Glavna področja inženirskih raziskav vključujejo električna vozila, hibridna vozila in vozila na vodik. Vodikovo gorivo in druge splošno dostopne tehnologije za pridobivanje poceni energije strogo prepovedujejo svetovni naftni in industrijski monopoli. Vendar napredka ni mogoče ustaviti, zato nekatera podjetja in posamezni navdušenci še naprej ustvarjajo unikatna vozila.
Današnja tema pogovorov zadeva ravno pnevmatska vozila. Pnevmocar je kot nadaljevanje teme parni avto, ena izmed mnogih vej uporabe motorjev, ki delujejo zaradi tlačne razlike plinov. Mimogrede, parni stroj je dolgo pred pojavom prvega parnega stroja izumil James Watt, pred več kot dva tisoč leti, Heron Aleksandrijski. Idejo o Heronu je leta 1668 razvil in utelešil v majhnem vozičku Belgijec Ferdinand Verbist
Zgodovina nastanka avtomobila nam prinaša premalo informacij o uspešnih in neuspešnih poskusih izumiteljev, da kot motor uporabljajo preprost in poceni mehanizem. Na začetku so poskušali uporabiti silo velike vzmeti in silo vztrajnika. Ti mehanizmi so trdno uveljavili svoj položaj pri otroških igračah. Toda njihova uporaba kot polnomerni avtomobilski motor se zdi neresna. Kljub temu se takšni poskusi nadaljujejo in zdi se, da bo v bližnji prihodnosti nenavadni avtomobili se bodo lahko samozavestno kosali z avtomobili, opremljenimi z motorji z notranjim zgorevanjem.
Kljub navidezni nesmiselnosti tega področja dela na področju cestnega prometa ima pnevmatika veliko prednosti. To je izjemna preprostost in zanesljivost zasnove, njena trajnost in poceni... Ta motor je tiho in ne onesnažuje zraka. Očitno vse to privlači številne privržence tovrstnega prevoza.
Zamisel o uporabi stisnjenega zraka za pogon mehanizmov in vozil je nastala že davno in je bila patentirana v Veliki Britaniji leta 1799. Očitno je nastal iz želje po čim bolj poenostavitvi parnega stroja in izdelavi izjemno kompaktnega za uporabo v avtomobilu. Praktična uporaba 
letalski motor je bil predstavljen v Ameriki leta 1875. Zgradili so rudniške lokomotive, ki so vozile po stisnjenem zraku. Prvi osebni avtomobil z zračnim motorjem je bil prvič predstavljen leta 1932 v Los Angelesu.
S prihodom parnega stroja so ga izumitelji poskušali namestiti na "samovozeče vagone", vendar se je izkazal zajetni in težki parni kotel, ki ni primeren za to vrsto transporta.
Poskusili so uporabiti elektromotor in baterije za samovozna vozila in nekaj uspeha je bilo doseženega, toda motor notranje izgorevanje takrat se je izkazalo, da je izven konkurence. Zaradi močne konkurence med njim in parnim strojem je zmagal motor z notranjim zgorevanjem. 
Kljub številnim pomanjkljivostim ta motor še vedno prevladuje na številnih področjih človeškega življenja, vključno z vsemi vrstami prometa. O pomanjkljivostih motorja z notranjim zgorevanjem in potrebi po njegovi vredni zamenjavi se v znanstvenih krogih vse pogosteje govori in piše v različnih priljubljenih publikacijah, a vsi poskusi uvajanja novih tehnologij v masovna proizvodnja, so težko blokirani.
Inženirji in izumitelji ustvarjajo najbolj zanimive in obetavne motorje, ki lahko v celoti nadomestijo motor z notranjim zgorevanjem, a svetovni naftni in industrijski monopolisti s svojimi vzvodi preprečujejo opustitev motorja z notranjim zgorevanjem in uporabo novih, alternativnih virov energije. 
Kljub temu se poskusi ustvarjanja serijskega avtomobila brez motorja z notranjim zgorevanjem ali z njegovo delno, sekundarno uporabo nadaljujejo.
Indijsko podjetje Tata Motors se pripravlja na množično proizvodnjo majhnega mestnega avtomobila Tata AIRPOD, ki deluje na stisnjen zrak.
Američani za množično proizvodnjo pripravljajo tudi šestsedežni CityCAT, 
stisnjen zrak. Z dolžino 4,1 m. in širine 1,82 m., avto tehta 850 kilogramov. Lahko doseže hitrost do 56 km / h in prevozi razdaljo do 60 kilometrov. Kazalniki so glede na številne prednosti avtomobila in zelo nizke stroške zelo skromni, a za mesto dokaj znosni.
Vsakdo, ki ima v lasti avtomobil ali je povezan s cestnim prevozom, dobro ve, kako zapleteno je konstruktivno moderno avtomobilski motor notranje izgorevanje. Poleg tega, da je sam motor strukturno precej zapleten, zahteva sistem za doziranje in vbrizg goriva, sistem za vžig, zaganjalnik, hladilni sistem, dušilec zvoka, mehanizem sklopke, menjalnik in zapleten menjalnik.
Zaradi vsega tega je motor drag, nezanesljiv, kratkotrajen in nepraktičen. Sploh ne govorim o tem, da izpušni plini zastrupljajo zrak in okolje. 
Zračni motor je pravo nasprotje motorja z notranjim zgorevanjem. Je izredno preprost, kompakten, tih, zanesljiv in vzdržljiv. Po potrebi ga lahko namestite celo v kolesa avtomobila. Pomembna pomanjkljivost tega motorja, ki ne dovoljuje njegove brezplačne uporabe v vozilih, je omejena kilometrina od enega polnjenja.
Za povečanje dosega pnevmatskega avtomobila je treba povečati prostornino zračnih jeklenk in povečati zračni tlak v jeklenkah. Oba imata stroge omejitve glede dimenzij, teže in trdnosti jeklenk. Mogoče se bodo te težave nekoč rešile, toda za zdaj se uporabljajo tako imenovani hibridni pogonski sistemi.
