空气动力汽车使用气动发动机,通过将高压气体所具有的压力能转换为机械能驱动汽车行驶。气动发动机与传统内燃机相比,由于在气缸里没有高温高压的气体燃烧过程,只通过单纯的气体膨胀做功来达到功率输出的目的,因此不再需要复杂的冷却系统,机体也可以选用较低强度、轻质的材料和简单的结构,所以结构简单、尺寸小、重量轻,造价低。2013年1月,法国某汽车公司宣称将在2016年推出空气动力汽车。
中文名空气动力汽车
引擎类型空气动力
品牌空气动力汽车
助力系统有
品 质轻盈、环保
诞生理念能源危机
简介早在19世纪,法国科幻小说家儒勒·凡尔纳就曾描绘过这样一幅图景——满街跑着用空气作动力的汽车。空气动力汽车技术是由法国工程师内格雷研发的。2002年,在巴黎举行的国际汽车展上,展出了一种不用燃油而使用高压空气推动发动机的小型汽车“城市之猫”(CityCAT),发明者为居伊•内格尔(Guy Negre)。2012年8月,印度TATA汽车集团展示了一款空气动力车,该车被命名为AirPod。
特点空气动力汽车有如下特点:
1.全机械,可靠性高、造价低、寿命长;
2.空气动力汽车比电池电动机能源转化效率高,比电动车更节能环保;
3.充气速度快,充气站建设费用低;
4.采用酒精或氢气做辅助加热,增加行驶里程,解决空调问题,如果增加空气泵,没有压缩空气有燃料照样行驶,可一机双动力,如果增加太阳能集热装置,汽车不开在太阳底下晒就能利用太阳能储存压缩空气,是移动的太阳能光热能源转化设备。
分类按高压气体的来源可以分为压缩空气动力汽车和液态气体(包括液氮、液态空气等)动力汽车。[2]
产品AirPodAirPod 是一个环保汽车的概念,由印度塔塔车厂设计。两门四人坐椅设计,最大的特色在于车辆行驶所需动力,完全可以脱离传统的燃油驱动或电力驱动,而只依靠压缩空气提供动力。开车前不管是从加气站加气,或在电动引擎运转同时吸进空气,也可以具备类似油电混合车在剎车时“充气”的功能,最高时速依路况可以从45公里到70公里,在加满气的情况下最远可行驶200公里。
进化“进化”(e.Volution)在“南非2000年汽车博览会”展出,该车由一家名为“无污染汽车公司”研制成功。它的车身重700公斤,其中发动机的重量是35公斤。这种汽车的发动机采用压缩技术,把空气压缩后贮存在一个汽缸内。只要把发动机接上电源充气四个小时,就可以以每小时80公里的速度行走10小时。
由于该车采用空气作为能源,能够很好地解决能源短缺和环境污染问题。据有关人员计算,该车行走200公里路程所花的能源费用仅是0 .3 美元。同时,研制人员强调,如果能够建成相应的加气站的话,给一部“进化”车加气的时间仅仅需要3分钟。
法国有两家车厂正在生产这种新型气动车,预计在2009年年底推出。届时,它在南非的售价大约是一万美元。
OneCAT2008年2月26日,据国外媒体报道,印度有望在一年内开发出一种特殊燃料汽车OneCAT。
OneCAT汽车之所以特殊,就是因为它是真正意义上的以空气为动力的汽车。这种以空气为燃料的汽车将由印度著名的汽车制造公司Tata Motors负责开发。OneCAT空气动力汽车开发项目的牵头人是法国工程师和设计师盖伊·内格列。
OneCAT汽车共有五个座位,其玻璃纤维打造的车身非常轻便,总重量只有350公斤。该汽车的动力系统中安装的是压缩空气燃料瓶,汽车行驶就是依靠这些压缩空气为动力的。据这款汽车的开发者称,在城市交通中,OneCAT汽车的行驶纯粹以空气为燃料,这对周围环境没有一丝污染。在远距离行驶中,为了增强这款汽车的机动能力,它还可以添加其它任何燃料作为辅助燃料,而且每行驶 100公里其燃料消耗不超过3升。
