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[信息] 统计一下各种气动汽车的数据,大家帮忙分析一下可信度

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发表于 2009-10-11 22:04:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
作为零排放的一种候选汽车动力方案,气动汽车得到了一定的研究,各种报道也层出不穷。不过在这些让人眼花缭乱的报道中,哪是有水分的,哪些可信度较高呢?我想需要大家冷静分析一下。
下面我将几种我认为可信度较高的气动汽车主要参数贴上来,请大家再次评判一下是否真的可信,也请大家收集更多的气动汽车相关参数,一起分析。

分析的重点,应该放在气动汽车的续驶能力上,简单地说就是用多大的储气瓶、多大压力储气、车辆自重多少、充满一次气能跑多远。
下面进入正题,首先贴上我认为可信的几款车子:
 楼主| 发表于 2009-10-11 22:27:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 克虏伯火炮 于 2009-10-11 22:59 编辑

1.法国MDI公司三人三轮空气动力汽车AIRPod
AIRPod 是法国MDI公司研发的三人三轮空气动力汽车,采用玻璃纤维等重量轻但是又有一定强度的材料制作,全重仅220公斤。AIRPod采用了类似摩托车的操控方式,最高时速可达70公里,其动力来自于一个容量为175公升、压强为350bar的空气罐子(注:bar,气压单位,一般家用轿车轮胎的气压在2~3bar左右)。根据MDI公司的测算,全部充满这个气罐......足够让AIRPod行驶约220公里。
http://www.xici.net/b904153/d86526319.htm
发动机功率4千瓦,工作压力19大气压,最大扭矩15NM,排量180CC
http://blog.yam.com/homeway1209/article/19122568

摘取一下其主要参数:储气罐容积175升;储气压力350大气压;全车空重220千克;充满气能连续行驶220公里;最高车速70公里/小时;发动机功率4千瓦;工作压力19大气压;最大扭矩15NM;排量180CC

下面估算一下。
175升,350大气压,则储气质量为72千克。
每公斤压缩空气按照做功200千焦计算,则为14400千焦。可行驶220公里,则行驶阻力为65.5牛。
自重220公斤,加上压缩空气,整备质量平均就按照250千克算吧。再加上驾驶员,行驶状态总质量就算是320千克。如果假设此时行驶速度不大(实际情况也应该是如此),则忽略了空气阻力之后得到,行驶状态滚动摩擦系数为0.02,比较靠谱。
再按照最高车速最高车速70公里/小时;发动机功率4千瓦计算。则此时行驶阻力为205.7牛。注意此时是最高车速,而不是可行驶最远距离下的车速,所以行驶阻力大于上述计算是很合理的。

值得注意的是,该车在“压缩空气+燃料”的模式下,可连续行驶距离为600公里以上。
 楼主| 发表于 2009-10-11 22:57:52 | 显示全部楼层
2.浙江大学流体传动及控制实验室改装的气动汽车
2002年末,浙江大学流体传动及控制实验室的13名科研人员将一辆“昌河”面包车改造成气动汽车。
......打开车门,里面才稍有与众不同:后座上安放着4个巨大的气罐,占据位置不小,并用导管连接着汽车的主要部件,看上去有点像急救车的氧气瓶。
......据课题组博士生陈昊先生讲,这辆气动汽车装有4缸的发动机,约承担着10-15千瓦的马力。气动汽车在开启开关时,从储气罐释放的高压气体先在左侧发动机第一气缸中工作,减压后转入体积稍大的第二个气缸,继而再到体积更大的右侧发动机气缸,最后进入体积最大的最未一个气缸,并从排气管排出,推动发动机工作。假如这部车放开马力“飙”,时速连40公里都达不到。若想加速就会比正常行驶时更快地消耗掉储备的气体。而遇到爬坡,那么它的动作将“慢得令人生厌”。
......现在安装于气动汽车上的压缩空气罐,每个能储存50升的压缩空气,其大气压力达到300个大气压。

摘取有用的参数:储气瓶4X50升;储气压力300大气压;发动机功率10-15千瓦;最高速度不到40公里/小时;充满气连续行驶距离不到200公里。
车重不知。但从其十载“昌河”型面包车改装而来的,估计在600千克左右。
 楼主| 发表于 2009-10-11 23:04:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 克虏伯火炮 于 2009-10-11 23:23 编辑

3.美国ZPM(Zero Pollution Motors,零排放汽车)公司计划的空气动力汽车
问卡特说他们公司生产的空气动力汽车只需将插头插到墙上的插座内,汽车的空气压缩机就开始工作,使汽车气罐内的气压达到每平方英寸4500磅。达到这一气压大约需要4小时,然后气罐内的空气就会缓慢释放,牵动汽车的活塞运动。在车速低于35英里/小时时,这种空气动力汽车完全依赖气罐工作,只排放出冷空气。车速增高时,一个小型常规燃料的引擎就会开始工作,加热气罐内的空气加速其释放,从而获得更高的速度。这个引擎也会给气罐加气,从而延长汽车的行驶里程和加大其速度。文卡特预计自己公司生产的空气动力汽车完全依靠压缩空气能够行驶20英里,当引擎发动后将能够再行驶数百英里,最高时速达到96英里。
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气罐内的气压达到每平方英寸4500磅——折合为31MPa、316公斤压力。
达到这一气压大约需要4小时——完全充气时间为4小时。
在车速低于35英里/小时时,这种空气动力汽车完全依赖气罐工作,只排放出冷空气。车速增高时,一个小型常规燃料的引擎就会开始工作——单独使用气动,最高车速为35英里/小时,合56.3公里/小时。
文卡特预计自己公司生产的空气动力汽车完全依靠压缩空气能够行驶20英里——单纯气动,能够行驶32.2公里。

