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※ [本文轉錄自 Gossiping 看板] 作者: bsd44lite (無心插柳柳橙汁) 看板: Gossiping 標題: Re: 用空氣當燃料的汽車預計2010年問世 時間: Sat Feb 23 02:43:43 2008 想到以前在雜誌上看到元智教授的文章 http://0rz.tw/d23qK 作者:徐業良(2006-06-10);推薦:徐業良(2006-06-10)。 附註:本文發表於汽車購買指南雜誌,2006年七月號,史丹福專欄。 環保汽車新選擇-氣壓驅動車 看到這個標題,史丹福專欄的忠實讀友們可能會覺得似曾相識。的確,2005年四月號的史 丹福專欄曾經寫了一篇「新的汽車環保選擇-油壓傳動車」,油壓傳動車的主要概念,是 車上的內燃機引擎動力並不直接用來驅動車輪,而是用來建立並且維持液壓油的高壓,將 能量輸入、儲存在高壓的液壓油中,高壓的液壓油推動一個渦輪,產生旋轉動力,才用來 驅動車輪。油壓傳動車的優點,是讓讓內燃機引擎保持以定速運轉對油槽中的液壓油加壓 ,停停走走的路況就完全交由油壓系統來負責,避免內燃機引擎在起步、低轉速時沒有效 率極高污染的運轉。 這篇油壓驅動車的文章後來還得到不錯的迴響,一連接到好幾封讀者email討論這個油壓 驅動汽車的概念,還在網路上幾個汽車知識討論版看到讀友們引用、討論史丹福專欄這篇 文章,顯然讀友們對汽油引擎、柴油引擎、電動車這些汽車主流動力源之外,其他不同的 汽車能源概念頗感興趣。 這個月史丹福專欄想跟大家聊一聊另一個非常有趣的汽車能源概念,真正的“氣”車,氣 壓驅動的車子。氣壓驅動車其實也不是最新的研究了,一位法國發明家Guy Negre先生研 究氣壓驅動引擎已經十幾年,法國公司“Moteur Developpment International”(名字 沒拼錯,是法文,簡寫為MDI)最近幾年才開始將研究成果正式發表,頗受各方重視。如 果氣壓驅動車真的能夠量產上市,將會是最乾淨的汽車能源,很有機會成為二十一世紀人 類最重要的發明之一。 氣壓驅動車的基本概念其實還挺簡單的。內燃機引擎進氣-壓縮-燃燒-排氣四個衝程, 主要是在燃燒行程產生高壓氣體推動活塞向下移動,從而轉動曲柄軸,驅動汽車前進。您 知道,關鍵就在「產生高壓氣體推動活塞向下移動」。內燃機引擎中高壓氣體是燃燒汽油 產生的,如果高壓氣體並非燃燒汽油產生,而是事先就加壓好儲存在高壓的空氣槽(air tank)裡,在活塞向下移動的行程中把高壓氣體引入汽缸,不就也可以推動活塞、轉動曲 柄軸,驅動汽車前進了嗎? MDI公司在2000年左右發表的“e.Volution”,應該是最早使用這項氣壓驅動技術的原型 車。氣壓驅動車的引擎基本的構造也是內燃機引擎的活塞-汽缸-曲柄組成,e.Volution 這部車採用一個很簡單的二汽缸、二衝程引擎(氣壓驅動只需要動力和排氣兩個衝程), 大約300個大氣壓的高壓空氣儲存在玻璃纖維製的空氣槽裡。當駕駛人踩下油門時(或者 該說是“氣門”),高壓空氣從一個噴嘴噴入引擎汽缸,膨脹後推動活塞、轉動曲柄軸。 這個概念蠻酷的對不對?空氣是取之不盡用之不竭的,汽車用高壓空氣當作動力源,人們 不再需要為石油戰爭,不再有油輪污染事件,不會產生任何二氧化碳廢氣,沒有空氣污染 或地球暖化… 空氣驅動車的概念還有好幾個伴隨而來很酷的特性。高壓空氣在引擎汽缸中膨脹,推動活 塞對外界作功,這時空氣對外輸出能量,溫度也會降低,因此空氣離開引擎時溫度是攝氏 0到15度,正好可以當作車室內的冷氣。