Tuesday, September 27, 2011

Xe bằng khí nén

image

Nhiều kỹ sư có tiếng trong ngành công nghiệp xe hơi thế giới đã mất hàng năm nghiên cứu và thử nghiệm để có thể giới thiệu ra thị trường một mẫu xe chạy bằng khí nén. Và giờ đây có lẽ ý tưởng đó đã được hiện thực hóa!

MiniC.A.T. là chiếc ô tô chạy bằng khí nén đầu tiên trên thế giới và không hề gây ô nhiễm môi trường. Đây là sản phẩm của công ty Moteur Development International (MDI) ở phía nam nước Pháp. MDI đã nghiên cứu và phát triển xe chạy bằng khí nén từ hơn 10 năm nay và quyền sở hữu công nghệ được bảo vệ bởi hơn 30 bằng sáng chế quốc tế.  

Chiếc MiniC.A.T. đang thu hút được nhiều sự quan tâm, và với hợp đồng hợp tác vừa được ký với Tata, tập đoàn sản xuất ô tô lớn nhất của Ấn Độ, nhiều khả năng MDI có thể cho sản xuất hàng loạt mẫu xe này và như vậy, chi phí sản xuất sẽ giảm.

MiniC.A.T có cấu tạo đơn giản, nhẹ, với khung dạng ống và thân bằng sợi carbon. Đặc biệt, chiếc xe có thể khởi động bằng giọng nói, có kết nối internet, kết nối điện thoại GSM, một hệ thống định vị toàn cầu (GPS), các hệ thống quản lý hành trình (fleet management system), hệ thống báo động, và tất nhiên là không thể thiếu các thiết bị giải trí điện tử.

image 

Động cơ của chiếc xe đáng chú ý vì chạy bằng khí nén. Ấn tượng hơn nữa là hệ thống điện chỉ sử dụng duy nhất một dây cáp và hệ thống kiểm soát không dây. Mọi thiết bị trên xe đều dùng vi mạch để truyền tín hiệu.

Để vận chuyển, chỉ cần dùng thẻ và có thể điều khiển từ xa chứ không cần dùng đến chìa khóa.

Theo các nhà thiết kế, điều quan trọng nhất là loại xe này tiết kiệm một cách đáng kinh ngạc. Chủ xe sẽ chỉ mất chưa đến 1 euro cho 100 km, bằng 1/10 chi phí cho một chiếc xe chạy bằng động cơ xăng.

Xe MiniC.A.T có thể chạy liên tục 200 - 300 km hay trong 10 tiếng, nhiều gấp đôi ô tô chạy bằnh điện loại hiện đại nhất. Do đó đây có thể là lựa chọn hoàn hảo trong thanh phố vì ở đây 80% tài xế chỉ chạy với tốc độ dưới 60 km/h. Tốc độ tối đa của xe là 109 km/h.

image 

Khi đã có thị trường, để nạp thêm "năng lượng", chỉ cần đưa xe đến trạm xăng có bộ phận cung cấp khí nén. Chỉ mất 2-3 phút và tốn khoảng 1,5 euro, chiếc xe sẽ lại sẵn sàng cho hành trình 200-300 km tiếp theo.

Để dự phòng chiếc xe có một máy nén nhỏ có thể kết nối với hệ thống điện (220V hoặc 380V) và sau 3-4 tiếng lại sẵn sàng năng lượng cho xe hoạt động.

Vì không diễn ra quá trình đốt cháy nhiên liệu nên sau 50.000 km mới phải thay dầu một lần (1 lít dầu thực vật).

image 

Cơ chế hoạt động của động cơ

90m3 khí nén được giữ trong các bình làm bằng sợi carbon. Độ giãn nở của khí sẽ đẩy các pistons và tạo chuyển động. Vì không có sự đốt cháy nhiên liệu nên cũng không có khí thải mà thay vào đó là khí sạch, có nhiệt độ từ âm 15 độ C đến 0 độ C. Hệ thống điều hòa không khí của xe tận dụng chính luồng khí lạnh này.

image 

Hiện tại công ty MDI đang tiến hành sản xuất 5 loại xe: xe con, xe taxi (5 chỗ), xe bán tải và xe du lịch.

Mới đây, công ty Tata của Ấn Độ đã ký thỏa thuận với công ty MDI nhằm ứng dụng công nghệ động cơ của MDI ở Ấn Độ và tin vào tính khả thi của loại động cơ chạy bằng khí nén.

