Cum funcționează mașina aeriană

Mașinile aeriene ar putea face ca prețurile gazelor să fie astfel o memorie? - Vedeți imagini cu vehiculele cu combustibil alternativ. Tetra Images / Getty Images

Benzina este deja combustibilul trecutului. S-ar putea să nu pară așa pe măsură ce îți completezi drumul spre muncă, dar petrolul folosit la fabricare se epuizează treptat. De asemenea, poluează aerul din ce în ce mai nesănătos pentru a respira și oamenii nu mai doresc să plătească prețurile ridicate pe care companiile petroliere le percep pentru asta. Producătorii de automobile știu toate acestea și au cheltuit mult timp și bani pentru a găsi și dezvolta combustibilul viitorului.

Căutarea este activă, dar care va fi acest combustibil al viitorului? Combustibili gata, cum ar fi petrolul, sunt din ce în ce mai greu de găsit, iar producătorii de automobile apelează la surse de energie mai ecologice, cum ar fi bateriile. Aceste baterii pot fi încărcate cu energie și introduse într-o mașină unde energia respectivă poate fi eliberată. Oricât de bine ar părea această idee, unii producători consideră că aerul ar putea deveni o sursă de energie și mai bună.

Aer? La prima vedere, ideea de a rula o mașină pe aer pare aproape prea bună pentru a fi adevărată. Dacă putem folosi aerul ca combustibil, de ce să ne gândim să folosim altceva? Aerul este în jurul nostru. Aerul nu se scurge niciodată. Aerul este nepoluant. Cel mai bine, aerul este gratuit.

-Din păcate, aerul singur nu poate fi folosit ca combustibil. În primul rând, energia trebuie să fie stocată în ea prin stoarcerea aerului cu ajutorul unui compresor mecanic de aer. Odată eliberat aerul comprimat, acesta se extinde. Acest aer în expansiune poate fi folosit, de exemplu, pentru a conduce pistoanele care alimentează un motor. Ideea de a folosi aerul comprimat pentru a alimenta un vehicul nu este nouă: prototipurile timpurii ale unui vehicul alimentat cu aer se întorc la mijlocul anilor 19^lea secol, chiar înainte de invenția motorului cu ardere internă.

Cel puțin un producător crede că este gata să vândă mașini aeriene publicului american. Dacă totul merge bine, aceste mașini ar putea fi disponibile în Statele Unite relativ curând [sursa: Sullivan]. În următoarele câteva pagini, vom analiza această tehnologie, motivele pentru care poate doriți să o utilizați - și câteva motive pentru care nu puteți.

AirPod One al MDI și motorul său cu aer comprimat, la sediul MDI din apropiere de Nisa, Franța. Foto Lionel Cirroneau / AP

-Legile fizicii dictează că gazele necontrolate vor umple orice spațiu dat. Cel mai simplu mod de a vedea acest lucru în acțiune este de a umfla un balon. Pielea elastică a balonului ține aerul strâns în interior, dar în momentul în care utilizați un ac pentru a crea o gaură pe suprafața balonului, aerul se extinde spre exterior cu atâta energie încât balonul explodează. Comprimarea unui gaz într-un spațiu mic este o modalitate de stocare a energiei. Când gazul se extinde din nou, acea energie este eliberată pentru a face treabă. Acesta este principiul de bază din spatele a ceea ce face ca o mașină aeriană să meargă.- -

Primele mașini de aer vor avea compresoare de aer încorporate în ele. După o conducere rapidă, veți putea să luați mașina acasă, să o introduceți în garaj și să conectați compresorul. Compresorul va folosi aer din jurul mașinii pentru a reumple rezervorul de aer comprimat. Din păcate, aceasta este o metodă destul de lentă de realimentare și va dura probabil până la două ore pentru o reumplere completă. Dacă se prinde ideea unei mașini cu aer, stațiile de alimentare cu aer vor deveni disponibile la benzinăriile obișnuite, unde rezervorul poate fi reumplut mult mai rapid cu aer deja comprimat. Umplerea rezervorului dvs. la pompă va dura probabil aproximativ trei minute [sursa: Cornell].

