Thiết bị ổ đĩa >

Động cơ khí nén (động cơ không khí)

Động cơ khí nén hay còn gọi là động cơ khí nén là thiết bị chuyển đổi năng lượng của khí nén thành năng lượng công việc cơ khí. Theo nghĩa rộng, hoạt động cơ học của động cơ không khí được hiểu là chuyển động tuyến tính hoặc chuyển động quay - tuy nhiên, động cơ không khí tạo ra chuyển động tịnh tiến tuyến tính thường được gọi là xi lanh khí, và khái niệm "động cơ không khí" thường gắn liền với chuyển động quay của trục . Ngược lại, động cơ không khí quay được chia thành lưỡi (hay còn gọi là tấm) và piston theo nguyên lý hoạt động - Parker sản xuất cả hai loại.

Chúng tôi nghĩ rằng nhiều khách truy cập vào trang web của chúng tôi cũng không kém phần quen thuộc với chúng tôi về động cơ không khí là gì, chúng là gì, cách chọn chúng và các vấn đề khác liên quan đến các thiết bị này. Những du khách như vậy có thể muốn đi thẳng tới thông tin kĩ thuật về động cơ khí nén chúng tôi cung cấp:

• Dòng P1V-P: piston hướng tâm, 74...228 W
• Dòng P1V-M: dạng tấm, 200...600 W
• Dòng P1V-S: dạng tấm, 20...1200 W, thép không gỉ
• Dòng P1V-A: dạng tấm, 1.6...3.6 kW
• Dòng P1V-B: dạng tấm, 5.1...18 kW

Đối với những du khách không quá quen thuộc với động cơ không khí, chúng tôi đã chuẩn bị một số thông tin cơ bản về chúng có tính chất tham khảo và lý thuyết mà chúng tôi hy vọng có thể hữu ích cho ai đó:

Động cơ không khí đã tồn tại khoảng hai thế kỷ và hiện được sử dụng rộng rãi trong thiết bị công nghiệp, dụng cụ cầm tay, trong ngành hàng không (khi mới bắt đầu) và một số lĩnh vực khác.

Ngoài ra còn có các ví dụ về việc sử dụng động cơ khí nén trong thiết kế ô tô hoạt động trên khí nén- đầu tiên là vào buổi bình minh của ngành công nghiệp ô tô vào thế kỷ 19, và sau đó là trong thời kỳ có mối quan tâm mới về “phi dầu mỏ” động cơ ô tô kể từ những năm 80 của thế kỷ 20 - tuy nhiên, thật không may, loại ứng dụng thứ hai dường như vẫn không có triển vọng.

Các “đối thủ” chính của động cơ không khí là xe máy điện, được cho là sẽ được sử dụng trong cùng lĩnh vực với động cơ khí nén. Có thể lưu ý những ưu điểm chung sau đây của động cơ khí nén so với động cơ điện:
- động cơ khí nén chiếm ít không gian hơn động cơ điện tương ứng với các thông số cơ bản của nó
- Động cơ khí nén thường nhẹ hơn động cơ điện tương ứng vài lần
- động cơ khí nén có thể chịu được mà không gặp vấn đề gì nhiệt độ cao, rung động mạnh, sốc và các tác động bên ngoài khác
- hầu hết các động cơ không khí hoàn toàn phù hợp để sử dụng trong khu vực nguy hiểm và được chứng nhận ATEX
- Động cơ khí nén có khả năng khởi động/dừng tốt hơn nhiều so với động cơ điện
- Bảo dưỡng động cơ khí nén dễ dàng hơn nhiều so với động cơ điện
- Động cơ khí nén có khả năng đảo chiều tiêu chuẩn
- nói chung, động cơ khí nén có độ tin cậy cao hơn nhiều so với động cơ điện - do thiết kế đơn giản và số lượng bộ phận chuyển động ít

Tất nhiên, bất chấp những ưu điểm này, việc sử dụng động cơ điện thường tỏ ra hiệu quả hơn cả về mặt kỹ thuật và kinh tế; tuy nhiên, khi sử dụng bộ truyền động khí nén, điều này thường là do một hoặc nhiều ưu điểm của nó được liệt kê ở trên.

Nguyên lý hoạt động và thiết kế của động cơ khí cánh gạt

Nguyên lý hoạt động của động cơ gió cánh gạt
1 - vỏ rôto (xi lanh)
2 - rôto
3 - lưỡi dao
4 - lò xo (đẩy lưỡi dao)
Mặt bích 5 đầu có vòng bi

Chúng tôi cung cấp hai loại động cơ không khí: động cơ piston và cánh gạt; đồng thời, cái sau đơn giản hơn, đáng tin cậy hơn, tiên tiến hơn và do đó được phổ biến rộng rãi. Ngoài ra, chúng thường nhỏ hơn động cơ không khí piston, giúp chúng dễ lắp đặt hơn trong vỏ nhỏ gọn của các thiết bị sử dụng chúng. Nguyên lý hoạt động của động cơ điện cánh gạt gần như trái ngược với nguyên lý hoạt động của máy nén cánh gạt: trong máy nén, vòng quay được cung cấp (từ động cơ điện hoặc động cơ điện). đốt trong) trên trục gây ra sự quay của rôto với các cánh di chuyển ra khỏi rãnh của nó, và do đó làm giảm số lượng buồng nén; trong động cơ không khí, khí nén được cung cấp cho các cánh quạt, làm cho rôto quay - nghĩa là năng lượng của khí nén được chuyển thành công cơ học trong động cơ không khí ( chuyển động quay trục).

Một động cơ không khí có cánh bao gồm một vỏ hình trụ trong đó một rôto được đặt trên các ổ trục - hơn nữa, nó không được đặt trực tiếp vào tâm của khoang mà lệch so với khoang sau. Dọc theo toàn bộ chiều dài của rôto, các rãnh được cắt để lắp các lưỡi làm bằng than chì hoặc vật liệu khác vào. Các lưỡi dao được đẩy ra khỏi các rãnh rôto nhờ tác động của lò xo, ép vào thành vỏ và tạo thành một khoang - buồng làm việc - giữa các bề mặt của chúng, vỏ và rôto.

Khí nén được cung cấp vào đầu vào của buồng làm việc (nó có thể được cung cấp từ cả hai phía) và đẩy các cánh rôto, từ đó làm cho cánh sau quay. Khí nén đi qua khoang giữa các tấm và bề mặt của vỏ và rôto đến cửa thoát, qua đó nó được thải vào khí quyển. Trong động cơ không khí cánh gạt, mô-men xoắn được xác định bởi diện tích bề mặt của cánh quạt tiếp xúc với áp suất không khí và mức áp suất đó.

Làm thế nào để chọn một động cơ khí nén?

N	tốc độ
M	mô-men xoắn
P	quyền lực
Q	Tiêu thụ SJW
	Chế độ hoạt động có thể
	Chế độ vận hành tối ưu
	Độ mài mòn cao (không phải luôn luôn)

Đối với mỗi động cơ không khí, có thể vẽ đồ thị thể hiện sự phụ thuộc của mô men xoắn M và công suất P, cũng như mức tiêu thụ khí nén Q, vào tốc độ quay n (một ví dụ được hiển thị trong hình bên phải).

Nếu động cơ chạy không tải hoặc quay tự do không tải trên trục đầu ra, nó sẽ không tạo ra công suất. Thông thường, công suất tối đa được phát huy khi động cơ giảm tốc độ xuống khoảng nửa chừng. tốc độ tối đa Vòng xoay.

