Air Car forbereder sig til markedet

En fransk-designet bil, der er drevet frem af trykluft og hævder hastigheder på mere end 60 miles i timen, forventes at gå i kommerciel produktion allerede denne sommer, selvom skeptikere over for teknologien ikke holder vejret.

Luftbil: MDI siger, at dens MiniCat-trykluftbil (ovenfor) kan nå hastigheder på op til 100 miles i timen og har en rækkevidde på op til 125 miles.

Brug af trykluft, hævder de, kan betyde nul udstødningsemissioner, men det er usandsynligt, at det giver tilstrækkelig rækkevidde eller hastighed til at appellere til masserne, især i Nordamerika. Trykluft indeholder ikke meget energi - det er dræberen, siger Larry Rinek, senior forskningsanalytiker for bilteknologier hos konsulentfirmaet Frost & Sullivan . Dette er mere et dejligt garageprojekt for en Populær Videnskab abonnent.

Men drømmen lever videre. Motor Development International (MDI), der er baseret nær Nice, Frankrig, har udviklet adskillige prototyper af sin Compressed Air Technology (CAT) bil, siden dens første motor blev skabt for 14 år siden. Nu regner virksomhedens grundlægger Guy Negre, en luftfartsingeniør, der udviklede en højtydende racermotor til Formel 1 i slutningen af ​​1980'erne, med Indiens største bilproducent, Tata Motors , for at bringe hans meget ventede Luftbil på markedet senere i år.

Det var meningen, at Air Car skulle komme på gaden for år tilbage, men dens udgivelse ser altid ud til at være lige om hjørnet. MDI annoncerede i 2002, at bilerne ville blive brugt til at erstatte taxaer i Mexico City, men intet resulterede.

Tatas involvering denne gang, kombineret med det faktum, at olien for nylig ramte $100 pr. tønde, kunne ændre spillet. Indiens største bilproducent annoncerede i februar sidste år, at den havde indgået en aftale med MDI om at videreudvikle og forfine Negres trykluftmotorteknologi med det formål at producere og sælge de emissionsfrie biler i Indien. Det er siden blevet rapporteret, at Tata investerede næsten 30 millioner dollars i MDI som en del af aftalen.

Det seneste produktionsfremstød er som svar på den kontrakt, som MDI underskrev med Tata, bekræftede Kevin Haydon, en talsmand for Zero Pollution Motors, baseret i New Paltz, NY. Han fortæller, at virksomheden planlægger at fremstille CAT-køretøjer i dele af USA omkring 2010 gennem en licens med MDI.

Zero Pollution er endda kommet ind i bilen i multibyen Automotive X-prisen konkurrence, hvor der i 2009 var mere end 30 teams – inklusive elbilproducenter Tesla Motors , Phoenix Motorcars , og Malcolm Bricklins Visionære køretøjer – vil konkurrere på brændstofeffektiviteten af ​​deres køretøjsdesign.

Air Car kan klare sig bedre end brændselscellebiler, men eksperter siger, at det er meget mere effektivt at bruge netstrøm til at oplade et batteridrevet elektrisk køretøj end at bruge elektricitet til at komprimere og opbevare den samme mængde energi i en tank. Hovedproblemet er, at luften bliver varm, når du komprimerer den, så meget af energitilførslen går til at hæve luftens temperatur, mens du forsøger at hæve trykket, forklarer Doug Nelson , professor i maskinteknik og ekspert i avancerede køretøjssystemer ved Virginia Polytechnic Institute.

Ifølge sin hjemmeside insisterer MDI på, at sammenlignet med de mest udbredte biler på vejen - dem, der drives af benzin - er dens luftmotor langt overlegen med hensyn til energiforbrug og termodynamik.

Kernen i alle CAT-modeller er en fire-stempelmotor drevet af trykluft, der opbevares i tanke med 4.500 pund pr. kvadrattomme. De lette tanke, en termoplastisk beholder omgivet af en kulfiberskal, er lavet af Airbus Industries og rummer næsten 3.200 kubikfod luft.

For at fremdrive køretøjet sprøjtes komprimeret luft fra tankene ind i et lille kammer, hvor det udvider sig og afkøles. Denne udvidelse driver et nedadgående slag af stemplet. Men da den omgivende temperatur begynder at genopvarme luften i det første kammer, tvinges den luft ind i et andet nabokammer, hvor den udvider sig igen for at drive et opadgående slag. Brug af omgivende varme hjælper med at opfange mere af energien i den komprimerede luft, hvilket i sidste ende forbedrer effektiviteten og udvider rækkevidden af ​​MDI's Air Car. Og sammenlignet med fire-takts forbrændingsmotorer, hvor halvdelen af ​​slagene går til spilde på at trække luft og brændstof ind i kammeret, udnytter luftmotoren hvert slag.

