Trong số các lĩnh vực nghiên cứu kỹ thuật chính là xe điện, xe hybrid và xe sử dụng nhiên liệu hydro. Nhiên liệu hydro và các công nghệ công khai khác để sản xuất năng lượng giá rẻ bị các nhà độc quyền công nghiệp và dầu mỏ trên thế giới nghiêm cấm. Tuy nhiên, sự tiến bộ không thể bị dừng lại và do đó một số doanh nghiệp và cá nhân đam mê vẫn tiếp tục tạo ra những phương tiện độc đáo.
Chủ đề trò chuyện hôm nay liên quan cụ thể đến các phương tiện chạy bằng khí nén. Ô tô khí nén có thể nói là sự tiếp nối chủ đề ô tô hơi nước, một trong nhiều nhánh sử dụng động cơ hoạt động do chênh lệch áp suất khí. Nhân tiện, động cơ hơi nước đã được phát minh từ rất lâu trước khi xuất hiện động cơ hơi nước đầu tiên, James Watt, hơn 2 nghìn năm trước, bởi Heron ở Alexandria. Ý tưởng của Heron được phát triển và thể hiện trong một chiếc xe đẩy nhỏ bởi Ferdinand Verbiest người Bỉ vào năm 1668
Lịch sử tạo ra ô tô không truyền tải cho chúng ta nhiều thông tin về sự thành công và nỗ lực không thành công các nhà phát minh đã sử dụng một cơ chế đơn giản và rẻ tiền làm động cơ. Lúc đầu, có những nỗ lực sử dụng lực của một lò xo lớn và lực của bánh đà. Những cơ chế này đã khẳng định vững chắc vị thế của mình trong lĩnh vực đồ chơi trẻ em. Nhưng sử dụng chúng như một động cơ ô tô cỡ lớn có vẻ phù phiếm. Tuy nhiên, những nỗ lực như vậy vẫn tiếp tục và có vẻ như trong tương lai gần, xe hơi khác thường sẽ có thể tự tin cạnh tranh với ô tô trang bị động cơ đốt trong.
Mặc dù lĩnh vực công việc này trong lĩnh vực vận tải đường bộ dường như vô ích nhưng phương tiện chạy bằng khí nén có nhiều ưu điểm. Đây là sự đơn giản và độ tin cậy cao nhất của thiết kế, độ bền và giá thấp. Động cơ này không gây tiếng ồn và không gây ô nhiễm không khí. Rõ ràng tất cả những điều này thu hút rất nhiều người ủng hộ loại hình vận tải này.
Ý tưởng sử dụng khí nén để điều khiển máy móc và vận chuyển đã nảy sinh từ lâu và được cấp bằng sáng chế ở Anh vào năm 1799. Rõ ràng nó xuất phát từ mong muốn đơn giản hóa động cơ hơi nước càng nhiều càng tốt và làm cho nó cực kỳ nhỏ gọn để sử dụng trên ô tô. Công dụng thực tế 
Động cơ không khí được triển khai ở Mỹ vào năm 1875. Đầu máy xe lửa của mỏ được chế tạo ở đó, hoạt động dựa trên khí nén. Chiếc ô tô chở khách đầu tiên có động cơ không khí được trình diễn lần đầu tiên vào năm 1932 tại Los Angeles.
Với sự ra đời của động cơ hơi nước, các nhà phát minh đã cố gắng lắp nó trên “Toa xe tự hành”, nhưng nồi hơi cồng kềnh và nặng nề hóa ra không phù hợp với loại hình vận tải này.
Đã có nhiều nỗ lực nhằm sử dụng động cơ điện và pin cho xe tự hành và đã đạt được một số thành công, nhưng động cơ đốt trong hóa ra đã không còn cạnh tranh vào thời điểm đó. Do sự cạnh tranh khốc liệt giữa anh và máy hơi nước, động cơ đốt trong vẫn thắng. 
Dù còn nhiều khuyết điểm nhưng ngày nay loại động cơ này vẫn chiếm ưu thế trong nhiều lĩnh vực hoạt động của con người, trong đó có tất cả các loại hình vận tải. Những khuyết điểm của động cơ đốt trong và nhu cầu tìm một giải pháp thay thế xứng đáng cho nó ngày càng được nhắc đến trong giới khoa học và được viết trên nhiều ấn phẩm phổ biến, nhưng mọi nỗ lực nhằm đưa ra các công nghệ mới trong sản xuất hàng loạt, bị chặn cứng nhắc.
Các kỹ sư và nhà phát minh đang tạo ra những động cơ thú vị và hứa hẹn nhất có thể thay thế hoàn toàn động cơ đốt trong, nhưng các nhà độc quyền công nghiệp và dầu mỏ trên thế giới sử dụng đòn bẩy của mình để ngăn chặn việc từ bỏ động cơ đốt trong và sử dụng các nguồn năng lượng mới thay thế. 