Về mô men xoắn, ở chế độ quay tự do cũng bằng không. Ngay sau khi động cơ bắt đầu phanh (khi xuất hiện tải), mô-men xoắn bắt đầu tăng tuyến tính cho đến khi động cơ dừng lại. Tuy nhiên, không thể chỉ ra giá trị chính xác của mômen khởi động - vì lý do là các cánh quạt (hoặc pít-tông của động cơ không khí pít-tông) có thể ở các vị trí khác nhau khi dừng hẳn; Luôn chỉ hiển thị mô-men xoắn khởi động tối thiểu.

Cần lưu ý rằng việc lựa chọn sai động cơ khí nén không chỉ dẫn đến hoạt động không hiệu quả mà còn gây hao mòn nhiều hơn: tốc độ cao, lưỡi dao mòn nhanh hơn; TRÊN tốc độ thấp Với mô-men xoắn cao, các bộ phận truyền động bị mòn nhanh hơn.

Lựa chọn bình thường: bạn cần biết mô-men xoắn M và tốc độ n

Theo cách tiếp cận thông thường để chọn động cơ không khí, người ta bắt đầu bằng cách thiết lập mô-men xoắn ở một tốc độ cần thiết nhất định. Nói cách khác, để chọn động cơ bạn cần biết mô-men xoắn và tốc độ cần thiết. Vì, như chúng tôi đã lưu ý ở trên, công suất tối đa phát triển ở khoảng ½ tốc độ tối đa (tự do) của động cơ không khí, nên lý tưởng nhất là bạn nên chọn một động cơ không khí có tốc độ và mô-men xoắn cần thiết ở giá trị công suất gần mức tối đa. Mỗi đơn vị có biểu đồ tương ứng để giúp xác định sự phù hợp của nó cho một mục đích sử dụng cụ thể.

Một gợi ý nhỏ: Nói chung, bạn có thể chọn một động cơ không khí mà khi công suất tối đa cung cấp tốc độ và mô-men xoắn cao hơn một chút so với yêu cầu, sau đó điều chỉnh chúng bằng cách điều chỉnh áp suất bằng bộ điều chỉnh và/hoặc lưu lượng khí nén bằng bộ giới hạn lưu lượng.

Nếu mômen của lực M và tốc độ n không xác định

Trong một số trường hợp, mô-men xoắn và tốc độ không được biết, nhưng tốc độ chuyển động cần thiết của tải, mô men của đòn bẩy (vectơ bán kính, hay đơn giản hơn là khoảng cách từ tâm tác dụng của lực) và công suất tiêu thụ là được biết đến. Dựa trên các thông số này, mô-men xoắn và tốc độ có thể được tính toán:

Đầu tiên, mặc dù công thức này sẽ không trực tiếp giúp tính toán các thông số cần thiết, nhưng chúng ta hãy làm rõ công suất là gì (trong trường hợp động cơ không khí, lực quay cũng vậy). Vì vậy, công suất (lực) là tích của khối lượng và gia tốc trọng trường:

Ở đâu
F - công suất yêu cầu [N] (hãy nhớ rằng ),
m - khối lượng [kg],
g - gia tốc trọng trường [m/s²], ở Mátxcơva ≈ 9,8154 m/s²

Ví dụ, trong hình minh họa bên phải, một tải nặng 150 kg được treo từ một cái trống gắn trên trục đầu ra của động cơ không khí. Sự việc đang xảy ra trên Trái đất, ở thành phố Mátxcơva và gia tốc rơi tự do là khoảng 9,8154 m/s2. Trong trường hợp này, lực xấp xỉ 1472 kg m/s², hay 1472 N. Một lần nữa, chúng tôi nhắc lại rằng công thức này không liên quan trực tiếp đến các phương pháp mà chúng tôi đề xuất để lựa chọn động cơ không khí.

Mô-men xoắn, còn được gọi là mômen lực, là lực tác dụng làm cho một vật quay. Mômen của lực là tích của lực quay (được tính theo công thức trên) và khoảng cách từ tâm đến điểm tác dụng của nó (mômen của đòn bẩy, hay đơn giản hơn là khoảng cách từ tâm của không khí). trục động cơ, trong trường hợp này là bề mặt của trống được gắn trên trục). Chúng ta tính mômen lực (hay còn gọi là mô men xoắn, hay còn gọi là mô men xoắn):

Ở đâu
M là mô men lực cần thiết (mô-men xoắn) [Nm],
m - khối lượng [kg],
g - gia tốc trọng trường [m/s²], ở Mátxcơva ≈ 9,8154 m/s²
r - mômen đòn bẩy (bán kính tính từ tâm) [m]

Ví dụ: nếu đường kính của trục + trống là 300 mm = 0,3 m và theo đó, mômen đòn bẩy = 0,15 m thì mô-men xoắn sẽ xấp xỉ 221 N·m. Mô-men xoắn là một trong những thông số cần thiết để lựa chọn động cơ không khí. Sử dụng công thức trên, nó có thể được tính dựa trên kiến ​​thức về khối lượng và mômen của đòn bẩy (trong phần lớn các trường hợp, sự khác biệt về gia tốc rơi tự do có thể bị bỏ qua do hiếm khi sử dụng động cơ khí nén trong không gian). ).

Tốc độ rôto của động cơ khí nén có thể được tính bằng cách biết tốc độ chuyển động tịnh tiến của tải và mô men xoắn của đòn bẩy:

Ở đâu
n - tốc độ quay mong muốn [phút -1],
v - tốc độ chuyển động tịnh tiến của tải [m/s],
r - mômen đòn bẩy (bán kính tính từ tâm) [m],
π - hằng số 3,14
Hệ số hiệu chỉnh 60 được đưa vào công thức để chuyển số vòng quay trên giây thành vòng quay mỗi phút, dễ đọc hơn và được sử dụng rộng rãi hơn trong tài liệu kỹ thuật.

Ví dụ, với tốc độ tịnh tiến là 1,5 m/s và mômen xoắn (bán kính) đòn bẩy là 0,15 m được đề xuất và trong ví dụ trước, tốc độ quay trục yêu cầu sẽ là khoảng 96 vòng/phút. Tốc độ quay là một thông số cần thiết khác để chọn động cơ khí nén. Sử dụng công thức trên, có thể tính được mômen của đòn bẩy và tốc độ chuyển động tịnh tiến của tải.

Ở đâu
P - công suất yêu cầu [kW] (hãy nhớ rằng ),
M - mômen lực hay còn gọi là mô men xoắn [Nm],
n - tốc độ quay [phút -1],
9550 - hằng số (bằng 30/π để chuyển đổi tốc độ từ radian/s sang vòng/phút, nhân với 1000 để chuyển đổi watt thành kilowatt tài liệu kỹ thuật phổ biến hơn và dễ đọc hơn)

Ví dụ: nếu mô-men xoắn là 221 Nm ở tốc độ quay 96 vòng / phút thì công suất cần thiết sẽ vào khoảng 2,2 kW. Tất nhiên, nghịch đảo cũng có thể được suy ra từ công thức này: tính mô men xoắn hoặc tốc độ quay của trục của động cơ khí nén.

Các loại hộp số (hộp số)

Theo quy định, trục của động cơ khí nén được kết nối không trực tiếp với bộ thu quay mà thông qua bộ giảm tốc được tích hợp trong thiết kế của động cơ khí nén. Có hộp số các loại khác nhau, những cái chính là hành tinh, xoắn ốc và sâu.

