اکولوژی مصرف موتور: در تولید خودروهای ارزان قیمت در جهان شهرت دارد شرکت هندیتاتا اولین نسخه جهان را منتشر کرد ماشین بورسیبا موتوری که با هوای فشرده کار می کند.

شرکت هندی تاتا که در سراسر جهان به دلیل تولید خودروهای ارزان قیمت شناخته شده است، اولین خودروی تولید انبوه جهان را با موتوری که با هوای فشرده کار می کند، عرضه کرده است.

تاتا OneCATوزن آن 350 کیلوگرم است و می تواند 130 کیلومتر را با یک منبع هوای فشرده تا 300 اتمسفر طی کند، در حالی که تا 100 کیلومتر در ساعت شتاب دارد.

به گفته توسعه دهندگان، رسیدن به چنین شاخص هایی تنها با مخازن پر شده به حداکثر ممکن است، کاهش چگالی هوا که منجر به کاهش حداکثر سرعت.

برای پرکردن چهار سیلندر فیبر کربنی که در زیر خودرو قرار دارند، به قطر 2 و قطر یک چهارم متر، هر کدام به 400 لیتر هوای فشرده با فشار 300 بار نیاز دارند. علاوه بر این، Tata OneCAT را می توان هم در ایستگاه کمپرسور (3-4 دقیقه طول می کشد) و هم از یک پریز خانگی سوخت گیری کرد. در مورد دوم، "پمپ زدن" با کمک یک مینی کمپرسور ساخته شده در دستگاه سه تا چهار ساعت طول می کشد.

به هر حال، سیلندرهای فیبر کربن در هنگام آسیب منفجر نمی شوند، بلکه فقط ترک می خورند و هوا را آزاد می کنند.

برخلاف خودروهای برقی که باتری‌های آن‌ها از نظر دور ریختن و راندمان پایین چرخه شارژ-دشارژ (از 50% تا 70% بسته به سطح شارژ و جریان تخلیه) مشکل دارند، یک خودروی هوای فشرده کاملا مقرون به صرفه و از نظر زیست‌محیطی است. دوستانه.

"سوخت هوا" نسبتاً ارزان است، اگر آن را به معادل بنزین ترجمه کنید، معلوم می شود که خودرو در هر 100 کیلومتر حدود یک لیتر مصرف می کند.

وسایل نقلیه هوایی معمولاً گیربکس ندارند، زیرا موتور هوا حداکثر گشتاور را فوراً ارائه می دهد - حتی در حالت ساکن. علاوه بر این، موتور هواعملاً نیازی به پیشگیری نیست: مسافت پیموده شده استانداردبین دو بازرسی فنی 100 هزار کیلومتر است و روغن ها - یک لیتر روغن برای 50 هزار کیلومتر کافی است (برای ماشین معمولیحدود 30 لیتر روغن مورد نیاز است).

تاتا OneCAT دارد موتور چهار سیلندربا حجم 700 مکعب و وزن تنها 35 کیلوگرم. این بر اساس اصل مخلوط کردن هوای فشرده با خارجی کار می کند، هوای جوی. این واحد قدرتبه یاد می آورد موتور معمولی احتراق داخلی، اما سیلندرهای آن دارای قطرهای مختلف هستند - دو عدد کوچک، درایو و دو عدد بزرگ، کار می کنند. وقتی موتور کار می کند هوای بیرونبه داخل استوانه های کوچک مکیده می شود، در آنجا توسط پیستون فشرده می شود و گرم می شود، و سپس به دو سیلندر در حال کار فشار داده می شود، جایی که با هوای فشرده سرد که از مخزن می آید مخلوط می شود. در نتیجه، مخلوط هوا منبسط می شود و پیستون های کار را به حرکت در می آورد که به نوبه خود شروع به کار می کنند میل لنگموتور

از آنجایی که هیچ احتراق در چنین موتوری رخ نمی دهد، تنها هوای خروجی تمیز در خروجی به دست می آید.

با محاسبه کل راندمان انرژی در زنجیره "پالایشگاه - ماشین" برای سه نوع درایو - بنزینی، برقی و هوا، توسعه دهندگان دریافتند که راندمان درایو هوا 20٪ است که دو برابر است. یک بار دیگراز کارایی یک استاندارد فراتر می رود موتور بنزینیو یک و نیم بار - کارایی درایو الکتریکی. علاوه بر این، هوای فشرده را می‌توان برای استفاده در آینده با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر ناپایدار، مانند توربین‌های بادی، ذخیره کرد - در این صورت می‌توانید راندمان بالاتری نیز داشته باشید.

همانطور که توسعه دهندگان خاطرنشان می کنند، هنگامی که دما به -20 درجه سانتیگراد کاهش می یابد، ذخیره انرژی درایو پنوماتیک بدون هیچ گونه اثرات مضر دیگری بر عملکرد آن 10٪ کاهش می یابد، در حالی که ذخیره انرژی باتری های الکتریکی حدود 2 برابر کاهش می یابد.

علاوه بر این، هوای خروجی از موتور هوا دارای دمای پایینی است و می توان از آن برای خنک کردن فضای داخلی خودرو در روزهای گرم استفاده کرد. صاحب Tata OneCAT باید در فصل سرما فقط برای گرم کردن خودرو صرف انرژی کند.

Tata OneCAT که از نظر طراحی ساده است، عمدتاً برای استفاده در تاکسی ساخته شده است. منتشر شده

یکی از مهم ترین مشکلات زمان ما مشکل آلودگی است. محیط. بشریت هر روز مقادیر زیادی دی اکسید کربن را در جو منتشر می کند. هر خودرویی که با موتور احتراق داخلی کار می کند به سیاره ما آسیب می رساند و وضعیت زیست محیطی را حتی بدتر می کند. متاسفانه این همه ماجرا نیست. مشکل انرژی کمتر حاد نیست، زیرا ذخایر نفت بی پایان نیست، قیمت بنزین در حال افزایش است و دلیلی برای کاهش آن وجود ندارد. به دنبال منابع جایگزینسوخت توسط بسیاری از پروژه ها اختراع شده است، اما همه آنها یا خیلی گران هستند یا ناکارآمد. اگرچه یکی از آنها بسیار امیدوار کننده به نظر می رسد. با قضاوت بر اساس آن، شاید سوخت جدید آینده ... هوا باشد!

