Macchina ad Aria Compressa

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Gennara Castaldo
10 anni fa
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1 Macchina ad Aria Compressa

2 La nostra ricerca si occuperà del motore ad aria compressa. L'obbiettivo è quello di trovare motori alternativi in totale rispetto dell'ambiente. Il motore in questione ha presentato il primo prototipo al Motor Show di Bologna del 2001 ma la macchina non è mai entrata in produzione fino al 2009.

3 Indice Funzionamento teorico Vantaggi Svantaggi Applicazione pratica

4 Funzionamento teorico Il motore ad aria compressa sfrutta l'energia contenuta in bombole di aria compressa(capaci di contenere pressioni elevate: circa 300 bar). Per estrarre dall'aria compressa tutta la sua energia occorre eseguire una espansione del gas a temperatura costante mediante i pistoni del motore ma l'aria durante l'espansione si raffredda e quindi occorre prelevare dall'ambiente calore per fare rimanere costante la temperatura. In pratica per avere potenza dal motore occorre fornire calore velocemente all'aria durante la trasformazione isotermica (espansione del gas all'interno del pistone) ma ciò non è possibile con la velocità desiderata per cui l'aria si raffredda e non segue più una espansione a temperatura costante. Per riuscire ad estrarre più energia dall'aria compressa si esegue una serie di trasformazioni in modo da approssimare la trasformazione isoterma che permette di ricavare la massima energia dal gas.

Vantaggi 1. Il motore ad aria compressa non è totalmente ecologico, ma comunque ha un minore impatto ambientale rispetto ai normali motori a scoppio; 2. 2 minuti per fare rifornimento; 3.

5 Vantaggi 1. Il motore ad aria compressa non è totalmente ecologico, ma comunque ha un minore impatto ambientale rispetto ai normali motori a scoppio; 2. 2 minuti per fare rifornimento; 3. Utilizzo di un unica energia in città, ibrida nelle strade; 4. Zero Inquinamento con l utilizzo della sola aria compressa, 30g di CO 2 con l utilizzo dell ibrido; Km di autonomia con l ibrido, 100Km con la sola aria compressa; 6. Rifornimento molto meno costoso dei normali carburanti; 7. Monoblocco della vettura fatto in fibra di vetro e un telaio esterno per maggior sicurezza; 8. Questa versione "Mehari" di tempi moderni sarà prodotta in 2 modelli: Una versione base a 3500 ; Una versione più completa a partire da 5300;

6 Svantaggi 1. Efficienza complessiva dell'auto ad aria compressa bassa; 2. Essendo necessaria energia per comprimere l'aria, pur non essendoci emissione locale l'auto risulterebbe probabilmente più inquinante di un sistema ibrido convenzionale con motore a combustione interna; 3. Motore da sviluppare; 4. Auto da sviluppare; 5. Tecnologia limitata come densità energetica immagazzinabile; 6. Formazione di ghiaccio sulle condotte a causa dell'espansione dell'aria con conseguente ostruzione delle stesse; 7. Efficienza del motore ridotta e dati poco trasparenti in proposito; 8. Pericolosità delle bombole in pressione.

7 Perché si forma il ghiaccio? Concettualmente il funzionamento dell auto si deve all utilizzo dell'espansione dell'aria come vettore di energia: l'aria compressa esce dai serbatoi a temperatura estremamente bassa e con pressione elevata, circa 300 bar e la sua espansione viene utilizzata per muovere un pistone o una turbina collegati ad un albero. La costruzione in condizioni reali di utilizzo provoca però un problema tecnologico difficilmente superabile: l'aria compressa, decomprimendosi da così alte pressioni, si raffredda fino a -40 C e fa congelare la condensa, sempre presente nell'aria (anche se essiccata), all'interno dell'impianto del motore, bloccandolo dopo pochi minuti di utilizzo.

8 Applicazione pratica della macchina La guida avviene attraverso joystick e percorre 200km con 1 ; grazie alle sue dimensioni è molto facile trovare parcheggio avendo anche un volume interno notevole e serve appunto per dimenticare il prezzo della benzina. Per produrre l'air Pod è stata data alla MDI la licenza per la produzione di auto sotto i 500Kg e per guidarla non è necessaria patente. Esistono 2 versioni di questa macchina: Standard: utilizzata per il trasporto di persone (3 adulti e un bambino) con un spazio per i bagagli è dedicata a vari usi nei settori pubblici e privati come aeroporti, stazioni ferroviarie e comuni; Cargo: un solo posto; utilizzata nelle fabbriche e nelle consegne (per esempio la posta). Come esempio di applicazione è riportato in questo Video

9 Confronto prezzo macchina aria compressa e benzina Autonomi a in città (km) 220 Tempo di ricarica (minuti) 1.5 Costo per 100 km ( ) 0.5

10 Questo progetto è stato realizzato da: o Luca Bruni o Lorenzo Grasso o Davide Carletti o Matteo Sforna

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