Форум РадиоКот

As писал(а):Газ в пневмодвигателе будет расширяться для совершения работы, а значит - охлаждаться! Нагреваться он будет при заправке...

И в промежутке между заправкой и использованием воздух остынет и половина запасенной
энергии улетучится. Если б не эти потери, мы уже давно бы ездили на пневмотранспорте.
А в гибридных транспортных средствах использование сжатого газа оправдано, там он не успевает
остыть и КПД повышается. Но увеличивается вес автомобиля.

Гибриды рулят, и не важно пневмо или электро... - и у тех и у других недостатки. А разрабатывать новые конструкции никто не желает, пока есть спрос на то, что есть.

As писал(а): Brigadir, да всё мы понимаем, только и в этом случае, как и у электромобиля, возникает проблема хранения энергии, в данном случае - сжатого воздуха... Ёмкости для сжатого воздуха тоже будут тяжёлыми, объёмными и - опасными! .

Пожалуйста и ты перечитай начальный пост темы: посмотри характеристики компрессорной установки, которая выпускается массово и пока ни одна из них не взорвалась.
Вопрос в другом: 330 литров в минуту - этого хватит или надо помощнее компрессор искать? Кто считать умеет?

А.Андрей писал(а):Нет, мы получаем:
1. Экономию топлива, т.к. ДВС работает в непрерывном режиме с максимальным КПД.
2. Возможность получения огромной скорости и практически мгновенный разгон.
3. Плавность работы пневмодвигателя, отсутствие коробки передач.
4. Потенциал наращивания мощности пневмодвигателя до очень больших величин.
5. Печка и кондиционер, на которые не тратится топливо и электроэнергия.
6. Довольно высокий КПД установки, по сравнению с "обычным" применением ДВС.
7. Удобство управления, большая область применения.
Разве мало?

Самое замечательное: пацан уложил на лопатки замученных ВУЗами опытных мужиков, которые в этой теме несут бред, не понимая тонкостей этой системы гибридного пневмопривода. Андрюша = МОЛОДЕЦ! Но не всё так радужно....Надо подумать про конструктив именно пневмодвигателя: турбинка - она работает за счет скорости течения(вытекания из сопла форсунки) газа. И имеет большие потери газа. Поршневой - сложен в изготовлении и массовогабаритен. Турбину легко приладить прямо на корпусе, где был маховик с корзиной сцепления - она так туда и проситься. И диаметр подходящий. Надо свою турбину делать. Только выбрать наиболее эффективную.

Рис. 293. Пневмокар, питающийся потенциальной энергией газа, сжатого в баллонах
Дело в том, что воздух при расширении сильно охлаждается, и подогрев его сильно повышает внутреннюю энергию газа, а следовательно, и пробег машины. Подобная схема изображена на рисунке 294. Если подогревать газ достаточно сильно, то установка выдаст больше энергии, чем в нее «закладывали». Таким образом, получается нечто вроде гибрида теплового двигателя и пневматического накопителя.


Рис. 294. Схема иневмокара с подогревом воздуха горелками:
1– горелка; 2 – змеевик; 3 – баллон со сжатым воздухом; 4 – цилиндр двигателя

Автор еще в молодые годы изготовил для себя и ездил на подобном гибриде, показанном на рис. 295. Устройство настолько просто, что его легко построить самому. Баллон с углекислотой – от огнетушителя; пневматический гайковерт – с заводского конвейера (официально – из магазина); змеевик в емкости – от соседского самогонного аппарата. Остальное – из велосипеда и металлических труб. В емкость змеевика заливается кипяток, вентиль баллона открывается – и поехали!


Рис. 295. Самодельный автомобиль-гибрид, работавший на подогретой углекислоте:
1 – баллон с жидкой углекислотой; 2 – накопитель тепла со змеевиком; 3 – пневматический гайковерт; 4 – цепная передача

А совсем недавно, уже в начале ХХI в., такие автомобили, работающие на энергии сжатого воздуха, подогреваемого на входе в пневмодвигатель, стали выпускать во Франции. Автомобиль, рассчитанный на 5 человек, проходит около 20 км с одной заправкой баллонов воздухом под давлением 30 МПа.
Взято отсюда http://modernlib.ru/books/nurbey_gulia/ ... a/read_19/

Brigadir писал(а):Вопрос в другом: 330 литров в минуту - этого хватит или надо помощнее компрессор искать? Кто считать умеет?

