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時速80キロで走ることができます。また航続距離は150~200kmとのこと。http://gigazine.net/news/20120827-airpod/ [gigazine.net] 175 リットルの20気圧の空気でそんなに動ける物なのか?!ちなみにAirPodはインドのTata Motorsによってライセンスが取得。
以前の記事 [slashdot.jp]では350気圧という話だったようですが、実用化に当たって下げたのでしょうかね。それにしては航続距離は変わらないようだし、そもそも350気圧と20気圧ではえらく違うような。
1m3のタンクに350m3の空気を押し込むと、単純計算で∫101300s ds =6.2GJ。タンクは0.175m3なので6.2*0.175=1.1GJ。ガソリン(発熱量35MJ/L)の31L相当。ただし、熱機関の効率などを考えると、80リットル程度に相当するか。結構なエネルギー密度に驚き。
一方、エネルギー密度は気圧の2乗で効くため、20気圧だとこの300分の1の、270ミリリットル相当になり、実用的ではないです。
ただし、熱機関の効率などを考えると、80リットル程度に相当するか。
圧縮空気のほうも、たぶんフルには仕事を取り出せないかと。
にしても、この密度だとやっぱり事故が怖いですね。ガソリンはじわじわ燃えて(主に)熱による被害があるのに対して、圧縮空気のほうは圧力容器が壊れると瞬間的に全エネルギーが解放されるので火薬と変わらない。
断熱圧縮の場合、TV γ-1=const.の法則があるので、300Kから窒素が液化する77Kまで冷却するまでに体積は8倍程度にしかなりません。とはいえ、膨張の最初は350気圧で押し出してくるので木っ端微塵になることは避けられないでしょうね。
# 2220000のACさんと、答えが30倍も違ってしまった。計算ミスしてなければいいんだけど。
圧縮空気自動車系は,出来るだけ等温圧縮・等温膨張になるように設計してます.#エネルギー効率向上のため.
MDIの試作自動車も,
タンクからピストン内に空気を噴射↓ピストン内で十分熱交換を行い,外気温に近い温度に↓高圧空気にピストンが押されて動く
という動作になっていた覚えが.
そのため#2220000 [srad.jp]のコメントのように,等温過程で扱う方が良いのではないかと.
2220000のACです。一応式を書いてみます。
等温可逆過程でn molの気体が体積V1から体積V2まで膨張する際にする仕事
W = ∫PdV (V = V1 → V2)
P=nRT/Vだから
W = nRT∫1/V dV = nRTln(V2/V1)
今回の場合、充填時を175L・350気圧とすれば
nRT = PV = 0.175[m3]·350*101325[N/m2]= 6.2[MJ]
V2 = 350V1∴ln(V2/V1) = 5.86
よって気体がする仕事
W = nRTln(V2/V1) = 6.2[MJ]*5.86 = 36 [MJ]
になるような気がするのですが。
>答えが30倍も違ってしまった。
はい、その2220000のACです。こちらは断熱圧縮では無く、等温圧縮で考えています。そのため取り出せるエネルギーは小さくなってます。(押し込むエネルギーも小さくなるけど)
実際は断熱系に近いのか等温系に近いのかは何とも言えないところですが、空気つめてからある程度時間をおけば冷えてるんじゃ無いか?(そんなに空気タンクの断熱をよく作ってないんじゃ無いか?)という仮定で等温で扱いました。200km走るってんなら時間も結構かかるでしょうし、外界との熱のやりとりも結構あるんじゃ無いかなと。
あれ?断熱の方がエネルギーが小さいのでは?ここで言ってるのはどちらも圧縮後の体積と圧力が175L, 35MPaで等しく、断熱なら温度が高く、等温なら室温のまま、つまり断熱の方が質量が小さいという仮定では?ってことで 検算@Wolfram|Alpha [wolframalpha.com] あってますね。
ちなみに断熱圧縮は
効率とか配管系統どうなってるんだろう?と気になって本家見てみたら、 http://en.wikipedia.org/wiki/Compressed_air_car [wikipedia.org] なんだあるじゃん。30MPaってあるけど。
エネルギー密度の項みると、やっぱりですよね〜(棒)という感じです。あと、高圧の配管伸ばしてたら色々危ないよなどうするんだろう?って思ったら単純にレギュレータ入れてるんですね...まあそうですよね...
20気圧ってそれかな?とか思いつつ計算したら、18.3MJ [wolframalpha.com]だって。
で、ここまで誰も指摘してないようだが、その圧縮空気を得るためのエネルギーはどこから?それはほんとにガソリンより安いのか?
