空氣動力引擎車

STEM的教育中經常提及要同學認識和探索可再生能源，往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，就是不需用電，亦不需用摩打，只是運用了空氣力學的空氣動力引擎車。

壓縮空氣車的原理

現代汽車中的引擎所產生的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。

而空氣引擎就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，利用此壓力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是有彈性的，在任何物質上施加力量時，物質的形狀或體積會因而改變，但是若果把施力除去，物質會回復原來的形狀或體積，這個現象反應稱為「彈性」。

在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。而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。

被壓縮的空氣會儲存能量

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。

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。

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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車輪移動摩擦力是必須的

空氣動力引擎車所推動的就是後方一對車輪，而前方的一對車輪就只是輔助的，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。

空氣動力車子日可待

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是3人。

空氣是無所不在，而空氣又是取之不盡，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，就會有機會成為人類未來重要的可再生能源之一。