Gázgenerátoros motorok: működési elv, műszaki adatok, üzemanyag

2024 Szerző: Erin Ralphs | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-19 16:55

A gázgenerátoros motoroknak van egy vitathatatlan előnye – a megújuló üzemanyag, amely nem esik át előkezelésen. Az ilyen berendezésekkel ellátott gépek használatának története meglehetősen hosszú. Most már nem olyan népszerűek, mint korábban, de apránként visszatérnek a szolgálatba.

Fő jellemzők

A gázgenerátoros motornak számos tagadhatatlan pozitív tulajdonsága van. Először is, az eszköz üzemanyaga nagyon olcsó. Másodszor, a készülék működése során megjelenik a hamu, amely például műtrágyaként használható. Harmadszor, az autóba nem kell erős vegyi akkumulátorokat beszerelni.

A gázmotorok már nagyon régóta bebizonyították létezési jogukat. Ma teljesítményük természetesen jóval gyengébb, mint a benzinüzemű új modelleknél. A legtöbb hétköznapi autós számára azonban megfelelőek lehetnek. A gázgenerátor egység akár 100 km/h sebesség elérését is lehetővé teszi, a hozzávetőleges maximális futásteljesítmény körülbelül 100 km lesz. Ennek a paraméternek a növeléséhez hordoznia kella hátsó ülésen további zsák tűzifát, és időnként manuálisan töltsön üzemanyagot a tartályba.

Az eszköz működése

A gázgenerátor működési elve szintézisgáz. Ez egy olyan folyamat, amely során éghető gázok képződnek szerves anyagok elégetésekor. Egy ilyen folyamat elindításához el kell érni a kívánt hőmérsékletet. A gázszintézis akkor kezdődik, amikor az indikátor eléri az 1400 Celsius fokot. Tőzeg, szénbrikett és néhány más anyag felhasználható gázgenerátoros motor üzemanyagaként. A gyakorlat azonban azt mutatja, hogy a fa a leggyakoribb és legkényelmesebb tüzelőanyag. Bár itt érdemes megjegyezni, hogy a tűzifának van egy hátránya - a munkakeverék töltésének csökkenése. Ennek eredményeként a telepítés teljesítménye némileg csökken.

Hozzá kell tenni, hogy az ilyen típusú fatüzelésű motorokat általában már felszerelt belső égésű motorral használják.

Műszaki mutatók

Ha van választási lehetőség például a hagyományos motorral vagy gázgenerátorral szerelt autó vásárlása között, akkor a második lehetőség műszaki adatait kell részletezni.

A motor tömege a fán elég nagy, ami miatt a manőverezőképesség egy része elvész. Ez a hátrány veszélyessé válik, ha nagy sebességet fejleszt. Emiatt még 100 km/h-ra sem túl ésszerű döntés – vezetni kelllassabb. Vannak még fontosabb műszaki adatok az ilyen berendezésekről.

A fatüzelésű gázmotornak nagyobb a kompressziós aránya, mint a teherautó-benzinmotoroké. Ami a teljesítményt illeti, a gázgenerátor természetesen veszít a benzinmotorral szemben.

Az utolsó különbség nem a gázmodell javára a teherbírás, amiben szintén veszít egy benzinmotoros autóval szemben.

Itt fontos megjegyezni azt is, hogy a fagáz energiaértéke alacsony a földgázhoz képest. A fatüzelésű autó elkerülhetetlenül elveszíti dinamikus tulajdonságait, amit az ilyen jármű vezetőjének is figyelembe kell vennie.

Vannak, akik szívesebben szerelik fel a térfogati gázgenerátort egy pótkocsira, nem pedig magára az autóra. Ebben az esetben nem lehet gyorsan felgyorsulni, és nem nagyon megy a manőverezés. Az előzetes egyfajta korlátozó lesz.

A gázgenerátorok előnyei

Ha a gázgenerátoros autók előnyeiről beszélünk, akkor azonnal előtérbe kerül a megújuló üzemanyagok előkezelés nélküli felhasználásának lehetősége. Például ahhoz, hogy a biomasszát használható üzemanyaggá, mondjuk etanollá vagy biodízellé alakítsák, energiát fogyasztanak, beleértve a CO2-energiát is. Sőt, bizonyos esetekben több energiát fordítanak az átalakításra, mint amennyit az eredeti anyag tartalmaz. Ami a fatüzelésű gázmotort illeti, nem igényel energiát az üzemanyag előállításához. Hacsak nem magát a fát kell vágnia és aprítania a betöltés megkönnyítése érdekében.

Ha összehasonlítunk egy autót egy gázgenerátorral és egy elektromos autóval, a következő előnyt emelhetjük ki: nincs szükség erőteljes vegyi energiaforrásra - akkumulátorra. Az ilyen kémiai akkumulátorok hátránya, hogy önkisülési tulajdonsággal rendelkeznek, ezért egy ilyen autó üzemeltetése előtt ne felejtse el feltölteni. Ha gázt termelő eszközökről beszélünk, akkor ezek maguk is "természetes" akkumulátorok.

A járműben megfelelően összeszerelt és üzemeltetett gázgenerátor lényegesen kevésbé lesz szennyező, mint bármely benzin- vagy dízelmotor. Természetesen egy elektromos autóhoz képest, amely egyáltalán nem okoz károsanyag-kibocsátást, a gázgenerátor veszít. Az elektromos autók feltöltése azonban sok energiát igényel, és még mindig hagyományos módszerekkel állítják elő, amelyek erősen szennyezik a levegőt.