驱动系统“空气混合动力系统”,通过一个液压泵和活塞将氮气压缩进一只名为“高压蓄能器”的存储舱。高压蓄能器工作时,释放出高压气体,借助液压油推动液压泵向相反方向运动,进而驱动车轮前行。在这里,液压泵起到了传统汽车中发动机一样的作用。
当车主驾驶该车时,整个混合动力系统会根据行驶工况,在传统动力和空气动力之间进行切换。与油电混合动力汽车一样,传统发动机主要负责爬坡、高速公路等路况,并且在制动回收系统(可将刹车时产生的多余能量转化为电能等)未能成功地为氮气再次加压时发挥作用。在城市工况下,当时速低于43英里/每小时,空气动力将单独支持60%到80%的行驶里程。
研究进展在2010年,法国汽车巨头标致雪铁龙集团就成立了名为混合空气动力的研究项目。为了验证自己理论的可行性,两位工程师曾将一辆微型汽车的发动机,与一架商用飞机的液压系统相连接,进行了一系列的实验。
2013年1月,法国汽车巨头标致雪铁龙集团认为,他们能够让空气动力车在2016年上路。该公司科学家称,由于空气动力车五分之四的时间都将采用空气驱动,所以这种车可使一位普通汽车拥有者的汽油账单降低45%。在城镇驾驶这种车时,费用可以降低多达80%。 到2016年,所有标致雪铁龙公司的微型车产品,都将向消费者提供“是否采用空气混合动力系统”的选择。
发展前景美国市场
据美国媒体报道,能源问题与环保问题是一直以来困扰全球汽车行业的最严峻的两大问题。为此,各家车厂也是“八仙过海,各显神通”,各种概念层出不穷。在大多数车厂力争尽早把电动车投入市场时,美国一家汽车公司却正在生产空气动力汽车,这种车只需要靠压缩空气就能获得能量来源。
美国ZPM(Zero Pollution Motors,零排放汽车)公司力争在2011年初将空气动力汽车投放美国市场,这种汽车通过压缩空气和一个小型的常规引擎来提供动力。ZPM公司首席执行官施瓦-文卡特说,公司的最终目标是把空气动力汽车的价格控制在18000到20000美元之间,燃料效能达到100公里1加仑汽油,在低速行驶时废气零排放。
在世界其他国家,空气动力汽车技术正在加速发展。2012年3月法国MDI公司在瑞士日内瓦国际车展上展示了一辆空气动力汽车Airpod。Airpod是一款是外形酷似甲壳虫的三轮汽车,AirPod前后各有一个向上开启的玻璃门,2排座位背靠背,前排有1个座位,后排有2个座位。Airpod是一款只能在城市行驶的车辆,是世界上最小的3座车辆,但也可乘坐3名成人和1名儿童。这种车用压缩空气驱动,完全是零排放、零污染的洁净汽车。同年3月,新版空气动力车正在阿姆斯特丹的史基浦机场(Schipol airport)接受法国航空-荷兰皇家航空公司(Air France KLM)的测试,它们将在未来代替庞大的服务电动车队。
文卡特说他们公司生产的空气动力汽车只需将插头插到墙上的插座内,汽车的空气压缩机就开始工作,使汽车气罐内的气压达到每平方英寸4500磅。达到这一气压大约需要4小时,然后气罐内的空气就会缓慢释放,牵动汽车的活塞运动。在车速低于35英里/小时时,这种空气动力汽车完全依赖气罐工作,只排放出冷空气。车速增高时,一个小型常规燃料的引擎就会开始工作,加热气罐内的空气加速其释放,从而获得更高的速度。这个引擎也会给气罐加气,从而延长汽车的行驶里程和加大其速度。文卡特预计自己公司生产的空气动力汽车完全依靠压缩空气能够行驶20英里,当引擎发动后将能够再行驶数百英里,最高时速达到96英里。
