空氣動力汽車,並不是在車上直接製作壓縮空氣,而是在車下別的地方批次製作成壓縮空氣的,然後將其提供給汽車使用而已,空氣不過是起到一種儲存和傳遞能量的介質。製作壓縮控制的過程一樣要消耗能量,空氣儲存和傳遞能量的過程同樣會造成能量損耗,有轉換效率的問題。
講白了,空氣動力汽車,和電動汽車這些沒有本質上的區別,空氣在車子運轉過程,起到的作用和電是一樣的,氣動系統雖然有一些優點,比如環保,安全,穩定,但是體積龐大,不太方便,容易洩露,動作速度也沒有電的系統快。工廠裡邊的電氣控制,實際上一部分講的就是氣路控制系統,一些氣閥氣缸和氣動馬達,的確在用,但不是太多,在電子電路控制系統日益完善的今天,電控取代了很多氣動控制系統,是因為電控系統比氣動系統有太多優勢。除了一些安全和價格低廉的場合會考慮用氣路控制外,其他地方都採用了電動系統來完成了。
空氣動力汽車,是利用壓縮機壓縮空氣,把動能變成勢能,依據能量守恆,當空氣被壓縮了以後,它如果釋放出來就可以膨脹驅動活塞等器件做功。只要你有壓縮儲氣罐和膨脹機,就可以利用壓縮空氣來膨脹驅動負載,可以直接帶動氣動馬達來運轉,當然也可以驅動汽車了,如果壓縮的壓力夠大,體積足夠多,你就可以輸出源源不斷的動力,讓汽車飛跑氣路。
核心問題是,空氣在被壓縮時的效率本身就不是很高,好的壓縮機的效率也只有80%多,另外,壓縮後的空氣裡邊有很大一部分的能量不能被利用,因為壓縮後的空氣產生升溫,這個你想想給單車打氣的時候打氣筒都會燙手的。而且進入儲氣罐中後這部分熱能就會散掉,而儲氣罐最終會把熱量傳遞給大氣,這樣也會損耗。比如當空氣從常溫被等熵壓縮到10kg/cm2壓力的時候,溫度就會升高300℃,你可以大概估算把空氣加熱升溫300℃要消耗多少能量。另外壓縮機,氣路和閥門等環節容易洩露,這也很難做到百分百密封,因此也會浪費能量。
而你用儲氣罐中的冷壓縮空氣驅動膨脹機的時候,你能獲得的最好效率大約是45%左右。因此,從你開始利用電能和機械能消耗能量去壓縮空氣,到你利用壓縮後的空氣來驅動汽車這個過程,最好的情況下也只有四分之一的能量被真正利用到車上,還不如內燃機的轉換效率,這也是空氣動力汽車沒有被推廣開的核心原因。
空氣動力汽車,並不是在車上直接製作壓縮空氣,而是在車下別的地方批次製作成壓縮空氣的,然後將其提供給汽車使用而已,空氣不過是起到一種儲存和傳遞能量的介質。製作壓縮控制的過程一樣要消耗能量,空氣儲存和傳遞能量的過程同樣會造成能量損耗,有轉換效率的問題。
講白了,空氣動力汽車,和電動汽車這些沒有本質上的區別,空氣在車子運轉過程,起到的作用和電是一樣的,氣動系統雖然有一些優點,比如環保,安全,穩定,但是體積龐大,不太方便,容易洩露,動作速度也沒有電的系統快。工廠裡邊的電氣控制,實際上一部分講的就是氣路控制系統,一些氣閥氣缸和氣動馬達,的確在用,但不是太多,在電子電路控制系統日益完善的今天,電控取代了很多氣動控制系統,是因為電控系統比氣動系統有太多優勢。除了一些安全和價格低廉的場合會考慮用氣路控制外,其他地方都採用了電動系統來完成了。
空氣動力汽車,是利用壓縮機壓縮空氣,把動能變成勢能,依據能量守恆,當空氣被壓縮了以後,它如果釋放出來就可以膨脹驅動活塞等器件做功。只要你有壓縮儲氣罐和膨脹機,就可以利用壓縮空氣來膨脹驅動負載,可以直接帶動氣動馬達來運轉,當然也可以驅動汽車了,如果壓縮的壓力夠大,體積足夠多,你就可以輸出源源不斷的動力,讓汽車飛跑氣路。
核心問題是,空氣在被壓縮時的效率本身就不是很高,好的壓縮機的效率也只有80%多,另外,壓縮後的空氣裡邊有很大一部分的能量不能被利用,因為壓縮後的空氣產生升溫,這個你想想給單車打氣的時候打氣筒都會燙手的。而且進入儲氣罐中後這部分熱能就會散掉,而儲氣罐最終會把熱量傳遞給大氣,這樣也會損耗。比如當空氣從常溫被等熵壓縮到10kg/cm2壓力的時候,溫度就會升高300℃,你可以大概估算把空氣加熱升溫300℃要消耗多少能量。另外壓縮機,氣路和閥門等環節容易洩露,這也很難做到百分百密封,因此也會浪費能量。
而你用儲氣罐中的冷壓縮空氣驅動膨脹機的時候,你能獲得的最好效率大約是45%左右。因此,從你開始利用電能和機械能消耗能量去壓縮空氣,到你利用壓縮後的空氣來驅動汽車這個過程,最好的情況下也只有四分之一的能量被真正利用到車上,還不如內燃機的轉換效率,這也是空氣動力汽車沒有被推廣開的核心原因。