Silniki generatora gazu: zasada działania, specyfikacje, paliwo

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-19 18:18

Silniki generatorów gazu mają jedną niezaprzeczalną zaletę - paliwo odnawialne, które nie jest poddawane obróbce wstępnej. Historia użytkowania maszyn z takim wyposażeniem jest dość długa. Teraz nie są tak popularne jak kiedyś, ale stopniowo wracają do służby.

Główne cechy

Silnik generatora gazu ma kilka niezaprzeczalnych zalet. Po pierwsze paliwo do urządzenia jest bardzo tanie. Po drugie, podczas pracy urządzenia pojawia się popiół, który można wykorzystać np. jako nawóz. Po trzecie, samochód nie będzie wymagał instalacji potężnych baterii chemicznych.

Silniki gazowe od dawna udowodniły swoje prawo do istnienia. Dziś ich osiągi są oczywiście znacznie gorsze od nowych modeli napędzanych benzyną. Jednak dla większości zwykłych kierowców mogą być odpowiednie. Agregat gazowy pozwoli na osiągnięcie prędkości do 100 km/h, przybliżony maksymalny przebieg wyniesie około 100 km. Aby zwiększyć ten parametr, będziesz musiał nosićna tylnym siedzeniu dodatkowe worki z drewnem opałowym i okresowo ręcznie dodawaj "paliwo" do zbiornika.

Jak działa urządzenie

Zasadą działania wytwornicy gazu jest gaz syntezowy. Jest to proces, podczas którego podczas spalania materiału organicznego powstanie gaz palny. Aby rozpocząć taki proces, konieczne jest osiągnięcie pożądanej temperatury. Synteza gazu rozpoczyna się, gdy wskaźnik osiągnie 1400 stopni Celsjusza. Torf, brykiety węglowe i niektóre inne materiały mogą być używane jako paliwo do silnika generatora gazu. Jednak, jak pokazała praktyka, drewno jest najczęstszym i najwygodniejszym materiałem na paliwo. Chociaż warto tutaj zauważyć, że drewno opałowe ma jedną wadę - zmniejszenie ładunku mieszaniny roboczej. W rezultacie moc instalacji jest nieco zmniejszona.

Można dodać, że ten typ silnika opalanego drewnem jest zwykle używany z już zainstalowanym silnikiem spalinowym.

Wskaźniki techniczne

Jeżeli jest wybór, na przykład, między zakupem samochodu z silnikiem konwencjonalnym lub z generatorem gazu, to musisz omówić dane techniczne drugiej opcji.

Masa silnika na drewnie jest wystarczająco duża, przez co traci się część manewrowości. Ta wada staje się niebezpieczna, jeśli rozwiniesz dużą prędkość. Z tego powodu doprowadzenie auta nawet do 100 km/h nie jest zbyt rozsądną decyzją – trzeba jechaćwolniej. Istnieje kilka ważniejszych danych technicznych takiego sprzętu.

Silnik gazowy opalany drewnem ma wyższy stopień sprężania niż silniki benzynowe ciężarówek. Jeśli chodzi o moc to generator gazu oczywiście przegrywa z silnikiem benzynowym.

Ostatnią różnicą nie przemawiającą na korzyść modelu gazowego jest ładowność, w której przegrywa również z autem z silnikiem benzynowym.

Należy również zauważyć, że gaz drzewny ma niską wartość energetyczną w porównaniu z gazem ziemnym. Samochód opalany drewnem nieuchronnie straci swoje właściwości dynamiczne, co również powinien wziąć pod uwagę kierowca takiego pojazdu.

Niektórzy wolą instalować wolumetryczny generator gazu na przyczepie niż na samym samochodzie. W takim przypadku nie będzie można szybko przyspieszyć, a manewrowanie nie wyjdzie. Przyczepa będzie rodzajem ogranicznika.