فوق العاده به نظر می رسد، اینطور نیست؟ آیا امکان حرکت ماشین روی هوا وجود دارد؟ البته که ممکن است. اما این هوا به شکلی نیست که ما اکنون آن را تنفس می کنیم - برای حرکت دادن ماشین به هوای فشرده نیاز دارید. هوا فشرده و تحت فشار زیاد پیستون های موتور را به حرکت در می آورد و ماشین حرکت می کند! پس از اینکه در موتور کار کرد، هوا کاملاً تمیز به جو باز می گردد. تانک برای 200 کیلومتر کافی است و سرعت آن نیز بسیار چشمگیر است - تا 110 کیلومتر در ساعت! (به اندازه کافی عجیب، موتورهای خودروهای با هوای فشرده تاریخچه بسیار طولانی دارند. این فناوری برای اولین بار در دهه 1980 استفاده شد، زمانی که لوئیس مکارسکی اختراع خود را به نام "تراموا بادی" به ثبت رساند.) این خودرو نه تنها کاملاً دوستدار محیط زیست است، بلکه همچنین خواهد بود. به طور قابل توجهی در پول صاحب خود صرفه جویی می کند! یکی شارژ کاملهوای فشرده یک و نیم یورو هزینه دارد و ظرف چند دقیقه ماشین دوباره آماده سفر می شود. قیمت یک و نیم یورو تقریباً برابر با دو لیتر بنزین است. محاسبه کنید که ماشین شما با دو لیتر چقدر رانندگی می کند - مطمئناً این رقم بسیار کمتر از 200 کیلومتر خواهد بود. در واقع، پس از محاسبات کوچک و ساده، سوخت گیری روزانه یک خودرو با هوای فشرده حداقل 10 برابر ارزان تر خواهد بود! مخترع این مفهوم جالبگی نگر فرانسوی خستگی ناپذیر، مهندس سابق فرمول 1، بیش از یک دهه است که روی پروژه خود کار می کند. طرح اصلی موتور، شبیه به یک موتور احتراق داخلی معمولی، امکان به حرکت درآوردن خودرو را به دلیل هوای فشرده ذخیره شده در سیلندرها فراهم کرد. این ایده توسط نگر دقیقاً از طرح وام گرفته شده است ماشین های مسابقه ای، که در آن از یک توربین برای شتاب استفاده می شود که توسط هوای فشرده از یک سیلندر مخصوص تغذیه می شود. گای نگر با یک مفهوم اصلی شروع کرد خودروی هیبریدی، که در سرعت های پایین به دلیل هوا حرکت می کرد و در سرعت های بالا موتور احتراق داخلی معمولی را راه اندازی می کرد. این خودرو در اواسط دهه 90 توسعه یافت، اما مخترع تصمیم گرفت حتی فراتر از اینها برود. نتیجه 10 سال کار سخت چندین مدل بوده است که منحصراً با هوای فشرده کار می کنند. در قلب " وسیله نقلیه هوایی Guy Negra موتوری است که از نظر طراحی بسیار شبیه به یک موتور احتراق داخلی استاندارد است. موتور دارای دو سیلندر در حال کار و دو سیلندر کمکی است. هوای گرم مستقیماً از اتمسفر مکیده می شود و علاوه بر آن گرم می شود. سپس وارد محفظه می شود و در آنجا با هوای فشرده خنک شده تا 100- درجه سانتیگراد مخلوط می شود. هوا به سرعت گرم می شود، حجم آن به شدت افزایش می یابد و پیستون سیلندر اصلی را فشار می دهد که میل لنگ را به حرکت در می آورد. اولین نمونه های اولیه یک خودروی صرفاً هوایی که توسط فرانسوی ها توسط Guy Negra Motor Development International (MDI) ایجاد شد، در اوایل دهه 2000 به نمایش درآمد و اکنون سرانجام به اجرای گسترده این پیشرفت قابل توجه رسیده است. شرکت تاتا موتورز بزرگترین تولید کنندهخودروها در هند، با MDI برای راه اندازی یک تولید مجاز از یک وسیله نقلیه کوچک هوای فشرده سه سرنشینه به توافق رسیدند. مدل MiniC.A.T مجهز به مخزن 90 سی سی فیبر کربنی است. متر هوای فشرده. در یک پمپ بنزین با هوا، ماشین قادر است از 200 تا 300 کیلومتر با حداکثر سرعت 110 کیلومتر در ساعت حرکت کند. با کمک کمپرسورهای نصب شده در پمپ بنزین ها می توان در عرض 2 تا 3 دقیقه با پرداخت 1.5 یورو به آن سوخت رسانی کرد. ممکن و گزینه جایگزینسوخت گیری با کمپرسور داخلی متصل به یک شبکه معمولی جریان متناوب. پر کردن کامل "مخزن" 3-4 ساعت طول می کشد. علیرغم این واقعیت که الکتریسیته عمدتاً از طریق سوزاندن سوخت های فسیلی تولید می شود، یک اکو اتومبیل هوایی بسیار کارآمدتر از اتومبیل های دارای موتورهای احتراق داخلی است. از نظر کارایی برتر است ماشین های معمولی 2 برابر، و وسایل نقلیه الکتریکی - 1.5. علاوه بر این، با فقدان کامل انتشارات مضر و همچنین بی تکلفی شدید در نگهداری متمایز می شود: به دلیل عدم وجود محفظه احتراق، روغن موتور را نمی توان بیش از هر 50 هزار کیلومتر تغییر داد. Ecomobile MiniC.A.T در چهار تغییر تولید خواهد شد. آنها شامل یک مدل سواری 3 نفره، یک تاکسی 5 نفره، یک مینی ون و محموله سبکسوار کردن. این خودروها با قیمتی در حدود 5500 پوند (حدود 11000 دلار) به فروش خواهند رسید که بسیار مقرون به صرفه است. تاتا قصد دارد سالانه حداقل 3000 "ماشین هوایی" تولید کند. آنها قصد دارند آنها را در اروپا و هند بفروشند، اما اگر این پروژه محبوبیت پیدا کند، احتمالا همه در سراسر جهان. ابتکار هندی ها توسط شرکت آمریکایی Zero Pollution Motors حمایت شد که خروج قریب الوقوع خود را اعلام کرد. بازار آمریکاخودروهایی که با هوای فشرده کار می کنند و بر اساس فناوری Guy Negre ساخته می شوند. Zero Pollution Motors قصد دارد خودروهای CityCAT را با گزینه موتور (6 سیلندر، 75 اسب بخار دوگانه انرژی) تولید کند که امکان کار در دو حالت را می دهد: به سادگی در هوای فشرده یا استفاده از مقدار کمی سوخت برای افزایش دمای هوا. در سیلندرها و بر این اساس، قدرت. در این حالت خودرو در هر 100 کیلومتر خارج از شهر حدود 2.2 لیتر بنزین مصرف می کند. CityCAT یک خودروی شش نفره با صندوق عقب جادار است. بدنه از پانل های فایبرگلاس تشکیل شده است که به یک قاب آلومینیومی متصل شده اند. این خودرو قادر خواهد بود 60 کیلومتر را در شهر با یک منبع هوا طی کند و در خارج از شهر با مصرف کم بنزین - 1360 کیلومتر. سرعت ماشین هنگام کار فقط با هوای فشرده 56 کیلومتر در ساعت است، در هنگام استفاده از بنزین - 155 کیلومتر در ساعت. هزینه تخمین زده شدهماشین - 17.8 هزار دلار. اولین دسته باید در سال 2010 وارد بازار شود. بیایید امیدوار باشیم که این آخرین گام برای توسعه روش های حمل و نقل سازگار با محیط زیست نباشد. با این حال، بررسی های مربوط به "ماشین هوایی" در رسانه ها به تدریج از مشتاقانه به شک و تردید تبدیل شد.

در سال 2000، بسیاری از رسانه ها، از جمله بی بی سی، پیش بینی کردند که در اوایل سال 2002 تولید انبوهخودروهایی که به جای سوخت از هوا استفاده می کنند.

دلیل چنین اظهارنظر جسورانه ای، ارائه خودرویی به نام e.Volution در نمایشگاه Auto Africa Expo2000 بود که در ژوهانسبورگ برگزار شد.