Bộ giảm tốc hành tinh

Hộp số hành tinhđược đặc trưng bởi hiệu suất cao, mô men quán tính thấp, khả năng tạo ra tỷ số truyền cao, cũng như kích thước nhỏ so với mô-men xoắn được tạo ra. Trục đầu ra luôn nằm ở trung tâm của housing bánh răng hành tinh. Các bộ phận của hộp số hành tinh được bôi trơn bằng mỡ, có nghĩa là động cơ không khí có hộp số như vậy có thể được lắp đặt ở bất kỳ vị trí mong muốn nào.
+ kích thước lắp đặt nhỏ
+ tự do lựa chọn vị trí lắp đặt
+ kết nối mặt bích đơn giản
+ trọng lượng nhỏ
+ trục ra ở giữa
+ hiệu quả hoạt động cao

Hộp số xoắn ốc

Truyền xoắn ốc cũng có hiệu quả cao. Một số giai đoạn giảm tốc giúp có thể đạt được tỷ số truyền cao. Sự thuận tiện và linh hoạt trong việc lắp đặt được tạo điều kiện thuận lợi nhờ vị trí trung tâm của trục đầu ra và khả năng lắp đặt động cơ không khí với hộp số xoắn ốc trên mặt bích hoặc trên giá đỡ.

Tuy nhiên, những hộp số như vậy được bôi trơn bằng dầu bắn tung tóe (có kiểu “tắm dầu” trong đó các bộ phận chuyển động của hộp số phải luôn được ngâm một phần) và do đó vị trí của động cơ không khí với bánh răng như vậy phải được xác định trong nâng cao - có tính đến điều này, lượng dầu thích hợp để đổ vào hộp số cũng như vị trí của nút nạp và nút xả.
+ hiệu quả cao
+ lắp đặt dễ dàng qua mặt bích hoặc giá đỡ
+ giá tương đối thấp
- cần lập kế hoạch trước cho vị trí lắp đặt
- trọng lượng cao hơn hộp số hành tinh hoặc sâu

bánh giun

bánh răng sâuđược phân biệt bởi một thiết kế tương đối đơn giản, dựa trên vít và bánh răng, do đó, với sự trợ giúp của hộp số như vậy, có thể đạt được tỷ số truyền cao ở mức thấp kích thước tổng thể. Tuy nhiên, hiệu suất của bánh răng trục vít thấp hơn đáng kể so với bánh răng hành tinh hoặc bánh răng xoắn ốc.

Trục đầu ra được định hướng một góc 90° so với trục động cơ không khí. Có thể lắp đặt động cơ không khí với bánh răng trục vít thông qua mặt bích hoặc trên giá đỡ. Tuy nhiên, như trong trường hợp bánh răng xoắn ốc, nó hơi phức tạp bởi thực tế là hộp số trục vít, giống như hộp số xoắn ốc, cũng sử dụng dầu bôi trơn văng tóe - do đó, vị trí lắp đặt của các hệ thống như vậy cũng cần phải được biết trước, bởi vì nó sẽ ảnh hưởng đến lượng dầu đổ vào hộp số, cũng như vị trí của các đầu nối phụ và xả.
+ thấp, liên quan đến tỷ số truyền, khối lượng
+ giá tương đối thấp
- hiệu quả tương đối thấp
- cần biết trước vị trí lắp đặt
+/- trục đầu ra nằm ở góc 90° so với trục động cơ không khí

Phương pháp điều chỉnh động cơ không khí

Bảng dưới đây cho thấy hai cách chính để điều chỉnh hoạt động của động cơ không khí:

Kiểm soát lưu lượng Phương pháp chính để điều chỉnh hoạt động của động cơ khí nén là lắp đặt bộ điều chỉnh lưu lượng khí nén (bộ giới hạn lưu lượng) ở đầu vào của động cơ một thì. Trong các ứng dụng mà động cơ được thiết kế để đảo chiều và tốc độ động cơ phải được giới hạn ở cả hai hướng, nên lắp đặt bộ điều chỉnh có đường rẽ nhánh ở cả hai phía của động cơ không khí. Giới hạn nạp hoặc đầu ra trên động cơ 1 chiều Giới hạn nguồn cấp dữ liệu trên động cơ đảo ngược Giới hạn đầu ra trên động cơ đảo chiều Khi điều chỉnh (hạn chế) việc cung cấp khí nén cho động cơ khí nén, trong khi vẫn duy trì áp suất của nó, tốc độ quay tự do của rôto động cơ khí nén sẽ giảm xuống - tuy nhiên, vẫn duy trì toàn bộ áp suất của khí nén trên bề mặt của các cánh quạt. Đường cong mô-men xoắn trở nên dốc hơn: Đường cong mô-men xoắn Điều này có nghĩa là ở tốc độ quay thấp, động cơ không khí có thể thu được toàn bộ mô-men xoắn. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là khi tốc độ bằng nhau quay, động cơ tạo ra ít mô-men xoắn hơn mức nó sẽ phát triển nếu cung cấp toàn bộ thể tích khí nén.

Điều chỉnh áp suất Tốc độ và mô-men xoắn của động cơ không khí cũng có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi áp suất của khí nén cung cấp cho nó. Để làm điều này, một bộ giảm áp được lắp đặt trên đường ống vào. Kết quả là động cơ liên tục nhận được lượng khí nén không giới hạn nhưng ở áp suất thấp hơn. Đồng thời, khi xuất hiện tải sẽ tạo ra ít mô-men xoắn trên trục đầu ra hơn. Điều chỉnh áp suất Điều chỉnh áp suất Việc giảm áp suất đầu vào của khí nén sẽ làm giảm mô-men xoắn do động cơ tạo ra khi phanh (tải được áp dụng), nhưng cũng làm giảm tốc độ.

Kiểm soát hoạt động và hướng quay

Động cơ không khí hoạt động khi khí nén được cung cấp cho nó và khi khí nén được thải ra từ nó. Nếu cần đảm bảo trục động cơ khí nén chỉ quay theo một hướng thì chỉ nên cung cấp khí nén cho một trong các cửa vào khí nén của thiết bị; Theo đó, nếu trục động cơ không khí cần quay theo hai hướng thì cần phải cung cấp nguồn cung cấp khí nén xen kẽ giữa cả hai đầu vào.

Khí nén được cung cấp và xả bằng van điều khiển. Chúng có thể khác nhau về phương pháp kích hoạt: phổ biến nhất là các van có điều khiển bằng điện(điện từ, còn gọi là điện từ, việc đóng hoặc mở được thực hiện bằng cách đặt điện áp vào cuộn cảm ứng làm co pít-tông), điều khiển bằng khí nén (khi tín hiệu đóng hoặc mở được cung cấp bởi khí nén), cơ khí (khi việc đóng mở van được thực hiện một cách cơ học, bằng cách tự động nhấn một nút hoặc cần gạt nhất định) và bằng tay (tương tự như cơ khí, ngoại trừ việc đóng mở van được thực hiện trực tiếp bởi con người).

Tất nhiên, trường hợp đơn giản nhất mà chúng tôi thấy là với động cơ khí nén một chiều: đối với chúng, bạn chỉ cần cung cấp khí nén cho một trong các đầu vào. Không cần phải kiểm soát đầu ra khí nén từ một kết nối khí nén khác của động cơ khí nén bằng bất kỳ cách nào. Trong trường hợp này, việc lắp đặt van điện từ 2/2 chiều hoặc van 2/2 chiều khác ở đầu vào khí nén của động cơ khí nén là đủ (hãy nhớ rằng thiết kế "Van chiều X/Y" có nghĩa là van này có các cổng X mà qua đó chất lỏng làm việc có thể được cung cấp hoặc loại bỏ và các vị trí Y trong đó có thể đặt bộ phận làm việc của van). Tuy nhiên, hình bên phải cho thấy việc sử dụng van 3/2 chiều (chúng tôi nhắc lại một lần nữa rằng trong trường hợp động cơ khí nén một chiều, việc sử dụng van nào không quan trọng - 2/2 chiều hoặc 3/2 chiều). Nhìn chung, hình bên phải tuần tự từ trái sang phải, sơ đồ thể hiện các thiết bị sau: van ngắt, bộ lọc khí nén, bộ điều chỉnh áp suất, van 3/2 chiều, bộ điều chỉnh lưu lượng, động cơ khí.

