空氣動力汽車

空氣動力汽車

結構簡單造價低
空氣動力汽車使用氣動發動機,通過将高壓氣體所具有的壓力能轉換為機械能驅動汽車行駛。氣動發動機與傳統内燃機相比,由于在氣缸裡沒有高溫高壓的氣體燃燒過程,隻通過單純的氣體膨脹做功來達到功率輸出的目的,因此不再需要複雜的冷卻系統,機體也可以選用較低強度、輕質的材料和簡單的結構,所以結構簡單、尺寸小、重量輕,造價低。2013年1月,法國某汽車公司宣稱将在2016年推出空氣動力汽車。[1]
  • 中文名:空氣動力汽車
  • 外文名:
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  • 車身重量:
  • 參考價格:
  • 軸距:
  • 車型尺寸:
  • 行李箱容積:
  • 油耗:
  • 油箱容積:
  • 引擎類型:空氣動力
  • 标準座位數:
  • 最高時速:
  • 座位材質:
  • 加速時間:
  • 驅動方式:
  • 品牌:空氣動力汽車
  • 助力系統:有
  • 品 質:輕盈、環保
  • 誕生理念:能源危機

簡介

早在19世紀,法國科幻小說家儒勒·凡爾納就曾描繪過這樣一幅圖景——滿街跑着用空氣作動力的汽車。空氣動力汽車技術是由法國工程師内格雷研發的。2002年,在巴黎舉行的國際汽車展上,展出了一種不用燃油而使用高壓空氣推動發動機的小型汽車“城市之貓”(CityCAT),發明者為居伊•内格爾(Guy Negre)。2012年8月,印度TATA汽車集團展示了一款空氣動力車,該車被命名為AirPod。

特點

空氣動力汽車有如下特點:

1.全機械,可靠性高、造價低、壽命長;

2.空氣動力汽車比電池電動機能源轉化效率高,比電動車更節能環保;

3.充氣速度快,充氣站建設費用低;

4.采用酒精或氫氣做輔助加熱,增加行駛裡程,解決空調問題,如果增加空氣泵,沒有壓縮空氣有燃料照樣行駛,可一機雙動力,如果增加太陽能集熱裝置,汽車不開在太陽底下曬就能利用太陽能儲存壓縮空氣,是移動的太陽能光熱能源轉化設備。

分類

按高壓氣體的來源可以分為壓縮空氣動力汽車和液态氣體(包括液氮、液态空氣等)動力汽車。

産品

AirPod

AirPod 是一個環保汽車的概念,由印度塔塔車廠設計。兩門四人坐椅設計,最大的特色在于車輛行駛所需動力,完全可以脫離傳統的燃油驅動或電力驅動,而隻依靠壓縮空氣提供動力。開車前不管是從加氣站加氣,或在電動引擎運轉同時吸進空氣,也可以具備類似油電混合車在剎車時“充氣”的功能,最高時速依路況可以從45公裡到70公裡,在加滿氣的情況下最遠可行駛200公裡。

進化

“進化”(e.Volution)在“南非2000年汽車博覽會”展出,該車由一家名為“無污染汽車公司”研制成功。它的車身重700公斤,其中發動機的重量是35公斤。這種汽車的發動機采用壓縮技術,把空氣壓縮後貯存在一個汽缸内。隻要把發動機接上電源充氣四個小時,就可以以每小時80公裡的速度行走10小時。 

由于該車采用空氣作為能源,能夠很好地解決能源短缺和環境污染問題。據有關人員計算,該車行走200公裡路程所花的能源費用僅是0 .3 美元。同時,研制人員強調,如果能夠建成相應的加氣站的話,給一部“進化”車加氣的時間僅僅需要3分鐘。 

法國有兩家車廠正在生産這種新型氣動車,預計在2009年年底推出。屆時,它在南非的售價大約是一萬美元。

OneCAT

2008年2月26日,據國外媒體報道,印度有望在一年内開發出一種特殊燃料汽車OneCAT。

OneCAT汽車之所以特殊,就是因為它是真正意義上的以空氣為動力的汽車。這種以空氣為燃料的汽車将由印度著名的汽車制造公司Tata Motors負責開發。OneCAT空氣動力汽車開發項目的牽頭人是法國工程師和設計師蓋伊·内格列。

