вневмодвигатели и пневмомобили

[tvv]

Не надо мне рассказывать про ТЭЦ, я 6 лет отработал на самой мощной ТЭЦ мосэнерго.
А по ВУС я техник самолёта/вертолёта. Так что что такое турбина и компрессор знаю.
кпд паровой турбины не превышает 50%, и это рекордные показатели.

если смотреть по готовому пару на входе - то значительно выше.
Потери КПД идут в основном в котле, где теряется температура раза в 2-3 сразу.
(кстати, и у ДВС эта-же проблема получить нормальный КПД, тока там еще
и потери на трение в механизме значительно выше, и макс обороты из-за
возвр-пост. движения поршня сильно ограничены)

В случае трансмиссии этих потерь нету - никто не будет специально делать такие параметры
теплоносителя(рабочего тела, т.е. воздуха), которые сложно использовать,
поэтому там будет все оптимально и с высоким КПД.

То есть компрессор надо сразу рассчитывать на низкие давления и температуры - причем
думаю даже 10 ат обычные для пневмосистемы тут будет многовато, уже много
теряется из-за сильного охлаждения (напомню что установка Капицы для сжижения
воздуха прекрасно работала всего при 8 ат). 
  Компрессору тоже легче при небольшом давлении и температуре качать,
тут тоже потерь меньше будет. 

Ну а принципиальных потерь что у турбины, что у роторника впринципе нету,
так что теор предел около 100%, причем нету такой сильной фигни как у электродвижка,
когда масса обмотки начинает сильно расти с ростом КПД.

Vladimir
PS  правда у роторника есть еще трение в механизме(хоть и не большое по сравнению
с его мощностью), так что КПД будет иметь максиум на какой-то скорости, а у электро
со снижением тока он будет расти квадратично вплоть до ограничения по трению
в подшипниках, которое можно сделать не большим(у щеточных в этом смысле трение выше,
а если еще и возбуждение электрическое, то и вообще).

[Overrider]

Vladimir лично мне вы в очередной раз доказали свою некомпетентность. КПД котла 98%. За 6 курсов в институте я расчитывал котёл четыре раза и один раз турбину.

[tvv]

Vladimir лично мне вы в очередной раз доказали свою некомпетентность. КПД котла 98%. За 6 курсов в институте я расчитывал котёл четыре раза и один раз турбину.

ну тогда понятно :)
(даже приятно что учат кое-как не только "у нас в деревне" :) )

Значиться так - бум заниматься ликбезом, в тч и по термодинамике.

Короче говоря нужно сделать тему или раздел, куда складывать ссылки
на хорошие учебники.  Нынче в сети всякого хлама полно, так что задача
сводиться только к выбору хороших...

Vladimir
PS  пока хотябы такие простые вещи не научитесь ПОНИМАТЬ,
лучше вообще не беритесь - ничего хорошего из такой затеи не выйдет...
(особенно опасно вестись на технические справочки в диапазонах
где упрощенные формулы просто не были на это рассчитаны)

PPS  кста, для болгарки попадались где-нить графики ее характеристики?
Есть такое сильное подозрение что там специально сделали маленькую
дырочку для подачи воздуха и сильно ухудшили характеристики движка,
иначе бы диски просто рвало центробежными силами...  То есть как нормальный
движок она будет работать только на пониженных оборотах, а в этом диапазоне
у нее могут быть немного другие характеристики, так что данные на инструмент
получается что даже для оценки использовать нельзя.   Считайте просто
по объему воздуха на 1 оборот.

[tvv]

Vladimir лично мне вы в очередной раз доказали свою некомпетентность. КПД котла 98%. За 6 курсов в институте я расчитывал котёл четыре раза и один раз турбину.

итак, начнем с теории...

Вот ссылка на одну из книг по термодинамике
(первое что попалось подходящее с акцентом на циклы Карно и тп, думаю стоит
поискать еще и выбрать лучшие, это пока так, для затравки...  Потом надо будет
сделать отдельный раздел по теории или сайт)

http://theorphysics.info/load/17-1-0-110       
http://ktf.ifolder.ru/3569469
-- Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача  1975                 5 MB

Качаем одну и ту-же чтобы можно было ссылаться по номерам страниц и тп, так будет проще.