Zalety generatorów gazu

Jeżeli mówimy o zaletach samochodów z silnikami na gaz, to od razu na pierwszy plan wysuwa się możliwość wykorzystania paliw odnawialnych bez wstępnej obróbki. Na przykład, aby przekształcić biomasę w użyteczne paliwo, powiedzmy etanol lub biodiesel, zużywa się energię, w tym energię CO2. Co więcej, w niektórych przypadkach na transformację zużywa się więcej energii niż zawiera pierwotna substancja. Jeśli chodzi o silnik gazowy opalany drewnem, nie potrzebuje on energii do produkcji paliwa. Chyba że musisz sam ciąć i rąbać drewno, aby ułatwić ładowanie.

Porównując samochód z generatorem gazu i samochód elektryczny, możemy wyróżnić następującą zaletę: brak konieczności stosowania silnego chemicznego źródła energii - akumulatora. Wadą takich akumulatorów chemicznych jest to, że mają one właściwość samorozładowania, dlatego przed eksploatacją takiego samochodu nie można zapomnieć o jego naładowaniu. Jeśli mówimy o urządzeniach generujących gaz, to same w sobie są „naturalnymi” bateriami.

Przy prawidłowym montażu i eksploatacji w pojeździe generator gazu będzie znacznie mniej zanieczyszczał środowisko niż jakikolwiek inny silnik benzynowy lub wysokoprężny. Oczywiście w porównaniu z samochodem elektrycznym, który w ogóle nie generuje emisji, generator gazu traci. Jednak ładowanie samochodów elektrycznych wymaga dużej ilości energii i nadal jest wytwarzane tradycyjnymi metodami, które mocno zanieczyszczają powietrze.

Wady generatorów gazu

Pomimo pewnych zalet takich instalacji, ich montaż jest nadal bardzo indywidualnym rozwiązaniem i nie najbardziej optymalnym. Sama gazownia zajmuje dużo miejsca i waży kilkaset kilogramów. Jednocześnie cała ta nieporęczna konstrukcja będzie musiała być transportowana z tobą. Duże gabaryty instalacji gazowej wynikają z faktu, że gaz drzewny charakteryzuje się niskim współczynnikiem energii właściwej. Na przykład możemy porównać konkretną wartość energetyczną gazu drzewnego, która wynosi 5,7MJ/kg, przy czym energia uwalniana podczas spalania benzyny wynosi 44 MJ/kg lub 56 MJ/kg ze spalania gazu ziemnego.

Samochód napędzany generatorem gazu

Podczas pracy takiego silnika gazowego nie będzie możliwe osiągnięcie prędkości i przyspieszenia możliwego przy użyciu odpowiednika benzynowego. Problem tkwi w składzie gazu drzewnego. Zawiera 50% azotu, 20% tlenku węgla; pozostałe 18% to wodór, 8% to dwutlenek węgla, 4% to metan. Azot, który zajmuje połowę masy właściwej gazu, w ogóle nie jest w stanie wspomagać spalania, a związki węglowe zmniejszają wydajność spalania. Duża ilość azotu zmniejsza całkowitą moc takiego generatora o około 30-50 procent. Węgiel zmniejsza szybkość spalania gazu, przez co nie jest możliwe osiągnięcie dużych prędkości. W konsekwencji spadają osiągi dynamiczne samochodu.

Korzystanie z generatora gazu

Istnieje jeszcze jeden mały problem samochodów na gaz, który jest związany konkretnie z ich użytkowaniem. Wiąże się to z tym, że instalacja musi osiągnąć temperaturę roboczą i dopiero wtedy można jechać. Czas potrzebny do osiągnięcia tej temperatury wynosi około 10 minut. Ponadto przed kolejnym załadunkiem drewna opałowego należy każdorazowo wyczyścić popiół szpachelką. Kolejnym problemem związanym z konserwacją jest tworzenie się smoły. Teraz nie jest już tak ostry jak wcześniej, ale nadal musisz wyczyścić filtry z brudu. Wszystko to prowadzi do konieczności częstej konserwacji.generator.

