Автомобиль сиқилган ҳавода ҳаракатланадими?

05.08.2017 | Технологиялар | 3081

Бир неча йил муқаддам Ҳиндистоннинг Tata компанияси сиқилган хаво асосида ҳаракатланадиган автомобиллар ишлаб чиқариши тўғрисидаги хабар оламга тарқалди. Режа режалигича қолди, аммо пневматик автомобиль муҳокама мавзуига айланиб кетди. Ҳар йили пневмомашинага доир арзигулик лойиҳалар тайёрланмоқда. 2016 йилда Peugeot ҳаво гибрид автомобилини ишлаб чиқаришни режалаштирди. Бу галги мақоламизда пневмокарлар нега одамларда қизиқиш уйғотгани ҳақида маълумот берамиз.

Барча янгилик унутилган эскиликдир. XIX аср охирларида электромобиль бензинли автомобилдан машҳурроқ эди. Аммо улар бир аср унутилди ва яна янгиланиб қайта бошлаганининг гувоҳимиз. Пневмотехника ҳақида ҳам шу гапни айтиш мумкин. 1879 йилда француз авиацияси кашшофларидан Виктор Татин Aéroplane самолётини лойиҳалаштирди. Самолёт двигателидаги сиқилган ҳаво ҳисобига юқорига кўтариларди. Aéroplane синов чоғида яхши учган, аммо қиёмига етказиб ишлаб чиқарилмади.

Ердаги транспортнинг пневмодвигателини биринчи бўлиб француз Луи Мекарски ясаган. У Париж ва Нант трамвайлари учун шундай мотор ишлаб чиққан. Нантда 1870 йилда пневмодвигателли машина синалган, 1900 йилда эса Мекарскининг 96 трамвайдан иборат парки бор эди. Кейинроқ пневматик трамвайлар электрлисига алмаштирилган, шунга қарамасдан пневмомашинанинг самарадорлиги исботланган. Ундан сўнг пневмолокомотив ер остига кириб кетди, яъни шахта ишларида фойдаланиладиган бўлди. Автомобилларга ҳаво двигатели ўрнатишга уриниш ўша йиллари бошланган. Аммо XXI аср бошигача бўлган уринишлар шу холос.

Ҳавонинг устунлиги

Пневматик двигатель (бошқача айтганда пневмоцилиндр) кенгаяётган ҳаво энергиясини механик ишга айлантиради. Бу жиҳатдан гидравлик иш тартибига ўхшайди. Пневмодвигателнинг “юраги” шток бириктирилган поршендир, штокнинг атрофига пружина ўралган. Камерага юқори босим остида кирувчи ҳаво пружина қаршилигини енгиб поршенни итаради. Чиқиш фазасида эса ҳаво босими тушади ва пружина поршенни дастлабки ҳолатига қайтаради. Цикл шу тариқа такрорланади. Пневмоцилиндрни “ички ёнмайдиган двигатель” деб аташ мумкин.

Бундан ташқари мембранали схемаси бор. Унда эластик мембрана цилиндрнинг вазифасини бажаради. Унинг афзаллиги сурилувчи элементларни ўрнатиш аниқлигини ва мойлаш материалларини талаб қилмаслигидир. Иш камерасининг герметиклиги ортади. Шунингдек, роторли (плластинкали) пневмодвигателлар ҳам учрайди.

Пневмодвигателларнинг асосий афзаллиги атроф-муҳитни зарарламаслиги ва “ёнилғи”нинг арзонлигидир. Шахтада нега пневмолокомотивлар қўлланганлиги ўз-ўзидан сизга маълум: ер остида ҳаво чекли, ёпиқ муҳитда ички ёнув двигателларидан фойдаланилса ҳаво тез ифлосланиб, иш шароити ёмонлашади. Пневмодвигателнинг чиқариб ташлаган гази эса оддий ҳавонинг ўзидир.