Vladimir

[tvv]

Итак, начнем-с с теории, если кто в школе прогуливал  :)


ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ДАВЛЕНИЙ ДЛЯ ПНЕВМОДВИГАТЕЛЕЙ

Открываем тот учебник по термодинамике на стр 186-196 и смотрим.  Полезно помедитировать :)

Так-же полезно прикинуть какие могут быть достигнуты скорости воздуха при давлении всего в 2-3 ат
и вспоминаем чему равна скорость звука...   Считаем какое давление нужно чтобы достигнуть скорости звука.
  Потом думаем какой может быть КПД при 6-10 ат в системе, стоит ли смотреть такие движки для примера,
и какие должны быть давления оптимальны для трансмиссии...
  Так-же полезно пометидировать над объемным принципом действия движков(поршень или роторный)
и динамическим(турбинами), и подумать как надо считать при околозвуковых скоростях
и стоит ли их там допускать и в каком типе движка, и что проще сделать с давлением чтобы не париться...

Какие будут мысли/ассоциации? :)

Vladimir
PS  у болгарки вообще фича будет - без нагрузки она бы начала раскручиваться до пока не разорвет и в лоб не прилетит ;)
Так что там наверняка что-то применили чтобы ограничить макс обороты при любом давлении на входе,
проще говоря скорее всего ограничено сечение входного канала для подачи воздуха, IMHO.  Если так,
то это очень сильно искажает характеристику и КПД двигателя, так что боюсь что подсмотреть параметры
готовой болгалки в качестве примера пневмодвижка не получиться - нужно делать анализ просто по
конструкции и особенностям пластинчато-роторных движков.
   Что касается макс достижимого КПД пневмотрансмиссии, то предлагаю сделать этот анализ в общем
виде для разминки мозгов...

PPS  да, анализ КПД с учетом оборотов и редуктора из-за трения в движке дает довольно прикольные
результаты, у электро трение меньше, так что возможно что оптимальны будут различные конструкции
из-за этого, надо думать короче.  Так впринципе на вскидку параметры пневмодвижка и электро получаются
примерно сопоставимые в одинаковом габарите, но пневматика думаю должны быть все-же легче...
(там рост рабочего объема ничего не стоит - пустота же :), а вот у электро для увеличения КПД
приходиться сильно увеличивать массу обмотки... )

[Overrider]

Общение в стиле троллинга продолжайте без меня.

[Tim]

таак))) к рынку пневмомобилей подтягиваюцца индусы и китайцы... это уже полегче будет....
http://www.autoconsulting.com.ua/article.php?sid=9043

[Игорьь]

>AT360
>Пневмогайковерт 3/8"


>Высоко оборотистая модель
>Диапазон момента, Nm 68-339
>Максимальный момент, Nm 339
>Скорость, об/мин 9000
>Потребление, л/мин на холостом ходу 94
>Потребление, л/мин под нагрузкой 63 а прикольно... т.е у пневматики потребление под нагрузкой меньше,
>чем на холостом ходу))))

просто под нагрузкой обороты меньше, так что сравнение получается не совсем корректно
(у авто без движение обороты могут быть 0, соотв. и расход тоже будет около 0)

Впринципе это обычная машина объемного типа - по принципу мало чем отличается от того-же ДВС,
только исполнение роторное.  Так что можно так и сравнивать - по объему на один оборот.

Если ДВС редко когда имеет объем больше пары литров, то в маленькое колесо без проблем умещается
несколько литров, да их еще и 4...  То есть тупо тут надо сравнивать с большими движками несколько
литров объема, только у роторных машин еще и нет проблем работать на оборотах в несколько раз
выше чем ДВС - ДВС из-да своей несимметрии развалился бы гораздо раньше...   При этом цена
такой машины копейки - там кроме пустой банки и ротора с пластинками практически ничего нет...