A gázgenerátorok hátrányai

Az ilyen telepítések bizonyos előnyei ellenére telepítésük még mindig nagyon egyedi megoldás, és nem a legoptimálisabb. Maga a gáztermelő erőmű sok helyet foglal el és több száz kilogrammot nyom. Ugyanakkor ezt a terjedelmes szerkezetet magával kell szállítani. A gázberendezés nagy méretei annak köszönhetőek, hogy a fagázt alacsony fajlagos energiatényező jellemzi. Összehasonlíthatjuk például a fagáz fajlagos energiaértékét, ami 5,7MJ/kg, a benzin elégetése során felszabaduló energia 44 MJ/kg, vagy 56 MJ/kg a földgáz elégetésekor.

Gázgenerátorral működő autó

Egy ilyen gázmotor használatakor nem lehet elérni azt a sebességet és gyorsulást, amely benzines megfelelője esetén lehetséges. A probléma a fagáz összetételében rejlik. 50% nitrogén, 20% szén-monoxid; a maradék 18% hidrogén, 8% szén-dioxid, 4% metán. A gáz fajlagos tömegének felét elfoglaló nitrogén egyáltalán nem képes az égést fenntartani, a szénalapú vegyületek pedig csökkentik az égés hatékonyságát. A nagy mennyiségű nitrogén körülbelül 30-50 százalékkal csökkenti az ilyen generátor teljes teljesítményét. A szén csökkenti a gáz égésének sebességét, ami miatt nem lehet nagy sebességet elérni. Ennek következtében az autó dinamikus teljesítménye csökken.

Gázgenerátor használata

Van még egy kis probléma a gázüzemű autókkal, ami kifejezetten a használatukhoz kapcsolódik. Ez összefügg azzal, hogy a telepítésnek el kell érnie az üzemi hőmérsékletet, és csak ezután lehet menni. Ennek a hőmérsékletnek az eléréséhez szükséges idő körülbelül 10 perc. Ezenkívül a tűzifa következő berakodása előtt minden alkalommal meg kell tisztítani a hamut egy spatulával. Egy másik karbantartási probléma a kátrányképződés. Most már nem olyan éles, mint korábban, de még mindig meg kell tisztítani a szűrőket a szennyeződéstől. Mindez gyakori karbantartás szükségességéhez vezet.generátor.

Ha általánosságban beszélünk egy ilyen készülék gondozásáról, akkor azt mondhatjuk: sok gond van a karbantartással, ami a benzinmotoroknál teljesen hiányzik.

Generátorkészlet a ZIS-21-hez

Mint már említettük, a generátor alapelve a szilárd tüzelőanyag átalakítása a hengerekbe belépő gázzá. A ZIS-21 gázgenerátor főként tölgyfával és nyírfával működött. Néha barna szenet használtak, mivel ez volt a legkevésbé higroszkópos, és a legtöbb gázt adta a kifolyónál.

Ami a ZIS-21 tipikus gázgenerátorának kialakítását illeti, az a következő elemekből állt: maga a gázgenerátor, egy hűtő-tisztító, egy finomtisztító, egy keverő és egy elektromos ventilátor.

Telepítési munka VMS-en

A generátor tetején volt egy bunker, amelybe szilárd tüzelőanyagot töltöttek. A tűztér közvetlenül a bunker alatt volt. Itt fát égettek. Mivel a régi tüzelőanyag kiégett, új fa "automatikus betáplálása" történt. Valójában egyszerűen a saját súlya alatt esett a bunkerből a tűztérbe, amikor felszabadult a hely. Maga a gázfejlesztő egység az autó bal oldalán volt.

Ugyanabban a tűztérben szén-monoxid képződés is előfordult az égő tüzelőanyagon keresztüli levegő behúzása miatt. Az oxigén szívása vagy a hengerek megritkulása miatt, vagy egy elektromos működtetés miatt következett be.ventilátor. Ezek a módszerek kényszerűek voltak, de voltak természetes léghuzattal rendelkező berendezések. Ebben az esetben azonban akár egy órát is igénybe vehet az indulásra való felkészülés.

A tűztér alatt volt egy hamutartó, mint minden közönséges tűzhelyen. Itt halmozódtak fel az égéstermékek. 80-100 km-enként meg kellett tisztítani a hamutól. Itt azonban jogos kijelenteni, hogy ez a tény csak a jármű vezetőjének okozott gondot.

Gázút a telepítésnél és tisztításnál

A tűzifa égetése során nyert összes gáz bejutott a bunkert körülvevő ingbe. Így sikerült elérni ennek a rekesznek a fűtését. Erre azért volt szükség, hogy az égetésre előkészített faanyagot előszárítsák. Ezenkívül meg kell jegyezni, hogy a generátor elhagyása után a gáz hőmérséklete körülbelül 110-140 fok volt. Ezért át kellett haladnia a radiátor szakaszain. Ott nemcsak a testhőmérsékletét csökkentette, hanem az út során a nehéz vegyi szennyeződésektől is megtisztult.

Ami a takarítást illeti, ez így ment. A tisztító-hőcserélő szakaszai belső perforált csövek voltak. Ez a kialakítás hasonló volt a jelenlegi kipufogórendszerekhez. A forró gáz nagymértékben kitágul, ami miatt elvesztette áramlási sebességét. A csövek labirintusain áthaladva még jobban lelassult. A szennyeződéseket kiszűrték belőle, és a hőcserélők külső csöveinek belső falán maradtak. Ezt egy finom tisztító követte.

Következtetés

A végén a következőket foglalhatjuk össze. A gázgenerátoros motorok jellemzői meglehetősen gyengék a benzinmotorokhoz képest. A telepítésnek van néhány előnye, de meglehetősen kényelmetlen a használata, állandó és gondos karbantartást igényel. Ezenkívül nem teszi lehetővé a nagy sebesség fejlesztését és csökkenti a manőverezhetőséget. Ezen okok miatt az ilyen gázgenerátorral szerelt autók gyakorlatilag nem túl népszerűek.