Samochód na powietrze
Autorem artykułu jest Alterix
Większość aut porusza się dzięki benzynie, ropie, gazie. Istnieją jednak takie, które napędzane są powietrzem. W tym artykule opisano trzy główne rodzaje napędu auta powietrzem.
Pisząc "samochody na powietrze" mam na myśli oczywiście źródło lub nośnik energii napędzającej pojazd.
W tym artykule omówię trzy znane mi możliwości skonstruowania samochodu napędzanego powietrzem.
Pierwsza możliwość to napędzanie silnika tłokowego sprężonym powietrzem. Jest to metoda najbardziej znana. Polega na tym, że do zbiornika wtłacza się powietrze pod ciśnieniem kilkuset atmosfer za pomocą sprężarki, która jest napędzana na przykład prądem. Czyli w skrócie; zużywamy prąd, płacimy za niego, otrzymujemy sprężone powietrze, które jest nośnikiem energii. Sprężone powietrze napędza silnik tłokowy dwusuwowy lekkiej konstrukcji o specjalnym wykorbieniu dla zwiększenia sprawności. Osiągi są uzależnione od masy auta, pojemności silnika, pojemności zbiornika na powietrze. Zasięg może wynieść nawet kilkaset kilometrów. Ta metoda to alternatywa dla aut elektrycznych ponieważ koszt produkcji i eksploatacji jest niższy. Nie potrzeba drogich akumulatorów (koszt 20-50 tyś. zł), które kiedyś się zużyją.
Druga możliwość to także jazda na sprężone powietrze ale w tym wypadku do napędu samochodu wykorzystujemy energię cieplną zawartą w powietrzu. Wiele osób (fizyków) wyklucza taką możliwość. Ale fakty są takie że istnieją pompy ciepła których sprawność sięga 400%. W domowych lodówkach pompy mają około 300% sprawności. Wyobraź sobie, gdyby silnik Stirlinga miał 30% sprawności (przy niedużych różnicach temperatur) i współpracowałby z taką pompą, to taki system byłby w stanie się sam napędzać a nawet oddać nadmiar energii kosztem ciepła z zewnątrz (nośnikiem energii cieplnej może być woda, ziemia itp.). Każdy metr sześcienny powietrza zawiera setki watów energii. Im więcej wyssiemy ciepła tym zimniejsze będzie powietrze po przejściu przez urządzenie. W tej technologii stosuje się dwa zjawiska. Pierwsze to zmiana temperatury gazu przez zmianę ciśnienia ( klasyczne rozwiązanie w istniejących pompach ciepła). Drugie zjawisko mniej znane zostało zbadane kilkadziesiąt lat temu. Polega ono na tym że jeśli przez dyszę wyślemy impuls sprężonego powietrza, to za jego strumieniem wytwarza się podciśnienie, które zasysa z okolic dyszy dodatkową ilość powietrza. W efekcie energia kinetyczna tych dwóch mas powietrza potrafi być 2-3 razy większa niż energia samego impulsu. W trakcie tego procesu zachodzi spadek temperatury powietrza. Tak więc mamy więcej sprężonego powietrza o średnio 2,5x kosztem energii termicznej. Sumując dwa wcześniej wymienione efekty powstały samochody (na przełomie kilkudziesięciu lat co najmniej kilkanaście różnych konstrukcji), których "paliwem" było wyłącznie ciepło pobrane z przepływającego powietrza.
Trzecia możliwość najmniej znana wykorzystuje powietrze jako paliwo w dosłownym tego słowa znaczeniu. Ten efekt jest nazwany przez pewnego naukowca AUTOTHERMIA. Jest to proces w którym spala się tylko i wyłącznie powietrze atmosferyczne. Zjawisko jest tłumaczone na podstawie teorii hiper-częstotliwościowej. Teoria fizyka Bazieva z 1994 roku znacząco różni się od innych i opiera się na faktach wynikających z eksperymentów. Główna różnica polega na przyjęciu do teorii nowych elementarnych cząstek znacznie mniejszych od elektronów. Autor nazywa je cząstkami elektrino. Ta teoria pozwoliła lepiej zrozumieć mechanizm spalania. Głównym komponentem jest tlen. Ale jego rola i interakcje zostały odkryte na poziomie cząstek elementarnych - elektron i elektrino. Kiedy wolny elektron w najwyższym potencjale dynamicznej oscylacji wniknie w plazmę, wtedy staje się pierwszym aktywnym komponentem w systemie atomy - jony (plazma). Tworzy się wtedy sfera z atomów tlenu wokół elektronu. Mechanizm wytwarzania energii to elekrodynamiczne interakcjie wolnych elektronów z atomami, podczas gdy negatywnie naładowany elektron warstwa po warstwie odbiera cząsteczki zwane elektrinami. Elektrina z wysoką startową prędkością (~10 do potęgi 16 m/s) oddają swoją kinetyczną energię przez kontakt z otaczającymi atomami i cząsteczkami zamieniając się w fotony a tym samym zmniejszając prędkość do prędkości światła (~10 do potęgi 8 m/s). Ten proces jest nazwany "phase transfer of the highest kind (PTHK)".
Jak widać z powyższego opisu potrzebne są dwie rzeczy: obecność plazmy i wolnych elektronów.
Konieczne jest więc tak przetworzyć powietrze aby rozdzielić tlen i azot do poziomu pojedynczych atomów. Można to uzyskać poprzez wyładowanie elektryczne, pole magnetyczne, eksplozję i inne metody. Bezpaliwowe spalanie powietrza nie wymaga zmian konstrukcyjnych silnika.
W praktyce pierwsze działanie silnika wyłącznie na powietrze uzyskano w 2001 roku. Wykorzystano samochód VAZ-2106, który rozwijał prędkość do 120 km/h. Paliwo zużywano tylko w celach rozruchowych i do nagrzania silnika. Co dało średnio 1 - 1,5 l/100km.
Dla zainteresowanych tematem podaje numery działających patentów:
RU2229619
RU2229620
#2179649
Powyższy tekst oparty jest na arytukule prof. E.I. Andreyeva z magazynu New Energy Techologies #4 (23) 2005 gdzie bardzo dokładnie opisano to zjawisko.
Na zakończenie wspomnę, że autothermia ma ścisły związek z działaniem silnika Pappa i ogniwem Joego oraz po części z technologią opisywaną w patentach Stana Meyera (można by jeszcze dodać technologię GEET).