به مردم شگفت زده گفته شد که e.Volution می تواند حدود 200 کیلومتر را بدون سوخت گیری طی کند، در حالی که سرعت آن تا 130 کیلومتر در ساعت است. یا در عرض 10 ساعت از سرعت متوسط 80 کیلومتر در ساعت. گفته شد که هزینه چنین سفری برای صاحب e.Volution 30 سنت هزینه دارد. در همان زمان، وزن دستگاه تنها 700 کیلوگرم است و موتور - 35 کیلوگرم. این نوآوری انقلابی توسط شرکت فرانسوی MDI (Motor Development International) ارائه شد که بلافاصله اعلام کرد قصد دارد تولید سریال خودروهای مجهز به موتور هوای فشرده را آغاز کند. مخترع موتور، مهندس موتور فرانسوی Guy Negre (Guy Negre) است که به عنوان توسعه دهنده شناخته می شود. راه اندازی دستگاه هابرای اتومبیل های فرمول 1 و موتورهای هواپیما. سیاهپوست گفت که او موفق شد موتوری بسازد که منحصراً با هوای فشرده بدون هیچ گونه ناخالصی سوخت سنتی کار کند. این مرد فرانسوی ذهن خود را Zero Pollution نامید که به معنای انتشار صفر است. مواد مضردر جو شعار صفر آلودگی "ساده، مقرون به صرفه و پاک" بود، یعنی تاکید بر ایمنی و بی ضرر بودن آن برای محیط زیست بود. اصل کار موتور، طبق گفته مخترع، به شرح زیر است: "هوا به داخل یک سیلندر کوچک مکیده شده و توسط یک پیستون تا سطح فشار 20 بار فشرده می شود. در همان زمان، هوا تا 400 درجه گرم می شود. سپس هوای گرمبه داخل یک محفظه کروی پرتاب می شود. در "محفظه احتراق"، اگرچه چیزی در آن نمی سوزد، هوای فشرده سرد از سیلندرها نیز تحت فشار تامین می شود، بلافاصله گرم می شود، منبسط می شود، فشار به شدت افزایش می یابد، پیستون سیلندر بزرگ برمی گردد و نیروی کار را منتقل می کند. به میل لنگ حتی می توان گفت که موتور "هوا" مانند موتورهای احتراق داخلی معمولی کار می کند، اما در اینجا احتراق وجود ندارد. ادعا می شد که گازهای گلخانه ای خودرو خطرناک تر از دی اکسید کربن منتشر شده از تنفس انسان نیست، موتور را می توان با روغن گیاهی روغن کاری کرد و سیستم الکتریکی فقط از دو سیم تشکیل شده بود. سوخت رسانی به چنین وسیله ای هوایی حدود 3 دقیقه طول می کشد. نمایندگان Zero Pollution گفتند که برای سوخت گیری "ماشین هوایی" کافی است مخازن هوای واقع در زیر خودرو را پر کنید که حدود چهار ساعت طول می کشد. با این حال، در آینده برنامه ریزی شده بود که ایستگاه های "پر کردن هوا" با قابلیت پر کردن سیلندرهای 300 لیتری تنها در 3 دقیقه ساخته شود. فرض بر این بود که فروش "خودروهای هوایی" در آفریقای جنوبی با قیمت حدود 10000 دلار آغاز خواهد شد. همچنین صحبت از ساخت پنج کارخانه در مکزیک و اسپانیا و سه کارخانه در استرالیا شد. گفته می‌شود که بیش از ده‌ها کشور قبلاً مجوز تولید این خودرو را دریافت کرده‌اند و شرکت آفریقای جنوبی ظاهراً سفارش تولید 3000 خودرو را به جای برنامه آزمایشی 500 دستگاهی دریافت کرده است. اما پس از اظهارات بلند و شادی عمومی، اتفاقی افتاد. ناگهان همه چیز ساکت شد و «ماشین هوایی» تقریباً فراموش شد. این سکوت بسیار شوم است زیرا وب سایت رسمی Zero Pollution مدتی پیش از کار افتاد. دلیل آن مضحک است: ظاهراً صفحه نمی تواند با جریان عظیم درخواست ها مقابله کند. با این حال، سازندگان سایت به شکل مبهم قول می دهند که روزی آن را "بهبود" دهند. ظاهر خودروهای هوایی در جاده ها قرار بود چالشی جدی برای حمل و نقل سنتی باشد. اعتقاد بر این است که توسعه زیست محیطی خراب شده است غول های خودروسازی: پیش بینی فروپاشی نزدیک، زمانی که آزاد شدند موتورهای بنزینیهیچ کس به آنها نیاز نخواهد داشت، آنها ظاهراً تصمیم گرفتند "آغاز را در جوانه خفه کنند". این نسخه تا حدی توسط دویچه وله تأیید شده است: "شرکت های تعمیر خودرو و نگرانی های نفت به اتفاق آرا یک خودروی با موتور هوا را "ناتمام" می دانند. با این حال، این را می توان به تعصب آنها نسبت داد. با این حال، بسیاری از کارشناسان مستقل نسبتاً مشکوک هستند، به خصوص که تعدادی از نگرانی های بزرگ خودرو - به عنوان مثال، فولکس واگن - قبلاً در دهه 70 و 80 در این راستا تحقیقاتی انجام داده بودند، اما سپس به دلیل ناامیدی کامل آنها را محدود کردند. تقریباً همین نظر توسط طرفداران محیط زیست مشترک است: "مقاعد کردن آن زمان زیادی طول می کشد خودروسازانشروع تولید موتورهای "هوا". شرکت های خودروسازیقبلاً مقدار زیادی پول برای آزمایش خودروهای برقی خرج کرده‌اند که ثابت شده ناخوشایند و گران هستند. آنها دیگر نیازی به ایده های جدید ندارند." آلودگی صفر - موتورهایی با انتشار صفر مواد مضر. علاوه بر این، آنها سبک وزن و جمع و جور هستند. اما دویچه وله توجه را به این واقعیت جلب می کند که در نشریات مختلف "توضیحات موتور و مدارآثار او پر از نادرستی و اشتباه است و علاوه بر این، نسخه ها به زبان های مختلف نه تنها تفاوت قابل توجهی دارند، بلکه گاهی اوقات مستقیماً با یکدیگر در تضاد هستند. تقریباً هر نسخه حاوی نسخه های خود است، متفاوت از دیگران، مشخصات فنی. گسترش اعداد آنقدر زیاد است که بی اختیار از خود می پرسید: آیا واقعاً به یک ماشین اشاره می کنند؟ الگوی عجیب دیگر این است که با هر انتشار بعدی، پارامترهای خودرو بهبود می یابد: یا قدرت رشد می کند، سپس قیمت کاهش می یابد، سپس جرم کاهش می یابد، سپس ظرفیت سیلندرها افزایش می یابد. بنابراین، شبهات در اینجا کاملاً بجا و موجه است. با این حال، انتظار طولانی نبود. احتمالاً در سال آینده دقیقاً خواهیم فهمید که این موتور هوای فشرده توسعه یافته توسط MDI چیست - انقلابی در صنعت خودروسازی یا به تمام معنا احساس "باد" است. در همین حال، کاملاً ممکن است که در سال 2002 فتنه با "ماشین بادی" حل نشود. در نتیجه جستجوی طولانی برای اطلاعات در وب، یک سایت کم و بیش "زنده" کشف شد که نوید تولید سریال را می دهد. ماشین های انقلابیدر سال 2003 به هر حال، در روند جستجو، چیزهای جالب زیادی در موضوع "هوا" پیدا شد. جالب است که در نمایشگاه بین المللی اسباب بازی که در فوریه 2001 در نورنبرگ برگزار شد، شرکت کانادایی Spin Master به خریداران یک هواپیمای مدل مجهز به موتور هوای فشرده را پیشنهاد داد. مینی مخزن را می توان با هر پمپی باد کرد و ملخ ها اسباب بازی اصلی را به آسمان می برد. علاوه بر این، اینترنت دارد پیشنهاد تجاری، ظاهراً خطاب به دولت مسکو. در این سند، یک شرکت شهری از مقامات دعوت می کند تا "پیشنهاد را مطالعه کنند شرکت خودروسازی MDI (فرانسه) در مورد تولید خودروهای کاملاً سازگار با محیط زیست و اقتصادی در مسکو. همچنین پیشنهادی توسط V. A. Konoshchenko وجود داشت که در مورد ماشینی که او اختراع کرده بود که با هوای فشرده کار می کند گزارش می دهد و شرحی از دستگاه را پیوست می کند. همچنین اختراع Rais Shaimukhametov - "باغبان" که "با هوای فشرده هدایت می شود: زیر کاپوت" توجه من را جلب کرد. موتور کوچکو کمپرسور سریال هوا به طور مستقل از یکدیگر دو بلوک (چپ و راست) از روتورهای غیرعادی (پیستون) می چرخد. روتورهای بلوک توسط یک زنجیر کاترپیلار از طریق چرخ های در حال حرکت به هم متصل می شوند. در نتیجه، یک برداشت دوگانه وجود داشت: از یک سو، داستان "ماشین هوایی" فرانسوی به طور کامل درک نشده است، و از سوی دیگر، احساس بسیار واضح تری مبنی بر اینکه حمل و نقل "هوایی" برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته است. زمان، و به خصوص به دلایلی در روسیه. و علاوه بر این، از قرن قبل از گذشته. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد یک زیردریایی 33 متری با موتوری که روی هوای فشرده کار می‌کند، طراحی شده توسط خودآموخته I.F. Aleksandrovsky، در تابستان 1865 پرتاب شد، یک سری آزمایش را با موفقیت پشت سر گذاشت و تنها پس از آن غرق شد. ماشین سیاهپوستان یک حس انفجاری است یک ایده شگفت‌انگیز - خودرویی که با هوای فشرده کار می‌کند - به یک افسانه تبدیل شد. برای جایگزینی بنزین که از جمله منبع اصلی آلودگی هوای شهرهای بزرگ است، چه تلاشی می کنند. و گاز طبیعی مایع و انواع گازها و مایعات سنتز شده و حتی الکل. برای مدت طولانی، امیدها به یک خودروی الکتریکی بسته شده بود، اما آن را مشخصات فنی پایین آمد و استفاده از منبع انرژی برای محیط زیست مشکل ساز شد. و در اینجا یک ایده جدید و گیج کننده وجود دارد - یک ماشین هوای فشرده. مهندس فرانسوی گای نگر با استارت‌های خود برای اتومبیل‌های فرمول 1 و موتورهای هواپیما در دنیای خودرو نامی برای خود دست و پا کرد. در پرونده طراحی او 70 پتنت وجود دارد. این نشان می دهد که سیاهپوستان یک خودآموخته از کسانی نیست که تمام شرکت های خودروسازی جهان را با اکتشافات خود آزار می دهد. چند سال پیش، سیاهپوست محترم شرکت MDI (موتور توسعه بین المللی) را ایجاد کرد که به توسعه موتورهای هوای فشرده مشغول بود. اولین واکنش هر کارشناس مزخرف، هوی و هوس و باز هم مزخرف است. اما در سال 1997، در مکزیک، کمیسیون حمل و نقل پارلمانی به این پیشرفت علاقه مند شد، کارشناسان از کارخانه در Brignole بازدید کردند و توافق نامه ای را امضا کردند تا به تدریج تمام 87000 تاکسی در مکزیکو سیتی، غوطه ورترین پایتخت جهان، با خودروهایی با خودروهایی با ماشین جایگزین شود. یک "بازدم" تمیز. دو سال پیش، در نمایشگاه Auto Africa 2000، یک خودروی مفهومی ساخته شده توسط تیم Negra به نام e ارائه شد. انقلاب. همانطور که قول داده بود از هوای فشرده به عنوان سوخت استفاده کرد. در ژوهانسبورگ، در موجی از علاقه عمومی، شروع تولید سریال یک ماشین معجزه آسا با موتور صفر آلودگی در سال 2002 اعلام شد. در آفریقای جنوبی قرار بود 3 هزار e. انقلاب. سال تعیین شده در حیاط. «ماشین هوایی» کجاست؟ انتشارات زیادی در مورد این موضوع وجود دارد، اما ویژگی ها پرش می کنند، گویی در مورد تکنولوژی نیست، بلکه در مورد یک اسب نر عربی است. اگر همه پروتکل ها را میانگین بگیریم، تصویر زیر ظاهر می شود: e. وزن موتور ولوشن 700 کیلوگرم، وزن موتور Zero Pollution 35 کیلوگرم است. این خودرو می تواند 200 کیلومتر را بدون سوخت گیری طی کند. حداکثر سرعت 130 کیلومتر در ساعت است. با سرعت 80 کیلومتر در ساعت می تواند 10 ساعت حرکت کند. قیمت تخمینی - 10 هزار تومان. برای پمپ کردن هوا به داخل سیلندرها انرژی لازم است و نیروگاه ها نیز منبع آلودگی هستند. نویسندگان این پروژه راندمان را در زنجیره "پالایشگاه - ماشین" برای موتورهای بنزینی، الکتریکی و هوا محاسبه کردند: به ترتیب 9، 13 و 20٪. یعنی "دریچه هوا" با اختلاف قابل توجهی پیشتاز است. خود پر کردن حدود 4 ساعت طول می کشد و سیلندرها در زیر آن پنهان می شوند. اصل عملکرد "دریچه هوا" با موتور احتراق داخلی متفاوت نیست. نه به دلیل کمبود سوخت فقط خود احتراق. خیر، علاوه بر این، سیستم های جرقه زنی، تزریق سوخت، مخزن گاز. هوا در سیلندرها تحت فشار 200 اتمسفر است. ایده طراحان به شرح زیر است: بخشی از اگزوز به داخل سیلندر کوچک مکیده شده و توسط پیستون تا فشار 20 اتمسفر فشرده می شود. هوای گرم تا 400 درجه به داخل محفظه رانده می شود که مشابه محفظه احتراق است. با هوای فشرده از سیلندرها تامین می شود. گرم می شود - و در نتیجه، پیستون سیلندر حرکت می کند و نیروی کار را به میل لنگ منتقل می کند. با نزدیک شدن به تاریخ انتشار اعلام شده، اختلافات در انتشارات مربوط به این موضوع بیشتر قابل توجه است. به نظر می رسد تیم گای نگرو با جدیت روبرو شده است مشکلات فنی. برای روشن شدن وضعیت، ایزوستیا-ناوکا به معتبرترین متخصصان کشور ما از ایالت مراجعه کرد. مرکز علمی«تحقیق خودرو و موسسه خودروسازی(NAMI)". - ما چرخه کار این موتور را محاسبه کردیم - ولادیسلاو لوکشو، رئیس بخش تجهیزات سیلندر گاز NAMI گفت. - این تلاش دیگری برای فریب قوانین اساسی طبیعت است تا از قوانین ترمودینامیک عبور کند. این ایده را می توان توسعه داد: مجبور کردن راننده به پمپ کردن هوا با پاهای خود. ایده موتور در هوای فشرده پوچ است، زیرا بازده آن بسیار پایین است. انرژی حاصل از فشرده سازی مکانیکی به ازای هر کیلوگرم وزن 20-30 برابر کمتر از انرژی شیمیایی است سوخت هیدروکربنی. بنزین رقیب ندارد. فقط انرژی هسته ای شاخص های بالاتری دارد. این e . ولوشن فقط می‌تواند مسافت‌های کوتاه را طی کند، مانند پرواز اسباب‌بازی‌های هوا. نگرش بدبینانه نسبت به موتور هوای فشرده به هیچ وجه به این معنی نیست، کارشناسان NAMI از این مطمئن هستند، که تلاش برای یافتن جایگزینی برای موتور بنزینی محکوم به شکست است. دستیابی به ویژگی های قابل تحمل در حال حاضر امکان پذیر بوده است موتورهای گازسوزروی پروپان بوتان که از نظر انتقال حرارت سوخت تنها 1.5 برابر کمتر از موتورهای بنزینی است. در ادامه دستورات دوست چونکین گلادیشف، تلاش می شود تا موتور بر روی بیوگاز که از انواع زباله ها به دست می آید، تسلط یابد. هیدروژن چشم اندازهای بسیار خوبی دارد و کاربردهای آن بسیار متنوع است - از مواد افزودنی گرفته تا بنزین گرفته تا مایع سازی یا استفاده در قالب ترکیبات با فلزات (هیدرید). مطابق با آخرین تحولات NAMI، بهتر است هیدروژن را نسوزانید: در عنصر سوخت واکنش نشان می دهد، برق، که به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. گزینه دیگر الکل است که از نظر انرژی "قوی تر" از گاز است، اگرچه "ضعیف تر" از بنزین است. موتورهای الکلی در برزیل رواج یافته اند. درست است، در روسیه ارزش صحبت در مورد معرفی این طرح را ندارد - این فقط احمقانه است.