Я считать не умею, но попробую
Все зависит от давления в ресивере. Допустим, оно равно 11 атм. Снаружи его уравновешивает давление в 1 атм, поэтому "полезное" давление равно 10 атм.
Если у тебя ресивер на 330 л, то он будет наполняться за 10 мин.
При полном расшрении 330 литров сжатого воздуха под давлением 10 атм, получится 3300 литров воздуха, общим давлением в 1013,25 кПа. 1 Па = 1 Н/м2, значит, при средней площади лопасти турбины/поршня двигателя в четверть квадратного метра, общее давление составит 4053 килоНьютона за 10 минут. В минуту 405,3 кН, в секунду 6755 Ньютонов будет оказываться давление на турбину.
1 кгс = 9,80665 Ньютонов, стало быть, примерно 745 кгс оказывается среднее давление на лопасть турбины. Много это или мало? Чуть меньше, чем 10 лошадей пиковой мощности, в среднем - 5 (по-моему, нигде не ошибся). Мало. Учти, что компрессор не может работать непрерывно на полную мощь. Наверное, нужно хотя бы 1000 л/мин призводительностью.

Brigadir писал(а):Надо свою турбину делать. Только выбрать наиболее эффективную.

По идее, наиболее эффективна многоступенчатая система, но ее расчет очень сложен, и лопасти грамотно самому не выкроишь. Одноступенчатая в расчете и в изготовлении проще, но - огромные потери и не менее огромный вес!
Так что, это дело непростое. Прикошачить туда можно лишь одноступенчатую, но расчет - первое, и изготовление самому - второе вряд-ли осилить!

Brigadir писал(а):Надо подумать про конструктив именно пневмодвигателя: турбинка - она работает за счет скорости течения(вытекания из сопла форсунки) газа. И имеет большие потери газа. Поршневой - сложен в изготовлении и массовогабаритен.

Тут только турбина - поршневой двигатель на работающий на сжатом газе вообще бессмыслен.
Но вот с турбиной и проблемы - есть немаленькая вероятность обледенения турбины в жару - воздух в жару особо насыщен водяными парами, сжатый воздух температурой в 40 °C, расширяясь, охладится до отрицательных температур, как результат - образуются капельки воды, которые за счет низкой температуры газа и турбины намертво примерзнут и застопорят турбину - придется ее отогревать горячими выхломными газами от движка компрессора.

Андрюш, опять же - надо внимательно посмотреть начало темы: я там не просто так воздух , выходяший из накопителя(ресивер) вначале пускаю на рубашку ДВС, где этот воздух отбирает тепло (хорошее тепло, там поболее 100 градусов Цельсия) и значит дополнительно расширяется, а значит и давление воздуха увеличивается(в замкнутом обьеме). Далее уже горячий воздух через форсунку дует на лопасти турбины. Естествеено - он охлаждается, ибо увеличивается скорость потока, а давление понижается(намного). Но тут как раз и надо расчитать форсунку таким образом, чтобы воздуху не позволить охладиться до отрицательных температур.
Готовые турбины нынче применяются для наддува воздуха в цилиндры ДВС (турбонаддув). Работает она от выхлопных газов, где температура доходит до 900 гр. Цельсия. А угловая скорость турбины до 150 000 об/мин. Если попробовать с этой турбины снять механическую мощность? Через сильно понижающий редуктор, разумеется...сколько можно снять? Трудно сказать. Нужны эксперименты.
Меня заботит выпуск выхлопных газов с огромным треском - вот где недоиспользованое давление газов просто вылетает наружу, вот где огромные потери энергии. ДВС имеет и много механических потерь, здесь долго и сложно обьяснять. Тепловые, механические, инерционные потери. Оттого и КПД низок.

Brigadir писал(а):Меня заботит выпуск выхлопных газов с огромным треском - вот где недоиспользованое давление газов просто вылетает наружу, вот где огромные потери энергии.

Поэтому есть смысл непосредственно к воздуху добавлять сами выхлопные газы.
Далее. Насчет охлаждения газов.
Допустим, мы еще до турбины разогрели газ/воздух, прошли одну ступень, где сам газ частично расширился, но так, чтобы его выходная темп-ра была не менее 10 °C (дальше растворимость воды в воздухе падает значительно), опять его "пускаем на рубашку ДВС", он вновь обогащается энергией, и во второй ступени расширяется окончательно и так, что никаких отрицательных температур там нет. Вариант?

А теперь про выхлопные газы: давайте этот горячий и расширенный газ рассматривать как рабочий газ и использовать на все 100% его энергию давления в замкнутом пространстве.
Для этого я нарисовал проект(во вложении).
Здесь есть компрессор, для подачи горючей смеси в отдельную камеру сгорания. Компрессор на электроприводе и работает именно тогда, как того требует вся система, поддерживающая максимальное давление в двух накопителях(ресиверы). Рабочий газ вливается в тот ресивер, где давление наименьшее, а расходуется из ресивера, где давление выше. Всем этим управляет Электронный Блок Управление согласно данным датчиков давления. ЭБУ также управляет частотой наполнения камеры сгорания, поджигом и её клапанами.
Такая система содержит минимум механики и значит более компактная и дешевая в практической реализации.