Primele mașini aeriene vor folosi aproape sigur motorul cu aer comprimat (CAE) dezvoltat de compania franceză Motor Development International (MDI). Mașinile aeriene care folosesc acest motor vor avea rezervoare care vor ține probabil aproximativ 3.200 de metri cubi (90,6 kilolitri) de aer comprimat. Acceleratorul vehiculului operează o supapă pe rezervorul său care permite eliberarea aerului într-o conductă și apoi în motor, unde presiunea de expansiune a aerului va împinge împotriva pistoanelor și va întoarce arborele cotit. Aceasta va produce o putere suficientă pentru viteze de aproximativ 56 de mile pe oră. Când mașina cu aer depășește această viteză, un motor va intra în funcționarea compresorului de aer din mașină, astfel încât să poată comprima mai mult aer pe zbor și să ofere o putere suplimentară motorului. De asemenea, aerul este încălzit pe măsură ce lovește motorul, crescând volumul pentru a permite mașinii să se miște mai repede [sursa: Cornell].

Guy Negre al MDI prezintă prototipul AirPod One în ianuarie 2009. Lionel Cirroneau / AP Photo

Un avantaj major al utilizării aerului comprimat pentru a alimenta motorul unei mașini este faptul că un vehicul cu aer comprimat pur nu produce poluare la conducta de evacuare. Mai exact, mașinile cu aer comprimat pe care probabil le vedem în viitorul apropiat nu vor polua deloc până când vor atinge viteze care depășesc 35 de mile pe oră. Atunci, compresorul de aer intern al mașinii va intra în interior pentru a obține viteză suplimentară. Motorul care rulează acest compresor de aer va necesita combustibil care să producă o cantitate mică de poluare a aerului. Unele combustibili (puteți utiliza biocombustibili ecologici sau combustibili fosili) vor fi, de asemenea, folosiți pentru încălzirea aerului în timp ce iese din rezervor. Cele mai noi motoare cu aer comprimat oferă, de asemenea, șoferilor opțiunea de a utiliza combustibili fosili sau biocombustibili pentru încălzirea aerului pe măsură ce intră în motor. Cu toate acestea, această tehnologie reprezintă o îmbunătățire semnificativă față de mașinile alimentate cu motoare cu combustie internă care produc cantități semnificative de poluare cu orice viteză.

Mașinile aeriene sunt de asemenea concepute pentru a fi mai ușoare decât mașinile convenționale. Construcția din aluminiu a acestor vehicule își va menține greutatea sub 2.000 de lire sterline (907 kilograme), ceea ce este esențial pentru eficientizarea acestor vehicule și le va ajuta să meargă mai repede pentru perioade mai lungi de timp.

Un alt avantaj al automobilelor aeriene este că combustibilul ar trebui să fie remarcabil de ieftin, o considerație importantă în această eră a prețurilor volatile ale gazelor. Unele estimări spun că mașinile vor obține echivalentul a 106 mile (171 kilometri) pe galon, deși aerul comprimat probabil nu va fi vândut de galon. O estimare mai semnificativă este aceea că poate fi nevoie de energie electrică cât mai mică de 2 USD pentru a umple rezervorul de aer comprimat, deși veți avea nevoie și de benzină pentru a alimenta motorul electric care comprimă aerul în timp ce conduceți [sursa: Cornell].

Vehiculele în sine vor fi, de asemenea, relativ ieftine. Zero Pollution Motors, care intenționează să elibereze primele mașini aeriene în Statele Unite și estimează un preț de autocolant de aproximativ 17.800 USD, ceea ce ar face ca aceste mașini să fie accesibile pentru cumpărătorii americani conștienți de buget [sursa: Max].

-

Vi s-ar putea întâmpla acest lucru într-un accident de mașină? Clive Streeter / Getty Images

-În timp ce o mașină cu aer nu produce nici o poluare care circulă cu aer deja comprimat în rezervorul său, poluarea este produsă totuși atunci când aerul este comprimat, atât în ​​timp ce mașina se mișcă, cât și în timp ce este alimentată. După cum am menționat anterior, compresorul de aer al vehiculului va funcționa probabil cu benzină, iar acest gaz va produce poluare atunci când este ars.

