Motori plinskog generatora: princip rada, specifikacije, gorivo

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-19 16:30

Plinski agregati imaju jedan neosporan plus - obnovljivo gorivo koje se ne podvrgava prethodnoj obradi. Povijest korištenja strojeva s takvom opremom prilično je duga. Sada više nisu toliko popularni kao prije, ali malo po malo se vraćaju u službu.

Glavne značajke

Motor plinskog generatora ima nekoliko neospornih pozitivnih karakteristika. Prvo, gorivo za uređaj je vrlo jeftino. Drugo, tijekom rada uređaja pojavljuje se pepeo, koji se, na primjer, može koristiti kao gnojivo. Treće, automobil neće zahtijevati ugradnju snažnih kemijskih baterija.

Plinski motori su već dugo dokazali svoje pravo na postojanje. Danas je njihova izvedba, naravno, mnogo inferiornija od novih modela koji rade na benzin. Međutim, za većinu običnih vozača mogli bi biti prikladni. Agregat plinskog generatora omogućit će postizanje brzine do 100 km/h, a približna maksimalna kilometraža bit će oko 100 km. Da biste povećali ovaj parametar, morat ćete nositina stražnjem sjedalu dodatne vreće drva za ogrjev i povremeno ručno dolijevajte "gorivo" u spremnik.

Kako uređaj radi

Princip rada plinskog generatora je sintezni plin. Ovo je proces tijekom kojeg će se formirati zapaljivi plin kada se izgara organski materijal. Da bi se pokrenuo takav proces potrebno je postići željenu temperaturu. Sinteza plina počinje kada indikator dosegne 1400 stupnjeva Celzija. Treset, ugljen briketi i neki drugi materijali mogu se koristiti kao gorivo za motor plinskog generatora. Međutim, kao što je praksa pokazala, drvo je najčešći i najprikladniji materijal za gorivo. Iako je ovdje vrijedno napomenuti da drvo za ogrjev ima jedan nedostatak - smanjenje naboja radne smjese. Kao rezultat toga, snaga instalacije je donekle smanjena.

Može se dodati da se ova vrsta motora na drva obično koristi s već ugrađenim motorom s unutarnjim izgaranjem.

Tehnički pokazatelji

Ako postoji izbor, na primjer, između kupnje automobila s konvencionalnim motorom ili s plinskim generatorom, tada morate detaljnije razraditi tehničke podatke druge opcije.

Masa motora na drvu je dovoljno velika, zbog čega se gubi dio manevarske sposobnosti. Ovaj nedostatak postaje opasan ako razvijete veliku brzinu. Iz tog razloga, dovesti automobil čak do 100 km/h nije baš razumna odluka - morate vozitisporije. Postoje još neki važniji tehnički podaci takve opreme.

Plinski motor na drva ima veći omjer kompresije od benzinskih motora kamiona. Što se tiče snage, plinski generator, naravno, gubi od benzinskog motora.

Posljednja razlika koja ne ide u prilog plinskom modelu je nosivost, u kojoj također gubi od automobila s benzinskim motorom.

Ovdje je također važno napomenuti da drveni plin ima nisku energetsku vrijednost u usporedbi s prirodnim plinom. Auto na drva će neminovno izgubiti svoja dinamička svojstva, što bi također trebao uzeti u obzir vozač takvog vozila.

Neki ljudi radije instaliraju volumetrijski generator plina na prikolicu, a ne na sam automobil. U tom slučaju neće biti moguće brzo ubrzati, a manevriranje neće uspjeti. Trailer će biti svojevrsni limiter.

Prednosti plinskih generatora

Ako govorimo o prednostima automobila s plinskim agregatima, onda odmah dolazi do izražaja mogućnost korištenja obnovljivih goriva bez predtretmana. Na primjer, za pretvaranje biomase u upotrebljivo gorivo, recimo etanol ili biodizel, troši se energija, uključujući energiju CO2. Štoviše, u nekim slučajevima se za transformaciju troši više energije nego što sadrži izvorna tvar. Što se tiče plinskog motora na drva, on ne zahtijeva energiju za proizvodnju goriva. Osim ako ne trebate sami sjeći i sjeći drva radi lakšeg utovara.

Usporedimo li automobil s plinskim generatorom i električnim automobilom, možemo izdvojiti sljedeću prednost: nema potrebe za snažnim kemijskim izvorom energije - baterijom. Nedostatak takvih kemijskih baterija je u tome što imaju svojstvo samopražnjenja, pa ga stoga, prije upravljanja takvim automobilom, ne smijete zaboraviti napuniti. Ako govorimo o uređajima koji generiraju plin, onda su oni sami po sebi "prirodne" baterije.

Kada se pravilno sastavi i koristi u vozilu, plinski generator bit će znatno manje zagađivati od bilo kojeg benzinskog ili dizelskog motora. Naravno, u usporedbi s električnim automobilom, koji uopće ne stvara emisije, generator plina gubi. Međutim, punjenje električnih automobila zahtijeva puno energije, a još uvijek se proizvodi tradicionalnim metodama koje jako zagađuju zrak.