Т.е. сжигать топливо в спец.камере, а затем выхлопными газами крутить турбину?
Так, Бригадир, ГТД уже как полсотни лет изобретен
и чем же плохо пускать отработанные выхлопные горячие газы в смеси с накачанным воздухом на турбину?!
А турбину, во избежание обледенения, придется делать двуступенчатой.

Андрей, выброси турбину из головы, у неё расход топлива непомерно огромен. И давно доказано: турбинные двигатели оправдано применять там, где требуется огромная мощность и непрерывный режим работы: электростанцмя, самолет(большой) и т. п. И не забывай - уши от рева отваляться!

Дык, бригадир, ГТД предложил ты
а если сжатым воздухом крутить турбину, а сжатие создать компрессором от поршневого ДВС, будет очень неплохо, и при грамотной проектировке никакого рева!

А.Андрей писал(а):...при грамотной проектировке никакого рева!

Так и вспоминается звук пневматической бормашины...

As писал(а):

А.Андрей писал(а):...при грамотной проектировке никакого рева!

Так и вспоминается звук пневматической бормашины...

А ты открути глушитель от ДВС и наслажайся....

Считаю, что сначала надо попробовать с одноцилиндровым движком в 50 см3 для велосипеда, а уж потом на автомобильный ДВС замахиваться.

Андрей, такой моторчик не подойдет, у него цилиндр дырявый.

Да?
Но может поставить вакуумный насос, с приводом от самого мотора? Он заодно будет сосать выхлопные газы, вместе с воздухом.

Brigadir писал(а):Андрей, такой моторчик не подойдет, у него цилиндр дырявый.

Вы самого главного не учитываете, расход рабочего газа. Как не крути, а забивать в ресивер газа нужно столько же, сколько выходит через пневмопривод. Иначе ваш ресивер опустеет и коляска ваша встанет посреди дороги. А расход рабочего газа для движения авто в 1500 кг с мощностью на колесах 70 квт и разгоном авто до 100 км/час хотя бы за 20 сек гораздо выше, нежели обеспечит вам ваша ДВС пуколка.
Так что нобелевская премия за изобретение вечного двигателя вам не обломится. УВЫ.

Brigadir писал(а): Для начала ознакомимся с характеристиками ДВС для типового среднего легкового автомобиля массой в 1500 кГ.
Мощность ДВС порядка 100 л.с, то есть 70 кВт. Максимальный крутящий момент на валу двигателя составляет 132Нм при 3000об/мин.
Запомнили? Хорошо.
Рассмотрим характеристику типового пневмо инструмента, а частности - гайковерт. Ну возьмем к примеру гайковерт под названием King Tony 33411-040 стоимостью 6475 рублей. Его характеристики: усилие на валу - 678Нм (заметили? почти впятеро сильнее ДВС), при 7000об/мин (это мало о чем говорит, ибо под нагрузкой обороты упадут, может где то наполовину, но всё одно = нам хватит).

Крутящий момент пневмоинструмента всегда указывают при 0 оборотах, 7000 - обороты с нулевым моментом.
На 3000 момент будет порядка 5нм и мощность ~1.5 квт...

Так что ,Brigadir, у тебя в самом начале ошибочка(завышена мощность пневмоинструмента в 46 раз) , которая рушит всю твою концепцию пневмопривода.

Роки, я одно знаю: этим пневмогайковертом довольно легко срывают с места гайки на 36, затянутые с силою 180Нм и к тому приржавевшие. Это гайка ступицы переднего колеса. А вот эти 5Нм , которые кто то ляпнул - не надо пересказывать. Пневмошлифовальной машиной точат металл, надо полагать 5Нм ваще бы не смогли тяжелый камень наждака раскрутить. Да и вообще, надо посмотреть характеристики и других пневмомашин.
Но у меня давно уже другой проект: поршневая пневмомашина. Где давление газа расходуется без потерь(оптимально) и сила давления на шатун целиком и полностью зависит от площади поршня и давления газа. И в отличии от ДВС такая машина(как паровая) может начинать крутить с 0 оборотов и в полную силу. Второе: газ давит одинаково от ВМТ и до НМТ (в ДВС давление газа к концу движения поршня НМТ сильно ослабевает). Ну и последнее: Роки наверное видел как паровоз метровое колесо проворачивает на рельсах, трогая с места.
Ну а маломошность компрессорной установки пусть читателя особо не волнует, ибо среднестатистическая затрачиваемая мощность на движение автомобиля раз в 5 меньше максимальной.