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エアカーのしくみ


ガソリンはすでに過去の燃料です。仕事の途中で満タンになるとそうは見えないかもしれませんが、それを作るために使われていた石油は徐々になくなってきています。それはまた、呼吸するのがますます不健康になりつつある空気を汚染し、人々はもはや石油会社がそれに対して請求している高い価格を払いたくない。自動車メーカーはこれらすべてを知っており、未来の燃料を見つけて開発するために多くの時間とお金を費やしてきました。

捜索は続いていますが、この未来の燃料はどうなるのでしょうか?石油のような既製の燃料を見つけるのはますます難しくなり、自動車メーカーはバッテリーのようなより環境に優しいエネルギー源に目を向けています。これらのバッテリーはエネルギーで充電され、そのエネルギーを放出できる車に置くことができます。その考えは良いと思われるかもしれませんが、一部のメーカーは、空気がさらに優れたエネルギー源になる可能性があると考えています。

空気?一見すると、車を空中で走らせるという考えは、ほとんど真実ではないように思えます。空気を燃料として使えるのなら、なぜ他のものを使うことを考えますか?空気は私たちの周りにあります。空気がなくなることはありません。空気は汚染されていません。何よりも、空気は無料です。

残念ながら、空気だけでは燃料として使用できません。まず、機械式空気圧縮機を使用して空気をしっかりと絞り、エネルギーを蓄える必要があります。圧縮空気が放出されると、膨張します。この膨張する空気は、たとえば、エンジンに動力を供給するピストンを駆動するために使用できます。圧縮空気を使用して車両に動力を供給するというアイデアは新しいものではありません。空圧式車両の初期のプロトタイプは、19日半ばに遡ります。 世紀、内燃機関が発明される前でさえ。

少なくとも1つのメーカーは、アメリカ国民にエアカーを販売する準備ができていると考えています。すべてがうまくいけば、これらの車は比較的早く米国で利用可能になる可能性があります[出典:サリバン]。次の数ページでは、このテクノロジー、使用する理由、および使用しない理由について説明します。

コンテンツ
    圧縮空気が車に燃料を供給する方法
  1. エアカーの利点
  2. エアカーのデメリット
  3. マーケットプレイスのエアカー

>圧縮空気が車に燃料を供給する方法


物理法則では、封じ込められていないガスが任意の空間を満たします。これが実際に動作していることを確認する最も簡単な方法は、バルーンを膨らませることです。気球の弾力性のあるスキンが空気をしっかりと内部に保持しますが、ピンを使用して気球の表面に穴を開けると、気球が爆発するほどのエネルギーで空気が外側に膨張します。ガスを小さな空間に圧縮することは、エネルギーを蓄える方法です。ガスが再び膨張すると、そのエネルギーが放出されて仕事をします。これが、エアカーを動かす基本原理です。

最初のエアカーには、エアコンプレッサーが組み込まれています。活発なドライブの後、車を家に持ち帰り、ガレージに入れてコンプレッサーを接続することができます。コンプレッサーは、車の周りからの空気を使用して、圧縮空気タンクを補充します。残念ながら、これは給油のかなり遅い方法であり、完全な補充にはおそらく最大2時間かかります。空中給油のアイデアが広まると、通常のガソリンスタンドで空中給油ステーションが利用できるようになります。このガソリンスタンドでは、すでに圧縮された空気をタンクにはるかに迅速に補充できます。ポンプでタンクを充填するには、おそらく約3分かかります[出典:Cornell]。

最初のエアカーは、ほぼ確実に、フランスの会社であるMotor Development International(MDI)によって開発された圧縮空気エンジン(CAE)を使用します。このエンジンを使用するエアカーには、おそらく約3,200立方フィート(90.6キロリットル)の圧縮空気を保持するタンクがあります。車両のアクセルはタンクのバルブを作動させ、空気をパイプに放出してからエンジンに放出します。そこで空気の膨張圧力がピストンを押し、クランクシャフトを回転させます。これにより、1時間あたり約35マイル(56キロメートル)の速度に十分な電力が生成されます。エアカーがその速度を超えると、モーターが作動して車載エアコンプレッサーを作動させ、その場でより多くの空気を圧縮してエンジンに追加の電力を供給できるようにします。空気はエンジンに当たると加熱され、その体積が増加して車の動きが速くなります[出典:Cornell]。