所以空氣驅動車不需要額外的冷氣壓縮機,更不 需要會破壞臭氧層的CFC冷媒,而且這樣的冷氣機不需要從引擎吸收能量,所以汽車冷氣 打開時也不會降低引擎性能。 空氣驅動車另外一個很酷的特性是,空氣驅動車使用一個「冷」引擎,在運轉過程中並沒 有高溫產生,引擎冷卻、潤滑的條件都容易得多,e.Volution原型車只需要0.8公升引擎 機油就夠了,引擎機油甚至可以直接用家中炒菜用的植物油,而且50,000公里才需要換一 次。空氣驅動車引擎運轉狀況並不嚴苛,所以製造條件上也比內燃機汽車引擎簡單。 很酷的概念對不對?不過您當然不會輕易被唬爛過去,您一定很關心空氣驅動車的性能如 何?加滿氣之後航程有多少?加氣容不容易呢? 2000年發表的這部原型車e.Volution時速96公里,搭載了一個容量300公升的高壓空氣槽 ,加滿之後可以跑200公里。2004年發表的新款的空氣驅動車Mini C.A.T.搭載第二代四汽 缸引擎,時速提升到110公里,加氣一次可以跑300公里。這樣的數字也許比不上一般汽油 引擎車,但和現在許多電動車相比,還是相當不錯的。和電動車一樣,氣壓驅動車也有各 種混和能源設計,在市區以外行駛可以改為汽油引擎驅動,提高車子的性能及續航力。 氣壓驅動車有兩種可能的加氣方式,一種是回家DIY,把車子直接插上家裡的插頭,車子 裡有一個內建的空氣壓縮機,大約需要四個小時就可以把車子充飽氣,當然您也需要花一 些電費。要快速充氣的話可以在加氣站用高壓加氣幫浦直接加氣,大約需要2-3分鐘,所 需價格估計大約是汽油價格的十分之一。這個加氣條件相對於電動車來說也是十分優異的 。 最最嚴苛的環保人士還是會批評,空氣其實只是動力「媒介」,氣壓驅動車真正使用的能 源還是電,只是把原來汽車上產生的污染,移轉到發電廠發電產生的污染而已。就這一點 來說,發電廠是集中式的污染源,管控發電廠污染的效率和所需成本,要遠比管控滿街跑 的汽車污染(分散式污染源)要好得多。另一方面,傳統汽油引擎車所需燃料從原油提煉 成汽油,再加到汽車油箱,和這個冗長過程所需的能量相比,氣壓驅動車加氣所需要的能 量真的少得多了。 氣壓驅動車目標市場在市區用車,2000年發表的e.Volution原型車只有700公斤重,第二 代的Mini C.A.T.還更輕巧一些,幾乎像是一部功能性好得多的機車。讀著這些資料,不 由得有許多想像,市區裡不要有這麼多汽車機車,下班時間不必吸進任何廢氣… 比較令人納悶的是,這麼好康的汽車動力新概念,看起來也沒有特別的技術瓶頸,從2000 年原型車發表到現在,為什麼氣壓驅動車始終還沒有量產? e.Volution原型車發表時,墨西哥政府曾經表現高度興趣,希望訂購40,000輛e.Volution ,來取代高度空氣污染的墨西哥市內大量的汽油和柴油引擎計程車,這項計畫似乎沒有實 現。曾有報導指出2002年氣壓驅動車將在南非約翰尼斯堡作全球首賣,2004年一月也曾有 個新聞說氣壓驅動車半年內即將上市,但好像也沒聽到後續。 2004年發表第二代的氣壓驅動車Mini C.A.T.時,MDI也積極在全球各地授權生產,根據 MDI網站上的資料,氣壓驅動車已經在全球三十七個國家授權,包括大部分西歐國家,前 面提到的墨西哥、南非,以及澳洲、紐西蘭、印度、和部分中南美洲國家。在網路上找到 最新的報導,是在2005年底時MDI宣布2006年將正式量產氣壓驅動車,但目前後續的消息 還是搜尋不到,網路上看到零零星星的討論,似乎是MDI本身經營和資金有些問題… 不管如何,我還蠻期待看到這部車,各位讀友們覺得呢? -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 61.229.173.235
