Czy jest przyszłość dla super wydajnych samochodów napędzanych parą?

Czy możesz sobie wyobrazić jazdę jednym z nich? Sprawdź zdjęcia pojazdów napędzanych paliwami alternatywnymi, aby dowiedzieć się więcej! Chris Ison - Pool / Getty Images

W przyszłości każdy z nas będzie posiadał latające samochody. Och, czekaj - to jest „The Jetsons”. Nasze poglądy na temat transportu w przyszłości są nieco bardziej realistyczne, ale samochody będą w coraz większym stopniu wykorzystywać energię elektryczną, co zmniejszy naszą zależność od paliw kopalnych. Dobrze?

Wynik ten nie jest wcale pewny. W rzeczywistości są ludzie o skłonnościach mechanicznych, którzy myślą, że przyszłość motoryzacji prowadzi całkowicie w innym kierunku: silniki parowe. I choć może brzmieć trochę przestarzale, jest mniej przestarzały, niż można by sobie wyobrazić.

Zasilanie pojazdu parą to nie tyle innowacja, co powrót do starego pomysłu. Plany pojazdów parowych sięgają XVII wieku. Około 1672 r. Flamandzki jezuita Ferdinand Verbiest opracował specyfikacje bardzo małego pojazdu o napędzie parowym (prawdopodobnie zabawki), mieszkając na cesarskim dworze chińskim. Niewiele jest dowodów na to, że Verbiest kiedykolwiek zbudował ten pojazd, ale lepiej udokumentowaną pierwszą próbą jest próba Nicolasa-Josepha Cugnota w 1769 roku. Jego parowóz był powolny i szybko tracił parę (dosłownie), ale nadal oznaczał przełom w transporcie.

Innowacje w dziedzinie energii parowej trwały przez cały XIX wiek. Zanim samochody zaczęły być powszechne na ulicach miast, jedną z opcji były samochody z napędem parowym. Firma Stanley Motor Carriage Company produkowała pojazdy parowe, które były pieszczotliwie znane jako Stanley Steamers lub Flying Teapots. Były bardzo popularne na początku XX wieku, ale szybko stało się tańsze i bardziej efektywne w zakupie tego, co jest obecnie normą w samochodach komercyjnych - samochodu z silnikiem spalinowym. Oznacza to, że paliwo spala się wewnątrz silnika, a eksplozja płonącej benzyny powoduje powstanie ciśnienia potrzebnego do obracania ruchomych części silnika. Natomiast silniki parowe działają na zasadzie spalania zewnętrznego, co oznacza, że ​​poza silnikiem potrzebne jest źródło paliwa do wytworzenia pary, która napędza ruchome części. Jak dotąd silniki spalinowe okazały się fizycznie mniejsze i bardziej oszczędne niż ich kuzyni zewnętrzni.

Ale to może się zmienić. Kilku majsterkowiczów i przedsiębiorców o skłonnościach mechanicznych postanowiło zbudować bardziej wydajne silniki parowe. Niektórzy, jak zespół brytyjskich samochodów parowych, wydają się być w tym dla wyzwań i zabawy. Jest jeszcze Harry Schoell, którego firma Cyclone Power Technologies wyprodukowała silnik samochodowy o napędzie parowym, który może faktycznie przekonać konsumentów do wypróbowania mocy pary wodnej. Podczas gdy dawne silniki parowe były duże i nieporęczne, silniki Schoell z łatwością zmieściłyby się w śladzie standardowego silnika spalinowego.

Więc co się zmieniło? Konstrukcja Schoell jest oparta na zamkniętym systemie ogrzewania i chłodzenia, co sprawia, że ​​silnik jest znacznie bardziej wydajny i wytwarza mniej odpadów niż poprzednie modele. Para jest tak gorąca, że ​​zachowuje się bardziej jak ciecz, co daje większą moc. Jest również tańszy w produkcji i utrzymaniu, ponieważ nie wymaga katalizatora, tłumika, oleju ani przekładni, takiej jak silnik spalinowy. Ale co najważniejsze, w erze niepokoju związanego z paliwami kopalnymi, możesz użyć dowolnego paliwa, które chcesz uruchomić proces parowy, niezależnie od tego, czy jest to benzyna z ropy naftowej, czy biopaliwo.

Ale czy silniki parowe będą używane na dużą skalę? Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej.

Silniki parowe będą musiały pokonać wiele przeszkód, aby zdobyć publiczną aprobatę, takich jak powszechne błędne przekonanie, że silniki parowe mają tendencję do eksplozji (obalane przez wiele źródeł, w tym witrynę internetową „Samochody hybrydowe”). Inni martwią się, że wytworzenie przez silnik ilości pary wymaganej do jazdy od zimnego rozruchu zajęłoby zbyt dużo czasu, ale Cyclone zgłasza czas rozruchu od 10 do 15 sekund i pełną moc w mniej niż minutę. To mniej czasu, niż wymaga rozgrzania silnika wysokoprężnego.