>エアカーの利点


圧縮空気を使用して自動車のエンジンに動力を供給する主な利点の1つは、純粋な圧縮空気車両がテールパイプで汚染を引き起こさないことです。より具体的には、近い将来に見られる可能性のある圧縮空気車は、時速35マイルを超える速度に達するまでまったく汚染されません。それは車の内部空気圧縮機が余分な速度を達成するために作動するときです。この空気圧縮機を動かすモーターは、少量の大気汚染を引き起こす燃料を必要とします。一部の燃料(環境に優しいバイオ燃料または化石燃料を使用できます)も、タンクから出る空気を加熱するために使用されます。最新の圧縮空気エンジンは、エンジンに入る空気を加熱するために化石燃料またはバイオ燃料を使用するオプションもドライバーに提供します。それにもかかわらず、この技術は、あらゆる速度で大量の汚染を引き起こす内燃機関を搭載した自動車よりも大幅に改善されています。

エアカーも従来の車よりも軽くなるように設計されています。これらの車両のアルミニウム構造は、重量を2,000ポンド(907キログラム)未満に保ちます。これは、これらの車両の燃料効率を高め、長期間の高速走行に不可欠です。

エアカーのもう1つの利点は、燃料が非常に安価である必要があることです。これは、揮発性ガス価格のこの時代における重要な考慮事項です。圧縮空気はおそらくガロンで販売されないでしょうが、車は1ガロンあたり106マイル(171キロメートル)に相当するものになるとの見積もりもあります。より意味のある見積もりは、圧縮空気タンクを満たすのにわずか2ドル相当の電力が必要になる可能性があるということですが、運転中に空気を圧縮する電気モーターに電力を供給するためにガソリンも必要になります[出典:Cornell]。

車両自体も比較的安価になります。 Zero Pollution Motorsは、米国で最初のエアカーをリリースする予定で、ステッカーの価格を約$ 17,800と見積もっています。これにより、これらの車は予算に敏感なアメリカのバイヤーにとって手頃な価格になります[出典:Max]。

>エアカーのデメリット


エアカーは、タンク内のすでに圧縮された空気で汚染を発生させませんが、それでも、車の移動中と給油中の両方で、空気が圧縮されたときに汚染が発生します。先に述べたように、車両の空気圧縮機はおそらくガソリンで作動し、このガスは燃焼すると汚染を引き起こします。

ガソリンスタンドの空気圧縮機は、おそらく電気で動くでしょう。その電気の生産は、その電気がどのように生成されるかに応じて、汚染する場合としない場合があります。たとえば、石炭を動力源とする電力は、かなりの量の汚染を引き起こす可能性があります。原子力や水力などのよりクリーンな電力源は、汚染をはるかに少なくします。 WebサイトGas2.0によると、米国のエアカーは、給油中の電力源の平均的な組み合わせに基づいて、1マイルあたり約.176ポンドの二酸化炭素排出量を生み出します。比較すると、バッテリー駆動の電気モーターと内燃エンジンを組み合わせたトヨタプリウスハイブリッドは、1マイルあたり約0.34ポンドの二酸化炭素を生成します。したがって、エアカーは完全に汚染されていないわけではありませんが、それでも市場で最も人気のあるハイブリッド車の1つよりも改善されています[出典:Nuccitelli]。

旅行の習慣によっては、距離も不利になる可能性があります。最初は圧縮空気ポンプを利用できるガソリンスタンドはほとんどないため、給油せずにエアカーがカバーできる距離は非常に重要です。短い通勤(100マイル未満の距離)にのみエアカーを使用することを計画している場合は、問題ありません。ただし、車の内蔵エアコンプレッサーが空気で満たされたタンクを圧縮するのを1〜2時間待つと、国を越えた旅行で問題になる可能性があります。ゼロ汚染モーターズ(MDIのアメリカの部門であり、米国市場向けの最初のエアカーを生産する可能性が最も高い会社)は、1タンクの空気と8ガロンの空気で800〜1,000マイルを走行できる車をすぐに利用できるようにすることを目指していますガス[出典:コーネル]。ただし、初期のプロトタイプは120マイルに近い距離を移動しました。これは、毎日の通勤には十分ですが、長距離の移動には十分ではありません[出典:Motavalli]。

事故でエアカーが損傷した場合はどうなりますか?結局のところ、圧縮空気タンクは危険な場合があります。この危険を減らすために、エアタンクはカーボンファイバーでできており、衝突時に粉々になるのではなく、ひびが入るように設計されています。この亀裂により、「燃料」が無害に周囲の空気に逃げることができます。製造業者は、タンクの一方の端から逃げる空気がロケットのような効果を生み出し、空気の噴流で車を推進する可能性があることを恐れていました。この影響を最小限に抑えるために、車の燃料タンクのバルブは側面に配置されています。