توسط فرانسوی ها توسعه یافته است شرکت موتورتوسعه بین المللی (MDI) به نام AIRPod از هوای فشرده تغذیه می شود. اگرچه از سال 2009 تولید شده است، برای مدت طولانیاو در همه (به استثنای احتمالی دوستداران محیط زیست) فقط یک لبخند دلپذیر را برانگیخت. در واقع، در ابتدا فقط در آب و هوای گرم می‌توانست کار کند: موتور ملخ پنوماتیکی که در اوایل دهه 1990 ساخته شد، زمانی که شروع به کار نکرد. دمای پایین. و اگرچه امروزه یک سیستم گرمایش هوای فشرده قبلاً توسعه داده شده است که جغرافیای AIRPod را گسترش می دهد، فقط می توان آن را در هاوایی (ایالت ایالات متحده) خریداری کرد.

نمایش جاده

در بهار سال 2015، شرکت مستقل ZPM (موتور آلودگی صفر - "موتورهای آلودگی صفر") یک نمایش عمومی جاده ای را در بهترین زمان در کانال تلویزیونی ABC آمریکا برگزار کرد - ارائه ای برای جذب سرمایه گذاران (به معنای واقعی کلمه به روسی به عنوان "جاده" ترجمه شده است. نشان دادن»). ZPM حق ساخت و فروش مدل جدید AIRPod را از فرانسوی ها خریداری کرد - تا کنون فقط در هاوایی که به عنوان "بازار راه اندازی" انتخاب شده است.

ارائه پروژه یک کارخانه برای تولید سازگار با محیط زیست ماشین های تمیزدو سهامدار ZPM خواننده مشهور آمریکایی پت بون (اوج فعالیت او در دهه 1950) و تهیه کننده فیلم Eitan Tucker (شرک، هفت سال در تبت و غیره) هستند. آنها به سرمایه گذاران بالقوه (به اصطلاح "فرشتگان تجاری") 50 درصد از سهام ZPM را به مبلغ 5 میلیون دلار پیشنهاد دادند.

سرمایه گذاران عجله ای برای پول دادن نداشتند. در همان زمان، رابرت هرجاوک، مالک و بنیانگذار شرکت کانادایی فناوری اطلاعات Herjavec Group، که امیدوارترین آنها به حساب می آمد، گفت که علاقه مند به فروش AIRPod نه در یک ایالت، بلکه در سراسر ایالات متحده است. بنابراین اکنون مدیریت ZPM در حال مذاکره با فرانسوی ها برای گسترش قلمرو فروش است.

در آغاز قرن، رسانه های متعددی پیش بینی کردند که تولید انبوه خودروهایی که از هوا به جای سوخت استفاده می کنند، در شرف شروع است.

