В камеру сгорания попадает горючая смесь, которая, резко расширяясь при возгорании, толкает поршень. Далее работа поршня с помощью кучи всяческих механизмов просто вращает колёса.
А если не поджигать горючую смесь, а создавать давление, которое толкает поршень непосредственно с помощью сжатого воздуха? Почему бы и нет? Какая нам разница, что будет толкать этот самый поршень, лишь бы колёса крутились!
То есть принципиальных ограничений преобразования бензинового двигателя внутреннего сгорания в пневматический мотор просто нет. Мало того, на протяжении недолгой истории автомобиля как средства передвижения такие попытки предпринимались неоднократно.
Один из первых патентов на использование сжатого воздуха в качестве «движителя» повозки был выдан в Великобритании ещё в 1799 году! А в XIX веке пневматический движок пытались ставить на паровозы, трамваи, автомобили. Больше всего продержался пневмопривод на железной дороге: некоторые английские поезда ходили с таким двигателем более 30 лет.
Транспортные средства на сжатом воздухе приводятся в движение пневмодвигателями, использующими сжатый воздух, запасённый в баллонах. Такой привод называется пневматическим. Вместо смеси топлива с воздухом, её сжигания в двигателе и последующей передачи энергии поршням от горячих расширяющихся газов, в транспортных средствах на сжатом воздухе передача энергии поршням осуществляется от сжатого воздуха. Один из производителей заявил о разработке пневмодвигателя, имеющего 90% КПД. Источник: Википедия.
1. Главная выгода от использования сжатого воздуха в качестве «топлива» — экологичность. Автомобиль заправляется обычным атмосферным воздухом. Никаких химических преобразований в процессе езды не происходит, выхлоп — такой же атмосферный воздух. Холодный. Следовательно, кондиционер для такого авто представляет собой простой обдув «выхлопной» трубы.
2. Существенное, по сравнению с бензиновым ДВС, упрощение конструкции двигателя. Не надо хранить горючие жидкости, не надо тянуть проводку и придумывать сложные схемы зажигания. Вся силовая установка такого авто — бак для сжатого воздуха, промежуточный механизм для подачи нужной порции сжатого воздуха и рабочая зона с турбиной. Всё! Ломаться нечему, надёжность такой системы просто феноменальная! Ну, для заправки ещё обычно ставят электрический компрессор, который сжимает атмосферный воздух и закачивает его в бак.
3. Ну, и феноменальная дешевизна «топлива» для пневмомобилей тоже играет не последнюю роль.
На этом достоинства пневмоавтомобиля заканчиваются, «вылезает» множество недостатков.
Принципиальная проблема состоит в том, что сжатый до 300 бар воздух (стандартное давление для современных авторазработок), заключает в себе примерно 1% того количества энергии, которое характерно для высоокоотанового бензина. При низких температурах «энерговооруженность» сжатого воздуха ещё меньше. Отсюда и проблемы.
1. Невысокая скорость. Рекорд, занесённый в книгу рекордов Гиннесса для пневмоавтомобилей, составляет 129,2 километра в час.
2. Невысокая мощность. Максимальная мощность работающих сегодня (2012 г.) пневмоприводов составляет всего 75 л.с.
3. Небольшой запас хода на одной заправке. Хотя, например, фирма «Дженерал Моторс» заявила, что её пневмо-концепт Cadillac Aera проедет на одной заправке 1600 км, документальных подтверждений этому пока ещё нет. Самый «дальнобойный» работающий сегодня «воздухомобиль» проходит на одной заправке 200 км.
Однако не всё так плохо. Рыночные ниши, где не требуется высокая скорость, мощность и «дальнобойность», уже начали оснащаться пневмомобилями. Так, руководство крупных французских аэропортов уже приняло программу закупки пневмотранспорта для развоза пассажиров от аэропорта до ближайших гостиниц. Пневмотранспорт уже сейчас применяется на предприятиях и складах с парами легковоспламеняющихся материалов. Здесь очень опасно использовать даже электротранспорт: одна искра может спровоцировать взрыв огромной силы.
Феноменальная экологичность пневмоавтомобилей привлекла внимание властей Мехико, самого загрязнённого города в мире. С 2010 года в этом городе идёт постепенная замена всех городских такси на «воздушную тягу». В городском парке австралийского Мельбурна все транспортные средства оснащены пневмомоторами. Работают тихо, экологично, дёшево.
И это ещё не все! В 2008 года индийская автомобильная компания «Тата» объявила о проекте выпуска «народного автомобиля» на сжатом воздухе. Планы грандиозные. Причём свой автомобиль индийцы разрабатывать не стали, а купили уже «обкатанную» конструкцию французской компании «MDI», которую основал бывший инженер-испытатель двигателей в Формуле-1 Гай Негре (Guy Negre).
Подобная машина, OneCat, уже продаётся как городское такси во Франции. Запас хода такого авто — не менее 200 километров в городском режиме движения. Посадочные места для водителя и четырёх пассажиров. Максимальная скорость — до 110 километров в час. Баки для сжатого воздуха сделаны по специальной технологии, при аварии они не взрываются, а раскалываются.
Объявленная стоимость — 5000 долларов. Практически полный конкурент бензиновому автомобилю.
Строительство заводов для производства или отвёрточной сборки пневмобилей развёрнуто в Южно-Африканской республике, Мексике, Испании и Австралии.
Видимо, автомобильный мир стоит на пороге революции.
Пневмореволюции!