Predlaga se zlasti uporaba motorja z notranjim zgorevanjem z majhno močjo za pnevmatski avtomobil, ki nenehno črpa zrak v delovne valje. Motor neprestano deluje, črpa zrak v jeklenke in ugasne šele, ko tlak v jeklenkah doseže največjo vrednost. Ta rešitev lahko znatno zmanjša porabo bencina, emisije ogljikovega monoksida in poveča doseg zračnega vozila. 
Takšna hibridna shema je univerzalna in je bila uspešno uporabljena, tudi na električnih vozilih. Edina razlika je v tem, da namesto jeklenke s stisnjenim zrakom električna baterija, namesto pnevmatskega motorja pa elektromotor. Motor z notranjim zgorevanjem z majhno močjo se vrti električni generator, ki napolni baterije, ki nato poganjajo elektromotorje.
Vsako bistvo hibridno vezje pri dopolnjevanju porabljene energije z motorjem z notranjim zgorevanjem. To omogoča uporabo manjše moči motorja. Deluje v najugodnejšem načinu in porablja manj goriva, kar pomeni, da oddaja manj strupene snovi. Zračni ali električni avtomobil dobi priložnost, da poveča število prevoženih kilometrov, ker se porabljena energija delno napolni neposredno med vožnjo. 
Med pogostimi postanki na semaforjih, med vožnjo po strmini in spustu po vlečnem motorju vlečni motor ne porablja energije in jeklenke ali akumulatorji so čisto napolnjeni. Med dolgimi postanki je bolje napolniti zaloge energije s standardne polnilnice.
Predstavljajte si, da ste prispeli na delo, avto je parkiran, motor pa še naprej deluje in dopolnjuje zaloge energije v valjih. Ali to ne bi izničilo vseh prednosti hibridnega avtomobila? Se bo izkazalo, da prihranki pri bencinu ne bodo tako pomembni, kot bi si želeli?
V dneh moje daljne mladosti sem razmišljal tudi o zračnem motorju za domači avto. Le smer mojega iskanja je bila kemijske narave. Želel sem najti snov, ki bi vstopila v silovito reakcijo z vodo ali drugo snovjo, medtem ko bi sproščala pline. Potem nisem našel ničesar primernega in ideja je bila za vedno opuščena.
Pojavila pa se je še ena ideja - zakaj ne bi uporabili vakuuma namesto visokega zračnega tlaka? Če je jeklenka s stisnjenim zrakom poškodovana ali zračni tlak preseže dovoljeno vrednost, je to polno njenega takojšnjega uničenja, kot je eksplozija. To ne ogroža vakuumskega valja, preprosto ga lahko sploščimo z atmosferskim tlakom.
Da bi dosegli visok tlak v jeklenki, približno 300 barov, je potreben poseben kompresor. Za doseganje vakuuma v jeklenki je dovolj, da v njej vstopi del navadne vodne pare. Ohlajena para se bo spremenila v vodo, ki se bo zmanjšala za 1600-krat in ... cilj je dosežen, dosežen je delni vakuum. Zakaj delno? Ker ne more vsak valj prenesti globokega vakuuma. 
Potem je vse preprosto. Da bi lahko avtomobil potoval čim dlje z enim valjem, v zračni motor ne sme dovajati zraka, temveč paro. Po končanem delu para prehaja skozi hladilni sistem, kjer se ohladi in spremeni v vodo, vstopi v vakuumski valj. To pomeni, da če se skozi motor spusti para, recimo 1600 cm3, bo v valj vstopila le 1 cm3 vode. Tako v vakuumski valj vstopi le majhna količina vode in trajanje njegovega delovanja se večkrat poveča.
Vrnimo se pa k našim pnevmatikam. Indijsko podjetje Tata Motors bo serijsko izdelalo kompaktni mestni avtomobil, ki deluje na stisnjen zrak. Družba trdi, da njihov zračni avtomobil z enim samim polnjenjem goriva lahko pospeši do 70 km / h in prevozi do 200 kilometrov.
Američani se nato pripravljajo tudi na serijsko proizvodnjo šestsedežnega pnevmatskega avtomobila CityCAT. Navedene značilnosti pomenijo, da bo avtomobil lahko pospešil do 80 km / h, doseg pa bo 130 km. V serijo naj bi uvedli tudi še en pnevmatik ameriškega podjetja MDI, majhen trosedež MiniCAT.
Številna podjetja zanimajo pnevmatike. Avstralija, Francija, Mehika in številne druge države so prav tako pripravljene začeti proizvajati ta nenavaden, a obetaven način prevoza. Motor z notranjim zgorevanjem bo še vedno moral zapustiti areno in se umakniti drugemu, enostavnejšemu in zanesljivejšemu motorju. Kdaj se bo to zgodilo, je težko reči, zagotovo pa se bo. Napredek ne more mirovati.
AIRPod, ki ga je oblikovalo francosko podjetje Motor Development International (MDI), poganja stisnjen zrak. Čeprav izhaja od leta 2009, je vsem dolgo (le z izjemo ljubiteljev okolja) dolgo vzbujal le spodoben nasmeh. Dejansko je sprva lahko obratoval le v toplih podnebjih: motor z zračnim propelerjem, razvit v začetku devetdesetih let, se ni zagnal, nizke temperature... Čeprav je že razvit sistem ogrevanja s stisnjenim zrakom, ki razširja geografijo aplikacije AIRPod, ga je mogoče kupiti le na Havajih (ZDA).
Road show
Spomladi leta 2015 je neodvisno podjetje ZPM (Zero Pollution Motor - "Zero Pollution Motor") v udarnem terminu ameriškega televizijskega kanala ABC izvedlo javni road-show - predstavitev, namenjena privabljanju vlagateljev (v ruščino dobesedno prevedeno kot "road show"). ZPM je od Francozov odkupil pravico do izdelave in prodaje novega modela AIRPod - doslej le na Havajih, izbranega kot "trg za lansiranje".