دلیل چنین اظهارنظر جسورانه ای، ارائه خودرویی به نام e.Volution در نمایشگاه Auto Africa Expo-2000 بود که در ژوهانسبورگ برگزار شد. به مردم حیرت زده گفته شد که e.Volution می تواند حدود 200 کیلومتر را بدون سوخت گیری طی کند و به سرعت 130 کیلومتر در ساعت برسد. یا به مدت 10 ساعت با سرعت متوسط ​​80 کیلومتر در ساعت. گفته شد که هزینه چنین سفری 30 سنت برای مالک هزینه دارد. در همان زمان، وزن دستگاه تنها 700 کیلوگرم است و موتور - 35 کیلوگرم.
این نوآوری انقلابی توسط شرکت فرانسوی MDI ارائه شد که بلافاصله اعلام کرد قصد دارد تولید سریال خودروهای مجهز به موتور هوای فشرده را آغاز کند. مخترع موتور، مهندس موتور فرانسوی گای نگر است که به عنوان سازنده دستگاه های راه اندازی برای اتومبیل های فرمول 1 و موتورهای هواپیما شناخته می شود.
این مخترع اظهار داشت که موفق به ایجاد موتوری شده است که منحصراً با هوای فشرده کار می کند و هیچ گونه ناخالصی از سوخت سنتی ندارد. این مرد فرانسوی ذهن خود را Zero Pollution نامید که به معنی انتشار صفر مواد مضر در جو است.
شعار صفر آلودگی "ساده، مقرون به صرفه و پاک" بود، یعنی تاکید بر ایمنی و بی ضرر بودن آن برای محیط زیست بود. اصل کار موتور، طبق گفته مخترع، به شرح زیر است: "هوا به داخل یک سیلندر کوچک مکیده شده و توسط یک پیستون تا سطح فشار 20 بار فشرده می شود. در عین حال تا 400 درجه گرم می شود. سپس هوای گرم به داخل محفظه کروی رانده می شود. هوای سرد فشرده از سیلندرها نیز تحت فشار به "محفظه احتراق" عرضه می شود ، بلافاصله گرم می شود ، منبسط می شود ، فشار به شدت افزایش می یابد ، پیستون سیلندر بزرگ برمی گردد و نیروی کار را به میل لنگ منتقل می کند. حتی می توانید بگویید که یک موتور "هوا" به همان روشی که یک موتور احتراق داخلی معمولی کار می کند، فقط در اینجا احتراق وجود ندارد.
ادعا می شد که گازهای گلخانه ای خودرو خطرناک تر از دی اکسید کربن منتشر شده از تنفس انسان نیست، موتور را می توان با روغن گیاهی روغن کاری کرد و سیستم الکتریکی فقط از دو سیم تشکیل شده بود. برنامه ریزی شده بود که ایستگاه های "پر کردن هوا" ساخته شود که قادر به پر کردن سیلندرهای 300 لیتری تنها در سه دقیقه باشد. فرض بر این بود که فروش "خودروهای هوایی" در آفریقای جنوبی با قیمت حدود 10 هزار دلار آغاز می شود.
اما پس از اظهارات بلند و شادی عمومی، اتفاقی افتاد. ناگهان همه چیز ساکت شد و «ماشین هوایی» تقریباً فراموش شد. دلیل آن مضحک است: ظاهراً صفحه در اینترنت نمی تواند با جریان عظیم درخواست ها مقابله کند.
اعتقاد بر این است که توسعه دوستدار محیط زیست توسط غول های خودرو خراب شد: با پیش بینی سقوط قریب الوقوع، زمانی که هیچ کس به موتورهای بنزینی تولید شده آنها نیاز نداشت، ظاهرا تصمیم گرفتند که شروع به کار را در جوانه خفه کنند.
با این حال، بسیاری از کارشناسان مستقل نسبتاً مشکوک هستند، به ویژه از آنجا که تعدادی از نگرانی های بزرگ خودرو، به عنوان مثال، فولکس واگن، قبلاً در دهه 70-80 در حال انجام تحقیقات در این راستا بودند، اما سپس به دلیل ناامیدی کامل آنها را محدود کردند. شرکت‌های خودروسازی در حال حاضر مبالغ هنگفتی را برای آزمایش خودروهای الکتریکی خرج کرده‌اند، که ثابت شده ناخوشایند و گران هستند.
با این حال، انتظار طولانی نبود. احتمالاً در سال آینده دقیقاً خواهیم فهمید که این موتور هوای فشرده توسعه یافته توسط MDI چیست - انقلابی در صنعت خودروسازی یا به تمام معنا یک احساس بادکرده.
یک پیشنهاد تجاری در اینترنت وجود دارد که ظاهراً خطاب به دولت مسکو است. در این سند، یک شرکت شهری از مقامات دعوت می کند "با پیشنهاد شرکت خودروسازی MDI در مورد تولید خودروهای کاملاً سازگار با محیط زیست و اقتصادی در مسکو آشنا شوند."
جالب توجه اختراع Rais Shaimukhametov - یک "باغبان" است که "با هوای فشرده هدایت می شود: زیر کاپوت یک موتور کوچک و یک کمپرسور سریال قرار دارد. هوا به طور مستقل از یکدیگر دو بلوک (چپ و راست) از روتورهای غیرعادی (پیستون) می چرخد. روتورهای بلوک توسط یک زنجیر کاترپیلار از طریق چرخ های در حال حرکت به هم متصل می شوند.
در نتیجه، یک برداشت دوگانه وجود داشت: از یک سو، داستان "ماشین هوایی" فرانسوی به طور کامل درک نشده است، و از سوی دیگر، احساس بسیار واضح تر این که حمل و نقل هوایی برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته است. زمان، و به خصوص به دلایلی در روسیه. و علاوه بر این، از قرن قبل از گذشته.

واحدهای درایو >

موتورهای پنوماتیک (موتورهای بادی)

موتورهای پنوماتیک، آنها همچنین موتورهای بادی هستند، وسایلی هستند که انرژی هوای فشرده را به کارهای مکانیکی. در یک مفهوم گسترده، عملکرد مکانیکی یک موتور هوا به عنوان حرکت خطی یا چرخشی درک می شود - با این حال، موتورهای هوایی که حرکت رفت و برگشتی خطی ایجاد می کنند اغلب سیلندرهای پنوماتیک نامیده می شوند و مفهوم "موتور هوا" معمولاً با چرخش شفت مرتبط است. . به نوبه خود ، موتورهای هوای دوار طبق اصل کار آنها به تیغه ای (آنها نیز لایه ای هستند) و پیستونی تقسیم می شوند - پارکر هر دو نوع را تولید می کند.

ما فکر می کنیم که بسیاری از بازدیدکنندگان سایت ما بدتر از آن نیستند که ما با موتور هوا، چیستی آنها، نحوه انتخاب آنها و سایر مسائل مربوط به این دستگاه ها آشنا باشند. چنین بازدیدکنندگانی احتمالاً مایلند مستقیماً به اطلاعات فنیدر مورد موتورهای پنوماتیکی که ما ارائه می دهیم:

• سری P1V-P: پیستون شعاعی، 74...228 وات
• سری P1V-M: صفحه، 200...600 وات
• سری P1V-S: لایه ای، 20...1200 وات، فولاد ضد زنگ
• سری P1V-A: لاملا، 1.6 ... 3.6 کیلو وات
• سری P1V-B: لاملا، 5.1 ... 18 کیلو وات

برای بازدیدکنندگانی که چندان با موتورهای پنوماتیک آشنا نیستند، اطلاعات اولیه ای را در مورد آنها برای مرجع و ماهیت نظری آماده کرده ایم که امیدواریم برای کسی مفید باشد:

موتورهای هوا حدود دو قرن است که وجود داشته اند و اکنون به طور گسترده در آنها استفاده می شود تجهیزات صنعتی, ابزار دستی، در هوانوردی (به عنوان شروع کننده) و در برخی مناطق دیگر.

همچنین نمونه هایی از استفاده از موتورهای پنوماتیک در ساخت وسایل نقلیه هوای فشرده وجود دارد - ابتدا در طلوع صنعت خودروسازی در قرن 19، و بعدها، در طول علاقه جدید به "غیر نفتی" موتورهای خودرواز دهه 80 قرن بیستم - با این حال، متأسفانه، نوع دوم برنامه هنوز امیدبخش به نظر می رسد.

اصلی ترین "رقبای" موتورهای هوا هستند موتورهای الکتریکی، که ادعا می کنند در مناطق مشابه موتورهای پنوماتیک استفاده می شوند. از مزایای کلی موتورهای بادی نسبت به موتورهای الکتریکی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- پنوموتوراکس از نظر پارامترهای اساسی فضای کمتری نسبت به موتور الکتریکی مربوط به آن می گیرد
- موتور پنوماتیک معمولاً چندین برابر سبک تر از موتور الکتریکی مربوطه است
- موتورهای هوا بدون مشکل مقاومت می کنند درجه حرارت بالا, لرزش قوی، تأثیرات و سایر تأثیرات خارجی
- اکثر موتورهای هوا برای استفاده در مناطق خطرناک کاملاً مناسب هستند و دارای گواهینامه ATEX هستند
- موتورهای پنوماتیکی نسبت به موتورهای الکتریکی در برابر شروع و توقف بسیار تحمل می کنند
- تعمیر و نگهداری موتورهای بادی بسیار ساده تر از موتورهای برقی است
- موتورهای هوا به صورت استاندارد دارای قابلیت معکوس هستند
- موتورهای هوا به طور کلی بسیار قابل اعتمادتر از موتورهای الکتریکی هستند - به دلیل سادگی طراحی و تعداد کمی قطعات متحرک

البته، با وجود این مزایا، اغلب، با این وجود، استفاده از موتورهای الکتریکی هم از نظر فنی و هم از نظر اقتصادی کارآمدتر است. با این حال، در جایی که یک محرک پنوماتیکی هنوز استفاده می شود، این معمولاً به دلیل یک یا چند مزیت ذکر شده در بالا است.

