сделать стартовой | добавить в избранное
обитель Игоря Высоцкого и его друзей
На главную страницу стихи проза музон изо фото идеи бытие автора!
новости
история
чтиво
ссылки
Форум

 

ПНЕВМОКАР

Простота спасет мир!

С этой идеей ношусь очень давно. Забрезжила она у меня еще на школьной скамье, а оформилась году примерно в 1982, когда, будучи курсантом военного училища, на занятиях по изучению "матчасти" я положил взгляд на баллон, более чем скромный по размерам, от которого осуществляется пневмозапуск маршевого двигателя зенитно-ракетного комплекса "Шилки". Воин из дивизиона обеспечения учебного процесса продемонстрировал как воздух из этого баллончика может запросто сдвинуть с места 50-тонную махину! Но в случае "Шилки" он (воздух) подается прямо в цилиндры двигателя, т.е. ему приходится еще тягаться со всей трансмиссией вплоть до гусениц! И ведь это 50 тонн! С тех пор я в идее пневмокара не сомневаюсь.

 

Итак, в основе идеи — использование кинетической энергии пружины, которую почему-то никто не хочет видеть в упор. Эта пружина — воздух! Деформация воздуха никоим образом не омрачит биологическую жизнь нашей планеты.

Стало быть, баллон со сжатым воздухом — вместо бензобака. Вместо бензозаправок — компрессорные станции. Заправить баллон сжатым воздухом из большого резервуара — один пшик!

 

Теперь мотор... Он, конечно, должен быть в колесе. Сжатый воздух по каналам торсиона подвески подается в цилиндры, центр вращения которых смещен относительно оси колеса. Силы распределяются таким образом, что обод колеса приходит во вращение. При этом естественным образом переключается подача воздуха в нужные цилиндры и обеспечивается отвод избыточного давления из "отработавших" цилиндров.

 

Допустим:;

диаметр поршня 45 мм
ход поршня 160 мм
рабочая площадь цилиндра 1590 мм2
рабочий объем цилиндра 0, 25 л
выпускаемый объем воздуха на один оборот колеса 0,75 л
пробег пневмокара на один оборот колеса 2,2 м
расход воздуха на цикл двумя колесами 1,5 л

Объем баллона 200 л
исходное давление 200 кг/см2

Получаем максимальное усилие на поршне 3200 кг
макс. крутящий момент до 1500 кг на колесо;
для двух колес - до 3000 кг.
расчетный пробег для такого атомного режима всего 237 м

Но!

Для режима разгона (подъема в гору) полутонного авто будет достаточно рабочего давления в цилиндре 10 кг/см2.
Тогда эмпирический объем баллона
(из соотношений Бойля-Марриотта)) 4000 л
усилие на поршне 160 кг
суммарный крутящий момент для двух колес 140 кг
Расчетный пробег для данного режима 5729 м

А для крейсерского режима (поддержания скорости разогнавшегося автомобиля) довольно будет и 1 кг/см2
Эмпирический объем баллона в этом случае 40000 л
усилие на поршне 16 кг
суммарный крутящий момент для двух колес 14 кг
расчетный пробег в крейсерском режиме 57290 м

Теперь уместно вспомнить, что любая дорога предполагает также и торможение и езду под уклон. В данной конструкции нет никаких проблем для режима рекуперации энергии, т.е. мотор-колесо самым органичным образом превращается в насос и закачивает воздух в рессивер. Это означает плюс 1,5 литра воздуха на каждые 2 метра пути.

Кроме того функцию гашения колебаний колеса, которую выполняет обычно гидравлический амортизатор, можно смело доверить так же насосу. В результате и неровности дороги будут "увеличивать" общий пробег автомобиля от одной заправки.

По крайней мере, 100 км на двухсотлитровом баллоне — это реально. Вполне приемлемо для городского цикла.

Очень хороша получается конструкция: ступица колеса (речь идет о нерулевых колесах) завершает торсион, в котором организованы воздушные каналы и на которые золотниковым хвостовиком навешены рабочие цилиндры . В результате ось колеса может быть запросто подпружинена на торсионе, и ход ее по дуге (при диаметре колеса 70см) составит около 12см. Маловато, но, в принципе, достаточно. В муфте, расположенной у колеса, торсион вращается свободно, а в муфте, расположенной у пневмокоммутатора, фиксация торсиона жесткая. С помощью пневмокоммутатора осуществляется управление автомобилем. Переключение каналов подачи воздуха обеспечит торможение и задний ход. Разумеется, должен быть предусмотрен и стояночный (экстренный) тормоз, который на данном эскизе проигнорирован. Высота покрышки должна быть как можно меньше, поскольку от диаметра обода зависит рабочий ход поршней и в целом эффективность двигателя. Здесь уместны будут многокамерные низкопрофильные покрышки.

В итоге получаем простой до невероятного, а стало быть, надежный модуль, включающий в себя и мотор, и трансмиссию (нужда в которой просто отпадает), и подвеску, и само колесо, и тормозную систему... И все это — пара десятков деталей! И никакой фантастики!

Оно вертится


ЭКОЛОГИЧНОСТЬ: да не было ничего подобного! Понятно, что на компрессорных станциях до поры до времени будут работать электропривода - с использованием электроэнергии от тех же "грязных" АЭС... Но прогресс неумолим. Приручение, скажем, торнадо или шаровой молнии позволит отказаться от АЭС, что лишь удешевит "заправку" для юзеров пневмокара. А вот у юзеров кирогазов - пожирателей нефтепродуктов перспективы не просматривается ровно никакой.

ПРОСТОТА: мотор, трансмиссия, подвеска, колесо — все это реализуется двумя десятками деталей и много проще паровоза. Кстати, паровоз мог быть изобретен именно в таком виде и тогда технический прогресс выглядел бы несколько иначе.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ: сел и поехал! Не нужно заводить и прогревать мотор, добывать для него строго определенный вид нефтянного продукта. Объем салона пневмокара практически равен его внешнему объему.

ЭКОНОМИЧНОСТЬ: кошелек владельца пневмокара отныне напрочь забудет о рудименте бензобака.

НАДЕЖНОСТЬ: пневмокар никогда не "заглохнет" на перекрестке!

СЕРВИС: нет ничего проще, чем организовать станции обслуживания пневмокаров, на которых любой серьёзный ремонт будет сводиться к моментальной замене недорогих колесных модулей новыми. Накачку баллонов можно производить как централизованно, так и в собственных гаражах - компрессорами.

КПД: никаких потерь на передаточных звеньях; по сути, поршень отталкивает авто прямо от дороги. Кроме того, полностью отсутствуют инерционно неуравновешенные массы...

И ВООБЩЕ: данная конструкция граничит с совершенством, потому что все гениальное — просто.
Без ложной скромности :)

В заключение замечу, что в процессе вынашивания этой идеи долгое время предполагал роторный вариант двигателя в колесе, примерно следующего вида (см. рис. ниже). Недостатком такого решения является крайне высокая сложность герметизации рабочих объемов, большие потери воздуха на утечку, следовательно более низкий кпд. Это вовсе не исключает возможности тщательной проработки конструкции и сведения утечки воздуха к минимуму. Принципиально такая конструкция выглядит много изящней, число деталей здесь может быть сведено к десяику!

роторный вариант двигателя в колесе

 

Журнал такой
Яндекс.Метрика
.
 Игорь Высоцкий