Рис. 8. Отметки углов закрытия и открытия впускного клапана
Функционирование однорядного ПД в этом pежиме (холостой ход) обеспечивалось давлением на входе - 0,4 МПа, индикаторная мощность составила 
88,6 Вт и частота вращения коленвала 
346 об/мин. Удельные затраты «свободного» воздуха (при атомосферных условиях) составили 
2,26 м3/(мин·кВт). Закрытие запорного элемента впускного клапана происходило после прохождения поршнем выхлопных окон (при φ2 ≈ 158º) с обратным открытием клапана до прихода поршня в ВМТ (φ6 ≈ 345º).
От давления сжатого газа на входе в пневмодвигатель, жёсткости пружин и максимальной высоты подъёма запорного элемента при фиксированной внешней нагрузке зависели показатели работы пневмодвигателя: углы открытия и закрытия клапана, индикаторная мощность, частота вращения вала. Изменение высоты подъёма запорного элемента клапана и жёсткости пружин также оказывало влияние на углы закрытия и повторного открытия впускного клапана.
На рис.9 приведены данные экспеpиментов, обработанные для различных степеней отсечки наполнения цилиндра (относительного хода поршня 
в момент закрытия клапана) в зависимости от давления сжатого воздуха на входе, при различных жесткостях пружин, относительных величинах мёртвых пространств и фиксированных внешних нагрузках.
Рис.9. Относительный ход поршня при отсечке наполнения в зависимости от давления сжатого воздуха на входе в двигатель и различных значениях жесткости пружин клапана и относительных мертвых пространств
Ход поршня в момент отсечки наполнения определяет «потребление» пневмодвигателем сжатого воздуха, его расход. В зависимости от степени отсечки наполнения С2 происходит изменение расхода сжатого воздуха. По изменению этого параметра можно оценить энергетические и объёмные потери в пневмодвигателе за рабочий цикл.
Для кривошипно-шатунного механизма скорость поршня максимальна при угле поворота вала 90°, в этот момент создаётся наибольший перепад давлений на запорный элемент клапана. В свою очередь скорость поршня зависит от начального давления сжатого воздуха на входе в пневмодвигатель.
Если скорость поршня невелика и газовой силы, действующей на запорный элемент ещё не достаточно, то закрытие впускного клапана станет происходить только после открытия поршнем выхлопных окон. С увеличением внешней нагрузки и повышением давления на входе клапан будет закрываться до открытия поршнем выхлопных окон.
Закрытие клапана по ходу поршня при заданной жёсткости пружин можно обеспечить регулированием максимальной высоты подъёма запорного элемента клапана. При создании условий для закрытия клапана при углах поворота коленчатого вала в пределах 
= 90-110° (отсечка наполнения составляет С2 = 0,55-0,7) пневмодвигатель обеспечит наилучшие показатели по эффективности работы с наименьшим удельным объёмным расходом сжатого воздуха.
При соответствующем подборе жёсткости пружин, регулированием высоты подъёма запорного элемента либо подключением дополнительных мертвых пространств, в условиях изменения внешней нагрузки и поддержании давления сжатого воздуха на входе постоянным, можно обеспечить в пневмодвигателе такой рабочий цикл, при котором будут достигаться наилучшие энергетические показатели работы ПД.
Анализируя полученные результаты по изменению удельного расхода воздуха, можно сделать следующие выводы.
Во-первых, при относительном меpтвом объеме порядка а = 0,3 удельное потребление свободного воздуха (при атмосферных условиях) соответствует показателям работы по сравниваемому параметру отечественным и зарубежным образцам пневмодвигателей (для варианта с hmax=1,25 мм; Спр=2300 Н/м) и составляет около 0,9 (м3/мин)/кВт.
Поиск оптимальных конструктивных решений в этом направлении может составлять задачу оптимизации рабочих процессов ПД с нормально открытыми впускными клапанами методами математического моделирования.
Во-вторых, с повышением давления воздуха на входе в пневмодвигатель до 0,8 МПа удельные затраты воздуха на производство механической работы для выбранного нами варианта увеличиваются незначительно. При отсечке наполнения в пределах 0,35-0,8 величина удельных затрат изменяется в пределах 0,8-1,2(м3/мин)/кВт.
В третьих, зависимость для удельного расхода от давления и отсечки наполнения в моменты закрытия клапана имеет пологий минимум, что создаёт условия для повышения начального давления на входе в пневмодвигатель и обеспечивает возможность получения большей механической работы.
Заключение. На основании выполненных экспериментальных исследований следует отметить, что конструкции пневмодвигателя с самодействующим впускнымклапаном:
- работоспособны и просты в управлении;
- сохраняет свою работоспособность в широком диапазоне изменения конструктивных параметров клапана и нагрузок;
- перемещение запорного элемента относительно седла клапана (крышки цилиндра) является одним из наиболее простых конструктивно выполнимых способов регулирования режимов его работы;
- для обеспечения нормального функционирования поршневого пневмодвигателя достаточно иметь как минимум два оппозитно расположенных цилиндра с встречным движением поршней;
- наиболее рациональный рабочий процесс прямоточных ППД обеспечивается отсечкой наполнения сжатым газом (закрытием впускного клапана), соответствующей относительному ходу поршня С2 =0,6-0,7 в двигательном;
- при проектировании и создании ППД и агрегатов нового типа целесообразнее всего использовать существующие унифицированные оппозитные, У- и Ш – образные поршневые компрессорные базы;
- пневмодвигатель не уступает современным зарубежным и отечественным образцам по удельному расходу воздуха, величина которого при нормальных условиях составляет 0,8-1,3 (м3/мин)/кВт.