اصل عملکرد و دستگاه یک موتور هوای پره ای

اصل عملکرد موتور هوای پره ای
1 - محفظه روتور (سیلندری)
2 - روتور
3 - تیغه های شانه
4 - فنر (هل دادن تیغه ها)
5 - فلنج انتهایی با بلبرینگ

ما موتورهای هوا را در دو نوع ارائه می دهیم: پیستونی و لایه ای (آنها همچنین تیغه ای هستند). در عین حال، دومی ساده تر، قابل اعتماد تر، کامل تر و در نتیجه رایج تر است. علاوه بر این، آنها معمولا کوچکتر از موتورهای هوای رفت و برگشتی هستند که نصب آنها را در محفظه فشرده دستگاه هایی که از آنها استفاده می کنند آسان تر می کند. اصل کار یک موتور الکتریکی پره ای عملاً برعکس کمپرسور پره ای است: در یک کمپرسور، گردش چرخش (از یک موتور الکتریکی یا موتور احتراق داخلی) به شفت باعث می شود روتور با پره هایی که از آن بیرون می آیند بچرخد. شیارهای آن و در نتیجه کاهش محفظه های فشار. در موتور پنوماتیک هوای فشرده به تیغه ها می رسد که باعث چرخش روتور می شود - یعنی انرژی هوای فشرده در موتور پنوماتیک به کار مکانیکی (حرکت چرخشی شفت) تبدیل می شود.

یک موتور هوای پره ای از یک محفظه سیلندر تشکیل شده است که در آن یک روتور روی یاتاقان ها قرار می گیرد - علاوه بر این، مستقیماً در مرکز حفره قرار نمی گیرد، بلکه با یک افست نسبت به دومی. شکاف ها در تمام طول روتور بریده می شوند که تیغه های ساخته شده از گرافیت یا مواد دیگر در آن قرار می گیرند. تیغه ها با عمل فنرها از شیارهای روتور خارج می شوند، به دیواره های محفظه فشار می آورند و حفره ای بین سطوح خود، محفظه و روتور ایجاد می کنند - یک محفظه کار.

هوای فشرده به ورودی محفظه کار می رسد (از هر دو طرف می توان آن را تامین کرد) و پره های روتور را فشار می دهد که به نوبه خود باعث چرخش دومی می شود. هوای فشرده در حفره بین صفحات و سطوح بدنه و روتور به سمت خروجی عبور می کند و از طریق آن وارد جو می شود. در موتورهای هوا پره ای، گشتاور با سطح پره های تحت فشار هوا و سطح این فشار تعیین می شود.

چگونه یک موتور هوا انتخاب کنیم؟

n	سرعت
م	گشتاور
پ	قدرت
س	مصرف CW
	حالت احتمالی عملکرد
	حالت عملکرد بهینه
	سایش زیاد (نه همیشه)

برای هر موتور هوا، می توان نموداری را ترسیم کرد که گشتاور M و توان P و همچنین مصرف هوای فشرده Q را به عنوان تابعی از سرعت دورانی n نشان می دهد (نمونه ای در شکل سمت راست نشان داده شده است).

اگر موتور بیکار یا بدون بار بر روی شفت خروجی باشد، هیچ قدرتی تولید نخواهد کرد. معمولاً حداکثر قدرت زمانی ایجاد می شود که موتور تا حدود نیمی از حداکثر سرعت چرخشی خود ترمز شود.

در مورد گشتاور، در حالت چرخش آزاد نیز برابر با صفر است. به محض اینکه موتور شروع به کاهش سرعت می کند (هنگامی که بار وارد می شود)، گشتاور شروع به افزایش خطی می کند تا زمانی که موتور متوقف شود. با این حال، تعیین مقدار دقیق گشتاور راه اندازی غیرممکن است - به این دلیل که تیغه ها (یا پیستون های یک موتور هوای پیستونی) در صورت توقف کامل می توانند در موقعیت های مختلف قرار گیرند. همیشه فقط حداقل گشتاور شروع را نشان می دهد.

در عین حال، لازم به ذکر است که انتخاب اشتباه موتور پنوماتیک نه تنها با ناکارآمدی عملکرد آن، بلکه با سایش بیشتر نیز مملو است: سرعت های بالا، تیغه ها سریعتر فرسوده می شوند. بر سرعت های پاییندر گشتاور بالا، قطعات گیربکس سریعتر فرسوده می شوند.

انتخاب معمولی: باید گشتاور M و سرعت n را بدانید

روش معمول برای انتخاب موتور هوا این است که با تعیین گشتاور در سرعت دلخواه خاص شروع شود. به عبارت دیگر برای انتخاب موتور باید گشتاور و سرعت مورد نیاز را بدانید. از آنجایی که، همانطور که در بالا اشاره کردیم، حداکثر توان در حدود ½ از حداکثر سرعت (آزاد) موتور هوا توسعه می یابد، در حالت ایده آل، شما باید موتور هوایی را انتخاب کنید که سرعت و گشتاور مورد نیاز را با مقدار توان نزدیک به حداکثر نشان دهد. برای هر واحد نمودارهای مربوطه برای تعیین مناسب بودن آن برای استفاده خاص وجود دارد.

اشاره کوچک:به طور کلی، شما می توانید یک موتور هوا را انتخاب کنید که، چه زمانی حداکثر قدرتسرعت و گشتاور کمی بیشتر از حد مورد نیاز را فراهم می کند و سپس آنها را با تنظیم فشار با تنظیم کننده-رگولاتور و/یا جریان هوای فشرده با یک محدود کننده جریان تنظیم می کند.

اگر گشتاور نیروی M و سرعت n مشخص نباشد

در برخی موارد، گشتاور و سرعت مشخص نیست، اما سرعت مورد نیاز حرکت بار، ممان اهرم (بردار شعاع، یا به عبارت ساده تر، فاصله از مرکز اعمال نیرو) و توان مصرف شناخته شده است. بر اساس این پارامترها، گشتاور و سرعت را می توان محاسبه کرد:

ابتدا، اگرچه این فرمول به طور مستقیم به محاسبه پارامترهای مورد نیاز کمک نمی کند، اجازه دهید روشن کنیم که قدرت چیست (این نیروی چرخش در مورد موتورهای هوا است). بنابراین، توان (نیرو) حاصل ضرب جرم و شتاب سقوط آزاد است:

جایی که
F - توان مورد نظر [N] (به یاد داشته باشید ),
متر - جرم [کیلوگرم]،
g - شتاب سقوط آزاد [m/s²]، در مسکو ≈ 9.8154 m/s²

به عنوان مثال، در تصویر سمت راست، یک وزنه 150 کیلوگرمی از درام نصب شده بر روی محور خروجی یک موتور هوا آویزان شده است. یک مورد روی زمین، در شهر مسکو وجود دارد، و شتاب سقوط آزاد تقریباً 9.8154 متر بر ثانیه است. در این مورد، نیرو تقریباً 1472 کیلوگرم متر بر ثانیه یا 1472 نیوتن است. بار دیگر، این فرمول مستقیماً با روش های پیشنهادی ما برای انتخاب موتورهای هوا مرتبط نیست.

گشتاور که به عنوان لحظه نیرو نیز شناخته می شود، نیرویی است که برای چرخش جسم اعمال می شود. ممان نیرو حاصل ضرب نیروی چرخشی (محاسبه شده با فرمول بالا) و فاصله از مرکز تا نقطه اعمال آن (لمان اهرم یا به عبارت ساده تر، فاصله از مرکز هوا است. شفت موتور به، در این مورد، سطح درام نصب شده بر روی شفت). ما لحظه نیرو را محاسبه می کنیم (همچنین در حال چرخش است، همچنین گشتاور است):

جایی که
M - لحظه نیروی مورد نظر (گشتاور) [Nm]،
متر - جرم [کیلوگرم]،
g - شتاب سقوط آزاد [m/s²]، در مسکو ≈ 9.8154 m/s²
r - ممان اهرمی (شعاع از مرکز) [m]

به عنوان مثال، اگر قطر شفت + درام 300 میلی متر = 0.3 متر و بر این اساس، ممان اهرم = 0.15 متر باشد، گشتاور تقریباً 221 نیوتن متر خواهد بود. گشتاور یکی از پارامتر مورد نیازبرای انتخاب موتور هوا با توجه به فرمول فوق، می توان آن را بر اساس آگاهی از جرم و گشتاور اهرم محاسبه کرد (در اکثر موارد، به دلیل نادر بودن استفاده از موتورهای پنوماتیک، تفاوت در شتاب سقوط آزاد قابل چشم پوشی است. در فضای).