Пневмоцилиндрнинг камчиликларидан бири энергия зичлигининг нисбатан камлиги, аниқроғи иш материалининг ҳажм бирлигига тўғри келувчи энергия миқдорининг озлигидир. Таққослаб кўринг: (30 МПа босимли) ҳавонинг энергия зичлиги литрига 50 кВт•соат, оддий бензиннинг бир литрида эса 9411 кВт•соат! Яъни ёнилғи сифатида бензин 200 марта самаралироқ. Ҳаттоки, бензинли двигатель фойдали иш коэффициенти пастлигини ҳисобга олганда ҳам литрига ўртача 1600 кВт•соатдан энергия тўғри келади (бу пневмоцилиндр энергиясидан 32 марта самаралироқ). Пневмодвигатель ва у юритадиган машиналарнинг эксплуатацион кўрсаткичлари (йўл захираси, тезлиги, қуввати ва ҳоказо.) чеклангандир. Пневмодвигателнинг фойдали иш коэффициенти ҳам паст – 5-7 фоиз атрофида (ички ёнув двигателларида 18-20 фоиз).

Пневмодвигателнинг афзалликлари:

  • Ҳавони ифлослантирмайди
  • Уй шароитида “ёнилғи” тўлдириш мумкин
  • Двигатели содда тузилишга эга ва арзон
  • Энергияни рекуперациялаш имкони мавжуд (масалан, автомобиль тормозланиши ҳисобига қўшимча ҳаво тўплаш ва сиқиш)

Камчиликлари:

  • Фойдали иш коэффициенти (5-7 фоиз) ва энергия зичлиги кам
  • Ташқи иссиқликни алмаштириб берувчи қурилмага зарурият бор, чунки ҳаво босими камайганда двигатель қаттиқ совийди
  • Пневмоавтомобилларнинг эксплуатацион кўрсаткичлари пастл

XXI аср пневматикаси

XXI асрнинг экологик муаммолари инженерларни “мозийга қайтиб иш кўришга” ва унутилган пневмоцилиндрни транспорт воситасига ўрнатиб ҳаракатланишга ундади. Пневмоавтомобилнинг атроф-муҳитга зиёни конструкциясида зарарли моддалар бўлган электромобилникидан ҳам камроқдир. Пневмоцилиндрда ҳаводан бошқа ҳеч вақо йўқ.

Шунинг учун инженерларнинг бош вазифаси пневмокарни эксплуатацион кўрсаткичлар ва нарх бўйича электромобиль билан рақобатлаша оладиган даражага етказиш ҳисобланади. Бу ишни амалга оширишда аввалдан кўзда тутилмаган қийинчиликлар учрайди. Масалан, ҳаво дегидратацияси муаммоси. Сиқилган ҳавода камида бир томчи сув бўлса, тизим кенгайганда у совуб музга айланади ва двигателни ўчириб қўяди (ҳатто, бузилиши мумкин). Одатда, ёзда 1 куб метр ҳаво таркибида 10 грамм суюқлик бўлади. Бир баллонни тўлдиришда дегидратацияга қўшимча энергия сарфланади (тахминан 0,6 кВт•соат). Бу энергиянинг ўрнини қоплаб бўлмайди. Дегидратациялаш ускунасини уй шароитида ўрнатиш ва фойдаланишнинг имкони йўқ, шунинг учун хонадонда “ёнилғи” тўлдиришнинг иложи йўқ, деса бўлади. Бу муаммоларнинг бор-йўғи биттасидир.

Шунга қарамасдан пневмоавтомобиллар мавзуи кишини қизиқтириб қўйгани учун қўл силтаб кетмаймиз.

Серияли ишлаб чиқариладими?

Пневмодвигателнинг камчилигини ёпадиган тарафларидан бири автомобиль вазнини камайтиришидир. Ҳақиқатан ҳам шаҳар енгил автомобилининг йўл захираси узоқ бўлиши шарт эмас, қолаверса, мегаполисларда экологик масала ҳамиша долзарб бўлган.

2009 йилда Motor Development International француз-итальян компанияси Женева автосалонида MDI AIRpod пневмоколяскаси ва унинг такомиллаштирилган MDI OneFlowAir вариантини намойиш этишда айнан юқоридаги хусусиятларини ҳисобга олган. MDI 2003 йилдан бери пневмокар яратиш устида изланиб келади, бу орада Eolo Car концептини кўрсатган.

MDI AIRPOD

Женевада намойиш этилган уч ўриндиқли митти пневмоавтомобил. У велосипедчилар йўлакларида ҳаракатланиш ҳуқуқига эга. Бошқариш учун ҳайдовчилик гувоҳномаси шарт эмас. Уни пневмокарларнинг энг истиқболлиси деб аташ мумкин.