Впринципе это довольно перспективное направление, но чуть более сложное по управлению и безопасности
тк сжатый воздух накапливает много энергии и это работает как "пружина", то есть такой движок может
еще "прыгнуть" на несколько метров и очень быстро даже после того как вы полностью перекрыли подачу
воздуха в него - то что осталось в шлангах и нем самом не так мало...  То есть тут надо аккуратно
подходить к управлению и проектированию, а в остальном он даже проще и дешевле электродвижка.
(в некоторых случаях и от электродвижка есть смысл использовать пневмотрансмиссию - высокооборотный
движок имеет лучшие характеристики квт/кг, не говоря уже про не электрические источники энергии)

Если есть интерес поработать над этим(я считаю что очень перспективным впринципе) направлением
то можно сделать тему или раздел и начать по-маленьку собирать туда данные...

Vladimir
PS  а расход водуха лучше считай так:  вычисли объем ее оборота, то есть расход воздуха на 1 оборот пневмодвижка.
Далее тупо умножай обороты на объем одного оборота и все.  Причем обороты в авто будут от 0, так
что расход может быть очень мал на холостом ходу или даже вообще 0.

Я считаю что необходимо стремится к упрощению конструкции.Сделать пневматическое мотор-колесо.

[xoid]

КПД пневмотрансмиссии сильно ограничен тем что при сжимании воздуха он нагревается и эта энергия обречена терятся.

[tvv]

КПД пневмотрансмиссии сильно ограничен тем что при сжимании воздуха он нагревается и эта энергия обречена терятся.

может теряться(если длинные трубы или ресивер без теплоизоляции), но не обязана теряться!

Цикл же полностью обратимый - сколько сжато в компрессоре(с нагревом), столько-же отдастся(с охлаждением
обратно до уличной температуры) и в пневмодвигателе.   Если теплопотерь нет, то все обратимо.  Если после компрессора
охлаждать, то после детандера.. ну то есть двигателя на выходе будет Т ниже чем на улице, то есть энергия в общем-то
не потерялась зря, а пошла на работу системы как холодильника :)

Тут главное выбирать правильные параметры давления - конечно, если сжимать до десятков и даже до единиц ат как
в стандартной пневмосистеме, то можно уже выскочить в режимы где потерь избежать очень трудно...   При разумных
давлениях(ед ат) и теплоизоляции потерь вообще быть не должно.

Vladimir
PS  какие будут мысли по поводу названия е-майловой рассылки по термодинамике?

PPS  теоретически, может быть суммарный КПД даже выше при меньшей цене тк высокомоментный электродвижок
придется гонять на больших токах(низкий КПД) и экономить на размере(тк магниты и медь очень дороги), причем при
малых оборотах он не будет использоваться на всю теоретически возможную для этого массогабарита мощность...
Скорее всего, для получения разумного габарита и цены сразу придется уже на этапе проектирования закладывать
не высокий КПД - думаю процентов 85, не выше, иначе колеса сильно утяжеляются и растет цена меди и магнитов...
(причем тот-же движок способен работать до десятков тыс оборотов в мин практически в том-же режиме по току и моменту,
то есть фактически чтобы получить прямой привод без редукторов в мотор-колесо приходиться ставить движок
мощности сотни кВт и использовать его на несколько процентов по мощности)
  При работе же на пневмотурбину обороты можно задирать до предела(правда тут уже надо смотреть на аэродинамические
потери и оптимизировать), так что массогабарит движка будет использован по полной.  Ну а КПД вырастет тк движок
можно гонять в меньших режимах по току и моменту(потери на сопротивлении в обмотках как квадрат от тока) - мощность
выжимать за счет скорости, снижая нагрузку по моменту(а значит и току в обмотках), тем самым увеличивая КПД...
  В общем, тут уже конкретно надо смотреть для каждого случая.   Тут будет сложная задача оптимизации - с одной стороны
КПД и цена электродвижка, не подрессоренные массы и тд и тп, а с другой режимы работы специфичные для транспорта...
Так на вскидку думаю так:  для режима езды по трассе на скорости когда отбор мощности постоянен и довольно велик
из-за аэродинамического сопротивления, может быть выгоднее одно, а когда движок в крейсерском режиме используется
по току(моменту) в несколько раз меньше чем при разгоне, то и потери в мотор-колесе снижаются как квадрат от тока...
То есть все в комплексе надо смотреть, даже с учетом режимов эксплуатации.