سرعت چرخش روتور موتور هوا را می توان با دانستن سرعت محاسبه کرد حرکت رو به جلولحظه بار و اهرم:

جایی که
n - سرعت چرخش مورد نظر [دقیقه -1]،
v - سرعت انتقال بار [m/s]،
r - گشتاور اهرمی (شعاع از مرکز) [m]،
π - ثابت 3.14
ضریب تصحیح 60 در فرمول برای تبدیل دور در ثانیه به دورهای خواناتر و پرکاربردتر در دقیقه در مستندات فنی گنجانده شده است.

به عنوان مثال با سرعت انتقالی 1.5 متر بر ثانیه و گشتاور اهرمی (شعاع) 0.15 متر پیشنهاد شده و در مثال قبلی سرعت شفت مورد نیاز تقریباً 96 دور در دقیقه خواهد بود. سرعت چرخش یکی دیگر از پارامترهای لازم برای انتخاب موتور هوا است. با توجه به فرمول بالا، با دانستن لحظه حرکت اهرم و سرعت حرکت انتقالی بار، می توان آن را محاسبه کرد.

جایی که
P - توان مورد نیاز [کیلووات] (به یاد داشته باشید که ),
M - گشتاور نیرو که به عنوان گشتاور [Nm] نیز شناخته می شود،
n - سرعت چرخش [دقیقه -1]،
9550 - ثابت (برابر 30/π برای تبدیل سرعت از رادیان بر ثانیه به دور در دقیقه، ضرب در 1000 برای تبدیل وات به کیلووات، خواناتر و در مستندات فنی رایج تر)

به عنوان مثال، اگر گشتاور 221 نیوتن متر در سرعت چرخش 96 دقیقه -1 باشد، آنگاه قدرت مورد نیاز تقریباً 2.2 کیلو وات خواهد بود. البته معکوس را نیز می توان از این فرمول استخراج کرد: برای محاسبه گشتاور یا سرعت چرخش شفت یک موتور پنوماتیک.

انواع انتقال (کاهش کننده)

به عنوان یک قاعده، شفت موتور هوا به گیرنده چرخش نه به طور مستقیم، بلکه از طریق یک کاهش دهنده انتقال که در طراحی موتور هوا ادغام شده است، متصل می شود. گیربکس ها هستند انواع متفاوتکه عمده آنها سیاره ای، مارپیچ و کرم هستند.

کاهنده سیاره ای

چرخ دنده های سیاره ایبا راندمان بالا، گشتاور اینرسی کم، امکان ایجاد نسبت دنده های بالا و همچنین ابعاد کوچک در رابطه با گشتاور تولیدی مشخص می شوند. شفت خروجی همیشه در مرکز بدنه قرار دارد چرخ دنده سیاره ای. قطعات چرخ دنده سیاره ایبا گریس روغن کاری می شوند، به این معنی که یک موتور هوا با چنین گیربکسی را می توان در هر موقعیت دلخواه نصب کرد.
+کوچک ابعاد نصب
+ آزادی در انتخاب موقعیت نصب
+ اتصال فلنج ساده
+ وزن کم
+ شفت خروجی در مرکز قرار دارد
+ راندمان کاری بالا

گیربکس هلیکوئیدی

انتقال هلیکوئیدینیز بسیار کارآمد هستند. چندین مرحله کاهش امکان دستیابی به نسبت دنده های بالا را فراهم می کند. راحتی و انعطاف‌پذیری نصب با قرار گرفتن مرکزی شفت خروجی و قابلیت نصب موتور هوا با یک کاهنده هلیکوئیدی هم بر روی فلنج و هم روی قفسه‌ها تسهیل می‌شود.

با این حال، چنین گیربکس هایی با روغن پاشیده شده روغن کاری می شوند (نوعی "حمام روغن" وجود دارد که قسمت های متحرک گیربکس همیشه باید تا حدی در آن غوطه ور باشند) و بنابراین، موقعیت موتور هوا با چنین انتقالی باید تعیین شود. از قبل - با در نظر گرفتن این موضوع، مقدار صحیح روغنی که باید در گیربکس پر شود و موقعیت اتصالات پرکننده و تخلیه مشخص می شود.
+ راندمان بالا
+ نصب آسان از طریق فلنج یا ناودانی
+ قیمت نسبتا پایین
- نیاز به برنامه ریزی موقعیت نصب از قبل
- وزن بالاتر از چرخ دنده های سیاره ای یا کرمی

دنده کرم

چرخ دنده های حلزونیآنها با طراحی نسبتاً ساده مبتنی بر پیچ و چرخ دنده متمایز می شوند که به همین دلیل با کمک چنین جعبه دنده ای می توان نسبت های دنده بالایی را با ابعاد کلی کوچک به دست آورد. با این حال، کارایی یک چرخ دنده حلزونی بسیار کمتر از یک چرخ دنده سیاره ای یا مارپیچ است.

محور خروجی نسبت به شفت موتور هوا با زاویه 90 درجه هدایت می شود. نصب موتور هوا با چرخ دنده حلزونی هم از طریق فلنج و هم روی قفسه امکان پذیر است. با این حال، همانطور که در مورد چرخ دنده های هلیکوئیدی، با این واقعیت که تا حدودی پیچیده است چرخ دنده های کرمی، مانند مارپیچ ها ، از روغن کاری پاشش روغن نیز استفاده می کنند - بنابراین ، موقعیت نصب چنین سیستم هایی نیز باید از قبل مشخص شود ، زیرا. بر مقدار روغنی که باید در جعبه دنده پر شود و همچنین موقعیت اتصالات پر و تخلیه تأثیر می گذارد.
+ کم، نسبت به ضریب دنده، وزن
+ قیمت نسبتا پایین
- راندمان نسبتا پایین
- باید از قبل موقعیت نصب را بدانید
+/- شفت خروجی در زاویه 90 درجه نسبت به شفت موتور هوا قرار دارد

روش های تنظیم موتور هوا

جدول زیر دو روش اصلی برای تنظیم عملکرد موتورهای هوا را نشان می دهد:

کنترل جریان روش اصلی برای تنظیم عملکرد موتورهای پنوماتیک، نصب یک تنظیم کننده جریان هوای فشرده (محدود کننده جریان) در ورودی یک موتور تک زمانه است. در جاهایی که قرار است موتور معکوس شود و سرعت باید در هر دو جهت محدود شود، رگولاتورهایی با خطوط بای پس باید در دو طرف موتور هوا نصب شوند. محدودیت تغذیه یا خروجی در موتور یک طرفه محدودیت تغذیه در موتور معکوس محدودیت خروجی موتور معکوس هنگام تنظیم (محدود کردن) عرضه هوای فشرده به موتور پنوماتیک، با حفظ فشار آن، سرعت چرخش آزاد روتور موتور پنوماتیک کاهش می یابد - اما با حفظ، فشار کاملهوای فشرده به سطح تیغه ها. منحنی گشتاور تندتر می شود: منحنی گشتاور به این معنی که در سرعت های پایین می توان گشتاور کامل را از موتور هوا بدست آورد. با این حال، این بدان معناست که در همان سرعت چرخشی، موتور گشتاور کمتری نسبت به حجم کامل هوای فشرده ایجاد می کند.

تنظیم فشار سرعت و گشتاور موتور هوا را نیز می توان با تغییر فشار هوای فشرده عرضه شده به آن کنترل کرد. برای انجام این کار، یک کاهش دهنده فشار بر روی خط لوله ورودی نصب شده است. در نتیجه، موتور به طور مداوم مقدار نامحدودی از هوای فشرده را دریافت می کند، اما با فشار کمتری. در همان زمان، هنگامی که بار ظاهر می شود، گشتاور کمتری روی شفت خروجی ایجاد می کند. تنظیم فشار تنظیم فشار کاهش فشار ورودی هوای فشرده باعث کاهش گشتاور تولید شده توسط موتور در هنگام ترمز (ظاهر بار) می شود، اما سرعت را نیز کاهش می دهد.