Projekt tovarne za proizvodnjo okolju prijaznih avtomobilov sta predstavila dva delničarja ZPM - slavni ameriški pevec Pat Boone (vrhunec njegove kariere je bil v petdesetih letih prejšnjega stoletja) in filmski producent Eitan Tucker ("Shrek", "Sedem let v Tibetu itd.). Potencialnim vlagateljem (tako imenovanim "poslovnim angelom") so ponudili 50% delnic ZPM za 5 milijonov dolarjev.
Vlagatelji se niso mudili z lupino. Hkrati je Robert Herjavets, ki je veljal za najbolj obetavnega izmed njih, lastnika in ustanovitelja kanadske informacijske družbe Herjavec Group, dejal, da ga prodaja AIRPod ne zanima v določeni državi, ampak v celotni ZDA. Tako se trenutno vodstvo ZPM pogaja s Francozi o razširitvi prodajnega ozemlja.
V večini držav sveta so avtomobili z motorji z notranjim zgorevanjem še vedno glavno prevozno sredstvo. V državah "zlate milijarde", kjer so zahteve po avtomobilih veliko višje, je položaj videti drugačen - tam avtomobili, ki jih poganja elektrika in druga alternativna goriva, postajajo zdaj vodilna smer v proizvodnji.
Vendar pa pojav električnega vozila kot novega standarda v avtomobilski industriji ni ustavil pobude znanstvenikov in razvijalcev novih vrst vozil.
V zadnjih dvajsetih letih so na svetu ustvarili veliko različnih prototipov avtomobilov: vodikovo gorivo, biogorivo, sončne celice itd. Vendar ni mogoče z gotovostjo trditi, da ima katera od teh možnosti resnične možnosti za konkurenco "tradicionalnim" bencinskim avtomobilom in električnim vozilom.
Tukaj je težava v tem, da sta vedno odločilni dejavnik preprostost in nizki stroški proizvodnje, in če je alternativna možnost nedonosna, potem vse druge njene prednosti niso več pomembne.
V takšnih razmerah imajo poskusi velikih avtomobilskih podjetij veliko večje možnosti za prepoznavnost in množično proizvodnjo. Primer tega je Air Hybrid, inovativna hibridna enota, sestavljena iz naprednega motorja z notranjim zgorevanjem in hidravličnega kompresorja, ki jo je zasnoval in izdelal PSA. Peugeot Citroen.
Ta francoski koncern se je skupaj s potencialom dveh znanih avtomobilskih podjetij lotil ustvarjanja novega tipa motorja, v katerem bi namesto električne energije uporabljali stisnjen zrak. Air Hybrid je bil uspešen zaključek naslednje faze programa podjetja, katerega namen je zmanjšati porabo goriva v avtomobilih znamke na rekordnih 2 litra na 100 kilometrov.
Revolucionarni Air Hybrid je, da lahko tak motor deluje v treh načinih hkrati - samo na stisnjen zrak, na bencin, pa tudi na zrak in bencin hkrati. Ena glavnih prednosti takšne rešitve je znatno zmanjšanje teže, ki je samo po sebi tudi pomemben dejavnik pri porabi goriva.
Hidravlični sistem ne samo tehta manj, ampak je tudi veliko cenejši za izdelavo kot tradicionalni sistem, ki vključuje polnilne baterije... Poleg tega je hidravlika bolj zanesljiva - z njo je veliko zapletenih elektronski sistemiki v navaden avto preveč in ki nadzorujejo vse - od zagona motorja do vgrajenega alkotesta.
Treba je opozoriti, da so vgrajeni profesionalni alkotesti, ki voznika preizkušajo pred zagonom motorja, priljubljena rešitev med mnogimi evropski proizvajalci avtomobilov.
Novo hibridni motor iz Peugeota Citroen sestavljajo bencinski motor, prilagojeni prenos epicikličnega tipa, kjer namesto električni motor uporabljen bo hidravlični kompresor.
V prototipu sta pod tlemi avtomobila nameščeni dve jeklenki s stisnjenim zrakom - ena z nizkim in druga z visokim tlakom.
Na stisnjenem zraku lahko tak avtomobil vozi s hitrostjo do 70 km / h, kar je optimalno za mestna potovanja. Ko morate povečati hitrost, lahko preklopite na bencinski motor, za izjemno pospeševanje pa motorji delujejo skupaj.
Pred nekaj leti se je po vsem svetu razširila novica, da bo indijsko podjetje Tata v serijo lansiralo vozilo s stisnjenim zrakom. Načrti so ostali načrti, vendar pnevmatski avtomobili očitno postal trend: vsako leto se pojavi več dokaj uspešnih projektov, Peugeot pa je leta 2016 nameraval na tekoči trak postaviti zračni hibrid. Zakaj so pnevmokarji nenadoma postali modni?
Vse novo je dobro pozabljeno staro. Tako so bili električni avtomobili konec 19. stoletja bolj priljubljeni kot njihovi bencinski kolegi, nato so preživeli stoletje pozabe in nato spet "vstali iz pepela". Enako velja za pnevmatsko opremo. Leta 1879 je francoski letalski pionir Victor Taten zasnoval A? roplane, ki naj bi se dvignil v zrak po zaslugi motorja na stisnjeni zrak. Model tega avtomobila je uspešno letel, čeprav v polna velikost letalo ni bilo zgrajeno.
Prednik zračnih motorjev vklopljen kopenski prevoz je postal še en Francoz Louis Mekarski, ki je razvil podobno pogonsko enoto za pariški in Nantesov tramvaj. V Nantesu so avtomobile preizkušali konec sedemdesetih let in do leta 1900 je imel Mekarski v lasti vozni park 96 tramvajev, kar dokazuje učinkovitost sistema. Nato je pnevmatski "vozni park" zamenjal električni, vendar je bil narejen začetek. Kasneje so se pnevmatske lokomotive znašle na ozkem področju široke uporabe - rudarstvu. Hkrati so se začeli poskusi v avtomobil vstaviti zračni motor. Toda do začetka 21. stoletja so bili ti poskusi osamljeni in niso bili vredni pozornosti.
