Motors generadors de gas: principi de funcionament, especificacions, combustible

2024 Autora: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificació: 2024-02-19 12:59

Els motors dels generadors de gas tenen un avantatge indiscutible: el combustible renovable que no pateix tractament previ. La història de l'ús de màquines amb aquest equipament és força llarga. Ara ja no són tan populars com abans, però a poc a poc tornen al servei.

Característiques principals

El motor del generador de gas té diverses característiques positives innegables. En primer lloc, el combustible per al dispositiu és molt barat. En segon lloc, durant el funcionament del dispositiu, apareix la cendra, que es pot utilitzar com a fertilitzant, per exemple. En tercer lloc, el cotxe no necessitarà la instal·lació de bateries químiques potents.

Els motors de gas han demostrat el seu dret a existir durant molt de temps. Avui, el seu rendiment, per descomptat, és molt inferior als nous models que funcionen amb gasolina. Tanmateix, per a la majoria dels motoristes normals, poden ser adequats. La unitat generadora de gas permetrà assolir velocitats de fins a 100 km/h, el quilometratge màxim aproximat serà d'uns 100 km. Per augmentar aquest paràmetre, haureu de portaral seient del darrere bosses addicionals de llenya i periòdicament afegiu "combustible" al dipòsit.

Com funciona el dispositiu

El principi de funcionament del generador de gas és el gas de síntesi. Aquest és un procés durant el qual es formarà gas combustible quan es crema material orgànic. Per iniciar aquest procés, cal arribar a la temperatura desitjada. La síntesi de gas comença quan l'indicador arriba als 1400 graus centígrads. La torba, les briquetes de carbó i alguns altres materials es poden utilitzar com a combustible per a un motor generador de gas. No obstant això, com ha demostrat la pràctica, la fusta és el material més comú i convenient com a combustible. Tot i que val la pena assenyalar aquí que la llenya té un inconvenient: una disminució de la càrrega de la mescla de treball. Com a resultat, la potència de la instal·lació es redueix una mica.

Es pot afegir que aquest tipus de motor de llenya s'acostuma a utilitzar amb un motor de combustió interna ja instal·lat.

Indicadors tècnics

Si es pot triar, per exemple, entre comprar un cotxe amb un motor convencional o amb un generador de gas, cal que aprofundeixis en les dades tècniques de la segona opció.

La massa del motor a la fusta és prou gran, per la qual cosa es perd part de la maniobrabilitat. Aquest desavantatge esdevé perillós si es desenvolupa una velocitat alta. Per aquest motiu, portar el cotxe fins i tot a 100 km/h no és una decisió molt raonable: has de conduirmés lent. Hi ha algunes dades tècniques més importants d'aquests equips.

El motor de gasolina de llenya té una relació de compressió més alta que els motors de gasolina de camions. Pel que fa a l'energia, el generador de gas, per descomptat, perd davant un motor de gasolina.

L'última diferència no a favor del model de gasolina és la capacitat de càrrega, en la qual també perd davant un cotxe amb motor de gasolina.

També és important tenir en compte aquí que el gas de fusta té un valor energètic baix en comparació amb el gas natural. Un cotxe de llenya perdrà inevitablement les seves propietats dinàmiques, que també hauria de tenir en compte el conductor d'aquest vehicle.

Algunes persones prefereixen instal·lar un generador volumètric de gas en un remolc, en lloc del propi cotxe. En aquest cas, no serà possible accelerar ràpidament i no funcionarà gaire per maniobrar. El tràiler serà una mena de limitador.

Avantatges dels generadors de gas

Si parlem dels avantatges dels cotxes amb motors generadors de gas, de seguida passa a primer pla la possibilitat d'utilitzar combustibles renovables sense tractament previ. Per exemple, per convertir la biomassa en un combustible utilitzable, per exemple, etanol o biodièsel, es consumeix energia, inclosa l'energia CO2. A més, en alguns casos, es gasta més energia per a la transformació de la que conté la substància original. Pel que fa al motor de gas de llenya, no necessita energia per produir el seu combustible. Tret que hàgiu de tallar i tallar la fusta mateixa per facilitar la càrrega.

Si comparem un cotxe amb un generador de gas i un cotxe elèctric, podem destacar el següent avantatge: no cal una font química potent d'energia: una bateria. L'inconvenient d'aquestes bateries químiques és que tenen la propietat d'autodescàrrega i, per tant, abans d'utilitzar aquest cotxe, no us heu d'oblidar de carregar-lo. Si parlem de dispositius que generen gas, llavors ells mateixos són bateries "naturals".

Quan es munta i s'utilitza correctament en un vehicle, un generador de gas serà molt menys contaminant que qualsevol motor de gasolina o dièsel. Per descomptat, en comparació amb un cotxe elèctric, que no genera gens d'emissions, el generador de gas perd. Tanmateix, carregar cotxes elèctrics requereix molta energia i encara es produeix mitjançant mètodes tradicionals que contaminen molt l'aire.

