Moteur à air !

claymore, je t'invite à lire les différents publications et études citées précédemment en page 8. Cela te servira de base pour tes calculs. Je crois que tu vas vite déchanter...

LossPedale a écrit:

chabizar a écrit:

Il y a une dizaine d'années peut-être, la voiture à air comprimé de M. Nègre avait fait l'objet d'une étude par un labo de l'Ecole des Mines de Paris ; il en était ressorti que le facteur limitant était la faible autonomie d'environ 40 km.

cela était au début
ce qu'il faut comparer à ce que la voiture électrique était à ses débuts:
"En novembre 1881, Gustave Trouvé présenta une automobile électrique, ou plutôt un tricycle électrique, à l’Exposition Internationale d’Electricité à Paris. Néanmoins, ce n’était qu’un prototype et son utilisation était plus que délicate puisque le conducteur devait, grâce à un système de poulies, immerger des plaques de métal dans des récipients contenant de l’acide afin de moduler l’intensité du courant et donc la vitesse. Cependant, quelques mois plus tard, William Ayrton et John Perry, deux anglais, présentèrent leur prototype de tricycle électrique avec un moteur connecté à la roue arrière droite. Son autonomie était de 20 Km pour une vitesse de 15 Km/h. Le véhicule pouvait également circuler de nuit puisqu’il était équipé de phares électriques. C’est ce prototype que la plupart des historiens considèrent comme étant le premier véhicule électrique de l’histoire."
(source)

seulement voilà, sans doute sous la pression d'influents lobbys tout a été fait et continue d'être fait pour favoriser le véhicule électrique, puisque c'est le seul qui permet de sauvegarder un tant soit peu le modèle économique bâti sur la consommation d'un carburant. Alors qu'avec les véhicules de M. Nègre, comment voulez-vous taxer l'air ambiant?

taxer l'air ambiant. L'air n'est pas une énergie, tant qu'il n'est pas comprimé.  on taxera l'énergie qu'il faut pour compresser cet air ambiant gratuit. a moins qu'avec une pompe a éolienne. mais autant lui faire fabriquer de l'électricité. Il faut une force énorme pour compresser de l'air a 200 bars.
les moteurs a air comprimés ont étés remplacés dans les mines par l'électricité, bien plus simple.
l'énergie cinétique des gyrobus circulants a yverdon, c'était aussi une idée géniale, mise en place puis abandonnées pour cause de mauvais rendement. L'énergie qu'on lui injectait était très mal récupérée.  Le moteur strirling aussi c'est génial. mais si tous ces moyens ont étés abandonnés, ce n'est pas a cause des lobbies. L'industrie est prête a te vendre ce que tu est prêt a acheter. personne ne va rien bloquer du moment qu'il y a quelque chose a vendre. Monsieur Nègre a vendu du rêve a des utopistes, nous. C'est aussi un marché.  
note que les moteurs stirlings sont montés dans des chaudières modernes comme wiessmann, afin de récupérer les pertes et augmenter le rendement calculé. https://www.microgen-engine.com/news-information/videos/ et aucun lobi ne bloque ca.

Je l'ai lu attentivement et ça conforte bien que le format voiture est totalement inapproprié pour une éventuelle utilisation de l'air comprimé. Beaucoup des problèmes présentés sont largement aggravés par le dimensionnement voiture de leur système :
- le problème de givrage dépends de la vitesse de décompression, qui est beaucoup plus importante dans le cas d'une voiture vu la puissance demandée pour déplacer ce poids. Dans le cas d'un petit moteur, il y a pas le problème de rajout d'une source d'énergie supplémentaire réchauffer l'air d sortie (cf prototype de l'airbike)
- le problèmes de fuite d'air dépends aussi de la taille du moteur qui peu être largement réduit sur un véhicule beaucoup plus léger

Pour les calculs de base, je prends la formule adiabatique (pire des cas sans compensation de la chute de température lors de la décompression) qui donne l'énergie contenu dans une bouteille sous pression :
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_pneumatique#Autres_m%C3%A9thodes_d'estimation
E = (i / 2) * P * V
avec  i = 5 pour un gaz diatomique (O2 ou N2)
P = pression en N / m2
V = volume en m3
et j'obtiens qu'une bouteille de plongée en carbone de 10.9kg contenant 12l (11l utile soit 0.011m3) à 300 bar (30 000 000 N/m2) contient 825 000 Joules soit 229,2w.h d'énergie avec une détente adiabatique ce qui nous donne pour le système bouteille 21 W.h / kg.

pour l'énergie mécanique effective, dans le cas d'un moteur électrique (je part sur une efficacité de 75% en moyenne), en partant sur le chiffre d'un vélo très lourd consommant 8 W.h (élec) / km en utilisation ville, on obtient 6 W.h (méca) / km

Avec un moteur pneumatique médiocre (40% de rendement), on obtiens une valeur de 8,4 W.h (méca) / kg
Donc avec notre bouteille d'air de 11kg contiens 92.4 W.h (méca), et permet 92,4 / 6 = 15,4 km d'autonomie

Je suis conscient qu'une batterie électrique fait au moins 20x mieux et c'est pour ça que je parle de vecteur à faible énergie avec de nombreuses stations d'échange de bouteille qui stockeraient l'énergie solaire principalement sous forme d'air compressé (compression quai isotherme dans ce cas là car refroidissement atmosphérique possible sur une installation fixe de faible puissance). Pensé dans un système plus global, avec des besoins de déplacement quotidien faible (ce qui est le cas de la plus grande partie des citadins), la plus faible empreinte écologique de cette assistance mécanique et la possibilité d'une fabrication locale de ses composants (vs usine de semi conducteur de pointe, minerais rares, etc..) se discute si ce genre de véhicule est fabriqué en très grand nombre.

