诛仙仙基怎么得:喝西北风就能跑的汽车

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/29 03:00:42

除了电动车、氢动力车,压缩空气动力车也正成为新宠。想象一下这么一部车吧:引擎盖下空空如也,没有变速箱,没有传动杆,没有汽化器,连油箱都没有,但却能跟所有汽车一样跑得飞快。你信,还是不信?

南都周刊记者_胡雯雯

以空气为动力让汽车跑起来?

这个想法听起来很可笑,但住在墨尔本的意大利人迪·皮耶特罗却花了十几年时间让它慢慢成为现实。这位曾在德国奔驰工作的机械工程师,一直想研发一种极其简约的发动机:除去一切复杂的部分,只要带动轮子转就行。

“传统的汽车发动机,只使用了汽油中蕴含能量的65%,还有许多变成热量完全浪费了。”尝试了各种各样的模型后,皮耶特罗在1999年找出了一个可行的方案:直接将活塞安装在一个单转缸式发动机上,用压缩空气来驱动它。压缩空气通过六个气室进入内缸。转轴在转动时,周围不停有空气起到缓冲作用,基本上可以接近零摩擦状态(只需要1PSI单位的压力就可以克服摩擦力)。而发动机是直接安装在轮子旁边的,因此传送过程中很少有能量损耗。

驱动引擎的压缩空气被储存在一个200升的储气筒里,用碳纤维制成,能够承受350bar的压力和850摄氏度的高温。一辆轻型小车以时速70公里行驶的话,所储的压缩空气足以让它跑上300公里。

当汽车运行时,它的发动机基本不发热。我们都知道,空气压缩时产生热,而膨胀时吸收热。因此,当压缩空气在里面释放时,它们不但不发热,还会像海绵一样源源不断地把周围的热量吸进去。这些膨胀冷却后的空气如果被排进车内,甚至可以起调节温度的作用。在气候温暖的地区,车身甚至连空调系统都可以省去。

零污染发动机

2000年9月,皮耶特罗在澳洲开了一家名为EngineAir的公司,专门生产这种发动机。尽管工厂已经生产出几种模型车,但公司并不打算朝汽车制造的方向发展,而是更愿意把这种发动机的专利卖给生产商,让他们自己去开发适合消费者的车型。

世界各地都有生产商来参观EngineAir工厂,还曾有中国买家向他发来意向书,想利用气动发动机来升级已有的汽车。但在皮耶特罗看来,EngineAir完全不是为传统车型设计的:它本身只有传统发动机的七分之一体积,重约13公斤,但却可以在零时速时直接带负荷启动,也可以正转和反转,连倒档都不需要。只要通过一个计时器,延长空气进入转缸的时长,就可以增大动力,反之亦然。同时,这个计时器还可以决定发动机到底有多响。“理论上来说,气动发动机可以在接近无声状态下运行,但多数客户反而希望自己的车有点响动,才好提醒别人有车过来了。”

无独有偶,法国公司MDI也设计出了相同理念的发动机,而且它的适应范围更广,又可以切换动力:在压缩空气用完的时候,这种发动机同样可以靠燃料运行。

抱着发明一款零污染发动机的念头,MDI老总Guy Negre从1991年开始研究气动发动机。如今的MDI气动发动机有纯压缩动力和双动力两种。前一种模式与澳洲EngineAir的类似:压缩空气注入活塞式发动机后,通过配备的活性气室和膨胀汽缸驱动轮子;而双动力模式则在储气筒和引擎之间加入了一个燃烧器,可以在低温下进行持续燃烧。

与澳洲同行不同,MDI在生产新车型上也很有热情。它研发出了一系列使用这种发动机的车型,首款迷你车AirPod已经于2010年在阿姆斯特丹机场、法国尼斯机场等地进行了试用。这款长得像外星甲虫的车外壳由玻璃纤维、聚酯树脂等复合材料制成,底部有三个轮子,底盘上是几根又粗又长的压缩空气贮存罐。每个后轮胎旁分别有一个小型的空气动力压缩引擎,通过汽车的操纵杆来控制。在城市街头行驶的时候,它的时速和普通汽车差不了多少,最高能达到80公里。而且,紧凑的车身在转向和泊车时都非常方便。

尽管标准版的AirPod非常迷你(长2.06m,宽1.6m,重220kg),但它仍能容纳三个成人、一个孩子。而且,充一次气能在城市里跑140-200公里,一百公里花费约2美元,这些使得它非常适合在市内作为短途代步工具。

AirPod的设计和发展得到了印度Tata汽车公司的赞助,后者从2007年开始为MDI公司产品在印度的推广提供协助。从欧洲到墨西哥,从南非到日本,MDI的车型已经卖出三十多个专利了。而且车的售价还不高,标准版AirPod只要六千多美元。“即使大家都说保护环境重要,也很少有人会为了这个多付钱,所以我们要提供的是一种不但对环境友好,而且对钱包也友好的产品。”Guy Negre说。

充气难题

曾有一档名为《超越明天》的澳洲电视节目,将皮耶特罗的发动机与MDI产品作对比。用前者改装的车型和后者的类似车型作比较。为了向双动力兼容性妥协,MDI发动机保留了大部分传统发动机的配件,因此在重量上没有太大优势。另外,它在行驶过程中发出的引擎声比较高。相比之下,EnginAir发动机则非常安静,接近无声。

因此,两者的优势是不同的:EnginAir绝对的安静运作非常适合渔民。墨尔本当地的农场主也对用这种发动机改装的农用车很感兴趣;而MDI的车型多样,运用范围广。双动力兼容的设计,可以让它更快地在城市普及。可爱的外形对于某些消费者来说也是个吸引点,更别说其相对低廉的价格了。

但是,我们似乎没有提到一个重要的问题:这种压缩空气从哪里来?如果生产压缩空气的总能耗和有效性还比不上直接给发动机烧汽油,那这种发明就是个大笑话。对此,皮耶特罗的回答是:“我们并不一定要靠燃料来压缩空气,压气设备可以靠清洁能源来运作,比如太阳能、风能和水力。我们在能量密集,或是用电低峰期的时候生产压缩空气,将能源以压缩空气的形式储藏起来,再传送到汽车上。至少,这样我们就大大减少了碳排放,也减少了对于石油的依赖。”

而MDI提出的充气方式有三种:

1.充气站(时间1—3分钟):先利用可再生能源(风电机、太阳能发电机等)压缩空气,储存在充气站的气箱中,再像加油一样给汽车储气筒充满气;

2.电(时间1.5-4.5个小时):如果汽车本身配有重新填充系统,只需要将其连接在家用插座上就可以充气了;

3.双动力自充气(时长取决于汽车行驶速度和重量):如果汽车使用的是双动力发动机,当压缩空气用完,靠燃料驱动汽车时,汽车的加压泵会从燃料中分享一部分能量,一边给储气筒充气。

根据充气方式的不同,AirPod在城市里跑100公里所用的压缩空气大概要花0.5至1.5欧元,这跟汽油还是有可比性的,特别是在油价越涨越高的时代。