Motory s plynovým generátorom: princíp činnosti, špecifikácie, palivo

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:23

Motory plynových generátorov majú jedno nesporné plus – obnoviteľné palivo, ktoré neprechádza predbežnou úpravou. História používania strojov s takýmto vybavením je pomerne dlhá. Teraz už nie sú také populárne ako kedysi, ale postupne sa vracajú do prevádzky.

Hlavné funkcie

Motor plynového generátora má niekoľko nepopierateľných pozitívnych vlastností. Po prvé, palivo pre zariadenie je veľmi lacné. Po druhé, počas prevádzky zariadenia sa objavuje popol, ktorý je možné použiť napríklad ako hnojivo. Po tretie, auto nebude vyžadovať inštaláciu výkonných chemických batérií.

Plynové motory preukázali svoje právo na existenciu už veľmi dlho. Dnes je ich výkon, samozrejme, oveľa nižší ako u nových modelov na benzín. Pre väčšinu bežných motoristov však môžu byť vhodné. Agregát plynového generátora umožní dosiahnuť rýchlosť až 100 km/h, približný maximálny dojazd bude asi 100 km. Ak chcete zvýšiť tento parameter, budete musieť nosiťna zadnom sedadle ďalšie vrecia palivového dreva a pravidelne manuálne dopĺňať „palivo“do nádrže.

Ako zariadenie funguje

Princíp činnosti generátora plynu je syntézny plyn. Ide o proces, počas ktorého sa pri spaľovaní organického materiálu vytvorí horľavý plyn. Na spustenie takéhoto procesu je potrebné dosiahnuť požadovanú teplotu. Syntéza plynu začína, keď indikátor dosiahne 1400 stupňov Celzia. Rašelina, uhoľné brikety a niektoré ďalšie materiály môžu byť použité ako palivo pre plynový generátor. Ako však ukázala prax, drevo je najbežnejším a najpohodlnejším materiálom na výrobu paliva. Aj keď tu stojí za zmienku, že palivové drevo má jednu nevýhodu - zníženie náplne pracovnej zmesi. V dôsledku toho sa výkon inštalácie o niečo zníži.

Je možné dodať, že tento typ motora spaľujúceho drevo sa zvyčajne používa s už nainštalovaným spaľovacím motorom.

Technické ukazovatele

Ak máte na výber, napríklad medzi kúpou auta s klasickým motorom alebo s plynovým generátorom, potom musíte dopracovať technické údaje druhej možnosti.

Hmotnosť motora na dreve je dostatočne veľká, v dôsledku čoho sa stráca časť manévrovateľnosti. Táto nevýhoda sa stáva nebezpečnou, ak vyviniete vysokú rýchlosť. Z tohto dôvodu nie je zrýchľovanie auta ani na 100 km/h veľmi rozumné rozhodnutie - musíte jazdiťpomalšie. Existuje niekoľko dôležitejších technických údajov o takomto zariadení.

Plynový motor na drevo má vyšší kompresný pomer ako benzínové motory pre nákladné autá. Čo sa týka energie, plynový generátor, samozrejme, stráca na benzínový motor.

Posledný rozdiel nie v prospech plynového modelu je nosnosť, v ktorej stráca aj auto s benzínovým motorom.

Tu je tiež dôležité poznamenať, že drevoplyn má v porovnaní so zemným plynom nízku energetickú hodnotu. Auto na drevo nevyhnutne stratí svoje dynamické vlastnosti, čo by mal brať do úvahy aj vodič takéhoto vozidla.

Niektorí ľudia uprednostňujú inštaláciu objemového plynového generátora na príves, než na samotné auto. V tomto prípade nebude možné rýchlo zrýchliť a manévrovanie nebude fungovať. Trailer bude akýmsi obmedzovačom.

Výhody plynových generátorov

Ak hovoríme o výhodách áut s motorom s plynovým generátorom, potom okamžite prichádza do popredia možnosť využitia obnoviteľných palív bez predbežnej úpravy. Napríklad na premenu biomasy na použiteľné palivo, povedzme etanol alebo bionaftu, sa spotrebuje energia vrátane energie CO2. Navyše v niektorých prípadoch sa na premenu spotrebuje viac energie, ako obsahuje pôvodná látka. Pokiaľ ide o plynový motor spaľujúci drevo, ten na výrobu paliva nepotrebuje energiu. Pokiaľ nepotrebujete rezať a rúbať samotné drevo pre jednoduché nakladanie.

Ak porovnáme auto s plynovým generátorom a elektromobilom, môžeme vyzdvihnúť nasledujúcu výhodu: nie je potrebný silný chemický zdroj energie - batéria. Nevýhodou takýchto chemických batérií je, že majú vlastnosť samovybíjania, a preto pred prevádzkou takéhoto auta ho nesmiete zabudnúť nabiť. Ak hovoríme o zariadeniach, ktoré generujú plyn, potom samotné sú „prírodnými“batériami.

Pri správnej montáži a prevádzke vo vozidle bude generátor plynu výrazne menej znečisťovať životné prostredie ako ktorýkoľvek benzínový alebo naftový motor. Samozrejme, v porovnaní s elektromobilom, ktorý vôbec nevytvára emisie, plynový generátor stráca. Nabíjanie elektromobilov však vyžaduje veľa energie a stále sa vyrába tradičnými metódami, ktoré silne znečisťujú ovzdušie.