这里面最重要的参数——储气瓶容积没有给,从其单纯气动仅能行驶32.2公里来看,不大。


 楼主| 发表于 2009-10-11 23:39:31 | 显示全部楼层
4.印度Tata公司的空气动力汽车 City Cat
City Cat车重仅有700公斤,归功于City Cat的车身是由聚亚胺脂构成;及在电子系统上舍弃了过多笨重的电缆,将全车包括方向灯、刹车灯、或音响系统等电力系统,均以单一供应电力的线路加以串连,然后利用无线电波来控制这些电子系统。
City Cat的引擎排气量为800c.c,其燃料来源是由四具1.5英呎、总容量为400公升的长形碳纤维容器(固定在车子底盘)供应,可发挥出25hp最大马力,时速最高可达110km/h,充满一次气可行驶125英里。纤维容器里的气压为300bar,相当于一般轮胎胎压约145倍以上。

注:这些参数与另一些资料来源不符,但相差并不能算是很大,所以采信哪组数据并不会对结果产生严重影响。姑且就按照此组数据分析吧。
400升300大气压的空气,约141千克。每千克空气按照可做功200千焦计算,则为28200千焦。可连续行驶200公里,则行驶阻力为141牛。车辆自重700千克,加上压缩空气和驾驶员,行驶状态平均总质量按照840千克计算,在忽略空气阻力,则行驶时滚动摩擦系数为0.017,也算靠谱。
再按照最大25马力即18.65千瓦、最高速度110公里/小时计算,则行驶阻力为610牛。
发表于 2009-10-12 04:23:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 laoztou 于 2009-10-12 05:09 编辑

你还真“认同”这四欵“成品车”。我以为先生是个理论家。对气动汽车一概NO。有人说气动汽车是个世纪大骗局呢!
不管怎么说。我从2007年的第一篇帖子“所有公路都不用汽油柴油能行吗”那篇后。收到予期的效果。空气动力车的帖子。在网上已经引起中国社会各论坛和有关厂家,科研。等方面的关注。至于以后我最希望是‘风险投资公司’地方政府。发改委等等有话语权的单位“重视”。投资发展生产气动汽车。
使这种最环保的交通车辆。充满我国的公路。使咱中国人不再吸入有毒的汽车废气!!!造福后代。

如果能大量的生产和消售。路边加油站。改成加气站各配套厂和政府法规都像对待燃油车那样对待气动汽车。那将是个榜大的产业链。可使上千万人有工作做!。为国家创利不可估量。
而原来的石油工业也不会因此委缩。燃油可用在国防。石油化工。复合材料,纺织,医药卫生等等都离不开石油。不需担心中石油。中石化。
会关门。
 楼主| 发表于 2009-10-12 19:58:16 | 显示全部楼层
国家政策我们无法干预。
地方政府,有的时候为了保护扶植地方企业,或者其他因素,倒是可能实行一些保护性鼓励性的政策。发改委却不会做一些涉嫌轻率的政策的。
其实国家政策需要考虑的非常全面才行,发展气动汽车对社会影响很大,但真正的好处却不见得有。

首先从最低端,也就是终端购买者来说,充一次气只能跑几十公里的东西使用起来太麻烦,一般人宁可花一倍以上的价格去购买汽油车柴油车(且不论气动汽车的造价远高于燃油汽车)。不知对这点您赞同吗?
还有一点,气动汽车都是低端产品(这是为了保证较大的续驶能力,所以最大限度地降低车重的结果),无法满足高收入人群的消费需求。其价格却还高,低收入人群买不起......
其次,从环境上说。气动车的能量利用效率实在太低,从电能到汽车的动能,其有效利用率仅仅在20%的水平。再考虑到从燃油到电能的转化效率(只有约40%左右),则其总利用效率只有8%。汽油车的能量利用效率大约是13%。所以,实际上气动汽车取代汽油车,总的CO2的排放量是增加的。
再次,从系统成本上说。考虑到气动汽车的续驶能力远低于燃油汽车,所以能够让气动汽车方便充气的加气站的数量必然需要多于现在的加油站。而且这需要加压300大气压的设备。想想一下这需要多大的投资?

所以,我仍然不认为气动汽车能够得到发展。
 楼主| 发表于 2009-10-12 20:17:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 克虏伯火炮 于 2009-10-12 20:21 编辑

为了得到更大的续驶能力,气动汽车最大限度地降低车重。所以其配置尽量简单,开起来绝对没有普通轿车那么惬意。

即便如此,其续驶能力也是远远不够的,至少在目前看是如此(可是目前400升的储气瓶、300大气压的储气压力,还能提高到什么程度呢?)。
有一点必须注意,上述气动汽车的续驶能力,貌似都是在平坦的路面、以经济速度匀速行驶下才能实现的,高速下(50公里/小时以上对于它来说就属于高速了)达不到。在城市内有红绿灯、需要频繁加减速的条件下同样不可能达到。以普通轿车为例,一般的轿车以80公里等速行驶,燃油消耗率是7-8升/百公里,这也是厂家对外宣传的参数,但在城市内真实油耗却一般在10-12升。当然了现在的家庭轿车因为车身重量轻,这两个油耗都会低些,但比例同样是接近的。
电动汽车,可以通过制动反馈,将刹车动能回收。虽然这个过程的效率并不高,但总比白白浪费了好一些。气动汽车无法有效回收这些能量。配置专门的机构来实现,一方面效率同样不高(应该会低于电力制动反馈的),另一方面增加了车重,得不偿失。
发表于 2009-10-12 22:05:23 | 显示全部楼层
真是拧婉不化。
发表于 2009-10-16 21:36:11 | 显示全部楼层
哪怕是错误,不试怎么知道,让事实说话。
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