Pompy ciepła | Oświetlenie LED, żarówki LED | Kolektory słoneczne | Certyfikat energetyczny | Podłogówka

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

Tu jest miejsce na reklamę. Zobacz cennik

Trochę historii

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

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

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

Zasada działania i budowa silnika

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

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

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

Wykres ruchu tłoka w funkcji czasu.

 
Animacja przedstawiająca pracę tłoka i ruchy korbowodów.

Widok tłoków i korbowodów w układzie cylindrów typu "bokser"

Widok ogólny silnika

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

Silnik wraz ze skrzynią biegów - rysunek.

Silnik wraz ze skrzynią biegów - zdjęcie.

Części składowe silnika.

Samochód - dane techniczne, zdjęcia, filmy

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

FAMILY: 6-cio osobowy Wymiary: 3.84m, 1.72m, 1.75m Waga 750 kg Prędkość maksymalna: 110 km/h Zasięg: 200 - 300 km Ładowność: 500 kg Czas tankowania: 4 godziny (elektrycznie) Czas tankowania: 3 minuty (ze stacji spręż. pow.)
TAXI: 6-cio osobowy Wymiary: 3.84m, 1.72m, 1.75m Waga 750 kg Prędkość maksymalna: 110 km/h Zasięg: 200 - 300 km Ładowność: 500 kg Czas tankowania: 4 godziny (elektrycznie) Czas tankowania: 3 minuty (ze stacji spręż. pow.)
VAN: dwuosobowy Wymiary: 3.84m, 1.72m, 1.75m Waga 750 kg Prędkość maksymalna: 110 km/h Zasięg: 200 - 300 km Ładowność: 500 kg Czas tankowania: 4 godziny (elektrycznie) Czas tankowania: 3 minuty (ze stacji spręż. pow.)
PICK-UP: dwuosobowy Wymiary: 3.84m, 1.72m, 1.75m Waga 750 kg Prędkość maksymalna: 110 km/h Zasięg: 200 - 300 km Ładowność: 500 kg Czas tankowania: 4 godziny (elektrycznie) Czas tankowania: 3 minuty (ze stacji spręż. pow.)
Zdjęcia wnętrza wyżej przedstawionych modeli:   Kilka krótkich filmów przedstawiających pneumatyczny samochód podczas jazdy, aby je obejrzeć należy mieć zainstalowane kodeki divx i xvid, lub program odtwarzający filmy zapisane w ten sposób: Film z niemieckiej TV Stern - czyli smakowanie powietrza z rury wydechowej - film *.avi 920 KB Autko podczas jazdy - film *.avi 3,4 MB Co wylatuje z rury wydechowej? film *.avi 1,28 MB Reportaż o samochodzie na sprężone powietrze na kanadyjskim kanale Discovery    Poniżej miejskie pneumatyczne auto trójosobowe:
MINI CAT'S: trójosobowy Wymiary: 2.65m, 1.62m, 1.64m Waga 750 kg Prędkość maksymalna: 110 km/h Zasięg: 200 - 300 km Ładowność: 270 kg Czas tankowania: 4 godziny (elektrycznie) Czas tankowania: 3 minuty (ze stacji spręż. pow.)

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

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

	Generator prądu - prądnica napędzana silnikiem pneumatycznym - film *.avi 1,71 MB
	Generator prądu - informacja z TV RaiUno - film *.avi 1,5 MB

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

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

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

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

SAMOCHODY NA SPRĘŻONE POWIETRZE Opracowano na podstawie stron www.motordeaire.com, www.theaircar.com, www.motormdi.com