Vehicle d'aire comprimit

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Un vehicle d'aire comprimit és un vehicle de transport que funcionen a base de aire comprimit. El 2007 aquests vehicles seguien en l'etapa de disseny i de prototips.

Podrien arribar a ser part del transport i oci urbà a més del seu mercat i les seves aplicacions podrien incloure cicle-taxis, serveis postals i transport en paratges turístics.

Lleis de la física[modifica | modifica el codi]

Segons la llei de Boyle,

« Per a una massa fixa de gasos ideals a una temperatura fixa, la magnitud de la pressió per la magnitud del volum, donen com a resultat una constant. »
Robert Boyle i Edme Mariotte

Per tant, a una temperatura idèntica:

  • La pressió multiplicada pel volum del gas continguts en un tanc corresponen a una constant;
  • La variació de la pressió del gas és inversament proporcional al seu volum.

Si qualsevol dels dos, ja sigui la pressió o el volum és alterat, el factor T pot ser per tant modificat. El que ens porta als conceptes de termodinàmica, de l'expansió adiabàtica de l'aire comprimit.

Com més ràpid i brutal sigui el canvi del quocient de la pressió/volum, el gas aconsegueix satisfer en menys temps aquest canvi i reflecteix part d'aquesta conversió en la temperatura.

Aquesta és la raó per la qual els mètodes d'ús de l'aire comprimit en un sistema expliquen perquè amb motors d'aire comprimit amb dos principals tendències, conceptualment diferents:

Explotació termodinàmica[modifica | modifica el codi]

En el moment d'expansió ràpida d'una gran quantitat d'aire comprimit, corresponent a una important disminució de la pressió, se li fa físicament impossible al gas recuperar el seu volum inicial, la variació de temperatura que segueix, produeix un important refredament, mentre l'expansió del volum útil pot limitar en aproximadament 40% del volum teòric. Contràriament, amb compressió, la reducció de volum generalment involucra un ascens en temperatura resultant una vegada més en un volum total d'aire comprimit més baix que el seu valor teòric.

Les tecnologies explotades per MDI, Energine i Quasiturbine requereixen relativament importants fluxos en explotar per animar els motors, però haurà obligatòriament constrènyer a les limitants termodinàmiques.

Dinàmica de l'explotació[modifica | modifica el codi]

Per produir una empenta mecànic mentre es eludeix aquest obstacle, o, almenys, mentre que es redueixen els seus efectes, per la qual cosa cal complir amb certes regles: * per permetre l'expansió tan lentament com sigui possible, és a dir, mentre es treballa amb baixes Corrents (però això, per descomptat, significa una contrapartida negativa pel que fa a la limitació de la potència del motor es refereix), * per regular les variacions brusques de la pressió quan és massa important (per l'ús de reductors de pressió i d'altres intermedis de descompressió habilitats), de mantenir * Així com la possible temperatura constant del gas, sinó fins i tot a augmentar el rendiment de la compressió/expansió d'un refredament/escalfament de la utilitat de l'aire.

Avantatges i desavantatges[modifica | modifica el codi]

Els vehicles d'aire comprimit són comparables en moltes formes als vehicles elèctrics. Els seus avantatges potencials sobre vehicles elèctrics inclouen:

  • Moviment cíclic lent (10-60 cicles per minut),
  • Alt torque per volum mínim,
  • El disseny mecànic seqüencial del motor és simple i robust
  • Aquest no pateix pels efectes de corrosió de les bateries en climes humits o calentes
  • Té baix cost de manufactura i manteniment
  • Es pot desfer o reciclar els dipòsits d'aire comprimit amb menys contaminació que les bateries
  • El tanc pot ser capaç d'omplir més sovint que el que pot recarregar una bateria

Les desavantatges són poc conegudes per que els vehicles són prototips o estan en etapa de disseny.

Vehicles[modifica | modifica el codi]

Automòbils[modifica | modifica el codi]

Generalment tres companyies, MDI, Energine i l'emergent YAKEY Corp, basen el desenvolupament dels seus projectes en el principi de carros petits, reduint el pes en buit al màxim .

MDI[modifica | modifica el codi]

Aquesta companyia (Moteur Developpment International) proposa un rang de vehicles desenvolupats en un concepte idèntic, fets a partir de MiniCATs i CityCATS. CityCATS està mirant sobre alguns models: un camió, un mico-plaça, un taxi, un pickup i una van-
Amb un motor limitat a 25 hp (en mono energia), aquests vehicles estan anunciats per a una autonomia
de 100 a 150 milles (160-240 Km) en cicle urbà i una velocitat màxima de 110 km/h.

Aquest pot ser omplert en un temps de 4:30-6:00 h. amb el seu propi sistema contingut (motor compressor/unitat compressor) funcionant o partint d'un compressor d'alta pressió en 3 minuts. El pes aproximat d'aquests vehicles és de 900 Kg

  • El MiniCATs és un vehicle de mida reduïda, proposat per a 3 places té una autonomia anunciada en cicle urbà de 100 milles (160 Km) i arriba a una velocitat de 112 Km/h. El temps de recàrrega pels seus propis mitjans és de 4 Hs El pes del vehicle és de 550 kg per a una càrrega de 270 Kg
  • MultiCATs és un projecte de vehicle per al transport de passatgers compost de vehicles autònoms constituïts per 4 mòduls. També un model dedicat al transport de mercaderies està sent estudiat.