Chưa hết, những nỗ lực tạo ra một chiếc ô tô sản xuất không có động cơ đốt trong hoặc chỉ sử dụng một phần, thứ cấp vẫn tiếp tục.
Công ty Tata Motors của Ấn Độ đang chuẩn bị triển khai sản xuất hàng loạt mẫu ô tô cỡ nhỏ dành cho thành phố, Tata AIRPOD, có động cơ chạy bằng khí nén.
Người Mỹ cũng đang chuẩn bị sản xuất hàng loạt mẫu xe CityCAT 6 chỗ. 
chạy bằng khí nén. Với chiều dài 4,1m. và chiều rộng 1,82 m, xe nặng 850 kg. Nó có thể đạt tốc độ lên tới 56 km/h và đi được quãng đường lên tới 60 km. Các chỉ số rất khiêm tốn, nhưng khá dễ chấp nhận đối với thành phố, khi xét đến vô số ưu điểm của chiếc xe và giá thành rất thấp.
Bất cứ ai sở hữu một chiếc ô tô hoặc tham gia vận tải đường bộ đều biết rất rõ cấu trúc của một chiếc ô tô hiện đại phức tạp như thế nào. động cơ xeđốt trong. Ngoài thực tế là bản thân động cơ có cấu trúc khá phức tạp, nó còn đòi hỏi hệ thống phun và định lượng nhiên liệu, hệ thống đánh lửa, bộ khởi động, hệ thống làm mát, bộ giảm âm, cơ cấu ly hợp, hộp số và hộp số phức tạp.
Tất cả điều này làm cho động cơ đắt tiền, không đáng tin cậy, tuổi thọ ngắn và không thực tế. Chưa kể khí thải gây ô nhiễm không khí và môi trường. 
Động cơ không khí hoàn toàn trái ngược với động cơ đốt trong. Nó cực kỳ đơn giản, nhỏ gọn, im lặng, đáng tin cậy và bền bỉ. Nếu cần thiết, nó thậm chí có thể được đặt trong bánh xe ô tô. Một nhược điểm đáng kể của động cơ này, không cho phép sử dụng tự do trên các phương tiện giao thông, là quãng đường đi được từ một lần tiếp nhiên liệu bị hạn chế.
Để tăng phạm vi hoạt động của xe khí nén, bạn cần tăng thể tích xi lanh khí và tăng áp suất không khí trong xi lanh. Cả hai đều có những hạn chế nghiêm ngặt về kích thước, trọng lượng và độ bền của xi lanh. Có thể một ngày nào đó những vấn đề này sẽ được giải quyết, nhưng hiện tại cái gọi là hệ thống đẩy hybrid đang được sử dụng.
Đặc biệt, đối với phương tiện chạy bằng khí nén, người ta đề xuất sử dụng động cơ công suất thấpđốt trong, liên tục bơm không khí vào các xi lanh làm việc. Động cơ chạy liên tục, bơm không khí vào xi lanh và chỉ tắt khi áp suất trong xi lanh đạt giá trị cực đại. Giải pháp này có thể giảm đáng kể mức tiêu thụ xăng, lượng khí thải carbon monoxide vào khí quyển và tăng phạm vi hoạt động của phương tiện chạy bằng khí nén. 
Sơ đồ hybrid như vậy là phổ biến và được sử dụng thành công, kể cả trong xe điện. Điểm khác biệt duy nhất là thay vì dùng xi lanh khí nén, bạn sử dụng pin điện, và thay vì động cơ khí nén - động cơ điện. Động cơ đốt trong công suất thấp quay máy phát điện, sạc lại pin, từ đó cung cấp năng lượng cho động cơ điện.
Bản chất của bất kỳ mạch lai là để bổ sung năng lượng tiêu thụ bằng động cơ đốt trong. Điều này cho phép sử dụng động cơ có công suất thấp hơn. Nó hoạt động ở chế độ thuận lợi nhất và tiêu thụ ít nhiên liệu hơn, có nghĩa là nó thải ra ít chất độc hại hơn. Ô tô khí nén hoặc ô tô điện có cơ hội tăng quãng đường đi được vì năng lượng tiêu hao được bổ sung trực tiếp một phần khi lái xe. 
Trong quá trình dừng thường xuyên ở đèn giao thông, khi xuống dốc và xuống dốc, động cơ kéo không tiêu tốn năng lượng và xi lanh hoặc pin được sạc sạch. Trong những lần dừng xe dài, tốt hơn hết bạn nên bổ sung năng lượng dự trữ từ trạm xăng tiêu chuẩn.