Koshiro:壓縮空氣槽爆炸的話威力相當強呀 這方面的安全性如何? 02/23 02:46
mydreamcome:爆炸力學XD 02/23 02:50
bsd44lite:我記得有文章說他們用玻璃纖維做的 02/23 02:49
talesworld:推進器!! 02/23 02:50
bsd44lite:車禍破掉時會裂成一大條縫 然後壓縮空氣洩出來 02/23 02:50
bsd44lite:所以不會爆炸 02/23 02:52
jzn:300大氣壓會造成洩出來還是炸出來? 02/23 02:52
http://share1.epa.gov.tw/b/b0100.asp?Ct_Code=06X0001560X0003090&L= 環保概念車空氣車(THE AIR CAR) 早在19世紀,法國科幻小說家就曾描繪過這樣一幅情景以空氣作動力的汽車奔馳在街道上 。如今,這個夢想已經有了實現的希望及可能。於2002年10月巴黎國際汽車展覽會上,一 種不需要用燃油,而用壓縮空氣推動引擎的小型汽車城市之貓「City cat」引人矚目,並 赫然與最新款賽車並列會場。 「City cat」的創造者環境保護人士Guy Negre在80年代從事飛機及一級方程式賽車的引 擎設計,並曾獲得IFEP(French Petroleum Institute)的獎。1991年,Guy Negre設計出 汽油及壓縮空氣併用的雙能源引擎(Bi-energy engine),獲得投資者的投資,在 Luxembourg, French成立法國公司MDI (Moteur Development International),並開始投 入「氣車」-單能源壓縮空氣引擎(mono-energy compressed-air engine)的創新發明, 發展出可商業化,且是環保人士和經濟學家心目中的理想汽車。MDI在2002年建造第一座 製造車廠進行量產,其研發部門雖僅有 60多名工程師,但與動輒上千人的大型車廠相較 ,其獨步全球的設計理念並不落人後,在120多國具有30種左右的專利。在Guy Negre所設 計的空氣車中,冷空氣在纖維容器儲槽中進行壓縮,加熱後送入到活塞引擎的汽缸中來驅 動車輛,無氧化燃燒反應,不會造成任何污染。 空氣車簡介:空氣車最高時速約110公里,平均每加一次空氣可行駛200公里或10小時,適 合短途客運和貨運。車上具有4個總容量90升的壓縮空氣缸,可儲存90立方米的空氣。為 避免引擎損害,空氣須先經濾除塵粒雜質後注入引擎,故可清淨都市的空氣。就環保的角 度思考,空氣車不啻為在都會區中之移動空氣濾淨器。 空氣車「加氣」過程簡易,可在家中將車上的壓縮機接上家用電源(220V),4小時後即可 充滿空氣,亦可至特定的「加氣站」(air station)以快速加氣技術,在3分鐘內完成氣缸 充氣,每次加氣成本在2美元以下。為減輕車重,提昇車速,車身和車架分別採用強化玻 璃纖維和鋁管結構,並捨棄許多的電纜,將全車包括車燈或音響系統等電力系統,以單一 供應電力的電纜線路串連,並利用無線電波來控制電子系統,使電線重量大幅減少20公斤 左右,再加上其他的減重設計,故該公司已經在市場上推出的空氣車系列,如taxi, van, pick-up truck或family car等四款車種重量僅約700公斤(售價8,000~10,000美元 )。 空氣車的壓縮空氣引擎和傳統的汽油引擎相較,最大區別在於傳統引擎是通過汽油和空氣 混合燃燒釋放的能量提供動力,空氣車則是通過氣體的壓縮和膨脹來推動引擎。