1)圧縮空気エンジン | 沈黙こそロゴスなり

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次世代エネルギーの研究がいろいろとされているようですが、特に自動車などに使用するエンジンで、いくつか面白いものがありましたのでご紹介します。

1)圧縮空気エンジン
2)水を燃料にするエンジン
3)外燃エンジン

1)圧縮空気エンジン
圧縮した高圧の空気を原動力に使うエンジンのアイデアです。
なるほど、これなら燃料を直接エンジンで燃やすわけではないので、排ガスがありません。
自動車に高圧の空気を詰め込んだガスボンベを詰んで、その空気の力でエンジンを回すというわけです。
必要なのは空気を圧縮するためのコンプレッサーにかかる電気代だけです。
開発したヨーロッパでの電気代で換算すると、100kmあたり約90円で済むそうです。我が家では、毎月平均1000km乗るのですが、そうすると電気代は900円。
日本の電気代はもう少し高いと思うのですが、例えば家庭用の、1000W(10A)のコンプレッサーを使うとして、1回の充填に4時間かかるとします。
開発した車では1回で300km走るそうなので、1000km走るには毎月4回(週1回)充填が必要です。
東京電力の電気代は、1kWあたり16.5円なので、1000Wh×4×4=64kWh
64kWh×16.5円=1,056円*ということになります。
オール電化住宅等で、夜間が安くなる契約の場合だと470円*!!
(*契約や使用条件でこれより高くなる場合があります)

おお、これは安い!
最も安くできた場合でガソリン代の10分の1です。
これはいいかも。

問題はコンプレッサーが、やたらうるさいということです。
完全防音の場所にコンプレッサーを設置する等の工夫が必要です。特に夜間の安い料金で充填したい人は、この辺りはきちっと対応する必要がありますね。


以下、資料です。

-----[資料]----------------------------------------------

http://www.gotsu.co.jp/g-eco/g-eco-checknews/0208/29.html
より、引用
環境:ニュース 2002.8.29

有害排ガスゼロ、圧縮空気エンジン車開発

ルクセンブルグの自動車ベンチャー、モーター・デベロップメント・インターナショナル(MDI)は世界で初めて、圧縮空気エンジンを搭載した乗用車を開発した。圧縮空気の膨張を動力に利用する同エンジンは、二酸化炭素などの有害な排出ガスがなくなり、地球温暖化対策として効果が大きいと期待される。

圧縮空気エンジンは通常の内燃エンジンに近い仕組みで、シリンダー内のピストンで空気を圧縮し、断熱圧縮によりセ氏400度の高温になった空気になった空気に300気圧の圧縮空気に注入、熱交換により圧縮空気が膨張しピストンを押し下げるという行程を繰り返す。

圧縮空気の自動車への再充てんは、供給設備であれば約4分で済むが、家庭などの電源を使い専用圧縮機で空気をタンク内に圧縮する場合は約4時間かかる。電力料金に換算した100キロメートル走行当たりのコストは約0.75ユーロ(約90円)と、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンに比べ大幅に安くなるとしている。

生産する自動車は最高時速110キロ、1回の圧縮空気注入で300キロメートルの走行が可能であり、価格も4人乗りで約1万ユーロ(約115万円)に抑えた。タクシー向けや、小型ピックアップ・トラックなど4モデルの販売を予定している。国外での生産もライセンス供給の形で実施する予定。9月末にパリで開催する国際モーターショーに出品し、本格販売を始める。

http://www.abc.net.au/science/news/stories/s1183531.htm
より、引用
Green buggy runs on hot air
Heather Catchpole
ABC Science Online
Wednesday, 25 August 2004

A garden buggy is the first commercially operated vehicle in Australia to use air as a fuel instead of petrol. But a critic says the air motor would be no use in cars.

The vehicle, which is used to pick up garden material, will maintain the lawns of Melbourne's Fiztroy Gardens after its launch today.

The vehicle runs on compressed air from a cylinder. The air is blown through a rotor, which then drives the motor.

The engine's designer, Angelo Di Pietro from Melbourne company Engineair, said the motor has very low friction making it more efficient to run than other air-powered motors.

Tests of the vehicle in the workshop showed it could reach speeds of 40 to 50 kilometres per hour on a flat surface but would run for only one hour before it needed to be recharged with more compressed air.

But Di Pietro said this was still better than the similar sized battery-powered golf buggies, which take around eight hours for the battery to charge and create waste from old batteries.

He added that there were also no emissions from compressed air vehicles like there were from petrol-driven vehicles.

But Australian researcher and engineer specialising in motor research, Dr Andrei Lozzi from the University of Sydney, said air-powered motors were not anywhere near as efficient as motors that used fuel.

"The problem with an air motor is the heat from compression escapes so you get less energy than you put into compressing the air," he said.

"Somewhere down the line there is a fuel-driven mechanism that compresses the air," said Lozzi.

The energy that went into this may be more than what was available from the motor, he said.

A lot of hot air?

The air-powered motor was also less efficient than motors that run on gas because energy is lost as heat as soon as compressed air is injected into the cylinder, he said. This meant it couldn't use the maximum energy available in the system.

He said the air-powered vehicle could be convenient for short distances and may be more efficient than battery-powered vehicles, but it would be "no use" for passenger cars.

Di Pietro agreed energy was lost as heat when compressed air cooled but said that his company had developed a system that could regain this heat. This system was not used in the new vehicle but could be used to make air-powered motors more efficient for passenger cars, he said.

The system uses the energy in compressed air to take in heat from the atmosphere as well as air. This atmospheric air is then compressed to generate more heat, which in turn is used to drive the engine.

Di Pietro said he could not go into any more detail because of commercial reasons.

In response to the criticism that compressed air required more energy to make than it generated, Di Pietro said that energy also goes into the production of petrol, from searching and drilling for oil, to transport and delivery.

"Petrol goes halfway around the world," he said.

He added there was no reason the air could not be compressed with wind power or solar power if the technology was available.

"The same way people now fill up with gas you could refill with compressed air," he said. But he said cars that ran on air would need a cylinder that could contain double the amount of compressed air cylinders currently held, and this would increase the price.