Motoare cu generatoare pe gaz: principiu de funcționare, specificații, combustibil

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-19 18:21

Motoarele cu generatoare de gaz au un plus incontestabil - combustibilul regenerabil care nu este supus pretratării. Istoria utilizării mașinilor cu astfel de echipamente este destul de lungă. Acum nu mai sunt la fel de populare ca înainte, dar încetul cu încetul revin la serviciu.

Funcții principale

Motorul generatorului de gaz are câteva caracteristici pozitive incontestabile. În primul rând, combustibilul pentru dispozitiv este foarte ieftin. În al doilea rând, în timpul funcționării dispozitivului, apare cenușă, care poate fi folosită ca îngrășământ, de exemplu. În al treilea rând, mașina nu va necesita instalarea de baterii chimice puternice.

Motoarele pe gaz și-au dovedit dreptul de a exista de foarte mult timp. Astăzi, performanța lor, desigur, este mult inferioară modelelor noi care funcționează pe benzină. Cu toate acestea, pentru majoritatea șoferilor obișnuiți, aceștia pot fi potriviti. Unitatea generatoare de gaz va permite atingerea unor viteze de până la 100 km/h, kilometrajul maxim aproximativ va fi de aproximativ 100 km. Pentru a crește acest parametru, va trebui să transportațipe bancheta din spate saci suplimentari de lemne de foc și adăugați periodic manual „combustibil” în rezervor.

Cum funcționează dispozitivul

Principiul de funcționare al generatorului de gaz este gazul de sinteză. Acesta este un proces în timpul căruia se va forma gaz combustibil atunci când materialul organic este ars. Pentru a începe un astfel de proces, este necesar să ajungeți la temperatura dorită. Sinteza gazelor începe când indicatorul atinge 1400 de grade Celsius. Turba, brichetele de cărbune și alte materiale pot fi folosite ca combustibil pentru un motor generator de gaz. Cu toate acestea, după cum a arătat practica, lemnul este cel mai comun și mai convenabil material pentru combustibil. Deși merită remarcat aici că lemnul de foc are un dezavantaj - o scădere a încărcăturii amestecului de lucru. Ca urmare, puterea instalației este oarecum redusă.

Se poate adăuga că acest tip de motor cu ardere pe lemne este utilizat de obicei cu un motor cu ardere internă deja instalat.

Indicatori tehnici

Dacă există o alegere, de exemplu, între a cumpăra o mașină cu un motor convențional sau cu un generator de gaz, atunci trebuie să detaliezi datele tehnice ale celei de-a doua opțiuni.

Masa motorului pe lemn este suficient de mare, din cauza căreia se pierde o parte din manevrabilitate. Acest dezavantaj devine periculos dacă dezvoltați o viteză mare. Din acest motiv, aducerea mașinii chiar și la 100 km/h nu este o decizie foarte rezonabilă - trebuie să conduciMai lent. Există câteva date tehnice mai importante ale unor astfel de echipamente.

Motorul pe gaz pe lemne are un raport de compresie mai mare decât motoarele pe benzină pentru camioane. În ceea ce privește puterea, generatorul de gaz, desigur, pierde în fața unui motor pe benzină.

Ultima diferență care nu este în favoarea modelului pe benzină este capacitatea de transport, în care pierde și în fața unei mașini cu motor pe benzină.

De asemenea, este important să rețineți aici că gazul de lemn are o valoare energetică scăzută în comparație cu gazul natural. O mașină care arde pe lemne își va pierde inevitabil proprietățile dinamice, care ar trebui să fie luate în considerare și de șoferul unui astfel de vehicul.

Unii oameni preferă să instaleze un generator volumetric de gaz pe o remorcă, mai degrabă decât pe mașină. În acest caz, nu va fi posibil să accelerați rapid și nu va funcționa prea mult de manevrat. Trailerul va fi un fel de limitator.

Pros ale generatoarelor de gaz

Dacă vorbim despre avantajele mașinilor cu motoare cu generator de gaz, atunci iese imediat în prim-plan posibilitatea de a folosi combustibili regenerabili fără pretratare. De exemplu, pentru a converti biomasa într-un combustibil utilizabil, să zicem etanol sau biodiesel, se consumă energie, inclusiv CO2. Mai mult, în unele cazuri, pentru transformare este cheltuită mai multă energie decât conține substanța originală. În ceea ce privește motorul cu gaz pe lemne, acesta nu necesită energie pentru a-și produce combustibilul. Cu excepția cazului în care trebuie să tăiați și să tăiați lemnul în sine pentru ușurință de încărcare.

Dacă comparăm o mașină cu un generator de gaz și o mașină electrică, putem evidenția următorul avantaj: nu este nevoie de o sursă chimică puternică de energie - o baterie. Dezavantajul unor astfel de baterii chimice este că au proprietatea de a se autodescărca și, prin urmare, înainte de a utiliza o astfel de mașină, nu trebuie să uitați să o încărcați. Dacă vorbim despre dispozitive care generează gaz, atunci ele însele sunt baterii „naturale”.

Când este asamblat și operat corespunzător într-un vehicul, un generator de gaz va fi semnificativ mai puțin poluant decât orice motor pe benzină sau diesel. Desigur, în comparație cu o mașină electrică, care nu generează deloc emisii, generatorul de gaz pierde. Cu toate acestea, încărcarea mașinilor electrice necesită multă energie și este încă produsă prin metode tradiționale care poluează puternic aerul.