OneCAT汽車共有五個座位,其玻璃纖維打造的車身非常輕便,總重量隻有350公斤。該汽車的動力系統中安裝的是壓縮空氣燃料瓶,汽車行駛就是依靠這些壓縮空氣為動力的。據這款汽車的開發者稱,在城市交通中,OneCAT汽車的行駛純粹以空氣為燃料,這對周圍環境沒有一絲污染。在遠距離行駛中,為了增強這款汽車的機動能力,它還可以添加其它任何燃料作為輔助燃料,而且每行駛 100公裡其燃料消耗不超過3升。

驅動系統

“空氣混合動力系統”,通過一個液壓泵和活塞将氮氣壓縮進一隻名為“高壓蓄能器”的存儲艙。高壓蓄能器工作時,釋放出高壓氣體,借助液壓油推動液壓泵向相反方向運動,進而驅動車輪前行。在這裡,液壓泵起到了傳統汽車中發動機一樣的作用。

當車主駕駛該車時,整個混合動力系統會根據行駛工況,在傳統動力和空氣動力之間進行切換。與油電混合動力汽車一樣,傳統發動機主要負責爬坡、高速公路等路況,并且在制動回收系統(可将刹車時産生的多餘能量轉化為電能等)未能成功地為氮氣再次加壓時發揮作用。在城市工況下,當時速低于43英裡/每小時,空氣動力将單獨支持60%到80%的行駛裡程。

研究進展

在2010年,法國汽車巨頭标緻雪鐵龍集團就成立了名為混合空氣動力的研究項目。為了驗證自己理論的可行性,兩位工程師曾将一輛微型汽車的發動機,與一架商用飛機的液壓系統相連接,進行了一系列的實驗。

2013年1月,法國汽車巨頭标緻雪鐵龍集團認為,他們能夠讓空氣動力車在2016年上路。該公司科學家稱,由于空氣動力車五分之四的時間都将采用空氣驅動,所以這種車可使一位普通汽車擁有者的汽油賬單降低45%。在城鎮駕駛這種車時,費用可以降低多達80%。 到2016年,所有标緻雪鐵龍公司的微型車産品,都将向消費者提供“是否采用空氣混合動力系統”的選擇。

發展前景

美國市場

據美國媒體報道,能源問題與環保問題是一直以來困擾全球汽車行業的最嚴峻的兩大問題。為此,各家車廠也是“八仙過海,各顯神通”,各種概念層出不窮。在大多數車廠力争盡早把電動車投入市場時,美國一家汽車公司卻正在生産空氣動力汽車,這種車隻需要靠壓縮空氣就能獲得能量來源。

美國ZPM(Zero Pollution Motors,零排放汽車)公司力争在2011年初将空氣動力汽車投放美國市場,這種汽車通過壓縮空氣和一個小型的常規引擎來提供動力。ZPM公司首席執行官施瓦-文卡特說,公司的最終目标是把空氣動力汽車的價格控制在18000到20000美元之間,燃料效能達到100公裡1加侖汽油,在低速行駛時廢氣零排放。

在世界其他國家,空氣動力汽車技術正在加速發展。2012年3月法國MDI公司在瑞士日内瓦國際車展上展示了一輛空氣動力汽車Airpod。Airpod是一款是外形酷似甲殼蟲的三輪汽車,AirPod前後各有一個向上開啟的玻璃門,2排座位背靠背,前排有1個座位,後排有2個座位。Airpod是一款隻能在城市行駛的車輛,是世界上最小的3座車輛,但也可乘坐3名成人和1名兒童。這種車用壓縮空氣驅動,完全是零排放、零污染的潔淨汽車。同年3月,新版空氣動力車正在阿姆斯特丹的史基浦機場(Schipol airport)接受法國航空-荷蘭皇家航空公司(Air France KLM)的測試,它們将在未來代替龐大的服務電動車隊。

文卡特說他們公司生産的空氣動力汽車隻需将插頭插到牆上的插座内,汽車的空氣壓縮機就開始工作,使汽車氣罐内的氣壓達到每平方英寸4500磅。達到這一氣壓大約需要4小時,然後氣罐内的空氣就會緩慢釋放,牽動汽車的活塞運動。在車速低于35英裡/小時時,這種空氣動力汽車完全依賴氣罐工作,隻排放出冷空氣。車速增高時,一個小型常規燃料的引擎就會開始工作,加熱氣罐内的空氣加速其釋放,從而獲得更高的速度。這個引擎也會給氣罐加氣,從而延長汽車的行駛裡程和加大其速度。文卡特預計自己公司生産的空氣動力汽車完全依靠壓縮空氣能夠行駛20英裡,當引擎發動後将能夠再行駛數百英裡,最高時速達到96英裡。

