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!
|
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 :)
|
