EnergyLand.info в пресс-службе ОАО «РусГидро».
Проект e4ships: топливные элементы на судах
В Германии стартовала инициатива e4ships, цель которой состоит в разработке и испытании инновационных электроприводов с питанием от водородного топливного элемента для водного транспорта.
«Московские кабельные сети» выполнили план ремонтов за 6 месяцев
В рамках подготовительных работ к осенне-зимнему периоду и прохождения максимума нагрузок 2009-2010 годов филиал ОАО «МОЭСК» - «Московские кабельные сети» – ведут работу по подготовке электрооборудования и объектов к безопасному функционированию зимой.
Европе надо сильно постараться, чтобы избавиться от привычки к российскому газу
Комиссар ЕС по энергетике Андрис Пиебалгс уверяет, что долгосрочное планирование, которым теперь занимается Еврокомиссия, означает, что если «Газпром» вновь перекроет краны, на континенте хватит природного газа на всех.
Все новости →
Свидетельство о регистрации средства массовой информации № ФС77-29720.
При полном или частичном использовании материалов ссылка на "Энергетическое пространство" обязательна.
  Rambler's Top100