Hãy tưởng tượng rằng bạn đã đến nơi làm việc, ô tô đang đỗ và động cơ tiếp tục chạy, bổ sung năng lượng dự trữ trong xi lanh. Liệu điều này có phủ nhận tất cả những lợi ích của một chiếc xe hybrid? Liệu tiết kiệm xăng sẽ không đáng kể như chúng ta mong muốn?
Những ngày còn trẻ xa xôi, tôi cũng từng nghĩ tới động cơ không khí cho một chiếc ô tô tự chế. Chỉ có hướng tìm kiếm của tôi là có tính chất hóa học. Tôi muốn tìm một chất có thể phản ứng mạnh với nước hoặc chất khác và giải phóng khí. Sau đó tôi không tìm được gì phù hợp và ý tưởng đó bị bỏ dở mãi mãi.
Nhưng một ý tưởng khác lại xuất hiện - tại sao không áp suất cao không khí không sử dụng chân không? Nếu một xi lanh có khí nén bị hỏng theo bất kỳ cách nào hoặc áp suất không khí vượt quá giới hạn cho phép, thì điều này sẽ dẫn đến sự phá hủy ngay lập tức, giống như một vụ nổ. Điều này không đe dọa đến xi lanh chân không; nó có thể bị san phẳng bởi áp suất khí quyển.
Để đạt được áp suất cao trong xi lanh, khoảng 300 bar, bạn cần một máy nén đặc biệt. Để thu được chân không trong xi lanh, chỉ cần cho một phần hơi nước thông thường vào bên trong là đủ. Hơi nước được làm mát sẽ biến thành nước, thể tích giảm đi 1600 lần và... đạt được mục tiêu, thu được chân không một phần. Tại sao một phần? Có, bởi vì không phải xi lanh nào cũng có thể chịu được chân không sâu. 
Sau đó mọi thứ đều đơn giản. Để ô tô đi được quãng đường xa nhất có thể trên một xi-lanh, cần phải cung cấp hơi nước chứ không phải không khí cho động cơ khí nén. Sau khi hoàn thành công việc, hơi nước đi qua hệ thống làm mát, tại đây nó nguội đi và biến thành nước và đi vào xi lanh chân không. Nghĩa là, nếu hơi nước, chẳng hạn như 1600 cm3, đi qua động cơ thì chỉ có 1 cm3 nước sẽ đi vào xi lanh. Như vậy, chỉ một lượng nước nhỏ đi vào xi lanh chân không và thời gian hoạt động của nó tăng lên gấp nhiều lần.
Tuy nhiên, chúng ta hãy quay trở lại với các phương tiện chạy bằng khí nén. Công ty Tata Motors của Ấn Độ sắp sản xuất hàng loạt loại xe đô thị cỡ nhỏ chạy bằng khí nén. Công ty tuyên bố rằng phương tiện khí nén của họ có khả năng tăng tốc lên tới 70 km/h và di chuyển quãng đường lên tới 200 km sau một lần tiếp nhiên liệu.
Đổi lại, người Mỹ cũng đang chuẩn bị sản xuất hàng loạt mẫu xe khí nén CityCAT sáu chỗ. Các đặc điểm đã nêu cho thấy chiếc xe sẽ có thể tăng tốc lên 80 km/h và phạm vi lái xe sẽ là 130 km. Một phương tiện khí nén khác của công ty MDI của Mỹ, MiniCAT ba chỗ cỡ nhỏ, cũng được lên kế hoạch tung ra thị trường hàng loạt.
Nhiều công ty bắt đầu quan tâm đến phương tiện chạy bằng khí nén. Úc, Pháp, Mexico và một số quốc gia khác cũng đã sẵn sàng bắt đầu sản xuất loại hình vận tải tuy còn bất thường nhưng đáng khích lệ này. Động cơ đốt trong vẫn sẽ phải rời khỏi đấu trường và nhường chỗ cho một động cơ khác, đơn giản và đáng tin cậy hơn. Thật khó để nói khi nào điều này sẽ xảy ra, nhưng nó chắc chắn sẽ xảy ra. Sự tiến bộ không thể đứng yên.
Được phát triển bởi công ty Motor Development International (MDI) của Pháp, cỗ máy 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 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.
Ở hầu hết các nước trên thế giới, ô tô động cơ đốt trong vẫn là phương tiện di chuyển chính. Ở các quốc gia thuộc “tỷ vàng”, nơi yêu cầu về ô tô cao hơn nhiều, tình hình có vẻ khác - ở đó ô tô chạy bằng điện và các nhiên liệu thay thế khác hiện đang trở thành hướng sản xuất hàng đầu.