Kolejną zaletą silnika parowego jest wspomniana wyżej elastyczność paliwowa. Kiedy po raz pierwszy produkowano samochody, nikt nie myślał o wyczerpaniu paliw kopalnych. Jednak obecnie nasza zależność od paliw kopalnych jest powodem do niepokoju wśród wielu, a wszelkie alternatywy, które pozwalają nam zmniejszyć tę zależność, zaczynają wyglądać bardzo zachęcająco.

Co prowadzi do kolejnego pytania: w jaki sposób samochody parowe wypadają na tle pojazdów hybrydowych i elektrycznych? Modele hybrydowe i elektryczne z pewnością stanowią krok we właściwym kierunku w kierunku ochrony zasobów, ale w żaden sposób nie uwolnią nas od naszej niezależności od paliw kopalnych. Obecne hybrydy wykorzystują do działania połączenie energii gazowej i elektrycznej; samochody te zużywają mniej benzyny niż standardowe pojazdy spalinowe, ale nadal jej wymagają. Wytwarzają również mniej emisji, ale niektóre pozostają. A samochody elektryczne, jak wskazano tutaj, często wykorzystują energię elektryczną wytwarzaną z węgla lub innych paliw kopalnych, co oznacza, że ​​emisje dwutlenku węgla są nadal częścią dużego obrazu.

W przypadku silnika parowego Cyclone emisje są mniejszym problemem (choć bynajmniej nie zniknęły). Według strony internetowej firmy, silnik spala się dłużej niż większość i dlatego spala więcej cząstek, co oznacza mniej spalin. A ten wydech zależy od rodzaju używanego paliwa. Gdybyśmy mogli opracować źródła paliw, które mają coraz mniejszy wpływ na środowisko, ślad węglowy silnika parowego byłby jeszcze mniejszy.

Oczywiście wszystko to jest całkowicie akademickie, dopóki producenci samochodów faktycznie nie zdecydują się na umieszczenie silników parowych w swoich pojazdach i innych maszynach, ale wydaje się, że zaczynają gryźć. Popular Science donosi, że Cyclone Power osiągnął porozumienie w sprawie rozwoju silników do kosiarek i sprzętu ogrodniczego, aw kwietniu 2011 r., Według Smart Planet, Cyclone zawarł umowę z mega firmą Raytheon, która jest powiązana z armią Stanów Zjednoczonych. . Elastyczne opcje paliwa mogą mieć duże znaczenie dla rozmieszczonych żołnierzy, którzy są z dala od jakichkolwiek niezawodnych dostaw.

Tylko czas pokaże, czy silnik parowy rzeczywiście wpłynie na konsumencki rynek motoryzacyjny. Jeśli okaże się, że produkcja na dużą skalę ma taką samą lub niższą cenę niż tradycyjne silniki spalinowe, to silnik parowy może zostać przyjęty przez producentów samochodów, a ewentualne przyszłe kryzysy naftowe mogą zmusić nas do poważnego ograniczenia zużycia paliw kopalnych. paliwa.

Dzisiejsze silniki parowe są znacznie lepsze od wczorajszych modeli, więc nie liczcie ich do powszechnego użytku jutro.

Start lokomotywy parowej

Lokomotywy parowe wystartowały w wielkim stylu na początku XIX wieku. Brytyjski inżynier i wynalazca Richard Trevithick zaprojektował i zbudował wiele prototypowych silników parowych, w tym jeden, który zadebiutował w 1804 roku i mógł przewieźć 10 ton żelaza na odległość 10 mil. Koleje i pociągi, które nimi podróżowały, okazały się istotnym elementem rewolucji przemysłowej, a lokomotywy parowe utrzymały swoją technologiczną przewagę w transporcie przez ponad sto lat.

Powiązane artykuły

• 5 sposobów wykorzystania alg jako paliwa
• Co to jest benzyna słoneczna?
• Hemp Energy: Brzmi jak żart, ale tak nie jest!

Źródła

• Clark, Josh. „Czy samochody elektryczne są lepsze dla środowiska?” Discovery News. 30 lipca 2010 r. (7 grudnia 2011 r.) Http://news.discovery.com/tech/are-electric-cars-better-for-the-environment.html
• Technologie Cyclone Power. "Często Zadawane Pytania." (7 grudnia 2011) http://www.cyclonepower.com/faq.html
• Technologie Cyclone Power. "Jak to działa." (5 grudnia 2011) http://www.cyclonepower.com/works.html
• Encyklopedia Britannica. „Nicolas-Joseph Cugnot”. (4 grudnia 2011) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/145966/Nicolas-Joseph-Cugnot
• Jagnięcina, Robert. „Jak działa technologia parowa: lokomotywa parowa”. Jak działają rzeczy. (8 grudnia 2011) https: //science..com/steam-technology5.htm
• Nusca, Andrew. „Atramenty Raytheon współpracują z Cyclone Power, aby zapewnić czysty, uniwersalny silnik”. Smart Planet. 28 kwietnia 2011 r. (7 grudnia 2011 r.) Http://www.smartplanet.com/blog/smart-takes/raytheon-inks-deal-with-cyclone-power-for-clean-all-purpose-engine/ 15919
• Voelcker, John. „Steam Under the Hood”. Popularna nauka. 13 maja 2008. (5 grudnia 2011) http://www.popsci.com/node/21610