空氣動力引擎車

空氣動力引擎車

STEM 教育中經常提及要同學認識和探索可再生能源。過往學生們都是透過書本、互聯網或參觀等才會認識到,但原來從玩具中也能夠體現得到,而且不需用電,亦不需用摩打,只是運用了空氣力學的空氣動力引擎車。

現代汽車中的引擎產生動力原理就是透過空氣的壓縮,再配合燃燒燃料使空氣膨脹而產生大量動力推動活塞移動。

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空氣引擎是利用汽車外的空氣壓縮至車內,透過釋放所壓縮的空氣時膨脹所產生的壓力。釋放壓力能推動汽缸的活塞活動,這樣就不需使用燃料,沒有有害氣體的排放,那就不會產生污染物。

空氣引擎是利用汽車外的空氣壓縮至車內,透過釋放所壓縮的空氣時膨脹所產生的壓力。釋放壓力能推動汽缸的活塞活動,這樣就不需使用燃料,沒有有害氣體的排放,那就不會產生污染物。

為何空氣能壓縮?

空氣能進行壓縮是因為空氣有彈性,在任何物質上施加力量時,物質的形狀或體積會因而改變。若果把施加力除去,物質會回復原來的形狀或體積,這個現象反應稱為「彈性」。

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密閉的環境中對空氣施加力量,會令空氣收縮,但除去所施加的力量,空氣會回復原來的狀態,可見空氣是有彈性的。汽車上的輪胎中就是充滿著空氣,輪胎內的空氣能夠支撐又大又重的車身。各種充氣的球類運動,例如:足球、籃球、排球等,也同時運用了空氣的彈性。

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各種充氣的球類運動,例如:足球、籃球、排球等,也同時運用了空氣的彈性。

空氣壓縮轉換成能量

對密閉的空氣施加壓力,空氣會被壓縮,所壓縮的空氣會儲存在氣瓶內。當移除施力後,空氣會因回復原狀而釋出能量,空氣能量動力車就是應用了這個原理推動車子前進。

除了運用儲存在空氣瓶中的空氣外,車中更利用了輪軸,空氣推動輪軸中的大圍環能輕鬆地轉動中軸。再透過大齒輪驅動細齒輪,以引導細齒輪能夠高速旋轉,便能推動車輪轉動使空氣能量動力車前進。

除了運用儲存在空氣瓶中的空氣外,車中更利用了輪軸,空氣推動輪軸中的大圍環能輕鬆地轉動中軸。再透過大齒輪驅動細齒輪,以引導細齒輪能夠高速旋轉,便能推動車輪轉動使空氣能量動力車前進。

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車上裝有氣壓錶,內置有彈簧及指針,當加入空氣時,壓縮的空氣走入空氣瓶的同時,在分流器中同時推動氣壓錶的指針連桿令指針移動並指示氣壓位置,彈簧會反方向把指針推回原來的位置。

車上裝有氣壓錶,內置有彈簧及指針,當加入空氣時,壓縮的空氣走入空氣瓶的同時,在分流器中推動氣壓錶的指針連桿令指針移動並指示氣壓位置,彈簧會反方向把指針推回原來的位置。

車輪所必需的摩擦力

空氣動力引擎所推動的就是後方一對車輪,而前方的一對車輪只是輔助,四個車輪上的表面都設有粗糙的膠面,目的是要增加車輪表面與地面之間的摩擦力,以增加抓地能力使車身前進。

如果車輪上沒有粗糙的膠面,而是光滑的膠面,光滑的車輪與地面之間沒有摩擦力的產生,車輪就不能在另一物體表面產生滾動的力,令車子不能前進。

如果車輪上沒有粗糙的膠面,而是光滑的膠面,光滑的車輪與地面之間沒有摩擦力的產生,車輪就不能在另一物體表面產生滾動的力,令車子不能前進。

明日發展:空氣動力車

印度汽車製造商 Tata motors 和法國 MDI 公司合作研發出利用空氣作為動力的小車,叫做 AIRPOD air-powered urban vehicle ( AIRPOD 城市空氣動力車),它是利用普通的空氣,配合特殊的引擎加入壓縮氣罐,空氣通過外泵或者行車時由電動馬達進行充氣,可惜現在的最大載客量只有 3 人。

空氣是無所不在,而空氣又取之不盡,用之不竭,還有費用是完全免費。在石油燃料能源逐漸消耗殆盡之際,替代能源成為重要議題,只要對空氣能源繼續加以研究,或會有機會成為人類未來重要的可再生能源之一。

空氣是無所不在,而空氣又取之不盡,用之不竭,還有費用是完全免費。在石油燃料能源逐漸消耗殆盡之際,替代能源成為重要議題,只要對空氣能源繼續加以研究,或會有機會成為人類未來重要的可再生能源之一。