Pros: ne škodljivih emisij, možnost polnjenja avtomobila doma, nizka cena zaradi enostavnosti konstrukcije motorja, možnost uporabe rekuperatorja energije (na primer stiskanje in nabiranje dodatnega zraka zaradi zaviranja avtomobila). Proti: nizka učinkovitost (5-7%) in gostota energije; potreba po zunanjem izmenjevalniku toplote, saj je motor z zmanjšanjem zračnega tlaka močno prehlajen; nizka zmogljivost pnevmatskih vozil.
Zračne ugodnosti
Pnevmatski motor (ali, kot pravijo, pnevmatski valj) pretvarja energijo zraka, ki se širi, v mehansko delo... Načeloma je podoben hidravličnemu. "Srce" zračnega motorja je bat, na katerega je pritrjena palica; okoli stebla je navita vzmet. Zrak, ki vstopa v komoro, z naraščajočim pritiskom premaga vzmetni upor in premakne bat. V fazi sprostitve, ko zračni tlak pade, vzmet vrne bat v prvotni položaj - in cikel se ponovi. Pnevmatski valj se lahko imenuje "motor z notranjim zgorevanjem".
Pogostejša membranska shema, kjer vlogo valja ima prilagodljiva membrana, na katero je pritrjena tudi palica z vzmetjo. Njegova prednost je v tem, da tako visoka natančnost prileganja gibljivih elementov ni potrebna, maziva, in tesnost delovne komore se poveča. Obstajajo tudi rotacijski (krilni) pnevmatski motorji - analogi Wankelovega motorja z notranjim zgorevanjem.
Drobni tri sedežni zračni avtomobil francoske MDI je bil predstavljen širši javnosti na Avtosalon v Ženevi 2009 leto. Ima pravico do gibanja po namenskih kolesarskih stezah in tega ne zahteva vozniško dovoljenje... Morda najbolj perspektivni pnevmatik.
Glavni prednosti zračnega motorja sta njegova prijaznost do okolja in nizki stroški "goriva". Pravzaprav so se zaradi neustreznosti pnevmatskih lokomotiv razširile v rudarskem poslu - pri uporabi motorja z notranjim zgorevanjem v zaprtem prostoru se zrak hitro onesnaži in močno poslabša delovne pogoje. Izpušni plini zračnega motorja so navaden zrak.
Ena od pomanjkljivosti pnevmatskega valja je razmeroma majhna gostota energije, to je količina proizvedene energije na enoto prostornine delovne tekočine. Primerjajte: zrak (pri tlaku 30 MPa) ima gostoto energije približno 50 kWh na liter, navadni bencin pa 9411 kWh na liter! To pomeni, da je bencin skoraj 200-krat učinkovitejši kot gorivo. Tudi ob upoštevanju ne prav velikega izkoristka bencinskega motorja na koncu "odda" približno 1600 kWh na liter, kar je precej višje od kazalnikov pnevmatskega valja. To omejuje vse kazalnike učinkovitosti zračnih motorjev in strojev, ki jih premikajo (doseg, hitrost, moč itd.). Poleg tega ima zračni motor relativno nizek izkoristek - približno 5-7% (v primerjavi z 18-20% pri motorju z notranjim zgorevanjem).
Pnevmatika XXI stoletja
Nujnost okoljskih problemov 21. stoletja je inženirje prisilila, da so se vrnili k že davno pozabljeni zamisli o uporabi pnevmatskega cilindra kot motorja za cestno vozilo. Pravzaprav je pnevmatski avto okolju prijaznejši kot celo električni avtomobil, katerega strukturni elementi vsebujejo škodljive snovi okolje snovi. Pnevmatski valj vsebuje zrak in nič drugega kot zrak.
Zato je bila glavna inženirska naloga pripeljati pnevmatiko v takšno obliko, da bi se lahko kosala z električnimi vozili operativne značilnosti in stroškov. V tem poslu je veliko pasti. Na primer problem dehidracije zraka. Če je v stisnjenem zraku vsaj kapljica tekočine, se bo zaradi močnega hlajenja, ko se delovna tekočina razširi, spremenila v led in motor se bo preprosto ustavil (ali celo zahteval popravilo). Običajni poletni zrak vsebuje približno 10 g tekočine na 1 m 3, pri polnjenju enega valja pa je treba za dehidracijo porabiti dodatno energijo (približno 0,6 kWh) - in ta energija je nenadomestljiva. Ta dejavnik zanika možnost visokokakovostnega polnjenja doma - opreme za dehidracijo ni mogoče namestiti in uporabljati doma. In to je le ena od težav.
Kljub temu se je tema zračnega avtomobila izkazala za preveč privlačno, da bi nanjo lahko pozabili.
S polnim rezervoarjem in polnjenjem zraka lahko Peugeot 2008 Hybrid Air prevozi do 1300 km.
V serijo?
Ena od rešitev za zmanjšanje pomanjkljivosti zračnega motorja je osvetlitev avtomobila. Dejansko mestni miniar ne potrebuje velike rezerve moči in hitrosti, ampak okoljska uspešnost v megalopolisu igrajo pomembno vlogo. Točno to so inženirji francosko-italijanske kuhinje motor Development International, ki je na avtomobilskem salonu v Ženevi leta 2009 svetu predstavil pnevmatski voziček MDI AIRpod in njegovo resnejšo različico MDI OneFlowAir. MDI se je začel "boriti" za pnevmatike že leta 2003, pri čemer je pokazal koncept Eolo Car, a le deset let kasneje so Francozi, ki so napolnili veliko izboklin, prišli do sprejemljive rešitve za tekoči trak.
