?

Log in

No account? Create an account
Надувные технологии-2: Экологически чистый транспорт - kouzdra [entries|archive|friends|userinfo]
kouzdra

[ website | www.kouzdra.org ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Надувные технологии-2: Экологически чистый транспорт [Jun. 8th, 2011|07:43 pm]
kouzdra
[Tags|]

Не все же про Англию писать. Надо и континетальному техноложеству внимание уделить. Тем более, что там есть чему уделять внимание. Итак:

Серия 2: Надувной трамвай




Честно признаюсь - большая часть фоток и фактов взята прекрасной статьи на сайте http://www.tramwayinfo.com, в которой с подробностями более чем достаточными изложена история этого девайса.

Идея двигателя, работающего на сжатом воздухе довольно стара - уже в 1840-е годы помимо экспериментов с тягой на железных дорогах, с подачей воздуха по проложенным вдоль путей трубам конструировались и автономные машины с приводом от сжатого воздуха.

В 1875 году например на постройке Сен-Готардского тоннеля использовался такой вот локомотивчик:



Смысл там в том, что недостроенный тоннель очень плохо вентилируется и использование там паровой машины противопоказано. Но это все-таки специфика, а вот Луи Мекарский сумел сделать и массово весьма внедрить сжатый воздух в наземный городской траспорт - в виде воздухоездящего трамвая. Первый образец трамвая Мекарского:



Успешно прошел испытания в 1876 году и Мекарский получил подряд на трамваизацию Нанта. Первая линия длинной 6 км открылась в 1880 году, парк содержал 22 трамвая, пассажировместимостью около 30 человек - 17 сидячих мест, и стоячие на задней площадке. Прежде чем идти дальше, надо сказать пару слов о одной серьезной довольно технической проблеме, связанной с двигателями, работающими на сжатом воздухе:

Воздух при работе расширяется - и стало быть - его температура падает, причем падает она довольно сильно - вплоть до обмерзания труб. Потому с этим надо что-то делать. Мекарский снабжал трамвай бойлером, заполнявшимся перегретой до 180° водой, каковая использовалась для подогрева воздуха, а заодно бойлер работал и как контроллер (на предыдущих снимках он хорошо виден на передней площадке трамвая):



Нижние два манометра показывают давление в основном и резервном баках (они хорошо видны на фотография - по бокам снизу трамвая), верхний - давление на входе в двигатель, труба слева отводит воздух к двигателю и снабжена краном, который собственно и управляет тягой. Вот и вся наука.

В первой модели воздух хранился под давлением 30 атм, весила эта тележка в пустом виде 6.7 тонн, с полной загрузкой - 9 тонн, средняя скорость на марштуре получалась 9 км/ч - то есть маршрут он проезжал за 40 минут, еще 20 минут уходило на заправку воздухом и подогрев бойлера:


Заправочная станция :)


Расход угля (которым приводились в действие насосы) составлял пять килограмм на километр пути.

Постепенно сеть расширялась и к 1910 году протяженность линий составляла 39 км а парк - 94 машины. Перевозил трамвай за год около 12 млн пассажиров. В моделях постройки после 1898 года давление составляло уже 60 атмосфер.





В 1911 году их начали заменять на электрические и в 1917 году была закрыта последняя линия. От всей роскоши сохранился только один настоящий трамвай:



Помимо Нанта, трамваи Мекарского эксплуатировались в Виши (1895-1927 годы), Ла Рошели (1898-1929), Сент-Квентине (1898-1908), Берне (1889-1901)


Трамвай Мекарского в Виши


И в Париже:

В Париже трамваи Мекарского начали внедряться в 1887 году и к началу 20-го века получили широкое распространение - в 1910 году они перевезли около 50 млн пассажиров. Там они были крупнее - вначале использовались такие вот даблдеккеры:



В 1900 на линии вышли совсем уже монстрики - даблдеккеры с двухэтажным же прицепом:



Последние работали уже с давлением в 80 атмосфер. Расход угля на их зарядку составлял примерно 2 кг на 1 километр - технология заментно усовершенствовалась с 1876 года.

Насосный зал станции в Билланкуре


Работали они неплохо, но в 1914 году были заменены на электрические.


В Англии и США были попытки наладить либо эксплуатацию трамваев Мекарского либо свое собственное прозводство, но они все оказались малоуспешными - несколько линий было открыто, но долго не проработала ни одна из них.

Зато в Париже была попытка сделать альтернативу Мекарскому - Виктор Попп и Джеймс Конти в середине 90-х пытались внедрить трамваи своей системы, расчитаные на низкое давление (Попп был создателем и владельцем парижской силовой мневматической сети и попытался сделать трамвай, который бы можно было подзаряжать от его трубопроводов):



Давление составляло 15-20 атмосфер, и трамвай надо было подзаряжать на каждой остановке - максимальный пробег на полной зарядке у него составлял 2 километра. Система не прижилась.


Локомотивы на сжатом воздухе применялись и дальше - при строительстве тоннелей, в угольных шахтах:



Шахтный локомотив производства Dickson Locomotive, 1899


Шахтный локомотив производства H K Porter Company, 1911


В последнем наконец сумели решить проблему подогрева воздуха - машина была двойного расширения и после первого цилиндра воздух прогонялся через теплообменник, где нагревался за счет окружающего воздуха, который подсасывался туда эжектором второй ступени.

MDI сейчас пытается делать гибридные и чисто пневматические городские автомобили:



MDI OneFlowAir




MDI AirPod


Но успешность этой затеи непонятна. Хотя - в общем-то почему нет? Все лучше чем с аккумуляторами мучаться.
LinkReply

Comments:
[User Picture]From: vova_belkin
2011-06-08 03:54 pm (UTC)
Вообще говоря в США пневматика - это стандарт для профессионального ручного слесарного инструмета (дрели, отвертки, молотки и т.п.).