Sĩ Hoàng
Theo Business Week

Tata Motors’ Air Car: Which Way Does the Wind Blow?
By Steve Puma | September 4th, 2011

It seems like every few months, we get wind of another vehicle that is supposed to be powered by compressed air. The Mini Cat Air Car, from India-based Tata Motors, seems almost too good to be true. Tata Motors is India’s largest automobile company. It is the leader in commercial vehicles, and among the top three in passenger vehicles.
Designed by an ex-IndyCar™ engineer, the Mini Cat utilizes compressed air to move its motors’ pistons, claims zero tailpipe emissions, and an extremely low cost to run. Is it the real deal, or a lot of hot air?


 
image

Compressed-air has been used to power a wide variety of vehicles since the 1800s with only limited success, due to inherent inefficiencies. The concept found some limited success in powering locomotives, mostly used for mining, where a combustion-free energy source was desirable. Ultimately, even these were replaced by more efficient electric motors.
Several modern companies have attempted to produce a working compressed-air powered car, but none have yet to reach the consumer market.

image

Energine Corporation, of Korea, claimed that it was going to deliver a hybrid compressed-air/electric car, only to see its CEO arrested for making exaggerated claims.
K’Airmobiles, a French company, were another compressed air concept, but it never saw the light of day. The company was unable to procure the necessary funding, and the engineers who worked on the project, ultimately admitted that the inherent efficiency and low-running-temperature problems made the project unfeasible.
In 2010, Honda showed off the Honda Air concept car, a 1,000-pound, 4-passenger car, made out of composite materials. (While the concept sounds good, in theory, I would hazard a guess that the high price of the composite materials used in this car would make it unable to compete with other alternatively-fueld vehicles.)
The TaTa Air Car concept engine was developed by Motor Development International (“MDI”), of France, with the backing of Tata. (This version of a compressed air engine has been in development for over 20 years.) Zero Pollution Motors holds a license to produce the cars in the U.S. market.
However, this version of an air-powered car has also been beset with problems.
In 2008, Popular Mechanics wrote, “Zero Pollution Motors confirmed to PopularMechanics.com on Thursday that it expects to produce the world’s first air-powered car for the United States by late 2009 or early 2010.”

image

Although there are several blogs, and news outlets, which still refer to Zero Pollution Motors as the holder of the U.S. license to produce MDI’s Air Cars, I was unable to uncover any evidence that the company is still in existence, at least in any substantial form. (For example, the company’s website, zeropollutionmotors.us, has a suspended domain name.)
In 2009, Tata Motors’ vice-president (engineering systems) S. Ravishankar told DNA Money the project is facing difficulties in terms of vehicle range and cooling. Ravishankar said, “Air is not a fuel, it is just an energy carrier. So a tank full of air does not have the same energy as a tank full of CNG. Any vehicle using only compressed air to run would face problems of range.”
The article continues: “Ravishankar…went on to say that excessively low engine temperature is another problem, in a vehicle using only compressed gas as fuel.”
In April of this year, InAutoNews.com explained that the cars, intended for the U.S. market, would not be entirely emissions-free, because a small gasoline engine was required, to allow the car to run at city speeds. (Perhaps this was the reason, for the long delay, in bringing the air car to market? Perhaps the designers were attempting to figure out a way to make the One Cat run on compressed air, only?)
In December of 2009, UC Berkeley, ICF International and Stanford experts had this to say about the feasibility of compressed air versus chemical fuels, as an energy storage medium: “The study concluded that even under highly optimistic assumptions the compressed air car is less efficient than a battery electric vehicle and produces more greenhouse gas emissions than a conventional gas powered car with a coal intensive power mix. It did state however, that a pneumatic combustion hybrid is feasible and inexpensive and could compete with hybrid electric vehicles.
So, it would appear that the jury is not entirely out on the feasibility of a compressed air powered car, but it certainly does not look good for the Tata/MDI version.
But let’s assume that the Mini Cat Air Car really does live up to the claims of the manufacturer. Just how environmentally-friendly is a compressed air car, anyway?
In 2009, that’s exactly what Popular Mechanics endeavored to find out. They compared the Zero Pollution Motors AirPod (an extremely strange-looking precursor to the Mini Cat), to electric, gas, hybrid and diesel. The numbers include the CO2 produced, by the generation of any required electricity. The results were interesting:
Zero Pollution Motors AirPod: “24.014 pounds CO2 for 100 miles”
Tesla Roadster: “32.98 pounds of CO2 for 100 miles”
2010 Toyota Prius: “39.192 pound of CO2 for 100 miles”
2009 Honda Civic (non-hybrid): “64.67 pounds of CO2 for 100 miles”
2009 VW Jetta TDI Diesel: “62.5 pound of CO2 for 100 miles”
Popular Mechanics’ conclusion? “The AirPod is CO2-light, even for a tiny three-seater (although we wonder if the mileage goes down with three people onboard, which effectively doubles the vehicle’s weight). But zero pollution? Not so much.”
So, from a strictly empirical analysis, it would appear that air cars (if they were feasible) would have a bit of an edge where pollution is concerned. Of course, air cars would still not have the speeds necessary to allow them to be driven on highways.
Being an eternal optimist, I still hold out hope that Tata isn’t just “blowing smoke.” I’m not going to hold my breath, though.

No comments:

Post a Comment