MDI AIRpod je križanec med avtomobilom in motociklom, neposreden analog motoriziranega invalidskega vozička, "kot je bil pogosto imenovan v ZSSR. Zahvaljujoč zračnemu motorju s 5,45 konjskimi močmi lahko trikolesni subkompakt, ki tehta le 220 kg, pospeši do 75 km / h, njegov doseg pa je v osnovni različici 100 km oziroma v resnejši konfiguraciji 250 km. Zanimivo je, da AIRpod sploh nima volana - avtomobil nadzira krmilna palica. V teoriji lahko potuje tako po javnih cestah kot po kolesarskih stezah.
AIRpod ima vse možnosti za množično proizvodnjo, saj so v mestih z razvito kolesarsko strukturo, na primer v Amsterdamu, takšni avtomobili povpraševani. Eno polnjenje z zrakom na posebej opremljeni postaji traja približno eno minuto in pol, stroški potovanja pa znašajo približno 0,5 na 100 km - cenejših preprosto ni nikjer. Kljub temu je napovedano obdobje za serijsko proizvodnjo (pomlad 2014) že minilo in stvari še vedno obstajajo. Morda se bo MDI AIRpod na ulicah evropskih mest pojavil leta 2015.
Tekaški motocikel, ki ga je na šasiji Yamahe izdelal Avstralec Dean Benstead, lahko pospeši do 140 km / h in tri ure neprekinjeno vozi s hitrostjo 60 km / h. Zračni motor Angelo di Pietro tehta le 10 kg.
Drugi koncept predprodukcije je znameniti projekt indijskega velikana Tata, avtomobil MiniCAT. Projekt se je začel sočasno z AIRpodom, toda za razliko od Evropejcev so Indijanci v program vstavili običajni, polnopravni mikro avtomobil s štirimi kolesi, prtljažnikom in tradicionalno postavitvijo (pri AIRpodu upoštevajte, da potniki in voznik sedijo naslonjeni drug na drugega). Masa Tata je malo večja, 350 kg, največja hitrost - 100 km / h, rezerva moči - 120 km, torej MiniCAT kot celota izgleda kot avto, ne pa igrača. Zanimivo je, da se Tata ni ukvarjal z razvojem zračnega motorja iz nič, ampak je za 28 milijonov dolarjev pridobil pravice do uporabe MDI-jevega razvoja (kar je slednjemu omogočilo, da ostane na površju) in izboljšal motor za pogon večjega vozila. Ena od značilnosti te tehnologije je uporaba toplote, ki nastane pri ohlajanju zraka, ki se širi, za ogrevanje zraka pri polnjenju jeklenk.
Tata je prvotno načrtoval, da bo MiniCAT postavil na tekočo trak sredi leta 2012 in proizvedel približno 6000 enot na leto. Toda uvajanje se nadaljuje in serijska proizvodnja je odložena do boljših časov. Med razvojem je konceptu uspelo spremeniti ime (prej se je imenoval OneCAT) in dizajn, zato nihče ne ve, katera različica bo sčasoma naprodaj. Zdi se, da celo predstavniki Tata.
Na dveh kolesih
Lažje kot je vozilo na stisnjen zrak, bolj učinkovito je z vidika zmogljivosti in gospodarnosti. Logičen zaključek te izjave je, zakaj ne bi naredili skuterja ali motocikla?
Za to je poskrbel Avstralec Dean Benstead, ki je leta 2011 pokazal svetu motokros kolo O 2 Zasledovanje s pogonskim sklopom, ki ga je razvil Engineair. Slednji je specializiran za že omenjene rotacijske zračne motorje, ki jih je razvil Angelo di Pietro. Pravzaprav je to klasična postavitev Wankeli brez zgorevanja - rotor se sproži z dovajanjem zraka v komore. Benstede je prešel iz vzvratne v razvojno smer. Najprej je naročil motor Engineair, nato pa okoli njega zgradil motocikel, pri čemer je uporabil okvir in dele iz serijske Yamahe WR250R. Avto se je izkazal za presenetljivo energetsko učinkovitega: na eni bencinski črpalki prevozi 100 km in teoretično razvije največjo hitrost 140 km / h. Mimogrede, ti kazalniki presegajo kazalnike mnogih električni motocikel... Benstede je spretno igral na obliko balona in ga prilegal okvirju - to je prihranilo prostor; motor je dvakrat kompaktnejši kot njegov bencinski kolega, prosti prostor pa vam omogoča namestitev drugega valja, kar podvoji kilometrino motocikla.
Žal je O2 Pursuit ostal le igrača za enkratno uporabo, čeprav je bil nominiran za prestižno nagrado James Dyson Invention Award. Dve leti kasneje je Benstedovo idejo prevzel še en Avstralec Darby Bicheno, ki je po podobni shemi predlagal, da ne bi ustvaril motocikla, ampak povsem urbano vozilo, skuter. Njegov EcoMoto 2013 naj bi bil izdelan iz kovine in bambusa (brez plastike), vendar se ni presegel več kot upodobitve in načrti.
Poleg Benstedeja in Bichena je podoben avtomobil leta 2010 izdelal še Evin Yi Yan (njegov projekt se je imenoval Green Speed \u200b\u200bAir Motorcycle). Mimogrede, vsi trije oblikovalci so bili študentje Kraljevskega tehnološkega inštituta v Melbournu, zato so si njihovi projekti podobni, uporabljajo isti motor in ... nimajo možnosti za serijo, preostalo raziskovalno delo.
Leta 2011 športni avto Toyota Ku: Rin je postavil svetovni rekord v hitrosti za vozila s stisnjenim zrakom. Ponavadi pnevmatski avtomobili ne pospešijo do več kot 100-110 km / h, medtem ko je Toyotin koncept pokazal uradni rezultat 129,2 km / h. Zaradi "ostrenja" za hitrost je Ku: Rin z enim polnjenjem lahko prepotoval le 3,2 km, vendar več kot trikolesni enosedežni avtomobil ni bil potreben. Rekord je bil postavljen. Zanimivo je, da je bil pred tem rekord le 75,2 km / h in ga je v Bonnevillu postavil avtomobil Silver Rod, ki ga je poleti 2010 zasnoval Američan Derek McLeish.
