早在19世紀,法國科幻小說家就曾描繪過這樣一幅情景以空氣作動力的汽車奔馳在街道上。如今,這個夢想已經有了實現的希望及可能。於2002年10月巴黎國際汽車展覽會上,一種不需要用燃油,而用壓縮空氣推動引擎的小型汽車城市之貓「City cat」引人矚目,並赫然與最新款賽車並列會場。

「City cat」的創造者環境保護人士Guy Negre在80年代從事飛機及一級方程式賽車的引擎設計,並曾獲得IFEP(French Petroleum Institute)的獎。1991年,Guy Negre設計出汽油及壓縮空氣併用的雙能源引擎(Bi-energy engine),獲得投資者的投資,在Luxembourg, French成立法國公司MDI (Moteur Development International),並開始投入「氣車」-單能源壓縮空氣引擎(mono-energy compressed-air engine)的創新發明,發展出可商業化,且是環保人士和經濟學家心目中的理想汽車。MDI在2002年建造第一座製造車廠進行量產,其研發部門雖僅有60多名工程師,但與動輒上千人的大型車廠相較,其獨步全球的設計理念並不落人後,在120多國具有30種左右的專利。在Guy Negre所設計的空氣車中,冷空氣在纖維容器儲槽中進行壓縮,加熱後送入到活塞引擎的汽缸中來驅動車輛,無氧化燃燒反應,不會造成任何污染。


空氣車簡介


空氣車最高時速約110公里,平均每加一次空氣可行駛200公里或10小時,適合短途客運和貨運。車上具有4個總容量90升的壓縮空氣缸,可儲存90立方米的空氣。為避免引擎損害,空氣須先經濾除塵粒雜質後注入引擎,故可清淨都市的空氣。就環保的角度思考,空氣車不啻為在都會區中之移動空氣濾淨器。

空氣車「加氣」過程簡易,可在家中將車上的壓縮機接上家用電源(220V),4小時後即可充滿空氣,亦可至特定的「加氣站」(air station)以快速加氣技術,在3分鐘內完成氣缸充氣,每次加氣成本在2美元以下。為減輕車重,提昇車速,車身和車架分別採用強化玻璃纖維和鋁管結構,並捨棄許多的電纜,將全車包括車燈或音響系統等電力系統,以單一供應電力的電纜線路串連,並利用無線電波來控制電子系統,使電線重量大幅減少20公斤左右,再加上其他的減重設計,故該公司已經在市場上推出的空氣車系列,如taxi, van, pick-up truck或family car等四款車種重量僅約700公斤(售價8,000~10,000美元)。

空氣車的壓縮空氣引擎和傳統的汽油引擎相較,最大區別在於傳統引擎是通過汽油和空氣混合燃燒釋放的能量提供動力,空氣車則是通過氣體的壓縮和膨脹來推動引擎。壓縮空氣缸的氣壓很高,因採用玻璃纖維氣缸,一旦發生意外或車禍,氣缸只會沿直線裂開,貯存的壓縮空氣會「撲」地一聲排出,無爆炸之虞。空氣車行駛的路程取決於速度,以50 km/h行駛可以超過300 km,以100 km/h行駛的話大約三分之一即100公里左右而已。在充足空氣狀態下可低速行駛10個小時左右,故其設計已經可以滿足都會區內通勤距離在每日60km的80%的駕駛人之需求。


空氣車的工作原理
 

壓縮空氣儲存在一個纖維容器內,利用其壓力來推動發動機的活塞。在整個過程中,不需要燃燒,無有害氣體的排放問題,不會對環境造成污染。不需燃燒,故意謂發動機不需要耐高溫和高壓,可大幅降低成本,且因使用空氣,潤滑油每50,000公里才須更換一次。MDI引擎工作循環 (The cycle of the MDI cycle)壓縮階段:在引擎中,經由活塞壓縮大氣空氣至 20 Bar,且在此過程中會增溫至400℃。空氣注入階段:當活塞停下時,儲氣槽會把同環境溫度的壓縮空氣注入氣鋼。擴張階段:注入的空氣導致快速的壓縮和擴張來推動活塞反覆動作,推動曲軸提供動力給引擎。


結語


世界各國對環境保護觀念日益重視,不斷研究如何降低污染,如空氣車、生質(Biomass)柴油車或燃料電池車等,皆以改善人類全體的生活環境為目的。有關空氣車的研究已逾十年,法國及西班牙等歐美國家亦紛紛投入研究,希望能儘早突破目前不足的地方如行駛距離、速度、加氣時間的縮短等等,使大眾更能接受,才能將空氣車推廣普及,降低空氣污染。目前,西班牙已提出16,000台空氣車的訂單,瑞士、澳大利亞、荷蘭、南非、紐西蘭和馬來西亞等國亦對空氣車表示有興趣,未來會有更多國家引進空氣車。另由空氣車之衍生應用將擴及至航運等載具之多元應用研究。

總而言之,空氣車的開發能讓大眾繼續享受汽車帶來的便利,而不用再擔心環境污染。希望未來幾年內能看到這種汽車在台灣及全世界的道路中穿梭自如。


資料來源:環保概念車空氣車(THE AIR CAR) @行政院環境保護署
             印度:空氣動力汽車我們實現啦! @癮科技
參考文獻:
「The air car (lifestyle ecology economy)」, MDI (Moteur Development International)

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哇喔~比油電混合車還令人振奮的發明!
不只零污染,還等同開了台"移動式的大型空氣濾淨器"出門
光想就覺得很有意義

而且售價折合台幣不過在280,000-350,000之間
我想是很合算的價錢

期待印度Tata汽車對此車款持續的改良與日後台灣的引進:)

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