Aquest projecte ha estat en l'etapa de disseny a prop de quinze anys (en data 2007) i no està encara llest per a la comercialització.

Energine[modifica | modifica el codi]

Els enginyers d'aquesta companyia han creat, partint d'un Daewoo Matís, un prototip de motor híbrid elèctric/aire comprimit (Febos, Pneumatic Hybrid Electric Vehicle). El motor d'aire comprimit s'utilitza per activar un alternador, el qual estén la capacitat d'operació autònoma del cotxe

YAKEY Corp[modifica | modifica el codi]

Aquesta empresa emergent es converteix en la primera a presentar a nivell mundial un vehicle híbrid que funciona amb motor de combustió i amb motor d'aire comprimit que s'auto recarrega, supera les limitacions urbanes pendents i llargues distàncies, amb l'avantatge que el consumidor final podrà decidir si el mateix és 100% ecològic o 60% ecològic.

La versió 100% ecològica compta amb un motor inventat i patentat pel seu director de projectes, aquest motor té la característica de mantenir una simplicitat mecànica en l'expansió de l'energia acumulada, convertint el moviment lineal en moviment rotatiu sense l'ús de ressorts, ni pistons. Fins fa poc existien en el món dos motors aparentment eficients, un de l'empresa MDI segons la seva informació una mica sofisticat i un motor desenvolupat a l'Uruguai una mica més rudimentari, ja que es basa en sistemes de cadena, ressort i eix lliure.

Motor de desplaçament invers

El tercer motor d'aire comprimit totalment funcional que al món hi ha va ser creat per William Mercay fundador de YAKEY Corp batejat com "Motor de desplaçament invers", Mercay aconsegueix transformar el moviment lineal de cilindres convencionals en moviment continu rotatori, sense cadenes, sense ressorts , sense discos, balancins, ni cigonyals, es pot adaptar a vehicles petits o vehicles de grans dimensions.

És un motor robust, amb una mecànica enginyosa però senzilla, d'alta durabilitat, poc manteniment, resistència a fricció i facilitat total a l'hora de canviar recanvis.

YAKEY Corp promet convertir-se en la primera fàbrica de cotxes d'aire comprimit en sèrie, ja que altres fins ara no han aconseguit comercialitzar en massa.

Altres[modifica | modifica el codi]

El Quasiturbine és un projecte (no un vehicle) que, segons els seus dissenyadors, pot funcionar tant amb combustible com amb aire comprimit.

VPA & VPP[modifica | modifica el codi]

K'Airmobiles és el nom donat a un conjunt de projectes relatius a "VPA" (Vehicles amb Assistència Pneumàtica) i "VPP" (Vehicles amb Propulsió Pneumàtica), destinats a alliberar-se dels límits termodinàmics. Per aconseguir-ho, aquests models es dissenyen com a vehicles ultra lleugers (limitats a 250 kg màx.), I el seu consum d'aire comprimit ha estat calculat per mantenir-se inferior als 120 l/min., Encara que desenvolupes una empenta dinàmic que arriba 4kN.

These ecological vehicles use the technology of the compressed-air engine K'Air, developed in France by a small group of researchers, which thus proposes a range of projects around an idea: that of the urban or leisure compressed-air vehicles. Aquests vehicles ecològics utilitzen la tecnologia del motor d'aire comprimit K'air, desenvolupada a França per un petit grup d'investigadors, que així proposen un rang de projectes al voltant d'una idea: vehicles d'aire comprimit per a ús urbà o de temps lliure.

Two VPA prototypes are operational today, the "K'AirBike" and the K'AirKart. Two new VPP prototypes, the one-seater "K'AirTrike" and the three-seater "K'AirMobile Max" are intended for public presentation in October and November 2007 respectively. Avui són operatius dos prototips VPA, el "K'AirBike" i el K'AirKart. Hi ha intenció de presentar en públic dos nous prototips VPP, d'una plaça "K'AirTrike" i de tres places "K'AirMobile Max" respectivament a l'octubre i novembre de 2007.

The technical concept of the K'Air pneumatic engines returns to direct conversion of what makes the fonamental characteristic of compressed air, namely:

  • The pushing force of compressed air is exclusively exploited for conversion into kinetic energy of translation,
  • Itself is simultaneously converted into induced power of rotation of the axis and
  • Thus gives to the engine a particularly imposing Tork while needing only a very low "fuel" consumption.

To simplify, one can compare the principle to that of the rotary jacks:

  • The energy of the fluid (compressed air) is directly transformed into rotational movement;
  • The double-acting jacks involve a Pinion-tooth rack system;
  • The cyclic angle of rotation can vary between 90 and 360 °;
  • It supports hydraulic supercharging systems.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

  • Air Car, un prototip d'automòbil a aire comprimit

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]