Trong trường hợp động cơ hai chiều, nhiệm vụ trở nên phức tạp hơn một chút. Tùy chọn đầu tiên là sử dụng một van 5/3 một chiều - van như vậy sẽ có 3 vị trí (dừng, chuyển động về phía trước, đảo ngược) và 5 cổng (một cho đầu vào khí nén, một để cung cấp khí nén cho mỗi trong hai kết nối khí nén của động cơ không khí và một cổng nữa để loại bỏ khí nén khỏi mỗi trong hai kết nối giống nhau). Tất nhiên, một van như vậy sẽ có ít nhất hai bộ truyền động - ví dụ, trong trường hợp có van điện từ, đây sẽ là 2 cuộn dây cảm ứng. Hình bên phải trình bày theo thứ tự từ trái sang phải: Van 5/3 chiều, bộ điều chỉnh lưu lượng có tích hợp kiểm tra van(để khí nén có thể thoát ra), một động cơ không khí, một bộ điều chỉnh lưu lượng khác có van một chiều.

Một phương án thay thế để điều khiển động cơ không khí 2 chiều là sử dụng hai van 3/2 chiều riêng biệt. Về cơ bản, sơ đồ này không khác với tùy chọn có van 5/3 chiều được mô tả ở đoạn trước. Hình bên phải hiển thị theo thứ tự từ trái sang phải, van 3/2 chiều, bộ điều chỉnh lưu lượng có van một chiều tích hợp, động cơ không khí, một bộ điều chỉnh lưu lượng khác có van một chiều tích hợp và van 3/2 chiều khác.

Cách âm

Tiếng ồn do động cơ không khí tạo ra trong quá trình vận hành là sự kết hợp giữa tiếng ồn cơ học từ các bộ phận chuyển động và tiếng ồn tạo ra bởi xung động của khí nén thoát ra khỏi động cơ. Ảnh hưởng của tiếng ồn từ động cơ không khí có thể ảnh hưởng đáng kể đến nền tiếng ồn tổng thể tại vị trí lắp đặt - ví dụ: nếu khí nén được phép thoát tự do từ động cơ không khí vào khí quyển, thì mức áp suất âm thanh có thể đạt tới, tùy thuộc vào trên đơn vị cụ thể, lên tới 100-110 dB(A ) và thậm chí hơn thế nữa.

Đầu tiên, nếu có thể, bạn nên cố gắng tránh tạo ra hiệu ứng cộng hưởng cơ học của âm thanh. Nhưng ngay cả trong điều kiện tốt nhất, tiếng ồn có thể vẫn rất đáng chú ý và khó chịu. Để loại bỏ tiếng ồn, bạn nên sử dụng bộ lọc giảm âm - thiết bị đơn giản được thiết kế đặc biệt cho mục đích này và làm tiêu tan luồng khí nén trong vỏ và vật liệu lọc của chúng.

Theo vật liệu cấu tạo, bộ giảm thanh được chia thành các loại được làm bằng thiêu kết (nghĩa là biến thành bột và sau đó được đúc/thiêu kết ở áp suất và nhiệt độ cao) bằng đồng, đồng hoặc thép không gỉ, nhựa thiêu kết, cũng như các loại làm bằng vải dệt. dây được bọc trong thân lưới bằng thép hoặc nhôm và được chế tạo trên cơ sở các vật liệu lọc khác. Hai loại đầu tiên thường nhỏ như băng thông, cả về kích thước và giá cả phải chăng. Những bộ giảm thanh như vậy thường được lắp đặt trên hoặc gần động cơ không khí. Ví dụ về những điều này bao gồm, trong số những thứ khác, .

Bộ giảm thanh dạng lưới thép có thể có thông lượng rất lớn (thậm chí có cường độ lớn hơn yêu cầu khí nén của động cơ khí nén lớn nhất), đường kính kết nối lớn (từ những loại chúng tôi cung cấp, lên tới 2"). Bộ giảm âm dây, theo quy định, trở nên bẩn chậm hơn nhiều và có thể được tái sinh một cách hiệu quả và nhiều lần - nhưng thật không may, chúng thường đắt hơn nhiều so với đồng hoặc nhựa thiêu kết.

Khi nói đến việc bố trí bộ giảm thanh, có hai lựa chọn chính. nhất một cách đơn giản là vặn bộ giảm thanh trực tiếp vào động cơ không khí (nếu cần, thông qua bộ chuyển đổi). Tuy nhiên, trước hết, khí nén ở đầu ra của động cơ không khí thường chịu các xung khá mạnh, điều này vừa làm giảm hiệu quả của bộ giảm âm vừa có khả năng làm giảm tuổi thọ sử dụng của nó. Thứ hai, bộ giảm thanh không loại bỏ hoàn toàn tiếng ồn mà chỉ làm giảm nó - và khi đặt bộ giảm âm lên thiết bị, rất có thể vẫn còn khá nhiều tiếng ồn. Do đó, nếu có thể và nếu muốn, để giảm mức áp suất âm thanh càng nhiều càng tốt, cần thực hiện các biện pháp sau đây, có chọn lọc hoặc kết hợp: 1) lắp đặt một số loại buồng giãn nở giữa động cơ khí nén và bộ giảm thanh, giúp giảm tiếng ồn. xung của khí nén, 2) nối bộ giảm thanh thông qua một ống mềm mềm, phục vụ cùng một mục đích và 3) di chuyển bộ giảm thanh đến nơi mà tiếng ồn sẽ không làm phiền bất cứ ai.

Cũng nên nhớ rằng thông lượng ban đầu của bộ giảm âm không đủ (do lỗi lựa chọn) hoặc sự tắc nghẽn (một phần) của nó do nhiễm bẩn phát sinh trong quá trình vận hành có thể dẫn đến lực cản đáng kể do bộ giảm âm gây ra đối với luồng khí nén đi ra - do đó, dẫn đến giảm công suất động cơ không khí. Chọn (bao gồm cả sự tư vấn của chúng tôi) một bộ giảm âm có đủ công suất và sau đó, trong quá trình vận hành, hãy theo dõi tình trạng của nó!

Vào đầu thế kỷ này, nhiều phương tiện truyền thông đã dự đoán rằng sản xuất hàng loạtô tô sử dụng không khí thay vì nhiên liệu.