Вот, например популярный каталог: http://www.grainger.com/Grainger/pneumatic-tools/pneumatics/ecatalog/N-agt
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: hayate_
2011-06-08 05:20 pm (UTC)
На большинстве автосервисов/шиномонтажей в Москве, где я видел, инструмент тоже пневматический
(Reply) (Parent) (Thread)
From: asox
2011-06-08 06:06 pm (UTC)
На ВАЗе пневматика (гайковёрты и т.д) вовсю юзается.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: antontsau
2011-06-09 07:42 am (UTC)
полно такого в любом автосервисе, по всему миру. По двум причинам - компактность мощного привода (ставится огромный насос, но в руках у слесарюги только небольшой инструмент) и плевать на кепеде системы, и безопасность - нет лекстричества (в автосервисе вечно сыро, жидкости текут и пр) и искр (бензины-газы всякие).
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: biglebowsky
2011-06-08 04:05 pm (UTC)
Вы пишете, что трамвай заправляли сжатым воздухом ~ каждый час. Как получалось, что сжатый воздух успевал существенно остыть? Баллон и коммуникации были не теплоизолированы? Какие-то прокладки в кранах, шланги или что-то еще не позволяли работать с горячим сжатым воздухом?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: k4rlos
2011-06-08 04:14 pm (UTC)
Он охлаждался, когда расширялся в рабочем цилиндре, а не в баллоне
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: biglebowsky
2011-06-08 04:18 pm (UTC)
Вопрос был не об этом.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: biglebowsky
2011-06-08 04:17 pm (UTC)
Если я ничего не путаю, T~P^(2/7)
Да, действительно, воздух, сжатый по адиабате до 30 атм, это уже 600C. Неудобная для обращения штуковина...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: blacklion
2011-06-08 05:06 pm (UTC)
Хотя - в общем-то почему нет?
Считали же плотность энрегии, совсем ведь никакая.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: hayate_
2011-06-08 05:20 pm (UTC)
Все лучше чем с аккумуляторами мучаться

А что по удельной энергоемкости лучше?
(Reply) (Thread)
From: asox
2011-06-08 06:09 pm (UTC)
Забавные вещички.
Факт охлаждения воздуха после расширения в двигателе теоретически можно было попытаться использовать - есть перепад тумператур. Хотя кроме какого-нибудь специфического Стирлинга или современных элементов Пельтье вряд-ли что туда применишь.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: the_toad
2011-06-08 07:50 pm (UTC)
Интересно, кстати, были ли современные экологичные идеи сделать пневматический двигатель на жидком азоте. Эксергия есть эксергия, хуй ли.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: antontsau
2011-06-09 07:43 am (UTC)
на СПГ есть такие идеи. Типа сначала оно что-то там крутит расширяясь, за счет сжатия и тепла окружающей среды, а потом поступает в дрыгатель уже как топливо. Нириально, ибо слишком геморно, а на азоте - совершенно никакой кепеде.

(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: the_toad
2012-12-03 07:02 am (UTC)
На жидком воздухе как раз ссыкотно, ибо пиздануть может - кислорода в нём много, да ещё и при испарении обогащается. При аварии поконтачит с горящей органикой, типа машинного масла - мало не покажется. Лично я жидкого воздуха опасаюсь, а вот азотом пару раз пожары заливал, когда дьюар оказывался ближе, чем огнетушитель.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: trupodur
2012-12-03 03:00 pm (UTC)
То вы ж не ходили по ссылке; там описывается фирма, тщившаяся выпускать жидкоазотные машины сто лет тому.
И там есть ссылка на википедическую же статью Liquid Nitrogen Vehicle, в которой утверджается, что удельная энергоемкость жидкого азота чуть ниже чем у современных аккумуляторов, зато есть куча недостатков (необходимость использования тяжеленного термоса, опасность образования агрессивного жидкого кислорода, опасность задохнуться в невентилируемом гараже или подорваться к чорту).
А там в свою очередь ссылка на сайт БиБиСи, где есть ролик про современного дядечку, который жидкоазотную малилотражку изготовил.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: the_toad
2012-12-03 07:29 pm (UTC)
Таки я ходил по ссылке, там именно про жидкий воздух написано, а жидкий азот уже по другим ссылкам.

Кстати, большой термос не такой уж тяжёлый будет, но по энергетике, да, дохловато, плюс проблемы типа "как запустить тачку, оставленную в гараже на отпуск", ну и плюс испаритель в реале наверняка будет льдом зарастать шо пиздец. У меня ловушки снегом обрастают - только в путь.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: nick_55
2016-08-05 04:51 pm (UTC)
Если я сравню два "термоса" - наш СК-16 (у Вас такой же был или "шарик"?) и Сryofab, то в соотв. секторе ЖЖ запинают и проклянут.)

На испарителе на самом азотном танке (Сибкрио, ЦТК 1.0.) льдом зарастают подводящие трубки, а вот сам испаритель, к счастью, только небольшим инеем.

Про кислород Вам предыдущий оратор правильно говорит, при переливании это видно, как мутно-белая жидкость стекает с переливалки или воронки - это и есть кислород. Поэтому свою воронку я сделал с теплоизоляцией, теперь на нее ничего не намерзает. Ну и конечно, при наливании, хотя это и во дворе происходит лиц с масляными тряпками и водятлов, которые хотят посмотреть "зрелище", не выключая двигателя, приходится отгонять.)


Edited at 2016-08-05 04:59 pm (UTC)
(Reply) (Parent) (Thread)