Ulf Bossel, en mekanisk ingeniør konsulent i Schweiz og arrangør af European Fuel Cell Forum, er forsigtigt optimistisk. Jeg tror, ​​der er noget om det, siger Bossel, en af ​​de få, der har lavet en omfattende analyse af MDI’s tilgang. Selvom en af ​​MDI's tryklufttanke ville bære energiækvivalenten til kun en gallon benzin, er brugen af ​​denne luft i motoren 90 procent effektiv.

Energibalancen ville forbedres væsentligt, hævder han, hvis trykluftsystemerne på tankstationer eller i bilejeres garager blev designet således, at eventuel spildvarme under kompression kunne opfanges og bruges til for eksempel at producere varmt brugsvand. Hvis kompressorerne kunne interagere med nettet og være programmeret til kun at komprimere og opbevare luft i lavsæsonen, eller når sol- og vindenergi er i større udbud, ville luftbilens emissionsprofil også forbedres.

Hvis du bruger ren elektricitet, er det et absolut rent system, siger Bossel og tilføjer, at trykluftsystemer, på trods af at de er mindre effektive end batteridrevne biler, har fordelen af ​​at være enkle, billigere at fremstille og ubegrænset af de nedbrydningsproblemer, der er forbundet med det. med nuværende batterisystemer. Alligevel er der nogle termodynamiske tricks, man skal lave, siger han.

For at øge køretøjets rækkevidde kommer MDI også ud med et valgfrit dual-mode system, der gør det muligt for bilen at køre på fossile eller biobrændstoffer - enten når dens hastighed overstiger 35 miles i timen, eller når tryklufttankene er tomme. Når den er i brændstoftilstand, genopfylder bilens moto-generator tanken med trykluft, mens køretøjet bevæger sig.

MDI siger, at i kun luft, nul-emissionstilstand i byområder, har bilen en rækkevidde på op til 125 miles, men det falder til omkring 50 miles, når den køres med hurtigere hastigheder op til 60 miles i timen. En fuld opladning af luft, inklusive den elektricitet, der bruges til at komprimere den, forventes at koste mindre end $3. I dual-mode versionen, med hjælp fra brændstof, kan hastighederne nå 100 miles i timen, og rækkevidden udvides til 900 miles på mindre end en gallon brændstof (selvom jo hurtigere man går, jo kortere rækkevidde).

Tanken er, at bilen skal give nul forurening, når den køres i byer, og lavere emissioner, når den køres hurtigere, som i forstæder og landlige omgivelser. Det er lidt mere som en hybrid, siger Haydon. Den nye innovation vil gøre den mere attraktiv for den gennemsnitlige køber. Med hensyn til kuldioxidemissioner vil den have fem gange mindre end gennemsnittet af køretøjet.

Den første CAT-bil, der bliver produceret, kaldes OneCAT, en utilitaristisk bil til by- og landkørsel, der er specielt designet til brug i overbelastede byer og prissat i et område ($5.100 til $7.800) inden for rækkevidde af forbrugere i en økonomi i udvikling, såsom Indien .

Køretøjernes ultralette karosserier ville være lavet af sammenlimet glasfiber og indsprøjtet skum, og aluminiumchassiset ville også være limet, ikke svejset, for at forenkle fremstillingen.

Før produktionen af ​​CAT kan begynde i Indien, sandsynligvis efterfulgt senere af Spanien og Australien, siger MDI, at det skal starte masseproduktion af bilerne på sin fabrik i Frankrig. En talskvinde på MDIs marketingkontor i Barcelona siger, at dette sandsynligvis vil ske i september 2008.

Men Frost & Sullivans Rinek mener, at der er begrænset chance for, at store bilproducenter i USA vil tage Air Car seriøst. Han peger på behovet for at bygge en infrastruktur af kompressorstationer og behovet for at overholde strenge sikkerhedsstandarder. (Luftbilen kan ikke forsynes med brændstof ved hjælp af de luftpumper, der i øjeblikket findes på nogle tankstationer.)

I Nordamerika er det dybest set en nonstarter, siger Rinek og indrømmer, at der er begrænsede nichemarkeder. Det eneste potentiale, hvis nogen, ville være for en indre by, kort pendling køretøj med en ultra-grøn ejer.

skjule