Lý do cho tuyên bố táo bạo như vậy là do sự ra mắt của chiếc xe mang tên e.Volution tại triển lãm Auto Africa Expo-2000 diễn ra ở Johannesburg. Công chúng ngạc nhiên khi biết rằng e.Volution có thể di chuyển khoảng 200 km mà không cần tiếp nhiên liệu, đạt tốc độ lên tới 130 km/h. Hoặc trong 10 giờ với tốc độ trung bình 80 km/h. Người ta nói rằng chi phí cho một chuyến đi như vậy sẽ khiến chủ sở hữu phải trả 30 xu. Đồng thời, xe chỉ nặng 700 kg và động cơ - 35 kg.
Một sản phẩm mới mang tính cách mạng đã được giới thiệu bởi công ty MDI của Pháp, công ty này ngay lập tức công bố ý định bắt đầu sản xuất hàng loạt ô tô được trang bị động cơ khí nén. Người phát minh ra động cơ này là kỹ sư động cơ người Pháp Guy Negre, được biết đến là nhà phát triển thiết bị khởi động cho ô tô Công thức 1 và động cơ máy bay.
Nhà phát minh cho biết ông đã tạo ra được một động cơ chạy hoàn toàn bằng khí nén mà không cần bất kỳ hỗn hợp nhiên liệu truyền thống nào. Người Pháp gọi đứa con tinh thần của mình là Zero Pollution, nghĩa là không có khí thải. Những chất gây hại trong khí quyển.
Phương châm của Zero Pollution là “Đơn giản, tiết kiệm và sạch sẽ”, tức là nhấn mạnh vào sự an toàn và thân thiện với môi trường. Nguyên lý hoạt động của động cơ, theo nhà phát minh, như sau: “Không khí được hút vào một xi lanh nhỏ và được nén bởi piston đến mức áp suất 20 bar. Đồng thời, nó nóng lên tới 400 độ. Không khí nóng sau đó được đẩy vào một buồng hình cầu. Khí nén lạnh từ các xi lanh cũng được cung cấp vào “buồng đốt” dưới áp suất, nó ngay lập tức nóng lên, nở ra, áp suất tăng mạnh, piston của xi lanh lớn quay trở lại và truyền lực làm việc tới xi lanh. trục khuỷu. Bạn thậm chí có thể nói rằng động cơ “không khí” hoạt động giống như động cơ động cơ thông thườngđốt trong, nhưng ở đây không có sự đốt cháy ”.
Người ta khẳng định rằng khí thải của ô tô không nguy hiểm hơn lượng khí carbon dioxide do con người thở ra, động cơ có thể được bôi trơn bằng dầu thực vật và hệ thống điện chỉ gồm hai dây dẫn. Kế hoạch là xây dựng các trạm “làm đầy không khí” có khả năng làm đầy các bình 300 lít chỉ trong ba phút. Người ta cho rằng doanh số bán "ô tô hàng không" sẽ bắt đầu ở Nam Phi với mức giá khoảng 10 nghìn đô la.
Nhưng sau những tuyên bố ồn ào và niềm vui chung, một điều gì đó đã xảy ra. Đột nhiên mọi thứ trở nên im lặng, và “ô tô hàng không” gần như bị lãng quên. Lý do thật nực cười: trang Internet được cho là không thể đáp ứng được lượng yêu cầu khổng lồ.
Người ta tin rằng sự phát triển môi trường đã bị các gã khổng lồ ô tô phá hoại: thấy trước sự sụp đổ đang đến gần, khi sản phẩm họ sản xuất ra động cơ xăng sẽ không ai cần nó, họ được cho là đã quyết định bóp nghẹt người mới nổi ngay từ trong trứng nước.
Tuy nhiên, nhiều chuyên gia độc lập khá nghi ngờ, đặc biệt là vì một số công ty sản xuất ô tô lớn, chẳng hạn như Volkswagen, đã tiến hành nghiên cứu theo hướng này vào những năm 70-80, nhưng sau đó đã cắt giảm chúng do hoàn toàn vô ích. Các công ty ô tôđã chi rất nhiều tiền cho các thí nghiệm với xe điện, điều này hóa ra lại bất tiện và tốn kém.
Tuy nhiên, sự chờ đợi sẽ không lâu. Có lẽ, trong năm tới, chúng ta sẽ tìm ra chính xác động cơ khí nén do MDI phát triển này là gì - một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp ô tô hay theo mọi nghĩa của từ này, một cảm giác căng thẳng.
Có một đề xuất thương mại trên Internet, dường như được gửi tới chính phủ Moscow. Trong tài liệu này, một công ty vốn mời các quan chức “làm quen với đề xuất Công ty xe hơi MDI về việc sản xuất những chiếc ô tô hoàn toàn thân thiện với môi trường và tiết kiệm ở Moscow.”
Điều đáng quan tâm nữa là phát minh của Rais Shaimukhametov - một “người đi bộ trong vườn”, được “điều khiển bằng khí nén: dưới mui xe động cơ nhỏ và một máy nén nối tiếp. Không khí quay hai khối (trái và phải) của cánh quạt lệch tâm (piston) độc lập với nhau. Các rôto trong khối được kết nối thông qua các bánh xe đang chạy bằng xích sâu bướm.”
Kết quả là tôi có ấn tượng kép: một mặt, câu chuyện về “ô tô hàng không” của Pháp không hoàn toàn rõ ràng, mặt khác, tôi có cảm giác rõ ràng hơn nhiều rằng vận tải “hàng không” đã được sử dụng từ lâu. thời gian, và đặc biệt là vì lý do nào đó ở Nga. Và kể từ thế kỷ trước.

Một nhóm chuyên gia của chúng tôi đang nghiên cứu phát triển các bộ truyền động chuyển động bằng khí nén trong lĩnh vực ứng dụng của họ trong vận tải đường bộ và trong các bộ truyền động của các máy làm việc khác nhau. Họ đã thực hiện rất nhiều công việc theo hướng này, nhưng trước tiên chúng ta có thể nói vài lời về xu hướng toàn cầu hiện nay trong lĩnh vực công việc này.

Xe chạy bằng khí nén.

Nhà sản xuất ô tô Tata của Ấn Độ, đang khám phá khả năng tạo ra các phương tiện chở khách siêu thân thiện với môi trường chạy bằng khí nén, đã ký thỏa thuận với công ty MDI của Pháp, công ty phát triển phương tiện thân thiện với môi trường động cơ sạch chỉ sử dụng khí nén làm nhiên liệu. Tata đã giành được quyền sử dụng các công nghệ này cho Ấn Độ và hiện đang khám phá xem chúng có thể được sử dụng ở đâu và như thế nào. Tata từ lâu đã chuẩn bị cho công chúng phương tiện giao thông thân thiện với môi trường, điều này đang ngày càng trở nên phổ biến ở Ấn Độ, nơi có sự bùng nổ ô tô thực sự.

Ravi Kant, giám đốc điều hành của công ty Ấn Độ cho biết: “Ý tưởng về cách lái ô tô này rất thú vị”. Kant cho biết thêm, công ty đang tìm kiếm cơ hội áp dụng công nghệ "khí nén" cho các ứng dụng di động và cố định.

Và đây là một cảm giác khác từ các nhà sản xuất Ấn Độ. Họ đang triển khai sản xuất hàng loạt mẫu “Nano” có tên OneCAT, mẫu xe này sẽ không còn động cơ xăng mà sử dụng động cơ khí nén chạy bằng khí nén. Giá công bố của sản phẩm mới mang tính cách mạng là khoảng năm nghìn đô la. Dưới ghế lái của Nano có pin, hành khách phía trước ngồi trực tiếp bình xăng. Nếu bạn nạp không khí vào ô tô tại trạm máy nén, sẽ mất từ ​​​​ba đến bốn phút. “Bơm” bằng máy nén mini hoạt động từ ổ cắm kéo dài từ ba đến bốn giờ. “Nhiên liệu không khí” tương đối rẻ: nếu bạn chuyển nó thành xăng tương đương, thì ô tô sẽ tiêu thụ khoảng một lít trên 100 km.

Xe tải siêu nhỏ Gator thân thiện với môi trường của Engineair, phương tiện khí nén đầu tiên của Úc được đưa vào vận hành thương mại trực tiếp, gần đây đã bắt đầu hoạt động tại Melbourne. Tải trọng của xe đẩy này là 500 kg. Thể tích bình khí là 105 lít. Quãng đường đi được trên một trạm xăng là 16 km. Trong trường hợp này, việc tiếp nhiên liệu sẽ mất vài phút. Trong khi việc sạc một chiếc ô tô điện tương tự từ mạng sẽ mất hàng giờ. Ngoài ra, pin còn đắt hơn bình, nặng hơn và gây ô nhiễm nhiều môi trường sau khi tài nguyên đã cạn kiệt và trong quá trình hoạt động.