空氣動力汽車技術是法國工程師内格雷研發的。作為雷諾(Renault)的前賽車引擎設計師和法國MDI公司的老闆,内格雷在過去13年中一直緻力于壓縮空氣技術的研究。他堅信該技術不僅能為全球汽車産業帶來突破,還可從根本上改善城市生活質量,延緩氣候變暖的進程。内格雷認為,當前的環保汽車技術其實都有着各式各樣的缺陷:混合動力車的污染程度雖有所減輕,對日趨嚴重的環境問題而言卻不過是杯水車薪;氫氣發電成本高昂,實用性欠佳;燃料電池同樣不便宜,性能尚有待證明;而被寄予厚望的電動車則需依賴于昂貴而不可靠的電池技術。盡管空氣動力車的碳排放量與電動車相差無幾,成本卻隻有後者的一個零頭,原因在于它無需每五年更換一次昂貴的電池,并可于瞬間完成充氣。

内格雷不僅将這項技術轉讓給了美國ZPM公司,還與印度汽車巨頭塔塔(Tata)簽署的一筆價值3000萬英鎊的合同,它使全球最便宜的汽車Nano同樣成為空氣動力技術的受益者。繼美國、拉丁美洲及歐洲若幹國家之後,内格雷與英國有關廠商的談判也接近尾聲,預計空氣動力車将于三年内出現在英國市場上。然而,内格雷的雄心并不僅限于此,他的下一個目标是開發适用于飛機的混合版空氣動力機。

不過有工程學專家對這項技術表示懷疑,說空氣壓縮本身就是高能耗。美國西北大學化學和生物工程學專家哈羅德說“空氣壓縮機是轉化電能效率最低的機器之一。為什麼不像電動汽車一樣直接使用電能?從能源利用的角度來說,空氣動力汽車并沒有什麼意義。”(唐甯)

一位發言人稱:“我們正在談論的并不是怪誕和瘋狂的機械。這些都将會被應用在日常汽車上。”标緻21日公開展示它的空氣動力原型機,并設想首先在208等較小汽車上采用該系統。該公司表示,空氣動力系統除了更環保、更便宜以外,它還不會增加相撞危險。司機深夜在荒無人煙的鄉村公路上行駛時,不用擔心會用光壓縮空氣,因為這種汽車将會安裝尖端人工腦,以确保它能夠自動補充氣體。通過空氣壓縮和減壓,可以調節汽車的速度,讓它加速或減速。除了這種創新性空氣動力車以外,标緻還公布了推出大型汽車的計劃,例如标緻508和雪鐵龍C5,采用輕型鋼結構和鋁複合材料等新材料後,燃料費用将會降低20%。他們還将進行其他創新,例如利用電動助力轉向系統取代液壓動力轉向系統,并采用新輪胎,以減少摩擦力。

印度市場

據國外媒體報道,印度有望在一年内開發出一種特殊燃料汽車OneCAT。OneCAT汽車之所以特殊,就是因為它是真正意義上的以空氣為動力的汽車。據報道,這種以空氣為燃料的汽車将由印度著名的汽車制造公司Tata Motors負責開發。

OneCAT空氣動力汽車開發項目的牽頭人是法國工程師和設計師蓋伊·内格列。OneCAT汽車共有五個座位,其玻璃纖維打造的車身非常輕便,總重量隻有 350公斤。該汽車的動力系統中安裝的是壓縮空氣燃料瓶,汽車行駛就是依靠這些壓縮空氣為動力的。據這款汽車的開發者稱,在城市交通中,OneCAT汽車的行駛純粹以空氣為燃料,這對周圍環境沒有一絲污染。在遠距離行駛中,為了增強這款汽車的機動能力,它還可以添加其它任何燃料作為輔助燃料,而且每行駛 100公裡其燃料消耗不超過3升。

為了保證這款汽車能夠靠空氣行駛,研究人員專門為其開發出了特殊的壓縮機。另外,這款汽車還配備有機載充電設備,隻要您的車庫裡配備有普通電源插座,就不用怕您的愛車無法充電。

除了輕盈、環保等品質外,這款汽車的售價也相對低廉。專家們稱,在OneCAT開始批量生産後,每輛售價隻有5000美元。最初這款車将隻在印度本國銷售,在不遠的将來,它将被推廣到其它國家。(武敏)

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