Dezavantajele generatoarelor de gaz

În ciuda anumitor avantaje ale unor astfel de instalații, instalarea lor este totuși o soluție foarte individuală și nu cea mai optimă. Instalația generatoare de gaz în sine ocupă mult spațiu și cântărește câteva sute de kilograme. În același timp, toată această structură voluminoasă va trebui transportată cu tine. Dimensiunile mari ale instalației de gaze se datorează faptului că gazul de lemn se caracterizează printr-un coeficient energetic specific scăzut. De exemplu, putem compara valoarea energetică specifică a gazului de lemn, care este 5,7MJ/kg, energia eliberată prin arderea benzinei fiind de 44 MJ/kg sau 56 MJ/kg din arderea gazelor naturale.

Mașină care funcționează cu un generator de gaz

Când utilizați un astfel de motor pe benzină, nu va fi posibilă atingerea vitezei și accelerației posibile atunci când utilizați un omolog pe benzină. Problema constă în compoziția gazului de lemn. Este 50% azot, 20% monoxid de carbon; restul de 18% este hidrogen, 8% este dioxid de carbon, 4% este metan. Azotul, care ocupă jumătate din masa specifică a gazului, nu este deloc capabil să susțină arderea, iar compușii pe bază de carbon reduc eficiența arderii. O cantitate mare de azot reduce puterea totală a unui astfel de generator cu aproximativ 30-50 la sută. Carbonul reduce viteza de ardere a gazului, din cauza căreia nu este posibil să se realizeze viteze mari. În consecință, performanța dinamică a mașinii scade.

Utilizarea generatorului de gaz

Există încă o mică problemă a mașinilor care generează gaz, care este legată în mod specific de utilizarea lor. Este legat de faptul că instalația trebuie să atingă temperatura de funcționare și abia atunci puteți merge. Timpul necesar pentru atingerea acestei temperaturi este de aproximativ 10 minute. În plus, înainte de următoarea încărcare a lemnului de foc, este necesar să curățați cenușa de fiecare dată cu o spatulă. O altă problemă de întreținere este formarea gudronului. Acum nu mai este la fel de ascuțit ca înainte, dar tot trebuie să curățați filtrele de murdărie. Toate acestea duc la necesitatea întreținerii frecvente.generator.

Dacă vorbim în general despre îngrijirea unui astfel de dispozitiv, atunci putem spune asta: există multe probleme cu întreținerea, care este complet absentă la motoarele pe benzină.

Set generator pentru ZIS-21

După cum sa menționat deja, principiul de bază al generatorului este transformarea combustibilului solid în gaz care intră în cilindri. Generatorul de gaz ZIS-21 a funcționat în principal cu combustibili precum stejarul și mesteacănul. Uneori se folosea un tip de cărbune maro, deoarece era cel mai puțin higroscopic și dădea cel mai mult gaz la ieșire.

În ceea ce privește proiectarea unui generator de gaz tipic pentru ZIS-21, acesta a constat din următoarele elemente: generatorul de gaz propriu-zis, un răcitor-purificator, un agent de curățare fin, un mixer și un ventilator electric.

Lucrări de instalare pe VMS

În partea de sus a generatorului era un buncăr în care era încărcat combustibil solid. Focarul era amplasat direct sub buncăr. Aici s-a ars lemnul. Pe măsură ce vechiul combustibil ardea, s-a efectuat o „aprovizionare automată” cu lemn nou. De fapt, pur și simplu a căzut din buncăr în focar sub propria greutate când spațiul a fost eliberat. Unitatea generatoare de gaz în sine era situată în partea stângă a mașinii.

În aceeași cutie de foc a avut loc și formarea de monoxid de carbon din cauza tragerii de aer prin combustibilul care arde. Aspirarea oxigenului s-a produs fie din cauza rarefării cilindrilor, fie din cauza funcționării unuiventilator. Aceste metode erau forțate, dar existau instalații cu tiraj natural de aer. Cu toate acestea, în acest caz, poate dura până la o oră pregătirea pentru lansare.

Sub focar era o tavă de scrum, ca în orice sobă obișnuită. Produsele arderii s-au acumulat aici. La fiecare 80-100 km a fost necesar să se curețe de cenușă. Cu toate acestea, este corect să spunem aici că acest fapt a cauzat doar probleme șoferului vehiculului.

Cale gaz în instalare și curățare

Toate gazele obținute în timpul arderii lemnelor de foc au intrat în cămașa care înconjura buncărul. Astfel, s-a realizat încălzirea acestui compartiment. Acest lucru a fost necesar pentru a pre-uscă tot lemnul pregătit pentru ardere. Mai mult, trebuie remarcat faptul că, după părăsirea generatorului, gazul avea o temperatură de aproximativ 110-140 de grade. Prin urmare, a trebuit să treacă prin secțiunile radiatorului. Acolo, nu numai că și-a scăzut temperatura, dar a fost și curățat de impuritățile chimice grele de-a lungul drumului.

În ceea ce privește curățarea, a mers așa. Secțiunile curățătorului-schimbător de căldură erau țevi perforate interioare. Acest design a fost similar cu sistemele de evacuare actuale. Gazul fierbinte s-a extins foarte mult, din cauza căruia și-a pierdut viteza de curgere. Trecând prin labirinturile de țevi, încetini și mai mult. Impuritățile au fost eliminate din acesta și au rămas pe pereții interiori ai tuburilor exterioare ale schimbătoarelor de căldură. Acesta a fost urmat de un detergent fin.

Concluzie

La sfârșit, putem rezuma următoarele. Caracteristicile motoarelor cu generatoare de gaz sunt destul de slabe în comparație cu motoarele pe benzină. Instalarea are unele avantaje, dar este destul de incomod de utilizat, necesită întreținere constantă și atentă. În plus, nu vă permite să dezvoltați viteză mare și reduce manevrabilitatea. Din aceste motive, mașinile cu astfel de generatoare de gaz nu sunt practic foarte populare.