Compresorul de aer din stația de benzină va fi probabil alimentat cu energie electrică. Producția de energie electrică poate polua sau nu, în funcție de modul în care este generată energia electrică. De exemplu, electricitatea pe cărbune ar putea produce cantități substanțiale de poluare. Surse de electricitate mai curate, cum ar fi energia nucleară sau hidroenergetică, vor duce la o poluare mult mai mică. Conform site-ului Web Gas 2.0, o mașină aeriană din Statele Unite ar crea aproximativ .176 lire de emisii de dioxid de carbon pe milă pe baza mixului mediu de surse de energie electrică în timpul alimentării. Prin comparație, un Toyota Prius Hybrid, care combină un motor electric cu baterie și un motor cu combustie internă, generează aproximativ 0,34 kilograme de dioxid de carbon pe milă. Așadar, deși mașina aeriană nu este destul de poluată, aceasta reprezintă totuși o îmbunătățire față de una dintre cele mai populare mașini hibride de pe piață [sursa: Nuccitelli].

Distanța ar putea deveni, de asemenea, un dezavantaj, în funcție de obiceiurile de călătorie. Distanța pe care o poate parcurge o mașină cu aer fără realimentare este crucială, deoarece foarte puține stații de alimentare vor avea la început pompe de aer comprimate disponibile. Dacă intenționați să vă folosiți mașina aeriană pentru scurte deplasări - distanțe mai mici de 100 de mile - va fi bine. Cu toate acestea, așteptarea de la una la două ore a compresorului de aer încorporat al mașinii pentru a comprima un rezervor plin de aer ar putea deveni o problemă în călătoriile de fond. Zero Pollution Motors - brațul american al MDI și cel mai probabil compania care produce primul automobil aerian pe piața americană - își propune să aibă o mașină disponibilă în curând, capabilă să călătorească între 800 și 1.000 de mile pe un rezervor de aer, plus 8 galoane de gaz [sursa: Cornell]. Cu toate acestea, prototipurile timpurii au parcurs distanțe mai apropiate de 120 de mile - suficient de bune pentru naveta dvs. zilnică, dar nu sunt adecvate pentru călătoriile mai lungi [sursa: Motavalli].

Ce se va întâmpla dacă o mașină aeriană suferă avarii într-un accident? La urma urmei, rezervoarele de aer comprimat pot fi periculoase. Pentru a reduce acest pericol, rezervoarele de aer sunt confecționate din fibră de carbon și sunt proiectate să se prăbușească, mai degrabă decât să se spargă, într-un accident. Această fisură ar permite „combustibilului” să scape inofensiv în aerul din jur. Producătorii se temeau că aerul care scapă dintr-un capăt al rezervorului ar putea produce un efect asemănător rachetelor și propulsarea mașinii pe un jet de aer. Supapa de pe rezervoarele de combustibil ale autovehiculelor a fost așezată pe o parte pentru a reduce acest efect.

În ciuda acestor precauții, există o anumită îngrijorare că construcția ușoară a autovehiculelor aeriene ar putea face dificilă trecerea acestora la cerințele de siguranță americane stricte și că acest lucru ar putea împiedica sosirea automobilelor aeriene pe piața americană. Alți factori au ajuns în prim plan și vom afla despre cei care urmează.

O privire în interiorul prototipului AirPod One. Foto Lionel Cirroneau / AP

Tata Mo-tors din India va face probabil primul automobil aerian de pe piață în următorii ani. Mașina aeriană a Tata Motors va folosi și motorul CAE. Deși Tata a anunțat în august 2008 că nu sunt destul de gata să își desfășoare mașinile aeriene pentru producția în masă, Zero Pollution Motors încă intenționează să producă un vehicul similar în Statele Unite. Cunoscute colectiv ca FlowAIR, aceste mașini vor costa aproximativ 17.800 de dolari. Compania, cu sediul în New Paltz, N.Y., spune că va începe să ia rezerve la jumătatea anului 2009 pentru livrările de vehicule în 2010. Compania intenționează să scoată 10.000 de mașini aeriene în primul an de producție [sursa: Max]. De asemenea, MDI a prezentat recent AirPod-ul pe joystick, cel mai nou supliment pentru arsenalul său de mașini aeriene. Deși AirPod generează o viteză maximă de doar 43 km / h, este de asemenea extrem de ușoară și generează emisii zero.