کنترل عملکرد و جهت چرخش

یک موتور پنوماتیک زمانی کار می کند که هوای فشرده به آن وارد شود و هوای فشرده از آن خارج شود. اگر لازم است از چرخش شفت موتور هوا فقط در یک جهت اطمینان حاصل شود، هوای فشرده باید فقط به یکی از ورودی های پنوماتیک واحد ارائه شود. بر این اساس، اگر لازم باشد که شفت موتور هوا در دو جهت بچرخد، لازم است تناوب هوای فشرده بین هر دو ورودی فراهم شود.

هوای فشرده با استفاده از شیرهای کنترلی تامین و خارج می شود. آنها می توانند با توجه به روش فعال سازی متفاوت باشند: رایج ترین دریچه ها با کنترل الکتریکی(الکترومغناطیسی، همچنین شیر برقی هستند، باز یا بسته شدن آن با اعمال ولتاژ به سیم پیچ القایی که پیستون را جمع می کند) انجام می شود، با کنترل پنوماتیک (زمانی که سیگنال باز یا بسته شدن با تامین هوای فشرده داده می شود)، مکانیکی ( زمانی که باز یا بسته شدن به صورت مکانیکی و با فشار دادن خودکار دکمه یا اهرم خاصی ایجاد می شود و به صورت دستی (مشابه مکانیکی با این تفاوت که دریچه مستقیماً توسط شخصی باز یا بسته می شود).

ما ساده ترین حالت را البته در مورد موتورهای پنوماتیکی یک طرفه می بینیم: برای آنها فقط باید هوای فشرده به یکی از ورودی ها ارائه شود. به هیچ وجه نیازی به کنترل خروجی هوای فشرده از دیگر اتصالات پنوماتیکی موتور هوا نیست. در این حالت، نصب یک شیر برقی 2/2 طرفه یا یک شیر 2/2 طرفه دیگر در ورودی هوای فشرده به موتور هوا کافی است (به یاد داشته باشید که طرح "شیر X/Y-way"به این معنی که این شیر دارای پورت های X است که از طریق آن می توان محیط کار را تامین یا خارج کرد، و موقعیت های Y که می توان قسمت کاری شیر را در آن قرار داد). با این حال، شکل سمت راست، استفاده از شیر 3/2 طرفه را نشان می دهد (یک بار دیگر، در مورد موتورهای هوای یک طرفه، فرقی نمی کند از کدام شیر استفاده شود - 2/2 یا 3/ 2 راه). به طور کلی، شکل سمت راست به ترتیب، از چپ به راست، به صورت شماتیک نشان می دهد دستگاه های زیر: دریچه قطع، فیلتر هوای فشرده، تنظیم کننده فشار، شیر 3/2 طرفه، تنظیم کننده جریان، موتور هوا.

در مورد موتورهای دو طرفه، کار کمی پیچیده تر است. اولین گزینه استفاده از یک شیر 5/3 طرفه است - چنین شیری 3 موقعیت دارد (توقف، سکته مغزی به جلو، معکوس) و 5 پورت (یکی برای ورودی هوای فشرده، یکی برای تامین هوای فشرده به هر یک از دو اتصال پنوماتیکی موتور هوا و یک پورت دیگر برای خروجی هوای فشرده از هر یک از همان دو اتصال). البته، چنین شیری حداقل دو محرک نیز خواهد داشت - برای مثال در مورد شیر برقی، اینها 2 سیم پیچ القایی خواهند بود. شکل سمت راست به ترتیب، از چپ به راست را نشان می دهد: یک شیر 5/3 طرفه، یک تنظیم کننده جریان با یک سوپاپ داخلی (برای خروج هوای فشرده)، یک موتور هوا، یک تنظیم کننده جریان دیگر با یک شیر چک

یک گزینه جایگزین برای کنترل موتور هوای دو طرفه استفاده از دو شیر 3/2 طرفه جداگانه است. اساساً، چنین طرحی با گزینه ای که در پاراگراف قبلی توضیح داده شد با یک شیر 5/3 طرفه تفاوتی ندارد. شکل سمت راست به ترتیب، از چپ به راست، یک شیر 3/2 طرفه، یک تنظیم کننده جریان با یک دریچه چک داخلی، یک موتور هوا، یک تنظیم کننده جریان دیگر با یک شیر چک داخلی و دیگری را نشان می دهد. شیر 3/2 طرفه.

حذف سر و صدا

صدای تولید شده توسط یک موتور هوا در حین کار از نویز مکانیکی قطعات متحرک و نویز تولید شده از ضربان هوای فشرده خارج شده از موتور تشکیل شده است. تأثیر سر و صدای موتور هوا می تواند تأثیر نسبتاً قابل توجهی بر پس زمینه کلی نویز در محل نصب داشته باشد - اگر به عنوان مثال، هوای فشرده اجازه داده شود آزادانه از موتور هوا به جو خارج شود، سطح فشار صدا می تواند بسته به واحد خاص، به 100-110 دسی بل (A ) و حتی بیشتر برسد.

ابتدا باید سعی کنید در صورت امکان از ایجاد اثر رزونانس مکانیکی صدا جلوگیری کنید. اما حتی در بهترین شرایط، نویز هنوز می تواند بسیار محسوس و ناراحت کننده باشد. برای از بین بردن نویز، باید از صدا خفه کن استفاده کرد - دستگاه های ساده ای که مخصوص این کار طراحی شده اند و جریان هوای فشرده را در محفظه و مواد فیلتر آنها پخش می کنند.

با توجه به مواد ساخت، صدا خفه کن ها به آنهایی که از متخلخل ساخته می شوند (یعنی پودر شده و سپس قالب گیری / تف جوشی شده) طبقه بندی می شوند. فشار بالاو دما) برنز، مس یا از فولاد ضد زنگ، پلاستیک های متخلخل و همچنین آن هایی که از سیم بافته شده در محفظه مشبک فولادی یا آلومینیومی محصور شده و بر اساس سایر مواد فیلتر ساخته شده اند. دو نوع اول معمولا کوچک هستند پهنای باند، و در اندازه، و ارزان است. چنین صدا خفه کن ها معمولاً روی یا نزدیک خود موتور هوا قرار می گیرند. نمونه ای از آنها می تواند در میان دیگران خدمت کند.

صدا خفه کن های توری سیمی می توانند ظرفیت بسیار زیادی داشته باشند (حتی مرتبه های بزرگی بیشتر از نیاز هوای فشرده بزرگترین موتور هوا)، قطر اتصال بزرگ (از پیشنهاد ما تا رزوه 2 اینچی) صدا خفه کن های سیمی، به طور معمول. ، بسیار آهسته تر کثیف می شوند، می توانند به طور مؤثر و مکرر بازسازی شوند - اما، متأسفانه، هزینه آنها معمولاً بسیار بیشتر از برنز یا پلاستیک پخته شده است.

در مورد قرار دادن صدا خفه کن، دو گزینه اصلی وجود دارد. توسط بیشتر به روشی سادهاین است که صدا خفه کن را مستقیماً روی موتور هوا (در صورت لزوم از طریق آداپتور) پیچ کنید. با این حال، اولاً، هوای فشرده در خروجی موتور هوا معمولاً در معرض ضربان‌های نسبتاً قوی است که هم کارایی صدا خفه کن را کاهش می‌دهد و هم به طور بالقوه عمر مفید آن را کاهش می‌دهد. ثانیاً، صدا خفه کن اصلاً صدا را حذف نمی کند، بلکه فقط آن را کاهش می دهد - و هنگامی که صدا خفه کن روی دستگاه قرار می گیرد، به احتمال زیاد به هر حال صدای بسیار زیادی وجود خواهد داشت. بنابراین در صورت امکان و در صورت تمایل به منظور کاهش هر چه بیشتر سطح فشار صوت باید اقدامات زیر را به صورت انتخابی یا ترکیبی انجام داد: 1) یک نوع محفظه انبساط بین موتور هوا و صدا خفه کن نصب شود که ضربان هوای فشرده را کاهش می دهد، 2) صدا خفه کن را از طریق یک شیلنگ انعطاف پذیر نرم وصل می کند، که همین هدف را انجام می دهد، و 3) صدا خفه کن را به مکانی منتقل می کند که صدا مزاحم کسی نشود.

همچنین باید به خاطر داشت که ظرفیت اولیه ناکافی صدا خفه کن (به دلیل اشتباه در انتخاب) یا انسداد (جزئی) آن از آلودگی که در حین کار رخ داده است می تواند منجر به مقاومت قابل توجهی از صدا خفه کن در برابر جریان هوای فشرده خروجی شود. - که به نوبه خود منجر به کاهش قدرت موتور هوا می شود. یک صدا خفه کن با ظرفیت کافی انتخاب کنید (از جمله مشاوره با ما) و سپس در حین کار بر وضعیت آن نظارت کنید!