MDI AIRpod автомобиль ва мотоцикл ўртасидаги “махлуқ”дир. Собиқ ССРИнинг ногиронлар мотоколяскасига ҳам ўхшатсангиз бўлади. 5,45 от кучига эга ҳаво двигатели билан 75 км/соат тезликда ҳаракатлана олади. Вазни 220 кг. Йўл захираси асос вариантида 100 км, мукаммалроқ вариантида эса 250 кмни ташкил этади. Қизиғи шундаки, ҳавомобилнинг рули йўқ, жойстик ёрдамида бошқарилади. Назарий жиҳатдан олганда умумфойдаланиш йўлларида ҳам велойўлакларда ҳам ҳаракатланиши мумкин.

AIRpod серияли ишлаб чиқарилиши учун барча имкониятлар бор. Велоструктураси тараққий топган Амстердам каби шаҳарларда унга талаб бўлади, албатта. Махсус жиҳозланган станцияда унга ҳаво тўлғазиш учун бир ярим дақиқа вақт кетади. 100 км йўл босиш ҳайдовчига 0,5 еврога тушади. Бундан арзони бўлмаса керак. Шунга қарамасдан эълон қилинган муддатида (2014 йилнинг баҳори) серияли ишлаб чиқарилмади. Кейинроқ ишлаб чиқарилиши эҳтимоли бор.

Серияли ишлаб чиқарилиши мўлжалланган иккинчи концепт ҳиндларнинг Tata компаниясига қарашли MiniCAT автомобилидир. Лойиҳа AIRpod билан бир вақтда бошланган, бироқ ҳиндлар европаликлардан фарқли равишда тўрт ғилдираги, юкхонаси бўлган рисоладагидек микроавтомобиль тайёрлашга киришган (AIRpodда ҳайдовчи ва йўловчилар бир-бирига орқасини тираб ўтирарди). Tata пневмоавтомобили бир оз оғирроқ – 350 кг, энг юқори тезлиги соатига 100 км, йўл захираси 120 км. Умуман айтганда MiniCAT ўйинчоққа эмас, тўлақонли машинага ўхшайди.

“Тата” янгитдан ҳаво двигатели ясаш устида бош қотириб ўтирмади, 28 млн долларга MDI ихтиросидан фойдаланиш ҳуқуқини сотиб олди ва каттароқ транспортни ҳаракатлантирадиган қилиб такомиллаштирди. Бу технологиянинг эътиборга молик жиҳатларидан бири кенгаяётган ҳаво совиганда ажралиб чиқадиган иссиқликдан баллонни тўлдиришда фойдаланишдир.

Tata MiniCAT

Даставвал “Тата” MiniCAT чиқаришни 2012 йил ўрталаридан бошлаб, йилига 6 мингтадан тайёрлашни режалаштирди. Аммо бу муддат ўтиб кетди, пневмоавтомобилни қиёмига етказиш ишлари поёнига етмади, серияли ишлаб чиқариш эса келажакка қолди. Бу даврда концепт дизайни ва номи ўзгарди (аввалги номи OneCAT эди). Қайси версияси серияли ишлаб чиқарилишини ҳозир ҳеч ким билмайди.

Икки ғилдиракли

Сиқилган ҳавода юрадиган автомобиль қанча енгил бўлса, эксплуатацион ва иқтисодий жиҳатдан шунча самарали ҳисобланади. Ҳақли савол туғилади: нега скутер ва мотоцикл ясаб бўлмайди?

O2 Pursuit

Австралиялик Дин Бенстед Yamaha шассисида ясаган кросс мотоцикли 140 км/соат тезликда ҳаракатланади. Уч соат мобайнида 60 км/соат тезликда тўхтамай юриши мумкин. Ҳаво двигатели 10 кг тош босади.