Korporacije na začetku
Navedeno potrjuje, da imajo zračni avtomobili prihodnost, vendar najverjetneje ne v čista oblika". Kljub temu imajo svoje omejitve. Isti MDI AIRpod je padel popolnoma na vseh preskusih trčenja, saj njegova izjemno lahka zasnova ni omogočala ustrezne zaščite voznika in potnikov.
Toda uporaba pnevmatskih tehnologij kot dodatnega vira energije v hibridnem avtomobilu je povsem realna. V zvezi s tem je Peugeot napovedal, da bodo od leta 2016 nekateri križanci Peugeot 2008 izdelovali v hibridni različici, katere eden od elementov bo namestitev Hybrid Air. Ta sistem je bil razvit v sodelovanju z Boschom; njegovo bistvo je, da energija motorja z notranjim zgorevanjem ne bo shranjena v obliki električne energije (kot pri običajnih hibridih), temveč v jeklenkah s stisnjenim zrakom. Načrti pa so ostali načrti: trenutno namestitev ni nameščena na serijskih avtomobilih.
Peugeot 2008 Hybrid Air se bo lahko premikal z uporabo energije motorja z notranjim zgorevanjem, zraka napajalna enota ali njihove kombinacije. Sistem bo sam prepoznal, kateri vir je v dani situaciji učinkovitejši. Zlasti v urbanem ciklu se bo energija stisnjenega zraka uporabljala 80% časa - poganja hidravlično črpalko, ki vrti gred, ko je motor z notranjim zgorevanjem izključen. Celotna poraba goriva pri tej shemi bo do 35%. Pri delu na čistem zraku je največja hitrost vozila omejena na 70 km / h.
Koncept Peugeota je videti povsem izvedljiv. Glede na okoljske koristi lahko takšni hibridi v naslednjih petih do desetih letih povsem nadomestijo električne. In svet bo postal nekoliko bolj čist. Ali pa ne bo.
Skupina naših strokovnjakov se ukvarja z razvojem pnevmatskih pogonskih pogonov na področju njihove uporabe v cestni prevoz in v pogonih različnih delovnih strojev. V tej smeri so opravili veliko dela, a najprej lahko povemo nekaj besed o trenutnem svetovnem trendu v tej smeri dela.
Vozila na stisnjen zrak.
Indijski proizvajalec avtomobilov Tata raziskuje možnost ustvarjanja super okolju prijaznega lahkega transporta s stisnjenim zrakom, podpisal je sporazum s francosko družbo MDI, ki razvija okolju prijazno čisti motorjikot gorivo uporabljajte samo stisnjen zrak. Tata je pridobila pravice do teh tehnologij za Indijo in zdaj raziskuje, kje in kako jih je mogoče uporabiti. Tata že dolgo pripravlja javnost na okolju prijazen prevoz, ki je vse pogostejši v Indiji, kjer vlada pravi avtomobilski razcvet.
"Ta koncept je zelo zanimiv kot način vožnje z avtomobilom," pravi direktor. indijska družba Ravi Kant. Podjetje je iskalo priložnosti za uporabo tehnologije stisnjenega zraka za mobilne in stacionarne aplikacije, dodaja Kant.
In tu je še ena senzacija indijskih proizvajalcev. Začenjajo serijsko proizvodnjo Nano modela OneCAT, ki ne bo več imel bencinskega motorja, temveč motor na stisnjen zrak. Razglašena cena revolucionarne novosti je približno pet tisoč dolarjev. Pod Nanovim voznikovim sedežem je baterija, sovoznik pa sedi naravnost rezervoar za gorivo... Če avto napolnite z zrakom na kompresorski postaji, bo trajalo tri do štiri minute. "Črpanje" s pomočjo mini kompresorja, ki ga napaja vtičnica, traja tri do štiri ure. "Zračno gorivo" je razmeroma poceni: če ga pretvorimo v bencinski ekvivalent, se izkaže, da avto na 100 kilometrov porabi približno liter.
Okolju prijazen mikro tovornjak Engineer, Gator, prvo avstralsko vozilo na stisnjen zrak, ki je vstopilo v resnično komercialno uporabo, je pred kratkim začel službovati v Melbournu. Nosilnost tega vozička je 500 kg. Prostornina zračnih jeklenk je 105 litrov. Kilometrina na eni bencinski črpalki - 16 km. V tem primeru točenje goriva traja nekaj minut. Medtem ko bi polnjenje podobnega električnega vozila iz omrežja trajalo ure. Poleg tega so akumulatorji dražji od jeklenk, veliko težji od njih in so onesnaževalci okolja po koncu vira in med obratovanjem.
Tovrstni avtomobili že delujejo v golf klubih. Za premikanje igralcev po igrišču boljše sredstvo ni mogoče najti, ker v vlogi izpušni plini zračni avto ima še vedno isti zrak.
Zamisel o pnevmatskem pogonu je preprosta - avtomobila ne poganja mešanica bencina, ki gori v valjih motorja, temveč močan pretok zraka iz jeklenke (tlak v jeklenki je približno 300 atmosfer). Ti avtomobili nimajo rezervoarjev za gorivo, baterij ali sončnih celic. Ne potrebujejo vodika, dizelskega goriva ali bencina. Zanesljivost? Da, skoraj ni kaj za zlomiti.
Tako lahko uredite vožnjo osebnega avtomobila po sistemu Di Pietro. Dva rotacijska zračna motorja, po en na kolo. In nobenega menjalnika - navsezadnje zračni motor takoj odda največji navor - tudi v mirujočem stanju in se zavrti do povsem spodobnih vrtljajev, zato ne potrebuje posebnega menjalnika s spremenljivim prestavnim razmerjem. No, preprostost zasnove je še en plus za celotno idejo.