[tvv]

>quote author=Игорьь
...
>Я считаю что необходимо стремится к упрощению конструкции.Сделать пневматическое мотор-колесо.

я бы пока не ставил этот вариант основным, хотя, по теории у него перспективы хорошие...

1)  у него будет больше проблем с обеспечением безопасности и сложнее управление - воздух он сжимается
   и запасает в себе много энергии, и при большом объеме движка он может очень даже хорошо "прыгать",
   даже если уже перекрыта подача воздуха полностью...  Наверняка как-то решается или тормозом, или управлением
   давлением, но во что это выльется по сложности и цене пока не понятно...

2)  сложные варианты могут быть хороши для крупной серии - один раз решил все проблемы, и клепай серию,
   даже если и решение будет сложным, то не дорогим.   Не очень хочеться делать такой "подарок" крупным автозаводам :)
   Все-же лучше работать над технологиями, которые хорошо подходят для ед экз и мелких серий...

То есть, ставить этот вариант как основной в программе разработки я бы пока не стал - не стоит рисковать,
но если есть желание, то им можно не спеша заниматься параллельно...

Vladimir
PS  тут для общего анализа интересное сравнение на ум пришло:

пневмодвижок:  можно за основной параметр взять объем на 1 оборот.   Момент зависит от площади поршня или пластин и давления.
Чем больше объем на оборот, тем больше мощность.   Для увеличения объема увеличиваем размер - объем растет как куб размера,
а площади оболочек как квадрат.   Сам по себе рабочий объем вообще пустой - и соотв ничего не стоит ;)

электродвижок:  тут можно за основу взять силу Лоренца - то есть на проводник с током в маг поле действует сила. 
Тут все аналогично - для увеличения момента и мощности можно увеличивать размер(объем) движка - суммарный ток(то есть массу
обмотки) при той-же заданной плотности тока в проводах.  Причем чтобы всю обмотку большего размера охватить магнитным полем,
придется увеличивать и объем(массу) магнитов...

То есть, в пневматике увеличение объема(мощности и момента) почти ничего не стоит, и он ничего не весит...  В электродвижке
же этот рабочий объем придется заполнять очень дорогой и тяжелой медью, а так-же увеличивать объем магнитов
или магнитопроводов(тоже очень дорогих и тяжелых!), что сказывается и на массе, и на цене...   
  Похоже, что если для целей трансмиссии приходиться увеличивать размер движка(чтобы выжать момент - неизбежно он будет сильно
недоиспользоваться по мощности тк любой движок такого размера способен развить обороты при которых авто будет двигаться уже со
сверхзвуковой скоростью :) ), то пневматика на небольшие давления с тонкими пластинками и оболочками обойдется дешевле
чем медь и магниты электродвижка...

Да, еще для полноты картины надо бы сравнить с обычным редуктором - вполне возможно что шестеренки окажутся еще круче :)

[Tim]

...
>Я считаю что необходимо стремится к упрощению конструкции.Сделать пневматическое мотор-колесо.

я бы пока не ставил этот вариант основным, хотя, по теории у него перспективы хорошие...

:)полностью согласен с предыдущим оратором... можно подумать над принципом пневмодвигателя Негре во французских пневмомобилях(там принцип эксцентрика с подачей воздуха из шести точек)....грубо говоря, надо сделать "болгарку" в форм-факторе мотор-колеса... и про подрессоренные массы все правильно...и про стоимость....и про цену аккумуляторов по сравнению с ценой на баллоны...

[tvv]

...
>Я считаю что необходимо стремится к упрощению конструкции.Сделать пневматическое мотор-колесо.