空气动力汽车技术是法国工程师内格雷研发的。作为雷诺(Renault)的前赛车引擎设计师和法国MDI公司的老板,内格雷在过去13年中一直致力于压缩空气技术的研究。他坚信该技术不仅能为全球汽车产业带来突破,还可从根本上改善城市生活质量,延缓气候变暖的进程。内格雷认为,当前的环保汽车技术其实都有着各式各样的缺陷:混合动力车的污染程度虽有所减轻,对日趋严重的环境问题而言却不过是杯水车薪;氢气发电成本高昂,实用性欠佳;燃料电池同样不便宜,性能尚有待证明;而被寄予厚望的电动车则需依赖于昂贵而不可靠的电池技术。尽管空气动力车的碳排放量与电动车相差无几,成本却只有后者的一个零头,原因在于它无需每五年更换一次昂贵的电池,并可于瞬间完成充气。
内格雷不仅将这项技术转让给了美国ZPM公司,还与印度汽车巨头塔塔(Tata)签署的一笔价值3000万英镑的合同,它使全球最便宜的汽车Nano同样成为空气动力技术的受益者。继美国、拉丁美洲及欧洲若干国家之后,内格雷与英国有关厂商的谈判也接近尾声,预计空气动力车将于三年内出现在英国市场上。然而,内格雷的雄心并不仅限于此,他的下一个目标是开发适用于飞机的混合版空气动力机。
不过有工程学专家对这项技术表示怀疑,说空气压缩本身就是高能耗。美国西北大学化学和生物工程学专家哈罗德说“空气压缩机是转化电能效率最低的机器之一。为什么不像电动汽车一样直接使用电能?从能源利用的角度来说,空气动力汽车并没有什么意义。”(唐宁)
一位发言人称:“我们正在谈论的并不是怪诞和疯狂的机械。这些都将会被应用在日常汽车上。”标致21日公开展示它的空气动力原型机,并设想首先在208等较小汽车上采用该系统。该公司表示,空气动力系统除了更环保、更便宜以外,它还不会增加相撞危险。司机深夜在荒无人烟的乡村公路上行驶时,不用担心会用光压缩空气,因为这种汽车将会安装尖端人工脑,以确保它能够自动补充气体。通过空气压缩和减压,可以调节汽车的速度,让它加速或减速。除了这种创新性空气动力车以外,标致还公布了推出大型汽车的计划,例如标致508和雪铁龙C5,采用轻型钢结构和铝复合材料等新材料后,燃料费用将会降低20%。他们还将进行其他创新,例如利用电动助力转向系统取代液压动力转向系统,并采用新轮胎,以减少摩擦力。
印度市场
据国外媒体报道,印度有望在一年内开发出一种特殊燃料汽车OneCAT。OneCAT汽车之所以特殊,就是因为它是真正意义上的以空气为动力的汽车。据报道,这种以空气为燃料的汽车将由印度著名的汽车制造公司Tata Motors负责开发。
OneCAT空气动力汽车开发项目的牵头人是法国工程师和设计师盖伊·内格列。OneCAT汽车共有五个座位,其玻璃纤维打造的车身非常轻便,总重量只有 350公斤。该汽车的动力系统中安装的是压缩空气燃料瓶,汽车行驶就是依靠这些压缩空气为动力的。据这款汽车的开发者称,在城市交通中,OneCAT汽车的行驶纯粹以空气为燃料,这对周围环境没有一丝污染。在远距离行驶中,为了增强这款汽车的机动能力,它还可以添加其它任何燃料作为辅助燃料,而且每行驶 100公里其燃料消耗不超过3升。
为了保证这款汽车能够靠空气行驶,研究人员专门为其开发出了特殊的压缩机。另外,这款汽车还配备有机载充电设备,只要您的车库里配备有普通电源插座,就不用怕您的爱车无法充电。
除了轻盈、环保等品质外,这款汽车的售价也相对低廉。专家们称,在OneCAT开始批量生产后,每辆售价只有5000美元。最初这款车将只在印度本国销售,在不远的将来,它将被推广到其它国家。(武敏)
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