Loại xe này đã được sử dụng trong các câu lạc bộ chơi gôn. Để di chuyển các cầu thủ xung quanh sân phương thuốc tốt nhất không thể được tìm thấy, bởi vì trong vai trò khí thải cùng một không khí thoát ra khỏi xe khí nén.

Ý tưởng về bộ truyền động bằng khí nén rất đơn giản - máy được dẫn động bởi một thứ không cháy trong xi lanh động cơ. hỗn hợp xăng, và một luồng không khí mạnh mẽ thoát ra từ xi lanh (áp suất trong xi lanh khoảng 300 atm). Những chiếc xe này không có thùng nhiên liệu, không có pin, không có Tấm năng lượng mặt trời. Họ không cần hydro, nhiên liệu diesel hoặc xăng. Độ tin cậy? Hầu như không có gì để phá vỡ ở đây.

Đây là cách bạn có thể sắp xếp một ổ đĩa xe chở khách theo hệ thống Di Pietro. Hai động cơ không khí quay, một động cơ cho mỗi bánh xe. Và không có hộp số - xét cho cùng, động cơ không khí tạo ra mô-men xoắn cực đại ngay lập tức - ngay cả trong đứng im và quay với tốc độ khá tốt, do đó, một hộp số đặc biệt có khả năng thay đổi tỉ số truyền anh ấy không cần nó. Chà, sự đơn giản của thiết kế là một điểm cộng nữa cho toàn bộ ý tưởng.

Động cơ không khí còn có một ưu điểm quan trọng khác: thực tế không cần bảo dưỡng, quãng đường tiêu chuẩn giữa hai lần kiểm tra kỹ thuật không dưới 100 nghìn km.

Điểm cộng lớn của xe khí nén là thực tế không cần dầu - một lít “dầu bôi trơn” là đủ cho động cơ đi 50 nghìn km (đối với xe thường bạn sẽ cần khoảng 30 lít dầu). Xe khí nén cũng không cần điều hòa không khí - không khí thoát ra từ động cơ có nhiệt độ từ 0 đến 15 độ C. Điều này là khá đủ để làm mát nội thất, điều này rất quan trọng đối với Ấn Độ nóng bức, nơi họ dự định tung ra chiếc xe.

Mô hình CityCAT nên được xây dựng tại Hoa Kỳ. Đây là một chiếc xe sáu chỗ có cốp rộng. Trọng lượng của xe sẽ là 850 kg, chiều dài - 4,1 m, chiều rộng - 1,82 m, chiều cao - 1,75 m, chiếc xe này có thể lái tới 60 km trong thành phố chỉ bằng khí nén và có thể tăng tốc lên 56 km một giờ.

4 xi-lanh, làm bằng sợi carbon với vỏ Kevlar, mỗi xi-lanh dài 2 mét và đường kính 1/4 mét, nằm dưới đáy, chứa 400 lít khí nén dưới áp suất 300 bar. Không khí áp suất cao nó được bơm vào chúng tại các trạm máy nén đặc biệt hoặc được sản xuất bởi máy nén trên bo mạch khi được kết nối với nguồn điện 220 volt tiêu chuẩn. Trong trường hợp đầu tiên, việc tiếp nhiên liệu mất khoảng 2 phút, trong trường hợp thứ hai - khoảng 3,5 giờ. Mức tiêu thụ năng lượng trong cả hai trường hợp là khoảng 20 kW/h, theo giá điện hiện hành tương đương với chi phí của một lít rưỡi xăng. Ô tô chạy bằng khí nén có nhiều ưu điểm so với ô tô điện: nó nhẹ hơn nhiều, sạc nhanh gấp đôi và có phạm vi hoạt động tương tự.

Taxi CityCAT khí nén và MiniCAT của Motor Development International.

Các nhà phát triển động cơ không khí từ công ty MDI đã tính toán tổng hiệu suất trong chuỗi phương tiện lọc dầu cho ba loại truyền động - xăng, điện và không khí. Và hóa ra hiệu suất của bộ truyền động không khí là 20%, cao hơn hai lần so với hiệu suất của bộ truyền động tiêu chuẩn. động cơ xăng và hiệu suất của động cơ điện gấp rưỡi. Ngoài ra, sự cân bằng môi trường sẽ còn tốt hơn nếu bạn sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo.

Trong khi đó, theo MDI, chỉ riêng ở Pháp đã có hơn 60 nghìn đơn đặt hàng trước cho sản phẩm này. ô tô bay. Áo, Trung Quốc, Ai Cập và Cuba có ý định xây dựng các nhà máy để sản xuất. Chính quyền thủ đô Mexico tỏ ra rất quan tâm đến sản phẩm mới: như bạn đã biết, Thành phố Mexico là một trong những thành phố ô nhiễm nhất thế giới, vì vậy những người đứng đầu thành phố có ý định thay thế toàn bộ 87 nghìn chiếc taxi chạy xăng và dầu diesel bằng những chiếc ô tô Pháp thân thiện với môi trường. sớm nhất có thể.

Các nhà phân tích tin rằng ô tô chạy bằng khí nén, bất kể ai tạo ra nó (Tata, Engineair, MDI hay hãng khác), đều có thể chiếm một vị trí trống trên thị trường giống như xe điện mà các nhà sản xuất khác đã phát triển hoặc chỉ đang thử nghiệm.

Truyền động khí nén, ưu và nhược điểm. Kết luận rút ra từ công việc của các chuyên gia của chúng tôi

Trên thực tế, máy dẫn động bằng khí nén là một chủ đề không mấy hứa hẹn như các “chuyên gia” Ấn Độ, Pháp hay Mỹ nói về nó, mặc dù không phải là không có một số lợi thế.

Bản thân bộ truyền động khí nén không giải quyết được vấn đề về nhiên liệu. Thực tế là năng lượng dự trữ của khí nén rất nhỏ và bộ truyền động như vậy có khả năng giải quyết hiệu quả vấn đề nhiên liệu chỉ dành cho một số loại phương tiện nhất định: ô tô chở khách và chở hàng, xe nâng và ô tô nhẹ nhất trong thành phố (ví dụ: taxi đặc biệt). Và không có gì hơn nữa, nếu chúng ta nói về khí nén thuần túy chứ không phải truyền động hybrid (truyền động hybrid là một chủ đề song song nhưng hoàn toàn riêng biệt).

Khi phát triển bộ truyền động khí nén cho máy, bạn không cần phải xử lý động cơ khí nén mà phải xử lý bộ truyền động khí nén - toàn bộ hệ thống trong đó động cơ khí nén chỉ hoạt động một phần không thể thiếu. Một bộ truyền động khí nén tốt nên bao gồm một số bộ phận riêng biệt:

1. Bản thân động cơ khí nén là một động cơ đa chế độ quay hoặc pít-tông (có thể có thiết kế ban đầu), cung cấp lực đẩy (mô-men xoắn) cụ thể cao và thay đổi ở bất kỳ tốc độ nào và đồng thời duy trì hiệu suất thể tích cao nhất quán (80-90%).

2. Hệ thống chuẩn bị nạp khí nén vào xi lanh động cơ, cung cấp cài đặt tự độngáp suất, liều lượng và phân kỳ của các phần không khí dẫn vào xi lanh động cơ.