я бы пока не ставил этот вариант основным, хотя, по теории у него перспективы хорошие...

:)полностью согласен с предыдущим оратором... можно подумать над принципом пневмодвигателя Негре во французских пневмомобилях(там принцип эксцентрика с подачей воздуха из шести точек)....грубо говоря, надо сделать "болгарку" в форм-факторе мотор-колеса... и про подрессоренные массы все правильно...и про стоимость....и про цену аккумуляторов по сравнению с ценой на баллоны...

с баллонами для хранения энергии не так-то просто все получается:
1)  не так уж там много энергии можно запасти
2)  из-за высокого давления конструкцию придется сильно усложнять - нужно несколько
   ступеней двигателей на разное давление, как-то переключаться между ними по мере падения давления,
   ну и, между ступенями еще и теплообменники для подогрева придется ставить, иначе КПД использования
   энергии, запасенной в баллоне, будет вообще низкий...

В общем, не думаю что есть смысл возиться с чем-то больше чем просто ресивер...  Вот ресивер да, полезен - он бы
мог накопить достаточно энергии для быстрого разгона или торможения, причем выдать ее с большой мощностью!
Короче говоря, компрессор может быть рассчитан на мощность только для движения по трассе(5-10 кВт),
но за счет ресивера в моменты разгона и торможения можно выдавать десятки и даже сотни кВт на пневмодвижки...

Как вариант, можно наверно подумать насчет термокомпрессора - с электрическим или прямо на топливе подогревом.
То есть, нагреваем объем ресивера - давление в нем растет.  Можно даже просто впрыснуть туда немного топлива
как в ДВС - тут главное не переборщить :)   Потом некоторое время можно на нем ехать...  Если переключать по очереди
два ресивера, то и вообще хорошо...


Vladimir

[An77]

Рассмотрим вариант с использованием гидротрансмиссии и "газовой пружины", как более успешный, и поэтому более типичный.
Если перепад давления газа ограничен двукратным,
- не происходит мешающих тепловых явлений, отсюда выше к.п.д., не нужны теплообменники;
- не нужно никаких ступеней двигателя, на разное давление.

Запасается, конечно, тоже негусто, но разгон, рекуперация и десяток км обеспечены.

[tvv]

Рассмотрим вариант с использованием гидротрансмиссии и "газовой пружины", как более успешный, и поэтому более типичный.
Если перепад давления газа ограничен двукратным,
- не происходит мешающих тепловых явлений, отсюда выше к.п.д., не нужны теплообменники;
- не нужно никаких ступеней двигателя, на разное давление.

Запасается, конечно, тоже негусто, но разгон, рекуперация и десяток км обеспечены.

не совсем понимаю чем этот вариант может быть лучше чистой пневматики.   
Пока вижу единственный плюс - можно использовать готовые запчасти от гидравлики, включая гидромотор.

Коэф. использования тут не большой - фактически то-же самое что и просто 1 ступень пневматики.

Ну а так..  имеем еще кучу "бонусов":
- масса увеличивается в разы - там где был воздух теперь масло.
- имеем проблемы с образованием "газировки" от растворения газа в масле.
- прикрутить вторую и более ступени тут похоже вообще никак нельзя.

Я что-то упустил? :)

Vadimir
PS  кстати, есть еще одна вещь где можно запасать и рекуперировать энергию - пружина или резиномотор.
А засунуть(для безопасности) это можно в какую-нить трубу или часть конструкции кузова.

[An77]

Рассмотрим вариант с использованием гидротрансмиссии и "газовой пружины", как более успешный, и поэтому более типичный.
Если перепад давления газа ограничен двукратным,
- не происходит мешающих тепловых явлений, отсюда выше к.п.д., не нужны теплообменники;
- не нужно никаких ступеней двигателя, на разное давление.

Запасается, конечно, тоже негусто, но разгон, рекуперация и десяток км обеспечены.

не совсем понимаю чем этот вариант может быть лучше чистой пневматики.   
Пока вижу единственный плюс - можно использовать готовые запчасти от гидравлики, включая гидромотор.

