从梦想变现实:一场关于空气发动机的革命

因其明显的优点：简单、安全、经济、清洁，压缩空气发动机在 21世纪非常受欢迎。特别是汽油和柴油造成的污染加剧了我们这个时代最令人担忧的问题：气候变化。很多人可能会认为压缩空气发动机这一概念是一个新的发现，但事实上，很早之前人们就发现了它，并用它做实验。

早在17世纪，法国物理学家、数学家和发明家丹尼斯・帕潘就提出了采用压缩空气作为动力的想法。压缩空气发动机主要应用在车辆和机车方面。

首个有记载的压缩空气车辆是由来自法国莫黑的安德罗和泰西于1838年建造的。1840年7月9日，人们在测试轨道对这辆汽车进行了检测，它运行得很好，但人们对此并未做进一步探索。

未卡斯基系统，是由路易斯未卡斯基在19世纪70年明的用作以压缩空气推动路面电车的系统。未卡斯基空气发动机由一个单级的发动机构成。由于其对热力学前瞻性的应用，该系统代表了空气动力发动机方面一个非常重要的进步，通过让空气经过沸水箱，确保了空气被加热，也延长了两次添加之间的时间。

该系统于1876年在巴黎电车北线的库尔伯瓦-埃杜瓦线上进行了测试，并于1879年被引进到南特市的电车系统。这一系统似乎在南特很成功，1900年南特有94辆电车。在法国的其他城镇也建立了未卡斯基系统的电车网：维希（1895），艾克斯莱班（1896），拉罗谢尔（1899年），和圣康坦（1901）。

压缩空气动力电车也在东伦敦，旺蒂奇，克莱德谷，利物浦和切斯特进行了实验。但由于被证实操作成本过高，这些试验都没有持续很长时间。

1890年亨利・柯克・波特拥有的H.K.波特公司在匹兹堡建立了第一个压缩空气机车，这个机车在宾夕法尼亚州的一个煤矿上运行，并售出了超过400辆压缩空气机车，这些机车被应用于矿山、工厂，甚至跑在了新奥尔良街上的铁路上。在他的设计中，压缩空气被存储在两个圆筒形的箱中，它取代了蒸汽，用于驱动的活塞。这使机车在矿井巷道内进行运输不会像用煤烧锅炉那样产生烟雾或高压蒸汽的危险。

罗伯特・哈迪在1892年，发现了一个加热空气、改进发动机的新方法，而这又有助于增加机车连续作业的行驶距离。

然而，直到1898年才有了城市交通机车，它是由霍德利和奈特建造的，其原理是空气在发动机内保存的时间越长，它吸收的热量就越多，使用范围就越大。因此，他们推出了一个两级发动机。

来自美国迪凯特市77岁的路易斯・C・凯瑟成功地把他的汽油发动机改造成为一个空气压缩系统。凯瑟卸掉了整个汽油管路、气缸盖、水冷系统和自启动装置。换上了一个独特的气缸盖，并在原来的汽油罐的位置上加上一个空气压缩罐。

1926年，美国匹兹堡的李・巴顿・威廉斯发明了一种靠天然气发动的汽车，该汽车在达到每小时10英里的速度后，燃气供应被切断，用空气启动引擎，能达到每小时62英里的速度。

1934年，21岁的约翰・沃登尼尔宣布，他研制出了世界第一个无燃油汽车。根据他的设计，热空气被压进一个装有几个气缸的马达中，其中一些气缸将其下压，一些将其提升，就像在一个普通的发动机中，机轴推动进行旋转运动。但主要的区别是，这些气体穿过气缸后，压缩机使其再从另一侧再次通过气缸，产生连续循环，这种不间断运动一直持续三个月。但遗憾的是，后来他被送到一个集中营，他的无燃料汽车的想法也早已被人遗忘。

第二次世界大战后，教科书不再出现空气发动机这一说法，取而代之的是压缩空气或气动机车。

在1970年，约瑟夫・P・特罗扬在一个封闭的系统利用“封闭系统的运动比例放大”的原理设计了一个空气动力飞轮。特罗扬空气载具能够轻易连接到发电机上，成为一个无污染，功率可变的引擎。

在1970年，威拉德・杜鲁伊托在美国宾夕法尼亚州展出他的空气汽车。不过，他没有足够的资金研制压缩空气汽车。1982年他将他的发明送给了美国国家航空和宇宙航行局和美国军方。

1974年，罗素・R・布朗声称，他的引擎不仅可以靠空气运行，也可以成为其本身的动力源。他20年前在德克萨斯的炼油厂看到蒸汽泵，之后开始考虑设计空气动力引擎。

1979年，特里・米勒建议，压缩空气是能力储存的完美媒介，并研制了依靠压缩空气运行的空气汽车一号。

在1980年，卡尔・莱斯勒研制了一款能够依靠空气为动力的马达，但它需要使用一个小的电或燃气引擎来助推空气压缩机。

澳大利亚发明家德斯・ 希尔研制了一个空气压缩机，只要发动机运转就能工作，能确保气缸一直能被充满。因此，希尔的发动机将实现永动机的原理。

1984年，乔治・米勒说，他发明的空气汽车会永远运行下去。他使用了一个中等大小、四缸发动机的12年车龄的欧宝，

罐内空气不断被送进火花塞空，空气压力推动活塞。空气在引擎外循环，最终送进罐内。

1987年5月里卡多・佩雷斯・波马尔声称，他已经研制了一个引擎，能够不断补充依靠压缩空气动力运行的罐。他的机器能够成年累月运行，直至气罐被人为加满为止。

2008年，祥天（集团）控股公司在中国研制出用于运输的压缩空气发动机。