O2 Pursuit номли мотоциклни Дин Бенстед 2011 йилда кўрсатган. Мотоцикл моторини Engineair фирмаси ясаган. Унинг роторини камерадан узатилган сиқиқ ҳаво ҳаракатлантиради. Бенстед тескари иш қилди: у аввал Engineair фирмасига двигатель буюрди, сўнг двигателнинг теварагида мотоцикл ясади. Унда серияли Yamaha WR250R мотоцикли рамаси ва қисмларидан фойдаланилган. Мотоцикл қойилмақом чиқди, баъзи кўрсаткичлари электрли мотоциклникидан ҳам яхшироқдир. Бенстед баллонни рамага жойлаштириб кўп жиҳатдан ютди. Аввало жой тежалди: ҳаво двигатели бензинли двигателдан икки баробар кичикроқ. Бўш жойга эса иккинчи баллон жойланди, бу мотоциклнинг йўл захирасини икки баробар оширди.

O2 Pursuit нуфузли ихтирочилик мукофотига номзод этиб кўрсатилганидан сўнг у ҳам бир марталик ўйинчоқ каби қолиб кетди. Орадан икки йил ўтиб Бенстеднинг ғоясига яна бир австралиялик Дарби Бичено ишқибоз бўлди ва шу схема асосида шаҳар скутери ясади. Металл ва бамбукдан ишланган (пластик ишлатилмаган) EcoMoto скутери 2013 йилда дунё юзини кўрди.

Бенстед ва Биченодан ташқари шу тартибда ишловчи машинани 2010 йилда Эвин И Ян ясаб кўрган. Унинг лойиҳаси Green Speed Air Motorcycle деб аталади.

Юқоридаги уччала конструктор ҳам Мелбурн технологик институти талабалари бўлади, шу сабабли лойиҳалари ўхшашдир.

Корпорация очиладими?

Юқорида баён қилинган тажрибаларнинг барчаси сиқилган ҳавода ҳаракатланувчи транспортнинг келажагидан далолат беради. Аммо бу технологиянинг биргина ўзига асосланиб машина яратилмайди, бунинг ўз сабаблари бор. Масалан, MDI AIRpod тўқнашув тестларининг ҳеч биридан ўтолмаган, чунки унинг ўта енгил конструкцияси ҳайдовчи ва йўловчиларни ҳимоя қилолмайди.

Гибрид автомобилларда пневмотехнологиядан қўшимча энергия манбаи сифатида фойдаланиш эса бошқа гап. Шу муносабат билан Peugeot компанияси кроссоверларининг бир қисми гибрид вариантда чиқарилишини, уларнинг бирига Hybrid Air мосламаси ўрнатилишини эълон қилди. Бу тизим Bosch билан ҳамкорликда яратилган бўлиб, ўзига хослиги ички ёнув двигатели энергиясини (анъанавий гибридлардаги сингари) электр энергияси шаклида эмас, сиқилган ҳаво кўринишида баллонларга ғамлашидир.

Peugeot 2008 Hybrid Air шассиси

Тўла бак ва тўла сиқилган ҳаво билан Peugeot 2008 Hybrid Air 1300 км йўл босади.

Peugeot 2008 Hybrid Air ички ёнув двигатели, ҳаво двигатели ёки уларнинг комбинациясини ишлатиб ҳаракатланади. Қайси манбадан фойдаланиш самарадорроқлигини вазиятга қараб тизимнинг ўзи танлайди. Шаҳар циклида 80 фоиз ҳолатда сиқилган ҳаво энергиясидан фойдаланади, у гидронасосни ҳаракатга келтириб, вални айлантиради. Ёнилғи 35 фоизгача тежалади. Аммо тоза ҳавонинг ўзида ишлаганда автомобиль тезлиги 70 км/соатдан ошмайди.

Peugeot концепти яшовчан чиқди. Экологик афзаллигини ҳисобга олсак, бундай гибридлар 5-10 йил ўтиб электрли рақобатчиларидан ўзиб кетиши мумкин. Шунда иқлим бир оз тозаланади.

Тезлик мусобақаси

Toyota Ku: Rin

2011 йилда Toyota Ku: Rin спорт автомобили сиқилган ҳавога юрадиган автомобиллар ўртасида тезлик рекордини қўйди. Одатда, пневмоавтомобиллар тезлиги 100-110 км/соатдан ошмайди, “Тойота” концепти эса соатига 129,2 км тезликда ҳаракатланди. Аслида Ku: Rin тўла ёнилғи билан 3,2 кмдан ортиққа юролмайди, аммо рекорд ўрната олди. Бунгача тезлик рекорди атиги 75,2 км/соат бўлган. Уни Америка пневмоболиди Silver Rod ўрнатган.

carzone.uz