Tuy nhiên, sự xuất hiện của xe điện như một tiêu chuẩn mới trong ngành công nghiệp ô tô không ngăn cản được sáng kiến của các nhà khoa học và nhà phát triển các loại xe mới. Phương tiện giao thông.
Trong hai mươi năm qua, nhiều nguyên mẫu ô tô khác nhau đã được tạo ra trên khắp thế giới: nhiên liệu hydro, nhiên liệu sinh học, tấm pin mặt trời, v.v. Tuy nhiên, không thể nói chắc chắn rằng bất kỳ lựa chọn thay thế nào trong số này đều có triển vọng thực sự cạnh tranh với “truyền thống”. xe chạy xăng và xe điện.
Vấn đề ở đây là yếu tố quyết định luôn là sự đơn giản và chi phí sản xuất thấp, nếu giải pháp thay thế không tiết kiệm chi phí thì tất cả những ưu điểm khác của nó không còn có tầm quan trọng đặc biệt nữa.
Trong tình huống như vậy, các thí nghiệm quy mô lớn các công ty ô tô có cơ hội được công nhận và sản xuất hàng loạt lớn hơn nhiều. Một ví dụ về sự phát triển như vậy là Air Hybrid, một thiết bị hybrid cải tiến bao gồm động cơ đốt trong tiên tiến và máy nén thủy lực, được thiết kế và phát triển bởi PSA Peugeot Citroen.
Mối quan tâm của Pháp này, kết hợp tiềm năng của hai công ty ô tô nổi tiếng, nhằm tạo ra một loại động cơ mới sử dụng khí nén thay vì điện. Air Hybrid là sự hoàn thành thành công giai đoạn tiếp theo trong chương trình của công ty, nhằm mục đích giảm mức tiêu thụ nhiên liệu trên ô tô của thương hiệu xuống mức kỷ lục 2 lít trên 100 km.
Bản chất mang tính cách mạng của Air Hybrid là một động cơ như vậy có thể hoạt động ở ba chế độ cùng một lúc - chỉ bằng khí nén, bằng xăng, đồng thời cả bằng không khí và xăng. Một trong những ưu điểm chính của giải pháp này là giảm trọng lượng đáng kể, bản thân điều này cũng là một yếu tố quan trọng trong việc tiết kiệm nhiên liệu.
Hệ thống thủy lực không chỉ nặng hơn mà còn rẻ hơn nhiều so với hệ thống truyền thống bao gồm những cục pin có thể tự nạp lại. Ngoài ra, hệ thống thủy lực còn đáng tin cậy hơn - nó tạo ra nhiều vấn đề phức tạp hệ thống điện tử, trong đó xe bình thường quá nhiều và điều khiển mọi thứ từ khởi động động cơ đến máy đo hơi thở tích hợp.
Điều đáng chú ý là máy đo hơi thở chuyên nghiệp tích hợp sẵn để kiểm tra người lái trước khi nổ máy là giải pháp được nhiều người ưa chuộng. nhà sản xuất châu Âuô tô.
Mới động cơ lai từ Peugeot Citroen bao gồm động cơ xăng, một kiểu truyền ngoại chu kỳ thích nghi, trong đó thay vì động cơ điện Một máy nén thủy lực sẽ được sử dụng.
Trong nguyên mẫu, hai xi lanh chứa khí nén được đặt dưới sàn ô tô - một xi lanh có áp suất thấp và một xi lanh có áp suất cao.
Sử dụng khí nén, một chiếc xe như vậy có thể di chuyển với tốc độ lên tới 70 km/h, tối ưu để di chuyển quanh thành phố. Khi cần tăng tốc độ, bạn có thể chuyển sang động cơ xăng và để tăng tốc cực độ, các động cơ sẽ phối hợp với nhau.
Vài năm trước, tin tức lan truyền khắp thế giới rằng công ty Tata của Ấn Độ sắp tung ra một loạt ô tô chạy bằng khí nén. Kế hoạch vẫn là kế hoạch, nhưng ô tô khí nén rõ ràng đã trở thành một xu hướng: hàng năm xuất hiện một số dự án khá khả thi, và Công ty Peugeot vào năm 2016 họ đã lên kế hoạch đưa một hệ thống hybrid không khí lên băng tải. Tại sao ô tô khí nén đột nhiên trở thành mốt?
Mọi thứ mới đều bị lãng quên cũ. Như vậy, vào cuối thế kỷ 19, ô tô điện phổ biến hơn ô tô chạy xăng, sau đó chúng sống sót sau một thế kỷ bị lãng quên, rồi lại “sống lại từ đống tro tàn”. Điều tương tự cũng áp dụng cho thiết bị khí nén. Trở lại năm 1879, nhà tiên phong hàng không người Pháp Victor Tatin đã thiết kế chiếc A? roplane, được cho là bay lên không trung nhờ động cơ khí nén. Mẫu máy này đã bay thành công, mặc dù kích thước đầy đủ chiếc máy bay không được chế tạo.