Zračni motor ima tudi eno pomembnejšo prednost: praktično ne zahteva profilakse, običajna kilometrina med dvema pregledoma ni manjša od 100 tisoč kilometrov.
Velik plus pnevmatskega avtomobila je, da olja praktično ne potrebuje - liter "maziva" zadostuje za motor na 50 tisoč kilometrov (za običajni avtomobil bo treba približno 30 litrov olja). Ni potrebe po pnevmatskem avtomobilu in klimatski napravi - zrak, ki ga izčrpa motor, ima temperaturo od nič do petnajst stopinj Celzija. To je povsem dovolj za hlajenje kabine, kar je pomembno za vročo Indijo, kjer nameravajo izdelati avto.
Države morajo zgraditi model CityCAT. To je šestsedežni osebni avtomobil z velikim prtljažnikom. Teža avtomobila bo 850 kilogramov, dolžina - 4,1 m, širina - 1,82 m, višina - 1,75 m. Ta avto bo lahko v mestu prevozil do 60 kilometrov le z enim stisnjenim zrakom in lahko pospešil do 56 kilometrov na uro.
Štiri valje iz ogljikovih vlaken s kevlarno lupino, dolge 2 in s premerom četrt metra, ki se nahajajo pod dnom, vsebujejo 400 litrov stisnjenega zraka pod pritiskom 300 barov. Visokotlačni zrak se v njih črpa na posebnih kompresorskih postajah ali pa ga proizvaja vgrajeni kompresor, ko je priključen na standardno 220-voltno električno omrežje. V prvem primeru polnjenje traja približno 2 minuti, v drugem pa približno 3,5 ure. Poraba energije v obeh primerih znaša približno 20 kWh, kar je po trenutnih cenah električne energije enako stroškom enega litra in pol bencina. Avtomobil s stisnjenim zrakom ima pred električnim avtomobilom številne prednosti: veliko lažji, polni se dvakrat hitreje in ima podobno rezervo moči.
Pnevmatični taksi CityCAT in MiniCAT podjetja Motor Development International.
Oblikovalci zračnih motorjev v MDI so izračunali splošno učinkovitost verige rafinerij in avtomobilov za tri načine vožnje - bencinski, električni in zračni. In izkazalo se je, da je izkoristek zračnega pogona 20 odstotkov, kar je več kot dvakrat večja učinkovitost od standardne bencinski motor in enkrat in pol - izkoristek električnega pogona. Poleg tega je ekološko ravnovesje videti še boljše, če uporabljate obnovljive vire energije.
Medtem pa je po navedbah družbe MDI samo v Franciji več kot 60 tisoč prednaročil za zračno vozilo... Avstrija, Kitajska, Egipt in Kuba nameravajo zgraditi obrate za svojo proizvodnjo. Oblasti mehiške prestolnice so za nov izdelek pokazale veliko zanimanje: kot veste, je Mexico City eno najbolj onesnaženih metropolitanskih območij na svetu, zato nameravajo mestni očetje čim prej nadomestiti vseh 87 tisoč bencinskih in dizelskih taksijev z okolju prijaznimi francoskimi avtomobili.
Analitiki menijo, da lahko avtomobil s stisnjenim zrakom, ne glede na to, kdo ga je ustvaril (Tata, Engineair, MDI ali drugi), zasede prazno tržno nišo, kot so električna vozila, ki so že bila razvita ali pa jih preizkušajo le drugi proizvajalci.
Pnevmatski pogon, prednosti in slabosti. Sklepi na podlagi dela naših strokovnjakov
Pnevmatska vozila - ta tema pravzaprav ni tako obetavna, kot o njej pravijo indijski, francoski ali ameriški "strokovnjaki", čeprav ni brez nekaterih prednosti.
Sam pnevmatski pogon ne reši težav z gorivom. Dejstvo je, da je oskrba s stisnjenim zrakom zelo majhna in tak pogon lahko učinkovito reši težava z gorivom samo za nekatere vrste avtomobilov: osebni in tovorni mini avtomobili, viličarji in najlažji mestni avtomobili (na primer posebni taksiji). In nič več, če govorimo o čisto pnevmatskem, ne hibridnem pogonu (hibridni pogon je vzporedna, a povsem ločena tema).
Pri razvoju pnevmatskega pogona stroja se morate ukvarjati ne z zračnim motorjem, temveč s pnevmatskim pogonom - cel sistem, v katerem je zračni motor samo del... Dober pnevmatski pogon mora vključevati več ločenih komponent:
1. Dejanski pnevmatski motor je batni ali rotacijski večmodalni motor (po možnosti originalne izvedbe), ki zagotavlja visok in spremenljiv specifični potisk (navor) pri kateri koli hitrosti in hkrati ohranja konstantno visok volumetrični izkoristek (80-90%).
2. Sistem za pripravo vstopa stisnjenega zraka v valje motorja, ki zagotavlja samodejno nastavitev tlaka, doziranja in faziranja delov zraka, usmerjenih v valje motorja.
3. Avtomatska enota za nadzor obremenitve in hitrosti pnevmatskega vozila - krmili pnevmatski motor in sistem za pripravo dovoda stisnjenega zraka v cilindre v skladu z zahtevami upravljavca stroja glede hitrosti njegovega gibanja in obremenitve na pnevmatskem pogonu.
Takšen pnevmatski pogon ne bo imel stalnih lastnosti. Vse njegove značilnosti - moč, navor, hitrost vrtenja - se samodejno spremenijo iz nič na največ, odvisno od delovnih pogojev in obremenitve, ki jo je treba premagati. Poleg tega ima lahko reverzibilnost giba in pnevmatski mehanizem prisilnega zaviranja tipa retarderja.
Šele tako integriran pristop k reševanju problema pnevmatskega pogona bo omogočil, da bo čim bolj učinkovit, izjemno varčen in ne zahteva uporabe različnih pomožnih sistemov, na primer sklopke ali menjalnika. Prav tako lahko poveča učinkovitost pnevmatskega sistema za 15-30% v primerjavi s svetovnimi analogi.
