Integraal Project Ontwerpen 2009/2010  
Opdracht Inleiding Nieuws Sponsors


De “Air-Ped” zelf is een bijzonder type autoped®. In Nederland staat deze meer bekend als de step. We moeten een heel eind terug in de tijd om de geschiedenis van de autoped op te pakken. In 1918 kwam de autoped motor scooter op de markt. Deze gemotoriseerde autoped (auto – zelf werkend, ped is Latijns voor voet) werd gebruikt door postbodes. Met een 4-takt verbrandingsmotor kon de autoped snelheden 45 km/uur halen, en dat in 1918 (http://americanhistory.si.edu/onthemove/collection/object_307.html)
 
De bij ons meer bekende step is wat vormgeving betreft gelijk aan de autoped, maar wordt voortbewogen door met de voet af te zetten. Kenmerkend aan de step en de autoped is het plateau waarop de voet(en) worden neergezet. De autoped wordt beschouwd als de eerste motor scooter, die ook zo’n plateau heeft om de voeten op te laten rusten.
Momenteel is de zogenaamde Go-Ped® tamelijk populair in Amerika ( www.goped.com ). De Go-Ped ® is een wat kleinere lichtgewicht uitvoering van de autoped uit 1918, vaak eveneens uitgevoerd met een verbrandingsmotor maar ook verkrijgbaar met een elektromotor. Om het comfort te verhogen zijn er Go Peds die zijn uitgevoerd met een zadel, waardoor het comfort vergelijkbaar is met een elektrische fiets.  

De “Air-Ped” is een bijzondere uitvoering van de “Go-Ped”, die niet aangedreven wordt met een verbrandingsmotor of elektromotor, maar door middel van een persluchtmotor of perslucht gedreven mechanisme. We weten uit het vorige project dat een persluchtmotor 75% kleiner is dan een elektromotor met hetzelfde vermogen, dat een accu veel meer milieu belastend is dan een persluchtvat en dat een persluchtvat van 5 liter in minder dan 5 minuten op druk kan worden gebracht. Genoeg voordelen om dit type aandrijving voor deze toepassing verder te ontwikkelen en te testen.

Voor de te ontwerpen “Air-Ped” worden persluchtflessen van 5 liter beschikbaar gesteld. Deze flessen zijn afkomstig uit de duiksport, waar deze flessen gevuld worden tot 300 bar (30 MPa). Hiermee bevat een persluchtfles in principe voldoende energie om een Air Ped met een gemiddelde snelheid van 20 km/uur meer dan 30 km af te laten laten leggen.


Rijden op lucht, gebakken lucht?

Het rendement van een grote elektromotor is circa 90%, van een dieselmotor 40% en van een benzine motor 25%. In de rendementsberekening van een elektromotor is nog geen rekening gehouden met het rendement om uit een fossiele brandstof elektriciteit op te wekken. Het rendement van een kolencentrale is circa 40%, van een gascentrale 45%. Dit betekent dat de elektromotor uiteindelijk een rendement heeft van 0.45 0.9 = 40%, niet meer dan de dieselmotor. De brandstof voor de dieselmotor is immers de fossiele brandstof die rechtstreeks de motor in gaat.

Het hangt dus af van de manier waarop elektriciteit gewonnen wordt of een elektromotor gunstiger of juist ongunstiger is dan een dieselmotor. Vandaar dat je in Noorwegen veel elektrische aandrijvingen tegenkomt. In Duitsland wordt veel elektrische energie opgewekt uit bruinkool en is de dieselmotor dus een goede optie.

Hoe zit dit met lucht? Een luchtmotor en een luchtcompressor verschillen niet veel. Drijf je de uitgaande as van de luchtmotor aan dan wordt de lucht gecomprimeerd en heb je een compressor waarmee de druk omhoog gebracht wordt. De luchtdruk kan vervolgens weer worden gebruikt om de luchtmotor aan te drijven.

Net als bij het opwekken van elektriciteit is het in principe mogelijk lucht op een milieuvriendelijke manier samen te persen. De lucht die in de motor expandeert zal de motor sterk laten afkoelen en de warmte uitwisseling met de omgeving is gunstig om een hoger rendement te realiseren. In India, waar persluchtmotoren al worden toegepast in kleine voertuigen wordt deze warmte uitwisseling gunstig benut voor de airco, de airco kost dan geen energie maar zorgt zelfs voor een hoger rendement van de motor. Zie voor meer informatie in google met de zoekterm "airpod"

De Airpod zou maximaal 70 tot 80 km/uur halen en circa 200 kilometer kunnen rijden op een 175 liter drukvat (100% CO2 neutraal). De tank is in minder dan 2 minuten vol, energiekosten per 200 kilometer slechts 1 euro. Zie de volgende link voor meer informatie.