Contres dels generadors de gas

Malgrat els certs avantatges d'aquestes instal·lacions, la seva instal·lació segueix sent una solució molt individual i no la més òptima. La pròpia planta generadora de gas ocupa molt d'espai i pesa diversos centenars de quilos. Al mateix temps, tota aquesta estructura voluminosa haurà de ser transportada amb vostè. Les grans dimensions de la instal·lació de gas es deuen al fet que el gas de fusta es caracteritza per un baix coeficient energètic específic. Per exemple, podem comparar el valor energètic específic del gas de fusta, que és de 5,7MJ/kg, amb l'energia alliberada per la combustió de gasolina és de 44 MJ/kg, o 56 MJ/kg per la crema de gas natural.

Cotxe que funciona amb un generador de gas

Quan s'utilitza un motor de gasolina d'aquest tipus, no serà possible assolir la velocitat i l'acceleració possibles amb un homòleg de gasolina. El problema rau en la composició del gas de fusta. És 50% nitrogen, 20% monòxid de carboni; el 18% restant és hidrogen, el 8% és diòxid de carboni, el 4% és metà. El nitrogen, que ocupa la meitat de la massa específica del gas, no és gens capaç de suportar la combustió, i els compostos basats en carboni redueixen l'eficiència de la combustió. Una gran quantitat de nitrogen redueix la potència total d'aquest generador en un 30-50 per cent. El carboni redueix la velocitat de combustió del gas, per la qual cosa no és possible aconseguir altes velocitats. Com a conseqüència, el rendiment dinàmic del cotxe disminueix.

Ús del generador de gas

Hi ha un petit problema més dels cotxes que generen gas, que està relacionat específicament amb el seu ús. Està relacionat amb el fet que la instal·lació ha d'assolir la temperatura de funcionament i només llavors podeu marxar. El temps necessari per assolir aquesta temperatura és d'uns 10 minuts. A més, abans de la propera càrrega de llenya, cal netejar les cendres cada cop amb una espàtula. Un altre problema de manteniment és la formació de quitrà. Ara ja no és tan afilat com abans, però encara heu de netejar els filtres de la brutícia. Tot això comporta la necessitat d'un manteniment freqüent.generador.

Si parlem en general de la cura d'un dispositiu com aquest, podem dir això: hi ha molts problemes de manteniment, que està completament absent en els motors de gasolina.

Conjunt de generadors per a ZIS-21

Com ja s'ha dit, el principi bàsic del generador és la transformació del combustible sòlid en gas que entra als cilindres. El generador de gas ZIS-21 funcionava principalment amb combustibles com el roure i el bedoll. De vegades s'utilitzava un tipus de carbó marró, ja que era el menys higroscòpic i donava més gas a la sortida.

Pel que fa al disseny d'un generador de gas típic per al ZIS-21, constava dels elements següents: el propi generador de gas, un refrigerador-purificador, un netejador fi, un mesclador i un ventilador elèctric.

Treball d'instal·lació a VMS

A la part superior del generador hi havia un búnquer on es carregava combustible sòlid. La caixa de foc es trobava directament sota el propi búnquer. Aquí és on es cremava la fusta. A mesura que es va cremar el combustible vell, es va fer un "subministrament automàtic" de fusta nova. De fet, simplement va caure del búnquer a la caixa de foc pel seu propi pes quan es va alliberar l'espai. La pròpia unitat de generació de gas es trobava al costat esquerre del cotxe.

A la mateixa caixa de foc, també es va produir la formació de monòxid de carboni a causa de la tracció de l'aire a través del combustible en combustió. La succió d'oxigen es va produir a causa de la rarefacció dels cilindres, o bé pel funcionament d'un elèctric.ventilador. Aquests mètodes eren forçats, però hi havia instal·lacions amb tiratge d'aire natural. Tanmateix, en aquest cas, la preparació per al llançament podria trigar fins a una hora.

Sota la llar de foc hi havia una cendrera, com en qualsevol estufa normal. Els productes de la combustió s'acumulen aquí. Cada 80-100 km calia netejar-lo de les cendres. Tanmateix, aquí cal dir que aquest fet només va causar problemes al conductor del vehicle.

Camí del gas en instal·lació i neteja

Tot el gas obtingut durant la combustió de la llenya va entrar a la camisa que envoltava el búnquer. Així, es va aconseguir l'escalfament d'aquest compartiment. Això va ser necessari per assecar prèviament tota la fusta preparada per a la crema. A més, cal tenir en compte que després de sortir del generador, el gas tenia una temperatura d'aproximadament 110-140 graus. Per tant, havia de passar per les seccions del radiador. Allà, no només va baixar la seva temperatura, sinó que també es va netejar de les impureses químiques pesades al llarg del camí.

Pel que fa a la neteja, ha anat així. Les seccions de l'intercanviador de calor del netejador eren tubs perforats interns. Aquest disseny era similar als sistemes d'escapament actuals. El gas calent es va expandir molt, per la qual cosa va perdre la seva velocitat de flux. Passant pels laberints de canonades, va reduir encara més la velocitat. Les impureses es van eliminar i es van mantenir a les parets interiors dels tubs exteriors dels intercanviadors de calor. Això va ser seguit per un netejador fi.

Conclusió

Al final, podem resumir el següent. Les característiques dels motors generadors de gas són bastant febles en comparació amb els motors de gasolina. La instal·lació té alguns avantatges, però és força incòmode d'utilitzar, requereix un manteniment constant i acurat. A més, no permet desenvolupar alta velocitat i redueix la maniobrabilitat. Per aquests motius, els cotxes amb aquests generadors de gas no són pràcticament gaire populars.