これらの予防策にもかかわらず、航空機の軽量構造により、米国の厳しい安全要件を通過することが困難になる可能性があり、これが米国市場への航空機の到着を妨げる可能性があるという懸念があります。他の要因も前面に出てきており、次にそれらについて学びます。

>マーケットプレイスのエアカー


インドのTataMotorsは、今後数年で市場で最初のエアカーを生産する可能性があります。 TataMotorsのエアカーもCAEエンジンを使用します。タタは2008年8月に、量産用のエアカーを展開する準備が整っていないと発表しましたが、Zero PollutionMotorsは米国で同様の車両を生産する予定です。総称してFlowAIRとして知られているこれらの車は、約$ 17,800の費用がかかります。ニューヨーク州ニューパルツに本拠を置く同社は、2009年半ばに2010年に車両配送の予約を開始すると発表している。同社は、生産初年度に10,000台の航空機を展開する予定である[出典:Max]。 MDIは最近、ジョイスティック駆動のAirPodを発表しました。これは、エアカーの兵器庫に新しく追加されたものです。 AirPodの最高速度は時速43マイルですが、非常に軽く、排出量もゼロです。

大手自動車メーカーは、エアカー市場に関心を持って注目しています。最初のモデルが消費者に受け入れられれば、彼らはおそらく独自のエアカーモデルを開発するでしょう。現在、いくつかの中小企業は、MDIベースの車両をきっかけに航空機を市場に投入することを計画しています。これらには次のものが含まれます:

  • K'Airmobiles -フランスの会社K'AirEnergyは、K'air空気圧縮エンジンをベースにした空中燃料自転車と軽道路車両のプロトタイプを作成しました[出典:K'air]
  • エアカーファクトリーSA -このスペインの会社は現在開発中のエアカーエンジンを持っています。会社の所有者は現在、テクノロジーの権利をめぐって元雇用主のMDIとの紛争に巻き込まれています[出典:MDI]。

当初、MDI車は市場で唯一の航空機になります。ただし、MDIはこの技術を数十か国のメーカーにライセンス供与していると報告されているため、エアカーはまもなく世界中で利用可能になるはずです。

>その他の情報

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その他の優れたリンク

  • エアカーファクトリー(モーターデベロップメントインターナショナル)
  • タタモーターズ
  • ゼロ汚染モーター

>ソース

  • チャパ、ホルヘ。 「MDI圧縮空気車」。 Inhabitat.com。 2007年6月1日。(2008年9月30日アクセス)http://www.inhabitat.com/2007/06/01/tata-motors-air-car/
  • コーネル、クレイトンB.「2009年に見ることができるエアカー:ZPMの106MPG圧縮空気ハイブリッド」。 Gas2.org。 2008年7月15日。(2008年9月28日)http://gas2.org/2008/07/15/an-air-car-you-could-see-in-2009-zpms-106-mpg-compressed-エアハイブリッド/
  • Gizmag.com。 「フランスの自動車は圧縮空気技術で走っています。」 2004年12月2日。(2008年9月30日)http://www.gizmag.com/go/3523
  • ジョーンズ、ベンジャミン。 「2010年にわずか18,000ドルで来る106mpgのエアカー。」 Ecomodder.com。 2008年8月26日。(2008年9月28日)http://ecomodder.com/blog/2008/08/26/106mpg-air-car-18000-coming-2010
  • マックス、ジョシュ。 「2010Breezeに付属する圧縮空気車。」ニューヨークデイリーニュース。 2008年3月24日。(2008年9月30日)http://www.nydailynews.com/services/autos/2008/03/24/2008-03-24_compressed_air_car_coming_with_2010_bree.html
  • モタヴァリ、ジム。 「エアカーが吹き返します。」 NYTimes.com。 2008年9月10日。(2008年9月30日)
  • http://wheels.blogs.nytimes.com/2008/09/10/the-air-car-blows-back-into-the-picture
  • ヌッチテッリ、ダナ。 「エアカーvs.エレクトリックカーvs.ハイブリッド-どちらが環境に優しいのか?」 Gas2.org。 2008年9月11日。(2008年9月30日)http://gas2.org/2008/09/11/air-cars-vs-electric-cars-vs-hybrids-which-are-greener
  • サリバン、マット。 「2009年から2010年に18,000ドル未満で米国に来る空中動力車は、1000マイルの範囲に達する可能性があります。」ポピュラーメカニクス。 2008年2月22日。(2008年9月28日)http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/4251491.html

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