Nedostaci plinskih generatora

Unatoč određenim prednostima ovakvih instalacija, njihova ugradnja je i dalje vrlo individualno rješenje i nije najoptimalnije. Sama tvornica plina zauzima puno prostora i teži nekoliko stotina kilograma. Istodobno, svu ovu glomaznu strukturu morat ćete prevesti s vama. Velike dimenzije plinske instalacije posljedica su činjenice da je drvni plin karakteriziran niskim specifičnim energetskim koeficijentom. Na primjer, možemo usporediti specifičnu energetsku vrijednost drvnog plina, koja iznosi 5,7MJ/kg, pri čemu je energija oslobođena izgaranjem benzina 44 MJ/kg, ili 56 MJ/kg izgaranjem prirodnog plina.

Auto na plinskom generatoru

Kada se radi s takvim plinskim motorom, neće biti moguće postići brzinu i ubrzanje moguće pri korištenju benzinskog motora. Problem je u sastavu drvnog plina. Sastoji se od 50% dušika, 20% ugljičnog monoksida; preostalih 18% je vodik, 8% je ugljični dioksid, 4% je metan. Dušik, koji zauzima polovicu specifične mase plina, uopće nije sposoban podržati izgaranje, a spojevi na bazi ugljika smanjuju učinkovitost izgaranja. Velika količina dušika smanjuje ukupnu snagu takvog generatora za oko 30-50 posto. Ugljik smanjuje brzinu izgaranja plina, zbog čega nije moguće postići velike brzine. Kao posljedica toga, dinamičke performanse automobila se smanjuju.

Upotreba plinskog generatora

Postoji još jedan mali problem automobila na plin, koji se odnosi upravo na njihovu upotrebu. To je povezano s činjenicom da instalacija treba postići radnu temperaturu, a tek onda možete ići. Vrijeme potrebno za postizanje ove temperature je otprilike 10 minuta. Osim toga, prije sljedećeg utovara drva za ogrjev potrebno je pepeo svaki put očistiti lopaticom. Drugi problem održavanja je stvaranje katrana. Sada više nije tako oštar kao prije, ali još uvijek morate očistiti filtere od prljavštine. Sve to dovodi do potrebe za čestim održavanjem.generator.

Ako općenito govorimo o brizi o takvom uređaju, onda možemo reći ovo: postoji mnogo problema s održavanjem, kojih u benzinskim motorima nema.

Generatorski set za ZIS-21

Kao što je već spomenuto, osnovni princip generatora je transformacija čvrstog goriva u plin koji ulazi u cilindre. Plinski generator ZIS-21 uglavnom je radio na goriva kao što su hrast i breza. Ponekad se koristila smeđa vrsta ugljena, jer je bila najmanje higroskopna i davala najviše plina na izlazu.

Što se tiče dizajna tipičnog plinskog generatora za ZIS-21, on se sastojao od sljedećih elemenata: samog plinskog generatora, hladnjaka-pročistača, finog čistača, mješalice i električnog ventilatora.

Rad instalacije na VMS

Na vrhu generatora bio je bunker u koji je utovareno kruto gorivo. Ložište se nalazilo neposredno ispod samog bunkera. Ovdje su se spaljivala drva. Kako je staro gorivo izgorjelo, izvršena je "automatska opskrba" novim drvima. Zapravo, jednostavno je pala iz bunkera u ložište pod vlastitom težinom kada se oslobodio prostor. Sama jedinica za proizvodnju plina nalazila se na lijevoj strani automobila.

U istom ložištu također je došlo do stvaranja ugljičnog monoksida zbog provlačenja zraka kroz goruće gorivo. Do usisavanja kisika došlo je ili zbog razrjeđivanja u cilindrima, ili zbog rada električnogventilator. Ove su metode bile prisilne, ali su postojale instalacije s prirodnim propuhom. Međutim, u ovom slučaju priprema za lansiranje može potrajati i do sat vremena.

Ispod ložišta se nalazila posuda za pepeo, kao u svakoj običnoj peći. Ovdje se nakupljaju produkti izgaranja. Svakih 80-100 km trebalo ga je očistiti od pepela. Međutim, ovdje je pošteno reći da je ova činjenica uzrokovala probleme samo vozaču vozila.

Plinski put u instalaciji i čišćenju

Sav plin dobiven tijekom izgaranja drva za ogrjev ušao je u košulju koja je okruživala bunker. Tako je postignuto zagrijavanje ovog odjeljka. To je bilo potrebno da se prethodno osuši svo drvo pripremljeno za spaljivanje. Nadalje, treba napomenuti da je nakon izlaska iz generatora plin imao temperaturu od približno 110-140 stupnjeva. Stoga je morao proći kroz dijelove radijatora. Tamo je ne samo snizio temperaturu, već je usput bio očišćen od teških kemijskih nečistoća.

Što se tiče čišćenja, prošlo je ovako. Dijelovi izmjenjivača topline su unutarnje perforirane cijevi. Ovaj dizajn bio je sličan trenutnim ispušnim sustavima. Vrući plin se jako proširio, zbog čega je izgubio brzinu strujanja. Prolazeći kroz labirinte cijevi, još je više usporio. Nečistoće su iz njega odstranjene i ostale su na unutarnjim stijenkama vanjskih cijevi izmjenjivača topline. Nakon toga slijedilo je fino čišćenje.

Zaključak

Na kraju možemo sažeti sljedeće. Karakteristike motora plinskih generatora su prilično slabe u usporedbi s benzinskim motorima. Instalacija ima neke prednosti, ali je prilično nezgodna za korištenje, zahtijeva stalno i pažljivo održavanje. Osim toga, ne dopušta vam da razvijete veliku brzinu i smanjuje upravljivost. Iz tih razloga, automobili s takvim plinskim generatorima praktički nisu jako popularni.