Je verrais l'utilisation de l'air comprimé dans un pays ou l'énergie n'est pas accessible. pas de réseau électrique et ou le carburant et hors de prix alors que l'énergie musculaire est disponible et bon marché.  Ou alors a la sortie d'un fitness, ou un fitness couplé a un atelier. La décompression de l'air pourrait servir a l'air conditionné. mais pour compresser de l'air il faut énormément de coups de pédales, très durs.   En comparaison un taxivelo est bien plus rentable.   et même une génératrice a pédale serait plus efficace et plus simple.

sérieusement, si le moteur a air avait une quelconque efficacité il serait resté dans les mines.
On devrait chercher dans des solutions aux quelles personne n'a pensé. quand strirling a inventé son moteur, il a été breveté, mais personne n'a compris comment il marchait, puis il a été mis dans une caisse et aux archives. c'est 50 ans plus tard qu'un fonctionnaire s'y est penché et a compris.  Actuellement il est utilisé dans des fonctions bien précises, aucun lobbi ne l'empêche. Il n'est pas utilisable pour la mobilité.
Si vous voulez un moteur propre, changez de carburant. l'essence alkylène est bien plus propre que la sans plomb 85. qui contient du mtba, le premier responsable de la pollution des eaux. Cette essence est utilisée dans les petits moteurs de tondeuses et autres tronçonneuses, elle est obligatoires dans les services parc et jardins des villes en suisse. Rien n'empêche de l'utiliser dans les voitures, juste qu'elle coute 4 euros le litre. sans taxes, en ventre aux rayons jardinerie.
Ou alors le gazogène de gaston.
ou l pyrolyse du plastique. c'est simple a faire, mais si ca règle le problème du recyclage des plastiques, c'est plutôt polluant.

@claymore Euh tu parles de voiture, mais l'Airpod est une voiturette de 350 kg, dont le petit moteur de 435cm³ ne développe que 7 kW (sur papier).
Avec un plus petit moteur, les fuites seront moindres dans l'absolu, mais pas proportionnellement.

Ton calcul part du principe que l'on peut utiliser tout l'air contenu dans la bouteille, or le moteur a besoin d'une certaine pression pour fonctionner sinon le débit d'air sera trop faible pour assurer une puissance constante indépendamment de la pression de la bouteille. L'autonomie sera donc bien moindre dans la réalité et le moteur à air perd dès lors tout son "intérêt"...

Quitte à rouler avec un système d'assistance qui pèse un âne mort, je préfère encore rouler avec un vélo électrique alimenté par une batterie au sel, plus écologique, dont la densité énergétique est de 100 Wh/kg. De par leur faible densité énergétique (mais bien supérieure à celle de l'air comprimé) ces batteries ne sont utilisées que dans des installations domestiques.

Les batteries au Sodium, je les attends avec impatience.
Enfin une fois le coût de fabrication raisonnable il semble être une très belle alternative écologique face au lithium.

Et je viens de voir que ça commence a être mis sur le marché

Le système d'air comprimé, malheureusement, ne pourras pas rivaliser. Trop de nouveautés et surtout un rendement globale...

oui ce n'est effectivement pas le poids d'une voiture standard mais ça reste quand même 7x plus que la cible haute a 50kg. Et le moteur de 7kW, c'est toujours 10x plus que la puissance courante sur un véhicule très léger.

Samural a écrit:

Ton calcul part du principe que l'on peut utiliser tout l'air contenu dans la bouteille, or le moteur a besoin d'une certaine pression pour fonctionner sinon le débit d'air sera trop faible pour assurer une puissance constante indépendamment de la pression de la bouteille. L'autonomie sera donc bien moindre dans la réalité et le moteur à air perd dès lors tout son "intérêt"...

Je l'ai pris en compte car mon calcul part du principe qu'il y a 11l utile sur 12l, mais si tu as une valeur plus juste je veux bien que tu me la donne

Je me renseignerai sur la batterie au sel, j'avais aussi vu la batterie au zinc en poudre avec possibilité d'échanger la "poudre usagée" pour la régénérer autre part, intéressant. Mais comme le sujet est l'air comprimé, c'est stimulant intellectuellement de se prêter au jeux des "possibles" en imaginant un autre paradigme

Quelque nouvelles de MDI, si l'Airpod n'est toujours pas en production, MDI a tout de même réussi à fourguer 6 petits trains touristiques à moteur à air comprimé à l'Expo de Dubai: https://www.ouest-france.fr/nouvelle-aquitaine/cerizay-79140/cerizay-avec-mdi-cartol-signe-une-premiere-mondiale-dans-la-propulsion-a-air-comprime





En soi, cela ne prouve en rien la pertinence de cette solution: les véhicules à air comprimé existent depuis longtemps, et ce petit train roule à allure sénatoriale, sans que l'on ne connaisse ni son autonomie, ni sa consommation.

Dans le même genre, ce midi sur France Inter, dans "Carnets de campagne", on a parlé d'une fablab qui avait, entre autre comme réalisation, le projet d'un inventeur qui va créer une roue de vélo qui récupère l'énergie des secousses...
Bon, c'est pas nouveau, mais ça ne marche pas non plus.

olivier26 a écrit:

Dans le même genre, ce midi sur France Inter, dans "Carnets de campagne", on a parlé d'une fablab qui avait, entre autre comme réalisation, le projet d'un inventeur qui va créer une roue de vélo qui récupère l'énergie des secousses...
Bon, c'est pas nouveau, mais ça ne marche pas non plus.

Y 'en a qu'ont essayé, ils ont eu des problèmes!

Quoique...

Il y aurait "des commandes en attente"