壓縮空氣 缸的氣壓很高,因採用玻璃纖維氣缸,一旦發生意外或車禍,氣缸只會沿直線裂開,貯存 的壓縮空氣會「撲」地一聲排出,無爆炸之虞。空氣車行駛的路程取決於速度,以50 km/h行駛可以超過300 km,以100 km/h行駛的話大約三分之一即100公里左右而已。在充 足空氣狀態下可低速行駛10個小時左右,故其設計已經可以滿足都會區內通勤距離在每日 60km的 80%的駕駛人之需求。 空氣車的工作原理:壓縮空氣儲存在一個纖維容器內,利用其壓力來推動發動機的活塞。 在整個過程中,不需要燃燒,無有害氣體的排放問題,不會對環境造成污染。不需燃燒, 故意謂發動機不需要耐高溫和高壓,可大幅降低成本,且因使用空氣,潤滑油每50,000公 里才須更換一次。MDI引擎工作循環 (The cycle of the MDI cycle)壓縮階段:在引擎中 ,經由活塞壓縮大氣空氣至 20 Bar,且在此過程中會增溫至400℃。空氣注入階段:當活 塞停下時,儲氣槽會把同環境溫度的壓縮空氣注入氣鋼。擴張階段:注入的空氣導致快速 的壓縮和擴張來推動活塞反覆動作,推動曲軸提供動力給引擎。 結語:世界各國對環境保護觀念日益重視,不斷研究如何降低污染,如空氣車、生質 (Biomass)柴油車或燃料電池車等,皆以改善人類全體的生活環境為目的。有關空氣車的 研究已逾十年,法國及西班牙等歐美國家亦紛紛投入研究,希望能儘早突破目前不足的地 方如行駛距離、速度、加氣時間的縮短等等,使大眾更能接受,才能將空氣車推廣普及, 降低空氣污染。目前,西班牙已提出16,000台空氣車的訂單,瑞士、澳大利亞、荷蘭、南 非、紐西蘭和馬來西亞等國亦對空氣車表示有興趣,未來會有更多國家引進空氣車。另由 空氣車之衍生應用將擴及至航運等載具之多元應用研究。 總而言之,空氣車的開發能讓大眾繼續享受汽車帶來的便利,而不用再擔心環境污染。希 望未來幾年內能看到這種汽車在台灣及全世界的道路中穿梭自如。 參考文獻:     「The air car (lifestyle ecology economy)」, MDI (Moteur Development International),       http://www.theaircar.com/ (研設組 黃健琨) ※ 編輯: bsd44lite 來自: 61.229.173.235 (02/23 02:55)
anbr:可是汽油破掉 好像也會燒起來還是爆炸吧 02/23 02:54
Skx:一百年前,當汽油車上路時,大家都說這東西會爆炸,怎麼能用 02/23 02:56
ccc73123:氫氣車都沒爆過了 還怕壓縮空氣爆炸? 02/23 02:57
Placeboo:瓦斯車也都滿街跑了 02/23 02:58
Skx:然後壓縮空氣會爆炸? 流言終結者拿槍去射潛水鋼瓶,啥事也沒 02/23 02:58
Skx:大家電影看太多了 02/23 02:59
jzn:但是流言終結者把鋼瓶頭斬掉,鋼瓶就暴衝了 XD 02/23 03:03
Koshiro:鄉民可以試試看把輪胎充氣充到爆掉 那跟炸彈沒兩樣 02/23 03:06
Talos:外胎皮可以炸死人的 02/23 03:09
jzn:Skf最愛的流言終結者還實驗過輪胎、飛機,只要裂縫大都可能炸 02/23 03:10
dinoism:這點車廠也不是白癡= =|| 印象中就是會裂開讓空間"洩出"~! 02/23 03:11
weitzern:借轉囉 謝謝 02/23 03:13
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