> 1 キロ当たりたったの 1 セントとガソリンだとリッター100円だとして、1リッターで最近の低燃費の車だと20キロくらい走るのか?そーすると1セント==0.8円としてガソリンの6倍の低燃費?すげー眉唾。
そうするとエネルギーの値段としては変わらないと?だとすると圧縮空気のメリットはどこにあるんだろ?原理的にガソリンエンジン車より軽く作れるとか?(ガソリンエンジン車でも最近話題になってる1人~2人乗りの超小型車とかあるようだが)
エネルギー源が化石燃料に拘束されなくて済む、ということでは?EV同様、元のエネルギー源は原発でも火力発電でも風力でも太陽光でも良くなる、というのは現在の社会情勢から見て望ましいことでしょう。
20気圧ってのは何かの間違いな気がする。単純計算(等温膨張)で、175Lのタンク&以前言われていた350気圧で計算すると、膨張しきるまでに放出されるエネルギーが大雑把に36MJ(のはず)。ガソリンの燃焼熱は35MJ/Lぐらいだから、ガソリン1L分を燃焼させたのと同等のエネルギーが出てくる。
内燃機関は熱効率が低い(4-50%ぐらいだっけ?)けど、それを考慮に入れて(そして圧縮空気側の効率を100%として)もガソリン2L相当。もちろんガソリン車に比べエンジンの部分は軽く出来るし、計画では車体を通常の自動車の1/5程度に軽量化する予定になっていたはずだからガソリン2L分と考えても200km(はともかくとして、100kmぐらい)は走れるかも知れない。
でもこれはあくまでも350気圧の場合の話。もしこれを20気圧で実現しようとしたら、蓄えられるエネルギーは3%弱にまで落ちてしまう。つまりガソリンの熱エネルギー換算で30ml。こんなもんで100kmだの200kmだのを走るのはどう考えても無理。
電気系はどうしてるのでしょうか。バッテリー+発電機積んでる?エアコンは?(多分無いのでは。。。)また、加速は?(ミッションはどうなってるんだろう)Leafみたいな電気自動車と比べて欠点は?面白楽しみですね。
エアコンはなくとも、バッテリーと発電機は従来車と同等以上のがついてると思われます。だってそれがないと、いざというときに空気補給する「モーター」とやらが動かない。
>エアコンは?(多分無いのでは。。。)
そこで、配管を廻して運転手の顔の傍にノズルを付けて、新鮮なエアーを吹き付けるですよ。適度にミストを混ぜれば完璧っす。
エンジン利用の車と逆で熱源がないから、冬に寒くてしかも改善策が大変かもしれない。
圧縮空気を送るだけで氷点下の冷風を生成するこんなモノ [kogi.co.jp]があるんで、冷房は案外何とかなっちゃうかも。効率悪そうだしうるさいだろうけど。
20気圧ってのはどこから出てきたの?MDIのページでは変わらず350気圧になってるみたいだけど。(更新してないだけかもしれんけど)
空気が175リットル・20気圧だとガソリン約24リットル分の気化後の体積があるからね。ただ、気圧が数気圧になるまで同じ推進力を出せればですが・・・逆に、推奨残存気圧があるならそれを下回ってハザードをたきながらよっこらよっこらエアーストップまで行く車が目に浮かびますw
対処・たのむ、オラに空気を分けてくれ。・ワイパー横のホースを出して一生懸命息を吹き込みながら進む。
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海軍に入るくらいなら海賊になった方がいい -- Steven Paul Jobs
航続距離は150~200km (スコア:2, 参考になる)
時速80キロで走ることができます。
また航続距離は150~200kmとのこと。
http://gigazine.net/news/20120827-airpod/ [gigazine.net]
175 リットルの20気圧の空気でそんなに動ける物なのか?!
ちなみにAirPodはインドのTata Motorsによってライセンスが取得。
Re:航続距離は150~200km (スコア:2)
以前の記事 [slashdot.jp]では350気圧という話だったようですが、実用化に当たって下げたのでしょうかね。それにしては航続距離は変わらないようだし、そもそも350気圧と20気圧ではえらく違うような。
Re: (スコア:0)
1m3のタンクに350m3の空気を押し込むと、単純計算で
∫101300s ds =6.2GJ。
タンクは0.175m3なので6.2*0.175=1.1GJ。
ガソリン(発熱量35MJ/L)の31L相当。
ただし、熱機関の効率などを考えると、80リットル程度に相当するか。
結構なエネルギー密度に驚き。
一方、エネルギー密度は気圧の2乗で効くため、
20気圧だとこの300分の1の、270ミリリットル相当になり、
実用的ではないです。
Re:航続距離は150~200km (スコア:2)
圧縮空気のほうも、たぶんフルには仕事を取り出せないかと。
にしても、この密度だとやっぱり事故が怖いですね。ガソリンはじわじわ燃えて(主に)熱による被害があるのに対して、圧縮空気のほうは圧力容器が壊れると瞬間的に全エネルギーが解放されるので火薬と変わらない。
Re: (スコア:0)
断熱圧縮の場合、
TV γ-1=const.