Tổ tiên của động cơ khí nén vận tải mặt đất trở thành một người Pháp khác, Louis Mekarski, người đã phát triển một bộ nguồn tương tự cho xe điện ở Paris và Nantes. Nantes đã thử nghiệm máy móc vào cuối những năm 1870 và đến năm 1900 Mekarski sở hữu một đội xe điện gồm 96 chiếc, chứng tỏ tính hiệu quả của hệ thống. Sau đó, đội tàu khí nén đã được thay thế bằng đội điện, nhưng sự khởi đầu đã được thực hiện. Sau đó, đầu máy khí nén đã tìm thấy một lĩnh vực ứng dụng rộng rãi - khai thác mỏ. Đồng thời, những nỗ lực bắt đầu lắp đặt động cơ không khí trên ô tô. Nhưng cho đến đầu thế kỷ 21, những nỗ lực này vẫn bị cô lập và không đáng được quan tâm.
Ưu điểm: không khí thải độc hại, khả năng tiếp nhiên liệu cho ô tô tại nhà, chi phí thấp do thiết kế động cơ đơn giản, khả năng sử dụng bộ thu hồi năng lượng (ví dụ, nén và tích tụ thêm không khí do phanh ô tô). Nhược điểm: hiệu suất thấp (5−7%) và mật độ năng lượng; sự cần thiết của bộ trao đổi nhiệt bên ngoài, vì khi áp suất không khí giảm, động cơ sẽ bị làm mát quá mức; chỉ số hiệu suất thấp của xe khí nén.
Lợi ích của không khí
Một động cơ không khí (hoặc, như người ta nói, một xi lanh khí) chuyển đổi năng lượng của không khí giãn nở thành công việc cơ khí. Nguyên lý hoạt động của nó tương tự như nguyên lý thủy lực. “Trái tim” của động cơ không khí là pít-tông mà thanh truyền được gắn vào; một lò xo quấn quanh thanh. Không khí đi vào buồng với áp suất ngày càng tăng sẽ vượt qua lực cản của lò xo và làm piston di chuyển. Trong giai đoạn xả, khi áp suất không khí giảm xuống, lò xo sẽ đưa piston về vị trí ban đầu - và chu trình lặp lại. Xy lanh khí nén có thể được gọi là “động cơ không đốt trong”.
Một sơ đồ màng phổ biến hơn là trong đó vai trò của hình trụ được thực hiện bởi một màng linh hoạt, trong đó một thanh có lò xo được gắn vào theo cách tương tự. Ưu điểm của nó là không yêu cầu độ chính xác cao như vậy khi lắp các phần tử chuyển động; nó không yêu cầu chất bôi trơn, và độ kín của buồng làm việc tăng lên. Ngoài ra còn có động cơ khí nén quay (tấm) - tương tự động cơ đốt trong Wankel.
Chiếc ô tô khí nén ba chỗ nhỏ bé của MDI Pháp đã được ra mắt công chúng tại Triển lãm ô tô Geneva 2009. Anh ta có quyền di chuyển trên đường dành riêng cho xe đạp và không yêu cầu bằng lái xe. Có lẽ chiếc xe khí nén hứa hẹn nhất.
Ưu điểm chính của động cơ không khí là thân thiện với môi trường và chi phí “nhiên liệu” thấp. Trên thực tế, do tính chất không có chất thải, đầu máy khí nén đã trở nên phổ biến trong ngành khai thác mỏ - khi sử dụng động cơ đốt trong trong một không gian hạn chế, không khí nhanh chóng bị ô nhiễm, điều kiện làm việc trở nên tồi tệ hơn. Khí thải của động cơ khí nén là không khí thông thường.
Một trong những nhược điểm của xi lanh khí nén là mật độ năng lượng tương đối thấp, tức là lượng năng lượng được tạo ra trên một đơn vị thể tích của chất lỏng làm việc. So sánh: không khí (ở áp suất 30 MPa) có mật độ năng lượng khoảng 50 kWh mỗi lít và xăng thông thường - 9411 kWh mỗi lít! Nghĩa là, xăng làm nhiên liệu hiệu quả hơn gần 200 lần. Ngay cả khi tính đến hiệu suất không cao của động cơ xăng, cuối cùng nó vẫn tạo ra khoảng 1600 kWh mỗi lít, cao hơn đáng kể so với hiệu suất của xi lanh khí nén. Điều này giới hạn tất cả các chỉ số hoạt động của động cơ khí nén và máy móc mà chúng dẫn động (dự trữ năng lượng, tốc độ, công suất, v.v.). Ngoài ra, động cơ không khí có hiệu suất tương đối thấp - khoảng 5-7% (so với 18-20% đối với động cơ đốt trong).