Коэф. использования тут не большой - фактически то-же самое что и просто 1 ступень пневматики.

Если пересчитать, то же, что все ступени пневматики, минус её тепловые потери, о чём говорилось выше.

Ну а так..  имеем еще кучу "бонусов":
- масса увеличивается в разы - там где был воздух теперь масло.
- имеем проблемы с образованием "газировки" от растворения газа в масле.
- прикрутить вторую и более ступени тут похоже вообще никак нельзя.

Я что-то упустил?

Vadimir
PS  кстати, есть еще одна вещь где можно запасать и рекуперировать энергию - пружина или резиномотор.
А засунуть(для безопасности) это можно в какую-нить трубу или часть конструкции кузова.

Выше названы два преимущества. Третье: система замкнута.

- имеем проблемы с образованием "газировки" от растворения газа в масле.

Не надо смешивать объёмы - и не образуется.

- прикрутить вторую и более ступени тут похоже вообще никак нельзя.

Не нужны в принципе, что упрощает конструкцию.

Шутка о пружине и резиномоторе не смешная получилась, что подтвердит открытая справочная информация: массо-габаритные параметры ниже любой критики.

[tvv]

>quote author=An77
>Рассмотрим вариант с использованием гидротрансмиссии и "газовой пружины", как более успешный, и поэтому более типичный.
>Если перепад давления газа ограничен двукратным,
> - не происходит мешающих тепловых явлений, отсюда выше к.п.д., не нужны теплообменники;
> - не нужно никаких ступеней двигателя, на разное давление.

>> - имеем проблемы с образованием "газировки" от растворения газа в масле.

>Не надо смешивать объёмы - и не образуется.

а их довольно сложно будет не смешивать - все равно ведь масло будет переливаться

>> - прикрутить вторую и более ступени тут похоже вообще никак нельзя.

>Не нужны в принципе, что упрощает конструкцию.

ну, чистую пневматику тоже никто не запрещает сделать в одну ступень,
только это уменьшит запас энергии в несколько раз.


>Шутка о пружине и резиномоторе не смешная получилась, что подтвердит открытая справочная информация:
>массо-габаритные параметры ниже любой критики.

а это не шутка

во-первых, энергии для рекуперации много и не надо

во-вторых - у резиномотора очень даже приличный запас энергии, если уж сравнивать
с объемом залитым маслом + баллон высокого давления, то наверняка резиномотор даст сильно больше и проще.

как выжать с резины побольше энергии было в патенте Гулиа, ну или классику со скруткой в жгут.
Причем можно со второй стороны поставить обычный электромотор-генератор, так что это может
быть таким блоком-буфером для концентрации энергии тоже, аналогично ресиверу.

Vladimir
PS  гидромоторов полно готовых от гидравлики, причем при высоком давлении они не большие по габариту.
Но проблема у них в том что при таких давлениях халява уже не проходит и это серьезная конструкция
из металла - и тяжелая, и ресурс по паспорту у них обычно всего 1000 часов.  Так что работа все время
в режиме трансмиссии не желательна...
   Что же касается резиномотора, то вполне себе вариант, реальный.  Энергии он запасет не меньше
чем маслянная система с азотом высокого давления.  Да и на пробег насколько я помню никто там
и не рассчитывал - эту хрень прикручивали только для рекуперативного торможения, если не ошибаюсь,
американцы к какой-то модели мусоровоза прикрутили...  В принципе с точки зрения инженера и практики
вполне себе решение(все же готовое включая гидромоторы), но это несколько не то что нужно для
большого пробега, максиум на одну рекуперацию только.   С резиномотором же можно замахнуться
и на несколько км пробега, плюс это возможность проводить накопление энергии и выдавать ее кратковременно
с большей мощностью чем есть двигателей.
   Кстати, маховик для рекуперации тоже не плох, и тоже позволяет концентрировать мощность...
Причем там в патентах Гулиа были и какие-то интересные решения с маховиками из металлической ленты,
не применялось скорее всего только потому что всем расход дешевого бензина был пофиг, теперь
скорее всего можно просто внедрить, думаю стоит найти эти патенты и почитать...