Jeśli mówimy ogólnie o pielęgnacji takiego urządzenia, to możemy powiedzieć tak: jest wiele problemów z konserwacją, których zupełnie nie ma w silnikach benzynowych.

Zestaw generatora dla ZIS-21

Jak już wspomniano, podstawową zasadą generatora jest przemiana paliwa stałego w gaz wchodzący do cylindrów. Generator gazu ZIS-21 pracował głównie na paliwach takich jak dąb i brzoza. Czasami stosowano węgiel brunatny, który był najmniej higroskopijny i dawał najwięcej gazu na wylocie.

Jeśli chodzi o projekt typowego generatora gazu dla ZIS-21, to składał się on z następujących elementów: sam generator gazu, chłodnica-oczyszczacz, drobny środek czyszczący, mikser i wentylator elektryczny.

Praca instalacji na VMS

Na szczycie generatora znajdował się bunkier, do którego ładowano paliwo stałe. Palenisko znajdowało się bezpośrednio pod samym bunkrem. Tutaj palono drewno. W miarę wypalania się starego paliwa przeprowadzono „automatyczną dostawę” nowego drewna. W rzeczywistości po prostu spadła z bunkra do paleniska pod własnym ciężarem, gdy zwolniła się przestrzeń. Sam agregat gazowy znajdował się po lewej stronie samochodu.

W tym samym palenisku, tworzenie się tlenku węgla również wystąpiło z powodu wciągania powietrza przez płonące paliwo. Zasysanie tlenu nastąpiło albo z powodu rozrzedzenia w cylindrach, albo z powodu działania elektrycznegomiłośnik. Metody te były wymuszone, ale były instalacje z naturalnym ciągiem powietrza. Jednak w tym przypadku przygotowanie do premiery może zająć nawet godzinę.

Pod paleniskiem znajdował się popielnik, jak w każdym zwykłym piecu. Tu gromadziły się produkty spalania. Co 80-100 km trzeba było go oczyścić z popiołu. Można jednak uczciwie powiedzieć, że ten fakt spowodował tylko problemy dla kierowcy pojazdu.

Ścieżka gazowa w instalacji i czyszczeniu

Cały gaz uzyskany podczas spalania drewna opałowego dostał się do koszuli otaczającej bunkier. W ten sposób osiągnięto ogrzewanie tego pomieszczenia. Było to konieczne do wstępnego wysuszenia całego drewna przygotowanego do spalania. Ponadto należy zauważyć, że po opuszczeniu generatora gaz miał temperaturę około 110-140 stopni. Dlatego musiał przejść przez sekcje grzejnika. Tam nie tylko obniżył temperaturę, ale po drodze został oczyszczony z ciężkich zanieczyszczeń chemicznych.

Jeśli chodzi o sprzątanie, poszło tak. Sekcje czyszczącego wymiennika ciepła stanowiły wewnętrzne rury perforowane. Ten projekt był podobny do obecnych układów wydechowych. Gorący gaz znacznie się rozszerzył, przez co stracił prędkość przepływu. Przechodząc przez labirynty rur zwolnił jeszcze bardziej. Zanieczyszczenia zostały z niego odfiltrowane i pozostały na wewnętrznych ściankach zewnętrznych rur wymienników ciepła. Po tym nastąpił drobny środek czyszczący.

Wniosek

Na koniec możemy podsumować następujące. Charakterystyki silników generatorów gazu są raczej słabe w porównaniu z silnikami benzynowymi. Instalacja ma pewne zalety, ale jest dość niewygodna w użytkowaniu, wymaga stałej i starannej konserwacji. Ponadto nie pozwala na rozwinięcie dużej prędkości i ogranicza zwrotność. Z tych powodów samochody z takimi generatorami gazu nie są praktycznie zbyt popularne.