Khí nén của thế kỷ XXI
Tính cấp bách của vấn đề môi trường trong thế kỷ 21 đã buộc các kỹ sư phải quay trở lại với ý tưởng đã bị lãng quên từ lâu là sử dụng xi lanh khí nén làm động cơ cho phương tiện giao thông đường bộ. Trên thực tế, một chiếc ô tô chạy bằng khí nén còn thân thiện với môi trường hơn cả một chiếc ô tô điện, những yếu tố thiết kế của nó có chứa chất độc hại. môi trường vật liệu xây dựng. Trong xi lanh khí nén có không khí và không có gì ngoài không khí.
Do đó, nhiệm vụ kỹ thuật chính là đưa ô tô khí nén trở thành một dạng có thể cạnh tranh với ô tô điện về mặt đặc điểm hoạt động và chi phí. Có rất nhiều cạm bẫy trong vấn đề này. Ví dụ như vấn đề mất nước trong không khí. Nếu thậm chí có một giọt chất lỏng trong khí nén, thì do chất lỏng làm việc bị làm mát mạnh trong quá trình giãn nở, nó sẽ biến thành băng và động cơ sẽ ngừng hoạt động (hoặc thậm chí cần phải sửa chữa). Không khí mùa hè bình thường chứa khoảng 10 g chất lỏng trên 1 m 3 và khi đổ đầy một xi lanh, phải tiêu tốn thêm năng lượng (khoảng 0,6 kWh) để khử nước - và năng lượng này là không thể thay thế. Yếu tố này phủ nhận khả năng nạp lại nước tại nhà chất lượng cao - thiết bị khử nước không thể lắp đặt và vận hành tại nhà. Và đây chỉ là một trong những vấn đề.
Tuy nhiên, chủ đề về ô tô khí nén hóa ra lại quá hấp dẫn để có thể quên đi.
Khi bình đầy và đã sạc đầy không khí Peugeot 2008 Không khí lai có thể đi được quãng đường lên tới 1300 km.
Đi thẳng vào loạt phim?
Một trong những giải pháp hạn chế nhược điểm của động cơ không khí là làm cho xe nhẹ hơn. Quả thực, một chiếc xe mini trong thành phố không cần phạm vi hoạt động và tốc độ lớn, nhưng chỉ số môi trườngđóng một vai trò quan trọng trong đô thị. Đây chính xác là điều mà các kỹ sư người Pháp gốc Ý đang trông cậy vào. Công ty ô tô Development International, người tại Triển lãm ô tô Geneva 2009 đã giới thiệu với thế giới chiếc xe lăn khí nén MDI AIRpod và phiên bản nghiêm túc hơn của nó, MDI OneFlowAir. MDI bắt đầu “chiến đấu” cho một chiếc ô tô khí nén từ năm 2003, cho ra đời mẫu concept Eolo Car, nhưng chỉ mười năm sau, gặp rất nhiều khó khăn, người Pháp đã tìm ra giải pháp có thể chấp nhận được cho dây chuyền lắp ráp.
MDI AIRpod là sự kết hợp giữa ô tô và xe máy, tương tự trực tiếp với “xe lăn”, như nó thường được gọi ở Liên Xô. Nhờ động cơ không khí công suất 5,45 mã lực, chiếc xe ba bánh nhỏ chỉ nặng 220 kg có thể tăng tốc lên 75 km/h và phạm vi hoạt động là 100 km ở phiên bản cơ bản hoặc 250 km ở cấu hình cao cấp hơn. Điều thú vị là AIRpod hoàn toàn không có vô lăng - xe được điều khiển bằng cần điều khiển. Về lý thuyết, nó có thể di chuyển cả trên đường công cộng và đường dành cho xe đạp.
AIRpod có mọi cơ hội để sản xuất hàng loạt, vì ở các thành phố có cơ sở hạ tầng dành cho xe đạp phát triển, chẳng hạn như Amsterdam, những chiếc máy như vậy có thể có nhu cầu. Một lần tiếp nhiên liệu trên không tại một trạm được trang bị đặc biệt mất khoảng một phút rưỡi và chi phí di chuyển cuối cùng là khoảng 0,5 trên 100 km - đơn giản là không thể rẻ hơn. Tuy nhiên, ngày sản xuất hàng loạt đã nêu (mùa xuân 2014) đã trôi qua và mọi thứ vẫn còn đó. Có lẽ MDI AIRpod sẽ xuất hiện trên đường phố các thành phố châu Âu vào năm 2015.