の法則があるので、300Kから窒素が液化する77Kまで冷却するまでに
体積は8倍程度にしかなりません。
とはいえ、膨張の最初は350気圧で押し出してくるので
木っ端微塵になることは避けられないでしょうね。
# 2220000のACさんと、答えが30倍も違ってしまった。計算ミスしてなければいいんだけど。
Re:航続距離は150~200km (スコア:2)
圧縮空気自動車系は,出来るだけ等温圧縮・等温膨張になるように設計してます.
#エネルギー効率向上のため.
MDIの試作自動車も,
タンクからピストン内に空気を噴射
↓
ピストン内で十分熱交換を行い,外気温に近い温度に
↓
高圧空気にピストンが押されて動く
という動作になっていた覚えが.
そのため#2220000 [srad.jp]のコメントのように,等温過程で扱う方が良いのではないかと.
Re: (スコア:0)
#2219997のガソリン相当量を計算したほうは等温圧縮で、
内圧が101300[Pa/atm]*s[atm]*ds[m3]を0~350[atm]まで積分しています。
一方、#2220034のほうは、その親コメで「事故で瞬間的に」としているので、
断熱膨張として扱っています。 なので、間違いではないと思います。
Re:航続距離は150~200km (スコア:1)
2220000のACです。
一応式を書いてみます。
等温可逆過程でn molの気体が体積V1から体積V2まで膨張する際にする仕事
W = ∫PdV (V = V1 → V2)
P=nRT/Vだから
W = nRT∫1/V dV
= nRTln(V2/V1)
今回の場合、充填時を175L・350気圧とすれば
nRT = PV = 0.175[m3]·350*101325[N/m2]
= 6.2[MJ]
V2 = 350V1
∴ln(V2/V1) = 5.86
よって気体がする仕事
W = nRTln(V2/V1)
= 6.2[MJ]*5.86
= 36 [MJ]
になるような気がするのですが。
Re:航続距離は150~200km (スコア:1)
計算、間違えたみたい(てへぺろ)
最初の式(E=∫101300s ds)が、圧縮に費やすエネルギーについて過大評価していました。
ガソリン31リットル相当、てのがちょっと大きすぎるかな、とは思っていたのですが。
にしても、ガソリン1L(内燃機関効率を考えても2L)相当かぁ。
2L分のエネルギーを消費するたびにスタンドに、というのは
買い物用途以外の何にも思いつかない。
2220000さん、式を示していただいたおかげで一つかしこくなりました。
Re: (スコア:0)
>答えが30倍も違ってしまった。
はい、その2220000のACです。
こちらは断熱圧縮では無く、等温圧縮で考えています。そのため取り出せるエネルギーは小さくなってます。
(押し込むエネルギーも小さくなるけど)
実際は断熱系に近いのか等温系に近いのかは何とも言えないところですが、空気つめてからある程度時間をおけば冷えてるんじゃ無いか?(そんなに空気タンクの断熱をよく作ってないんじゃ無いか?)という仮定で等温で扱いました。
200km走るってんなら時間も結構かかるでしょうし、外界との熱のやりとりも結構あるんじゃ無いかなと。
Re: (スコア:0)
あれ?断熱の方がエネルギーが小さいのでは?
ここで言ってるのはどちらも圧縮後の体積と圧力が175L, 35MPaで等しく、断熱なら温度が高く、等温なら室温のまま、つまり断熱の方が質量が小さいという仮定では?
ってことで 検算@Wolfram|Alpha [wolframalpha.com]
あってますね。
ちなみに断熱圧縮は
Re: (スコア:0)
効率とか配管系統どうなってるんだろう?と気になって本家見てみたら、
http://en.wikipedia.org/wiki/Compressed_air_car [wikipedia.org]
なんだあるじゃん。30MPaってあるけど。
エネルギー密度の項みると、やっぱりですよね〜(棒)という感じです。
あと、高圧の配管伸ばしてたら色々危ないよなどうするんだろう?って思ったら
単純にレギュレータ入れてるんですね...まあそうですよね...