Za pilotni stroj s pnevmatskim pogonom je najbolje uporabiti viličar, posebej zasnovan za to. Ta stroj se bo lahko pokazal tako v gibanju kot v delu. Pri viličarju je lažje izdelati soočene plošče kot izdelati karoserijo avtomobila, poleg tega pa je viličar bistveno težak stroj in teža jeklenih jeklenk za stisnjen zrak ne bo motila, lahke jeklenke iz kevlarjevih ogljikovih vlaken pa bodo v prvi fazi dela stale več kot celotni stroj. Svoje vlogo bo imelo tudi dejstvo, da bomo lahko uporabljali posamezne enote stroja iz serijskih dvigal, kar bo delo pospešilo.
Poleg tega je viličar eden redkih strojev, ki ga je smiselno izdelati s pnevmatskim pogonom, še posebej kot prototip.
Takšen stroj s pnevmatskim pogonom ima nekaj prednosti pred dizelskimi in električnimi kolegi: - med serijsko proizvodnjo bo v proizvodnji cenejši, - oskrba z energijo v jeklenkah je podobna oskrbi z energijo v baterijah električnega viličarja, - čas polnjenja jeklenk je nekaj minut in čas polnjenja baterij - 6-8 ur, - pnevmatski pogon je praktično neobčutljiv na spremembe temperature zunanjega zraka - ko temperatura naraste na + 50 °, se zaloga energije poveča za 10% in z nadaljnjim zvišanjem temperature okolja se zaloga energije pnevmatskega pogona samo poveča brez škodljivih učinkov (kot dizelski motor, ki je nagnjeno k pregrevanju). Ko temperatura pade na -20 °, se zaloga energije pnevmatskega pogona zmanjša za 10% brez kakršnih koli drugih škodljivih vplivov na njegovo delovanje, medtem ko se bo zaloga energije električnih baterij zmanjšala za 2-krat in dizelski motor se v takem hladnem vremenu morda ne bo zagnal. Ko temperatura okolice pade na -50 °, akumulatorji in dizelski motorji praktično ne delujejo brez posebnih sprememb, pnevmatski pogon pa izgubi le približno 25% svoje energetske zaloge. - takšen pnevmatski pogon lahko zagotavlja veliko širši obseg vlečne hitrosti kot vlečni elektromotorji električnih viličarjev ali pretvorniki navora dizelskih tovornjakov.
Infrastrukturo za polnjenje in servisiranje pnevmatsko gnanih strojev je mogoče ustvariti veliko lažje kot podobna infrastruktura za običajne stroje.
Pnevmatsko polnjenje ne zahteva dostave in predelave goriva - je okrog nas in je popolnoma brezplačno. Potrebno je le napajanje.
Točenje pnevmatik v vsakem domu je povsem resnično, le stroški polnjenja pnevmatik doma bodo nekoliko višji kot v glavni pnevmatski postaji.
Kar zadeva polnjenje pnevmatskega avtomobila pri zaviranju ali premikanju navzdol (tako imenovana rekuperacija energije), je to iz tehničnih razlogov zelo težko ali ekonomsko nerentabilno.
Problem rekuperacije energije v pnevmatskih vozilih je veliko težje rešiti kot pri električnih vozilih.
Če se energija obnovi (z zaviranjem vozila ali njegovim zaviranjem med vožnjo navzdol) s pomočjo generatorja in kompresorja, potem je rekuperacijska veriga veliko daljša: generator - baterija - pretvornik - elektromotor - kompresor. V tem primeru mora biti moč rekuperatorja (rekuperacijski sistem kot celota in vsi njegovi sestavni deli posebej) približno polovica moči pnevmatskega motorja stroja.
V pnevmatskem vozilu je mehanizem za rekuperacijo energije veliko bolj zapleten in dražji kot pri električnem vozilu. Dejstvo je, da generator električnega vozila, povezan z rekuperacijo energije, ne glede na način zaviranja avtomobila, akumulatorjem vrača energijo s stabilno napetostjo. V tem primeru je trenutna moč odvisna od načina zaviranja in ne igra posebne vloge pri polnjenju baterije. Ta postopek je zelo težko zagotoviti v pnevmatskem pogonu.
Pri rekuperaciji energije pnevmatskega pogona je analog napetosti tlak, analog trenutne moči pa zmogljivost kompresorja. Obe količini sta različni, odvisno od načina zaviranja.
Da bi bilo bolj jasno, do rekuperacije ne bo prišlo, če je tlak v jeklenkah 300 atmosfer in kompresor v izbranem načinu zaviranja ustvari le 200 atmosfer. Hkrati način zaviranja izbere voznik posebej v vsakem posameznem primeru in se prilagodi voznim razmeram in ne učinkovitemu delovanju rekuperatorja.
Pri rekuperaciji energije v zračnih vozilih obstajajo še druge težave.
Torej se pnevmatski pogon lahko precej omejeno uporablja pri razvoju zelo ozkega nabora majhnih avtomobilov - enakih dostavnih vozičkov, lahkih mestnih in klubskih mini avtomobilov.
Model odprtega mikro avtomobila ali mikro tovornega vozila, ki deluje na stisnjen zrak. Idealno vozilo za majhna mesta in vasi v vročem podnebju. Popolnoma čist izpuh - čist hladen zrak, ki ga lahko usmerite v mikroklimo za potnike. Zelo ekonomičen avtomatiziran pnevmatski pogon njegovega giba zagotavlja največjo učinkovitost in avtomatizacijo nadzora gibanja, ne glede na spremembe velikosti zunanje obremenitve - odpornosti proti gibanju. Prvotni pnevmatski motor s spremenljivim navorom ne potrebuje menjalnika. Učinkovitost tega pnevmatskega pogona je za 20% večja od učinkovitosti obstoječih podobnih pnevmatskih pogonov drugih razvijalcev in je čim bližje teoretični meji porabe energije, shranjene v stisnjenem zraku v jeklenkah stroja.