Chiếc mô tô việt dã do Dean Benstead người Úc chế tạo trên khung gầm Yamaha, có khả năng tăng tốc lên 140 km/h và chạy không ngừng trong ba giờ ở tốc độ 60 km/h. Động cơ không khí của hệ thống Angelo di Pietro chỉ nặng 10 kg.
Ý tưởng tiền sản xuất thứ hai là dự án nổi tiếng của gã khổng lồ Ấn Độ Tata, chiếc xe MiniCAT. Dự án được triển khai đồng thời với AIRpod, nhưng, không giống như người châu Âu, người Ấn Độ đã đưa vào chương trình một chiếc ô tô siêu nhỏ hoàn chỉnh, bình thường với bốn bánh, cốp và cách bố trí truyền thống (trong AIRpod, lưu ý, hành khách và người lái xe ngồi cùng với họ). quay lưng lại với nhau). Trọng lượng của Tata lớn hơn một chút, 350 kg, tốc độ tối đa— 100 km/h, dự trữ năng lượng — 120 km, nghĩa là, MiniCAT về tổng thể trông giống một chiếc ô tô chứ không phải một món đồ chơi. Điều thú vị là, Tata không gặp khó khăn trong việc phát triển động cơ không khí từ đầu, nhưng với giá 28 triệu USD, họ đã giành được quyền sử dụng các phát triển của MDI (cho phép MDI tiếp tục nổi) và cải tiến động cơ để tạo lực đẩy cho một chiếc xe lớn hơn. Một trong những đặc điểm của công nghệ này là sử dụng nhiệt lượng tỏa ra khi không khí giãn nở nguội đi để làm nóng không khí khi nạp đầy xi lanh.
Ban đầu, Tata dự định đưa MiniCAT vào dây chuyền sản xuất vào giữa năm 2012 và sản xuất khoảng 6.000 chiếc mỗi năm. Nhưng quá trình thử nghiệm vẫn tiếp tục và việc sản xuất hàng loạt đã bị hoãn lại cho đến thời điểm thuận lợi hơn. Trong quá trình phát triển, mẫu concept này đã thay đổi tên (trước đây được gọi là OneCAT) và thiết kế, vì vậy không ai biết phiên bản nào cuối cùng sẽ được bán ra. Có vẻ như ngay cả đại diện của Tata.
Trên hai bánh xe
Xe khí nén càng nhẹ thì càng hiệu quả về mặt vận hành và kinh tế. Kết luận hợp lý từ tuyên bố này là - tại sao không chế tạo xe tay ga hoặc xe máy?
Đây là mối quan tâm của Trưởng khoa Benstead người Úc, người vào năm 2011 đã cho thế giới thấy xe đạp mô tô O 2 Pursuit với bộ nguồn được phát triển bởi Engineair. Sau này chuyên về động cơ không khí quay đã được đề cập do Angelo di Pietro phát triển. Trên thực tế, đây là thiết kế Wankel cổ điển không có quá trình đốt cháy - rôto được dẫn động bằng nguồn không khí cung cấp cho các buồng. Benstead đã đi ngược lại khi phát triển. Đầu tiên, anh đặt mua một động cơ từ Engineair, sau đó chế tạo một chiếc mô tô xung quanh động cơ đó, sử dụng khung và một số bộ phận từ chiếc Yamaha WR250R sản xuất. Chiếc xe hóa ra lại tiết kiệm năng lượng một cách đáng kinh ngạc: nó đi được 100 km trong một lần đổ xăng và theo lý thuyết, đạt tốc độ tối đa 140 km/h. Nhân tiện, những chỉ số này vượt quá nhiều chỉ số xe máy điện. Benstead đã khéo léo chơi đùa với hình dạng của hình trụ, lắp nó vào khung - cách tiết kiệm không gian này; Động cơ nhỏ gọn gấp đôi so với động cơ xăng và không gian trống cho phép bạn lắp xi-lanh thứ hai, tăng gấp đôi quãng đường đi được của xe máy.
Nhưng thật không may, O 2 Pursuit vẫn chỉ là món đồ chơi một thời dù nó đã được đề cử cho giải thưởng phát minh danh giá do James Dyson thành lập. Hai năm sau, ý tưởng của Benstead được một người Úc khác, Darby Bicheno, tiếp thu, người đã đề xuất sử dụng một thiết kế tương tự không phải để tạo ra một chiếc mô tô mà là một phương tiện đô thị thuần túy, một chiếc xe tay ga. Chiếc EcoMoto 2013 của anh lẽ ra được làm bằng kim loại và tre (không có nhựa), nhưng mọi thứ vẫn chưa tiến triển vượt ra ngoài những bản vẽ và hình vẽ.