3. Bộ phận tự động kiểm soát tải trọng và tốc độ của phương tiện khí nén - điều khiển động cơ khí nén và hệ thống chuẩn bị nạp khí nén vào xi lanh theo yêu cầu của người vận hành máy về tốc độ di chuyển và tải trọng trên bộ truyền động khí nén.

Một bộ truyền động bằng khí nén như vậy sẽ không có bất kỳ đặc điểm không đổi. Tất cả các đặc tính của nó - công suất, mô-men xoắn, tốc độ quay - tự động thay đổi từ 0 đến tối đa tùy thuộc vào điều kiện vận hành và tải trọng được khắc phục. Ngoài ra, nó có thể có hành trình đảo ngược và cơ cấu phanh cưỡng bức bằng khí nén chẳng hạn như bộ giảm tốc.

Chỉ có cách tiếp cận tích hợp như vậy để giải quyết vấn đề truyền động khí nén mới có thể đạt được hiệu quả cao nhất có thể, cực kỳ tiết kiệm và không yêu cầu sử dụng các hệ thống phụ trợ khác nhau, chẳng hạn như ly hợp hoặc hộp số. Nó cũng có thể tăng hiệu suất của hệ thống khí nén lên 15-30% so với các hệ thống tương tự trên thế giới.

Đối với máy thí nghiệm có truyền động bằng khí nén, tốt nhất nên sử dụng xe nâng được thiết kế đặc biệt cho mục đích này. Chiếc máy này sẽ có thể tự thể hiện cả khi chuyển động và khi làm việc. Việc chế tạo các tấm ốp cho xe nâng dễ dàng hơn là chế tạo thân ô tô, hơn nữa, về cơ bản, máy xúc lật là một cỗ máy nặng và trọng lượng của các xi lanh thép dành cho khí nén sẽ không ảnh hưởng đến nó, và các xi lanh bằng sợi carbon-Kevlar nhẹ ở giai đoạn đầu tiên của công việc sẽ có giá cao hơn toàn bộ máy. Việc chúng ta có thể sử dụng các bộ phận riêng lẻ của máy từ xe nâng nối tiếp cũng sẽ đóng một vai trò nào đó và điều này sẽ đẩy nhanh tiến độ công việc.

Ngoài ra, xe nâng là một trong số ít loại máy được chế tạo với bộ truyền động khí nén, đặc biệt là ở dạng nguyên mẫu.

Một chiếc máy như vậy với bộ truyền động bằng khí nén có một số ưu điểm so với các loại máy chạy bằng động cơ diesel và điện: - khi sản xuất hàng loạt, nó sẽ rẻ hơn khi sản xuất, - năng lượng dự trữ trong xi lanh tương tự như năng lượng dự trữ trong pin của xe nâng điện, - thời gian sạc cho xi lanh là vài phút và thời gian sạc cho pin là - 6-8 giờ, - bộ truyền động khí nén thực tế không nhạy cảm với những thay đổi của nhiệt độ môi trường - khi nhiệt độ tăng lên +50°, mức dự trữ năng lượng sẽ tăng lên 10% và khi nhiệt độ môi trường tăng thêm, năng lượng dự trữ của bộ dẫn động khí nén chỉ tăng lên mà không gây tác hại (như động cơ diesel dễ bị quá nhiệt). Khi nhiệt độ giảm xuống -20°, năng lượng dự trữ của bộ truyền động khí nén giảm 10% mà không gây bất kỳ tác hại nào khác đến hoạt động của nó, trong khi năng lượng dự trữ của pin điện sẽ giảm 2 lần và động cơ diesel có thể không khởi động được. trời lạnh như vậy. Khi nhiệt độ môi trường giảm xuống -50° những cục pin có thể tự nạp lại và động cơ diesel thực tế không hoạt động nếu không có các thủ thuật đặc biệt và bộ truyền động khí nén chỉ mất khoảng 25% năng lượng dự trữ. - bộ truyền động khí nén như vậy có thể cung cấp phạm vi tốc độ kéo lớn hơn nhiều so với động cơ điện kéo của xe nâng điện hoặc bộ biến mô của xe nâng diesel.

Cơ sở hạ tầng để tiếp nhiên liệu và bảo dưỡng các máy được điều khiển bằng khí nén có thể được tạo ra đơn giản hơn nhiều so với cơ sở hạ tầng tương tự dành cho các máy thông thường.

Tiếp nhiên liệu bằng khí nén không yêu cầu cung cấp và xử lý nhiên liệu - nó ở xung quanh chúng ta và hoàn toàn miễn phí. Chỉ cần một nguồn cung cấp điện.

Đổ xăng cho xe khí nén ở mọi nhà là việc hoàn toàn có thật, chỉ có điều chi phí đổ xăng cho xe khí nén tại nhà sẽ cao hơn một chút so với ở trạm khí nén chính.

Còn đối với việc nạp điện cho xe dùng khí nén khi phanh gấp hoặc khi xuống dốc (gọi là thu hồi năng lượng) thì lý do kỹ thuậtĐiều này rất khó thực hiện hoặc không mang lại lợi ích kinh tế.

Vấn đề thu hồi năng lượng cho xe chạy bằng khí nén khó giải quyết hơn nhiều so với xe điện.

Nếu bạn thu hồi năng lượng (sử dụng phanh của ô tô hoặc phanh khi lái xe xuống dốc) bằng máy phát điện và máy nén, thì chuỗi phục hồi sẽ dài hơn nhiều: máy phát điện - ắc quy - bộ chuyển đổi - động cơ điện - máy nén. Trong trường hợp này, công suất của bộ thu hồi nhiệt (toàn bộ hệ thống thu hồi và tất cả các bộ phận của nó riêng biệt) phải bằng khoảng một nửa công suất của động cơ không khí của máy.

Trong xe khí nén, cơ chế phục hồi năng lượng phức tạp và đắt tiền hơn nhiều so với xe điện. Thực tế là máy phát điện của xe điện có liên quan đến việc thu hồi năng lượng, trả lại năng lượng cho ắc quy ở điện áp ổn định, bất kể chế độ phanh của xe. Trong trường hợp này, cường độ dòng điện phụ thuộc vào chế độ phanh và không đóng vai trò đặc biệt nào trong việc sạc lại pin. Quá trình này rất khó đạt được trong bộ truyền động khí nén.

Trong quá trình phục hồi năng lượng truyền động bằng khí nén, điểm tương tự của điện áp là áp suất và điểm tương tự của cường độ dòng điện là hiệu suất của máy nén. Và cả hai đại lượng này đều thay đổi tùy thuộc vào chế độ phanh.

Nói rõ hơn, quá trình phục hồi sẽ không xảy ra nếu áp suất trong xi lanh là 300 atm và máy nén ở chế độ phanh đã chọn chỉ tạo ra 200 atm. Đồng thời, chế độ phanh được người lái lựa chọn riêng trong từng trường hợp cụ thể và được điều chỉnh theo điều kiện lái xe chứ không điều chỉnh theo hoạt động hiệu quả của bộ thu hồi nhiệt.

Có những vấn đề khác liên quan đến việc thu hồi năng lượng trong phương tiện chạy bằng khí nén.

Vì vậy, bộ truyền động khí nén có thể được sử dụng ở một mức độ khá hạn chế khi phát triển một phạm vi rất hẹp các loại ô tô nhỏ - cùng loại xe đẩy giao hàng, ô tô mini trong thành phố ánh sáng và câu lạc bộ.