[tvv]

>quote author=An77

>Если пересчитать, то же, что все ступени пневматики, минус её тепловые потери, о чём говорилось выше.

да нету у пневматики никаких потерь - они не тепловые, а термодинамические, то есть принципиальные.
Просто газ, совершая работу, всегда охлаждается - закон сохранения энергии, аднако :)

Газ всегда работает за счет своей внутренней энергии(температуры - как меры кинетической энергии молекул :) ),
поэтому при высоком давлении(строго говоря - при любом давлении, важно только отношение давлений, но при высоком
после первой ступени давление останеться еще достаточным для работы последующих, а при низком уже упадет
до атмосферного) у него температура сильно упадет при расширении всего в несколько раз.
(сравни это с резиномотором - там используется более прочная химическая связь между молекулами.
Кстати, похоже что энергия пневматики - это энергия теплоемкости газа)
   Конечно, если запас энергии большой не нужен(на одну рекуперацию при торможении например), то можно
и не заморачиваться.  Но ведь после первого расширения газ еще имеет достаточно высокое давление
и мог бы поработать еще...  Так что проще его подогреть в теплообменнике и отправить на след ступень,
где он еще расшириться в несколько раз и еще поработает...  Впрочем если не выжимать максиум то можно сильно
и не заморачиваться - это всего повышает запас энергии в том-же баллоне в несколько раз, ведь давление как степень
же от числа ступеней...  (по мере снижения давления в баллоне можно ступени высокого давления отключать.
Можно, конечно, использовать редуктор - но это не обратимые потери давления, если вместо него мотор,
то он отбирает ту мощность которую редуктор просто теряет)

Vladimir
PS  тут интереснее другое - во всех этих схемах рекуперации надо как-то согласовывать параметры накопителя(которые
всегда изменяются - хоть давление в ресивере, хоть скорость в маховике, хоть степень сжатия и соотв сила пружины
или резиномотора) и скорости движения машины, она ведь тоже изменяется по мере торможения или разгона...
(причем зависимость как бы не обратная - на остановке давление максимально)
  Даже у аккумулятора есть с этим проблемы - у него напруга почти не меняется, но ведь меняется же скорость,
так что надо обеспечивать как-то согласование с различным К передачи, чем и занимается обычно инвертор - штука
тоже не дешевая...
  Так что, возможно что тут че-нить и на тему вариантов с не электрическим накоплением может быть полезно,
или изменяемая характеристика накопителя окажется хорошо совпадающий с изменяемой скоростью автомобиля при торможении/разгоне.
(но они кажется как на зло обратные :) )
  Да, еще вариант - попробовать изменять скажем параметры самого пневмодвигателя, скажем его площадь
или объем, за счет какого-нить смещения ротора и тп.   В общем вариантов много, думать надо...
  В многоступенчатой конструкции на высокие давления тоже есть варианты - либо отбор от каждого
движка механической мощности, либо использовать ее сразу для нагнетания пневматики на оптимальное
давление, то есть что-то вроде этакого пневматического инвертора(преобразователя или трансформатора)
или коробки передач получается :)

PPS  кстати, может распишем все аналогии(типа скорость ~ напряжение для электромагнитного мотора
или квадрат напряжения ~ момент для электростатического, давление ~ момент для пневматики и тд и тп) - многое станет понятнее?..
(кстати, а аккумулятор хранит энергию в виде хим реакций, с электрическим входом-выходом.  А может быть заменить его
какой-то реакцией с выделением газа и напрямую отправить сразу на пневмодвижок?..   Проще говоря баллон заменить
на газогенератор... )

PPPS  кстати, тоже вариант - вместо ступеней поставить второй баллон на меньшее давление и не выпускать газ наружу...
(при этом еще и можно на теплоту конденсации замахнуться :) )
Ступень останется одна, но потом сжимать газ под еще высоким давлением будет легче.  Запас энергии на кг массы
теряем, но зато не теряем КПД.