Ngoài Benstead và Bicheno, Evin I Yang còn chế tạo một chiếc ô tô tương tự vào năm 2010 (dự án của anh có tên Green Speed Air Motorcycle). Nhân tiện, cả ba nhà thiết kế đều là sinh viên của Viện Công nghệ Hoàng gia Melbourne, và do đó, các dự án của họ đều giống nhau, sử dụng cùng một động cơ và... không có cơ hội thực hiện hàng loạt công việc nghiên cứu còn lại.
Trong năm 2011 xe thể thao Toyota Ku:Rin lập kỷ lục thế giới về tốc độ cho xe chạy bằng khí nén. Thông thường, ô tô khí nén không tăng tốc lên quá 100-110 km/h, nhưng mẫu concept Toyota cho kết quả chính thức là 129,2 km/h. Do tập trung vào tốc độ nên Ku:Rin chỉ có thể đi được 3,2 km trong một lần sạc, nhưng chiếc xe ba bánh một chỗ không cần nhiều hơn. Kỷ lục đã được thiết lập. Điều thú vị là trước đó kỷ lục chỉ đạt 75,2 km/h được thiết lập tại Bonneville bởi chiếc xe Silver Rod do Derek McLeish người Mỹ thiết kế vào mùa hè năm 2010.
Các tập đoàn lúc đầu
Những điều trên khẳng định ô tô hàng không có tương lai, nhưng rất có thể không phải ở “ thể tinh khiết" Tuy nhiên, họ có những hạn chế của họ. MDI AIRpod tương tự đã thất bại hoàn toàn trong tất cả các thử nghiệm va chạm, vì thiết kế siêu nhẹ của nó không cho phép nó bảo vệ người lái và hành khách đúng cách.
Nhưng để sử dụng công nghệ khí nén như nguồn bổ sung năng lượng trong xe điện là khá thực tế Về vấn đề này, Peugeot đã thông báo rằng bắt đầu từ năm 2016, một số mẫu crossover Peugeot 2008 sẽ được sản xuất ở phiên bản hybrid, một trong những yếu tố trong số đó sẽ là hệ thống lắp đặt Hybrid Air. Hệ thống này được phát triển với sự cộng tác của Bosch; Bản chất của nó là năng lượng của động cơ đốt trong sẽ không được lưu trữ ở dạng điện (như ở xe hybrid thông thường) mà ở dạng xi lanh khí nén. Tuy nhiên, kế hoạch vẫn là kế hoạch: hiện tại việc lắp đặt chưa được lắp đặt trên ô tô sản xuất.
Peugeot 2008 Hybrid Air sẽ có thể di chuyển bằng năng lượng của động cơ đốt trong, không khí đơn vị năng lượng hoặc sự kết hợp của chúng. Bản thân hệ thống sẽ nhận ra nguồn năng lượng nào hiệu quả hơn trong một tình huống nhất định. Đặc biệt, trong chu trình đô thị, 80% thời gian năng lượng của khí nén sẽ được sử dụng - nó dẫn động một bơm thủy lực làm quay trục khi động cơ đốt trong tắt. Tổng mức tiết kiệm nhiên liệu với chương trình này sẽ lên tới 35%. Khi vận hành trong không khí trong lành, tốc độ tối đa của xe bị giới hạn ở mức 70 km/h.
Khái niệm Peugeot trông hoàn toàn khả thi. Có tính đến các lợi ích về môi trường, các loại xe hybrid này có thể thay thế tốt các loại xe chạy bằng điện trong vòng 5 đến 10 năm tới. Và thế giới sẽ trở nên sạch sẽ hơn một chút. Hoặc nó sẽ không.
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 Ấn Độ Tata, 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.
Giám đốc điều hành cho biết: “Ý tưởng về cách lái xe này rất thú vị”. Công ty Ấn Độ Ravi Kant. 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 đắt hơn xi lanh, nặng hơn nhiều và là chất gây ô nhiễm môi trường sau khi hết tuổi thọ 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 thứ gì đó 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 nó không cần hộp số đặc biệt với tỷ số truyền thay đổi. 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 được bơm vào chúng tại các trạm máy nén đặc biệt hoặc được tạo ra 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 ưu điểm.
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 xử lý động cơ khí nén mà phải xử lý bộ truyền động khí nén - toàn bộ hệ thống trong đó chỉ có động cơ khí nén 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) riêng cao và thay đổi ở bất kỳ tốc độ nào và đồng thời duy trì hiệu suất thể tích cao ổn định (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 xe 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°, pin 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. - một bộ truyền động khí nén như vậy có thể cung cấp lực kéo và phạm vi hoạt động tốc độ lớn hơn nhiều so với động cơ kéo xe nâng điện hoặc bộ biến mô cho 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.