Một mô hình của một chiếc xe siêu nhỏ hoặc xe chở hàng siêu nhỏ, chạy bằng khí nén. Một phương tiện giao thông lý tưởng cho các thành phố và thị trấn nhỏ ở vùng có khí hậu nóng. Khí thải sạch tuyệt đối - không khí mát trong lành, có thể được dẫn hướng để tạo vi khí hậu cho hành khách. Bộ truyền động khí nén tự động có tính kinh tế cao cho chuyển động của nó đảm bảo hiệu quả tối đa và tự động hóa việc kiểm soát chuyển động của nó, bất kể sự thay đổi về độ lớn của tải trọng bên ngoài - khả năng chống chuyển động. Động cơ không khí mô-men xoắn biến đổi ban đầu không cần hộp số. Hiệu suất của bộ truyền động khí nén này cao hơn 20% so với các bộ truyền động khí nén tương tự hiện có của các nhà phát triển khác và càng gần với giới hạn lý thuyết về việc sử dụng năng lượng được lưu trữ trong khí nén trong xi lanh của máy.

Trong số tất cả các lựa chọn thay thế hiện đại cho ô tô sử dụng động cơ đốt trong, chúng trông khác thường và thú vị nhất. xe cộ, đang làm việc trên khí nén. Thật nghịch lý nhưng trên thế giới đã có rất nhiều phương tiện giao thông tương tự. Chúng tôi sẽ cho bạn biết về họ trong bài đánh giá ngày hôm nay.

Darby Bicheno người Úc đã tạo ra một chiếc xe máy-tay ga khác thường mang tên EcoMoto 2013. Chiếc xe này phương tiện giao thông không hoạt động từ động cơ đốt trong mà từ xung lực được tạo ra bởi khí nén từ xi lanh.

Khi sản xuất EcoMoto 2013, Darby Bicheno đã cố gắng sử dụng những chất liệu độc quyền thân thiện với môi trường. Không có nhựa - chỉ có kim loại và tre ép, hầu hết các bộ phận của chiếc xe này đều được làm từ đó.

– đây chưa phải là ô tô, nhưng nó cũng không còn là xe máy nữa. Loại xe này cũng chạy bằng khí nén và có đặc tính kỹ thuật tương đối cao.

Xe đẩy ba bánh AIRpod nặng 220 kg. Nó được thiết kế để chở tối đa ba người và được điều khiển bằng cần điều khiển ở mặt trước của chiếc xe bán tự động này.

AIRpod có thể di chuyển quãng đường 220 km khi được cung cấp đầy đủ khí nén và đạt tốc độ lên tới 75 km/h. Việc đổ đầy nhiên liệu vào bình chỉ mất một phút rưỡi và chi phí di chuyển là 0,5 euro cho mỗi 100 km.
Và chiếc ô tô sản xuất đầu tiên trên thế giới có động cơ khí nén đã được ra mắt Công ty Ấn Độ Tata, nổi tiếng khắp thế giới với việc sản xuất xe giá rẻ cho người nghèo.

ô tô Tata OneCAT nặng 350 kg và có thể di chuyển quãng đường 130 km chỉ với một lần cung cấp khí nén, tăng tốc lên tới 100 km/h. Nhưng những chỉ số như vậy chỉ có thể thực hiện được với những chiếc xe tăng được đổ đầy tối đa. Mật độ không khí trong chúng càng thấp thì tốc độ trung bình càng thấp.

Và người giữ kỷ lục về tốc độ trong số các phương tiện chạy bằng khí nén hiện nay chính là ô tô. Trong các cuộc thử nghiệm được tổ chức vào tháng 9 năm 2011, chiếc xe này đã tăng tốc lên 129,2 km/h. Đúng vậy, anh chỉ đi được quãng đường 3,2 km.

Cũng cần lưu ý rằng Toyota Ku:Rin không phải là xe chở khách sản xuất. Chiếc ô tô nàyđược tạo ra đặc biệt để chứng minh trong các cuộc đua trình diễn khả năng tốc độ ngày càng tăng của ô tô có động cơ khí nén.
người Pháp Công ty Peugeot mang lại ý nghĩa mới cho thuật ngữ " xe điện" Nếu trước đây đây được coi là ô tô kết hợp động cơ đốt trong với động cơ điện thì trong tương lai loại động cơ này có thể được thay thế bằng động cơ khí nén.

Peugeot 2008 vào năm 2016 sẽ trở thành chiếc xe sản xuất đầu tiên trên thế giới được trang bị nhà máy điện cải tiến Không khí lai. Nó sẽ cho phép bạn kết hợp lái xe bằng nhiên liệu lỏng, khí nén và ở chế độ kết hợp.

Yamaha WR250R - xe máy khí nén đầu tiên

Công ty Engineair của Úc đã phát triển và sản xuất động cơ khí nén trong nhiều năm. Chính sản phẩm của họ đã được các kỹ sư từ chi nhánh Yamaha địa phương sử dụng để tạo ra chiếc xe máy đầu tiên trên thế giới thuộc loại này.

Đúng là không có Aeromovel trên tàu hỏa động cơ riêng. Những luồng không khí mạnh mẽ đến từ hệ thống đường ray mà nó di chuyển. Đồng thời, sự vắng mặt nhà máy điện bên trong bố cục tự nó làm cho nó rất nhẹ.

Tàu Aeromovel hiện đang hoạt động tại Sân bay Porto Alegre ở Brazil và tại công viên giải trí Taman Mini ở Jakarta, Indonesia.

Được thiết kế bởi người Pháp bằng động cơ Máy Development International (MDI) có tên AIRPod được điều khiển bằng khí nén. Mặc dù nó đã được sản xuất từ ​​​​năm 2009, nhưng trong một thời gian dài, nó chỉ khiến tất cả mọi người (có thể ngoại trừ những người hâm mộ hoạt động vì môi trường) chỉ nở một nụ cười trịch thượng. Thật vậy, ban đầu nó chỉ có thể hoạt động ở vùng có khí hậu ấm áp: động cơ cánh quạt khí nén được phát triển vào đầu những năm 1990 đã không khởi động được khi nhiệt độ thấp. Và mặc dù ngày nay, hệ thống sưởi ấm bằng khí nén đã được phát triển, mở rộng phạm vi sử dụng AIRPod, nhưng nó chỉ có thể được mua ở Hawaii (tiểu bang Hoa Kỳ).

Công chiếu

Vào mùa xuân năm 2015, công ty độc lập ZPM (Zero Pollution Motor) đã tổ chức một buổi roadshow công cộng vào khung giờ vàng trên kênh truyền hình ABC của Mỹ nhằm thu hút các nhà đầu tư (dịch theo nghĩa đen sang tiếng Nga là “road show”). ZPM đã mua lại từ người Pháp quyền sản xuất và bán mẫu AIRPod mới - cho đến nay chỉ có ở Hawaii, được chọn làm “thị trường ra mắt”.

Trình bày dự án xây dựng nhà máy sản xuất chất thải thân thiện với môi trường xe sạch hai cổ đông của ZPM là ca sĩ nổi tiếng người Mỹ Pat Boone (đỉnh cao sự nghiệp của ông là vào những năm 1950) và nhà sản xuất phim Eitan Tucker (“Shrek”, “Seven Years in Tibetan”, v.v.). Họ chào bán cho các nhà đầu tư tiềm năng (được gọi là “thiên thần kinh doanh”) 50% cổ phần ZPM với giá 5 triệu USD.

Các nhà đầu tư không vội vàng rút tiền mặt. Đồng thời, Robert Herjavec, chủ sở hữu và người sáng lập công ty CNTT Canada Herjavec Group, người được coi là có triển vọng nhất trong số họ, nói rằng ông quan tâm đến việc bán AIRPod không phải ở một tiểu bang cụ thể mà trên toàn bộ Hoa Kỳ. Vì vậy ban lãnh đạo ZPM hiện đang đàm phán với người Pháp để mở rộng lãnh thổ bán hàng.