20気圧ってそれかな?とか思いつつ計算したら、18.3MJ [wolframalpha.com]だって。
Re: (スコア:0)
で、ここまで誰も指摘してないようだが、
その圧縮空気を得るためのエネルギーはどこから?
それはほんとにガソリンより安いのか?
> 1 キロ当たりたったの 1 セントと
ガソリンだとリッター100円だとして、1リッターで
最近の低燃費の車だと20キロくらい走るのか?
そーすると1セント==0.8円として
ガソリンの6倍の低燃費?
すげー眉唾。
Re:航続距離は150~200km (スコア:2)
空気さえあれば車体に搭載されたモーターでいつでも圧縮空気が作れるなんて、まるで永久機関みたいだ。
そのモーターを動力にしたらガソリンも空気もいらないのでさらにすてきかも。
モーターとは装置の名前ではなくて無限力のことなのかもしれない。
Re:航続距離は150~200km (スコア:1)
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
そうするとエネルギーの値段としては変わらないと?
だとすると圧縮空気のメリットはどこにあるんだろ?
原理的にガソリンエンジン車より軽く作れるとか?
(ガソリンエンジン車でも最近話題になってる1人~2人乗りの超小型車とかあるようだが)
Re: (スコア:0)
エネルギー源が化石燃料に拘束されなくて済む、ということでは?
EV同様、元のエネルギー源は原発でも火力発電でも風力でも太陽光でも良くなる、というのは現在の社会情勢から見て望ましいことでしょう。
20気圧なら無理 (スコア:1)
20気圧ってのは何かの間違いな気がする。
単純計算(等温膨張)で、175Lのタンク&以前言われていた350気圧で計算すると、膨張しきるまでに放出されるエネルギーが大雑把に36MJ(のはず)。
ガソリンの燃焼熱は35MJ/Lぐらいだから、ガソリン1L分を燃焼させたのと同等のエネルギーが出てくる。
内燃機関は熱効率が低い(4-50%ぐらいだっけ?)けど、それを考慮に入れて(そして圧縮空気側の効率を100%として)もガソリン2L相当。
もちろんガソリン車に比べエンジンの部分は軽く出来るし、計画では車体を通常の自動車の1/5程度に軽量化する予定になっていたはずだからガソリン2L分と考えても200km(はともかくとして、100kmぐらい)は走れるかも知れない。
でもこれはあくまでも350気圧の場合の話。
もしこれを20気圧で実現しようとしたら、蓄えられるエネルギーは3%弱にまで落ちてしまう。
つまりガソリンの熱エネルギー換算で30ml。
こんなもんで100kmだの200kmだのを走るのはどう考えても無理。
Re: (スコア:0)
電気系はどうしてるのでしょうか。
バッテリー+発電機積んでる?
エアコンは?(多分無いのでは。。。)
また、加速は?(ミッションはどうなってるんだろう)
Leafみたいな電気自動車と比べて欠点は?
面白楽しみですね。
Re:航続距離は150~200km (スコア:1)
エアコンはなくとも、バッテリーと発電機は従来車と同等以上のがついてると思われます。
だってそれがないと、いざというときに空気補給する「モーター」とやらが動かない。
Re: (スコア:0)
>エアコンは?(多分無いのでは。。。)
そこで、配管を廻して運転手の顔の傍にノズルを付けて、新鮮なエアーを吹き付けるですよ。
適度にミストを混ぜれば完璧っす。
エンジン利用の車と逆で熱源がないから、冬に寒くてしかも改善策が大変かもしれない。
Re: (スコア:0)
圧縮空気を送るだけで氷点下の冷風を生成するこんなモノ [kogi.co.jp]があるんで、冷房は案外何とかなっちゃうかも。
効率悪そうだしうるさいだろうけど。
Re: (スコア:0)
20気圧ってのはどこから出てきたの?
MDIのページでは変わらず350気圧になってるみたいだけど。
(更新してないだけかもしれんけど)
Re:航続距離は150~200km (スコア:1)
Re: (スコア:0)
空気が175リットル・20気圧だとガソリン約24リットル分の気化後の体積があるからね。
ただ、気圧が数気圧になるまで同じ推進力を出せればですが・・・
逆に、推奨残存気圧があるならそれを下回ってハザードをたきながら
よっこらよっこらエアーストップまで行く車が目に浮かびますw
対処
・たのむ、オラに空気を分けてくれ。
・ワイパー横のホースを出して一生懸命息を吹き込みながら進む。