Nevýhody plynových generátorov

Napriek určitým výhodám takýchto inštalácií je ich inštalácia stále veľmi individuálnym riešením a nie práve najoptimálnejším. Samotné zariadenie na výrobu plynu zaberá veľa miesta a váži niekoľko stoviek kilogramov. Zároveň bude musieť byť všetka táto objemná konštrukcia prepravovaná s vami. Veľké rozmery plynoinštalácie sú dané tým, že drevoplyn sa vyznačuje nízkym koeficientom mernej energie. Môžeme napríklad porovnať mernú energetickú hodnotu drevoplynu, ktorá je 5,7MJ/kg, pričom energia uvoľnená spaľovaním benzínu je 44 MJ/kg alebo 56 MJ/kg zo spaľovania zemného plynu.

Auto na plynový generátor

Pri prevádzke takéhoto plynového motora nebude možné dosiahnuť rýchlosť a zrýchlenie možné pri použití benzínového náprotivku. Problém spočíva v zložení drevoplynu. Je to 50 % dusíka, 20 % oxidu uhoľnatého; zvyšných 18 % je vodík, 8 % je oxid uhličitý, 4 % je metán. Dusík, ktorý zaberá polovicu špecifickej hmotnosti plynu, nie je vôbec schopný podporovať spaľovanie a zlúčeniny na báze uhlíka znižujú účinnosť spaľovania. Veľké množstvo dusíka znižuje celkový výkon takéhoto generátora asi o 30-50 percent. Uhlík znižuje rýchlosť spaľovania plynu, vďaka čomu nie je možné dosiahnuť vysoké otáčky. V dôsledku toho klesá dynamický výkon auta.

Používanie plynového generátora

Je tu ešte jeden malý problém áut na výrobu plynu, ktorý súvisí konkrétne s ich používaním. Je to spojené s tým, že inštalácia potrebuje dosiahnuť prevádzkovú teplotu a až potom môžete ísť. Čas potrebný na dosiahnutie tejto teploty je približne 10 minút. Okrem toho je potrebné pred ďalším naložením palivového dreva zakaždým vyčistiť popol špachtľou. Ďalším problémom údržby je tvorba dechtu. Teraz to už nie je také ostré ako predtým, no stále musíte filtre čistiť od nečistôt. To všetko vedie k potrebe častej údržby.generátor.

Ak hovoríme všeobecne o starostlivosti o takéto zariadenie, môžeme povedať toto: je veľa problémov s údržbou, ktorá u benzínových motorov úplne chýba.

Sada generátora pre ZIS-21

Ako už bolo spomenuté, základným princípom generátora je premena tuhého paliva na plyn vstupujúci do valcov. Plynový generátor ZIS-21 bežal hlavne na palivá ako dub a breza. Niekedy sa použil hnedý typ uhlia, pretože bolo najmenej hygroskopické a poskytovalo najviac plynu na výstupe.

Dizajn typického plynového generátora pre ZIS-21 pozostával z nasledujúcich prvkov: samotného plynového generátora, chladiča-čističa, jemného čističa, mixéra a elektrického ventilátora.

Inštalačné práce na VMS

V hornej časti generátora bol bunker, do ktorého sa nakladalo tuhé palivo. Ohnisko sa nachádzalo priamo pod samotným bunkrom. Tu sa spaľovalo drevo. Keďže staré palivo dohorelo, vykonala sa „automatická dodávka“nového dreva. V skutočnosti jednoducho spadla z bunkra do ohniska vlastnou váhou, keď sa uvoľnil priestor. Samotná jednotka na výrobu plynu bola umiestnená na ľavej strane auta.

V tom istom ohnisku tiež dochádzalo k tvorbe oxidu uhoľnatého v dôsledku ťahania vzduchu cez horiace palivo. K nasávaniu kyslíka dochádzalo buď v dôsledku riedenia vo valcoch, alebo v dôsledku prevádzky elektrikyventilátor. Tieto metódy boli vynútené, ale existovali zariadenia s prirodzeným ťahom vzduchu. V tomto prípade však môže príprava na spustenie trvať až hodinu.

Pod ohniskom bol popolník ako v každom obyčajnom sporáku. Tu sa hromadili produkty spaľovania. Každých 80-100 km ho bolo potrebné vyčistiť od popola. Tu však treba povedať, že táto skutočnosť spôsobila problémy iba vodičovi vozidla.

Plynová cesta pri inštalácii a čistení

Všetok plyn získaný pri spaľovaní palivového dreva sa dostal do košele, ktorá obklopovala bunker. Tým sa dosiahlo zahrievanie tohto oddelenia. To bolo potrebné na predsušenie všetkého dreva pripraveného na spaľovanie. Ďalej je potrebné poznamenať, že po opustení generátora mal plyn teplotu približne 110-140 stupňov. Preto musel prejsť cez sekcie radiátora. Tam sa mu nielen znížila teplota, ale cestou sa mu aj očistili od ťažkých chemických nečistôt.

Čo sa týka upratovania, prebiehalo to takto. Časti výmenníka tepla čističa tvorili vnútorné perforované rúry. Tento dizajn bol podobný súčasným výfukovým systémom. Horúci plyn značne expandoval, v dôsledku čoho stratil svoju rýchlosť prúdenia. Prechádzajúc cez labyrinty potrubí ešte viac spomalil. Nečistoty sa z nej oddelili a zostali na vnútorných stenách vonkajších rúrok výmenníkov tepla. Potom nasledoval jemný čistič.

Záver

Na záver môžeme zhrnúť nasledovné. Charakteristiky plynových generátorov sú v porovnaní s benzínovými motormi dosť slabé. Inštalácia má určité výhody, ale je dosť nepohodlná na používanie, vyžaduje stálu a starostlivú údržbu. Okrem toho vám neumožňuje vyvinúť vysokú rýchlosť a znižuje manévrovateľnosť. Z týchto dôvodov nie sú autá s takýmito plynovými generátormi prakticky veľmi populárne.