压缩空气驱动汽车

发布时间： 2024-04-14 栏目：呼吸阀系列

  创办于1937年，是我国创刊最早、影响最大的科普刊物之一。现由江苏省科技厅主管、江苏省科协主办。70多...

  压缩空气来驱动汽车？这是不是天方夜谈？不，确有其事！最新的混合动力概念车，不仅配备了常规的汽油发动机，还安装了旨在减少污染物排放的压缩空气发动机。这一款混合动力车预计在2016年第一季度上市。

  早在2002年法国工程师吉·奈格尔公布他的第一个压缩空气汽车原型时，工业界就已谈论过这一设计的可行性。吉·奈格尔希望大规模生产该汽车，但是十多年过去了，这种革命性的汽车并没有占据城市的大街小巷。然而这并不代表该项技术毫无可取之处，恰恰相反，目前研究人员正在研制同时配备传统燃油发动机和液压气动发动机的空气混合动力车证明了该技术的价值。

  城市中日益恶化的空气质量被归咎于大量汽车的行驶，因此该项研究旨在借助新技术提供更环保的汽车。在许多大城市，限牌限行已成为城市管理者为缓解空气严重污染而经常采取的措施。大家意识到，对高污染汽车的限制只会更严。

  在伦敦，一项更为彻底的措施自2005年开始执行：白天进入市中心的车辆需缴纳一笔税款！一项严厉得夸张的限制举措，但确实有效,空气质量在汽车较少的地方明显好转。

  汽油发动机 ②启停器 ③气动液力引擎和自动变速箱④压缩空气存储器 ⑤低压液体存储器

  汽车制造商都很清楚，未来几年，他们将不得已面对各国政府对汽车排放日益严厉的限制。

  目前欧盟制定的目标是，2020年起投放市场的汽车二氧化碳（温室效应和气候变暖的主要罪魁之一）排放量需要低于95克/千米。面对这难以达成的技术挑战，唯有发展结合多种驱动模式的混合动力汽车才是唯一出路。

  混合空气动力车每千米二氧化碳排放量不足69克，比纯汽油驱动的汽车低了45克！该壮举可以在一定程度上完成得益于燃油发动机(污染）和压缩空气发动机（无污染）。根据汽车的行驶速度交替或同时运转的特殊驱动模式，当驾驶员踩下油门时，高压仓中的氮气被释放并将燃油推入液压发动机（无二氧化碳排放），驱动车辆前进。当驾驶员刹车或松开油门时，液压发动机反向运动并将氮气重新压缩到高压仓里。然而该气仓至多只能容纳20升气体，驱动汽车前进300米。那么该液压发动机的价值何在？答案是辅助燃油发动机，减少燃油消耗，降低二氧化碳排放，减轻污染。

  在城市道路上，车速正常情况下不会超过70千米/时，加上疏通车流的交通灯红绿交替，刹车-加速会时时切换。当我们频繁地刹车、停下、重新再启动时，我们更需要液压发动机的辅助。我们不停压缩气体，例如在遇到红灯刹车后能够正常的使用被压缩的气体再次发动汽车。如果道路畅通无阻，无需刹车，那么待氮气把所有油推入液压发动机后、燃油发动机将接管驱动工作。总而言之，车辆在运行中绝不会因为“没气”而罢工。然而增加出来的两个储存仓（油及压缩空气各一个）将会占据不少空间。因此为了能够更好的保证后备箱的可用空间，备用胎将被防爆胎套件取代。同时为了减轻车辆的自重，油箱也会被缩小。

  此模式下，储存在高压气瓶中的能量将单独驱动气动马达运转，而且只有在车速低于70千米/时才会切换到此模式。城市路况下，将会有80%的时间采用空气驱动模式

  在车辆滑行和司机进行制动时，系统会将部分动能通过气动马达回收到气瓶中进行储存

  日益增加的行驶成本，已是眼下众多汽车消费者的“一块心病”。业内的人表示，油价的居高不下，将促使汽车厂商将战略重心逐渐转移到新能源汽车的研发领域。目前，新能源汽车中技术较为成熟的混合动力车型，价格是不是能为广大购买的人所接受？

  各大汽车厂商使出浑身解数，用尽各种“噱头”力推新能源汽车，以求把更多消费者的注意力吸引到自己身上来，但市场终究是现实的，也是充满着功利色彩的。尤其是目前国内汽车市场尚处于起步阶段，更多消费者第一考虑的仍然是价格因素。

  相对于燃料电池车、氢能汽车的高昂成本，混合动力车更亲民一些。因为混合动力车较传统汽车消耗的燃料更少。百千米油耗2.9升，而传统汽车多在4 ~ 5升。真正的障碍是价格，买一辆混合动力车价格多少，是否划算？这是跳入消费者脑海的第一问题。据预计，一台混合动力车将比同等级汽油车贵1 500 ~ 2 000欧元，约车价的10%，如此大的差价不容忽视。当然，这只是个估计值，未来研究人员倾向于空气混合动力车比油电混合动力车更便宜。另一个问题也很需要我们来关注，国内市场上的混合动力车与海外市场相比，价格有某些特定的程度的上浮。同样一个品牌，同样一款车型，在国内市场上的定价要比投放于海外市场的价格上调幅度更大，有时达到几十个百分点。

  这一现象的出现，与各汽车厂商的全球战略规划有关。相比刚刚起步的国内市场而言，各大汽车巨头公司肯定会将混合动力等新能源汽车的销售重心放在欧美市场，那里才是厂家追逐市场占有率与利润空间的“重中之重”。而在国内，更多的厂家希冀以新能源概念车的推出，大打节能环保的“绿色概念牌”，培育潜在花钱的那群人，率先占领市场，形成品牌效应是其最主要的战略目标，销售业绩与市场占有率的考虑已在其次，定价偏高就并不奇怪了。这一现象无形中在混合动力车与消费者之间“添了堵”，即使有意购买混合动力车的买主，也可能就此“持币观望”。除了购买价格外，混合动力车在使用的过程中还会产生保养成本和维修成本。若发生故障，混合动力车怎么样做维修？维修成本有多高？如果算上这并非“小头”的后期使用成本，价格确实让买主望而生畏。

  空气驱动系统的液压机构（液压泵、液压马达）与变速箱是整合到一块的，布局理念与时下油电混合系统相似

  人人都明白，混合动力车与城市环保、节能减排息息相关，但很少会有消费者愿意为一款高价格、高成本的“概念车”买单。有效的政策扶持在某些特定的程度上，能成为混合动力车市场普及的“强心剂”。另一个办法是期望各国政府提供混合动力车购买补贴在两年内能够维持现状，因为首款HYbrid Air将在2016年推出。8% ~ 10%的价格补贴对于钟情绿色驾驶的客户应当是颇有诱惑力的，更何况这些混合动力车还拥有在严重污染天气自由行驶的特权。

  可以确信的一点是，混合动力车市场始终在快速地发展中。2013年，混合动力车在欧洲市场的销售量翻番——虽然只占当年汽车销售总量的3%，不过种种迹象说明混合动力车的保有数量将会持续上涨。首先，当然是因为大家都希望在城市里呼吸到更纯净的空气。其次，在目前的技术条件下，完全由清洁能源（电能、氢能及压缩空气）驱动的汽车由于种种原因技术尚不成熟，在大力推广前仍需改进。但能确定，未来是属于它们的。而在此过渡期间，包括HYbrid Air在内的混合动力车应当在我们的大街小巷中有一席之地。