Marii producători de automobile urmăresc cu interes piața automobilelor aeriene. Dacă primele modele vor acoperi consumatorii, probabil că își vor dezvolta propriile modele de mașini aeriene. În prezent, câteva companii mai mici intenționează să aducă mașini aeriene pe piață în urma vehiculelor bazate pe MDI. Acestea includ: 

• K'Airmobiles -- Compania franceză K'Air Energy a construit prototipuri ale unei biciclete alimentate cu aer și a unui vehicul rutier ușor bazat pe motorul de compresie a aerului K'air [sursa: -K'air]
• Air Car Factories SA -- Această companie spaniolă are în prezent un motor de autovehicule aeriene în curs de dezvoltare. Proprietarul companiei este în prezent implicat într-o dispută cu fostul angajator MDI pentru drepturile la tehnologie [sursa: MDI].

Inițial, mașinile MDI vor fi singurele vehicule aeriene de pe piață. Cu toate acestea, MDI a autorizat tehnologia producătorilor dintr-o duzină de țări diferite, astfel încât mașinile aeriene ar trebui să fie disponibile în curând în lume.

Articole similare

• Chestionare de motoare auto
• Cum funcționează mașinile hibride
• Cum funcționează mașinile electrice
• Cum funcționează economia de hidrogen
• Cum funcționează motoarele auto
• Cum funcționează motoarele diesel
• Cum funcționează motoarele în doi timpi
• Cum funcționează aparatele de aer condiționat
• Ar putea o mașină să circule cu aer comprimat?
• De ce benzina nu arde curat?
• Câtă benzină consumă Statele Unite într-un an?

Mai multe legături grozave

• Mașini aeriene Factories (International Development International)
• Tata Motors
• Motoare cu poluare zero

surse

• Chapa, Jorge. "Mașină cu aer comprimat MDI." Inhabitat.com. 1 iunie 2007. (accesat 30.09.2008) http://www.inhabitat.com/2007/06/01/tata-motors-air-car/
• Cornell, Clayton B. „O mașină aeriană pe care ai putea să o vezi în 2009: hibridul compus-aer comprimat de 106 MPG de ZPM.” Gas2.org. 15 iulie 2008. (28/09/2008) http://gas2.org/2008/07/15/an-air-car-you-could-see-in-2009-zpms-106-mpg-compressed- aer hibrid /
• Gizmag.com. "Auto franceză utilizează tehnologia aerului comprimat." 2 decembrie 2004. (30/09/2008) http://www.gizmag.com/go/3523
• Jones, Benjamin. "Mașina aeriană de 106 mp pentru doar 18.000 USD în 2010" Ecomodder.com. 26 august 2008. (9/28/2008) http://ecomodder.com/blog/2008/08/26/106mpg-air-car-18000- coming-2010
• Max, Josh. "Mașina cu aer comprimat vine cu Breeze 2010." New York Daily News. 24 martie 2008. (9/30/2008) http://www.nydailynews.com/services/autos/2008/03/24/2008-03-24_compressed_air_car_come_with_2010_bree.html
• Motavalli, Jim. "Mașina aeriană revine în imagine." NYTimes.com. 10 septembrie 2008. (30/09/2008)
• http://wheels.blogs.nytimes.com/2008/09/10/the-air-car-blows-back-into-the-picture
• Nuccitelli, Dana. "Mașini aeriene vs. mașini electrice vs. hibrizi - care sunt mai ecologice?" Gas2.org. 11 septembrie 2008. (30/9/2008) http://gas2.org/2008/09/11/air-cars-vs-electric-cars-vs-hybrids-which-are-greener
• Sullivan, Matt. "Mașina cu motor, care a ajuns în SUA, în 2009 până în 2010, la 18.000 USD, ar putea atinge 1000 de mile." Mecanica populară. 22 februarie 2008. (28.09.2008) http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/4251491.html