Motori generatori di gas: principio di funzionamento, specifiche, carburante

2024 Autore: Erin Ralphs | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-19 17:05

I motori dei generatori di gas hanno un indiscutibile vantaggio: il carburante rinnovabile che non subisce pretrattamenti. La storia dell'uso di macchine con tali apparecchiature è piuttosto lunga. Ora non sono più popolari come una volta, ma a poco a poco stanno tornando in servizio.

Caratteristiche principali

Il motore del generatore di gas ha diverse innegabili caratteristiche positive. Innanzitutto, il carburante per il dispositivo è molto economico. In secondo luogo, durante il funzionamento del dispositivo appare la cenere, che può essere utilizzata ad esempio come fertilizzante. In terzo luogo, l'auto non richiede l'installazione di potenti batterie chimiche.

I motori a gas hanno dimostrato il loro diritto di esistere da molto tempo. Oggi, le loro prestazioni, ovviamente, sono molto inferiori ai nuovi modelli che funzionano a benzina. Tuttavia, per la maggior parte degli automobilisti ordinari, potrebbero essere adatti. L'unità di generazione del gas consentirà di raggiungere velocità fino a 100 km/h, il chilometraggio massimo approssimativo sarà di circa 100 km. Per aumentare questo parametro, dovrai portaresul sedile posteriore ulteriori sacchi di legna da ardere e periodicamente aggiungere manualmente "carburante" al serbatoio.

Come funziona il dispositivo

Il principio di funzionamento del generatore di gas è il gas di sintesi. Questo è un processo durante il quale si formerà gas combustibile quando il materiale organico viene bruciato. Per avviare tale processo, è necessario raggiungere la temperatura desiderata. La sintesi del gas inizia quando l'indicatore raggiunge i 1400 gradi Celsius. Torba, bricchetti di carbone e alcuni altri materiali possono essere utilizzati come combustibile per un motore di un generatore di gas. Tuttavia, come ha dimostrato la pratica, il legno è il materiale più comune e conveniente per il combustibile. Anche se vale la pena notare qui che la legna da ardere presenta uno svantaggio: una diminuzione della carica della miscela di lavoro. Di conseguenza, la potenza dell'installazione è leggermente ridotta.

Si può aggiungere che questo tipo di motore a legna viene solitamente utilizzato con un motore a combustione interna già installato.

Indicatori tecnici

Se si può scegliere, ad esempio, tra l'acquisto di un'auto con motore convenzionale o con generatore a gas, è necessario approfondire i dati tecnici della seconda opzione.

La massa del motore sul legno è abbastanza grande, a causa della quale parte della manovrabilità viene persa. Questo svantaggio diventa pericoloso se sviluppi un' alta velocità. Per questo motivo, portare l'auto anche a 100 km / h non è una decisione molto ragionevole: devi guidarePiù lentamente. Ci sono alcuni dati tecnici più importanti di tali apparecchiature.

Il motore a gas a legna ha un rapporto di compressione più elevato rispetto ai motori a benzina per camion. Per quanto riguarda la potenza, il generatore di gas, ovviamente, perde contro un motore a benzina.

L'ultima differenza non a favore del modello a gas è la capacità di carico, in cui perde anche un'auto con motore a benzina.

È anche importante notare qui che il gas di legna ha un basso valore energetico rispetto al gas naturale. Un'auto a legna perderà inevitabilmente le sue proprietà dinamiche, che dovrebbero essere prese in considerazione anche dal conducente di un tale veicolo.

Alcune persone preferiscono installare un generatore di gas volumetrico su un rimorchio, piuttosto che sull'auto stessa. In questo caso, non sarà possibile accelerare rapidamente e non funzionerà molto per manovrare. Il trailer sarà una specie di limitatore.

Pro dei generatori di gas

Se si parla dei vantaggi delle auto con motori a gas, viene subito in primo piano la possibilità di utilizzare combustibili rinnovabili senza pretrattamento. Ad esempio, per convertire la biomassa in un combustibile utilizzabile, ad esempio etanolo o biodiesel, viene consumata energia, compresa l'energia CO2. Inoltre, in alcuni casi, per la trasformazione viene spesa più energia di quanta ne contenga la sostanza originaria. Per quanto riguarda il motore a gas a legna, non richiede energia per produrre il suo combustibile. A meno che non sia necessario tagliare e sminuzzare la legna stessa per facilitare il caricamento.

Se confrontiamo un'auto con un generatore di gas e un'auto elettrica, possiamo evidenziare il seguente vantaggio: non c'è bisogno di una potente fonte di energia chimica: una batteria. Lo svantaggio di tali batterie chimiche è che hanno la proprietà di autoscaricarsi e quindi, prima di utilizzare un'auto del genere, non devi dimenticare di caricarla. Se parliamo di dispositivi che generano gas, allora sono batterie "naturali".

Se correttamente assemblato e utilizzato in un veicolo, un generatore di gas sarà significativamente meno inquinante di qualsiasi motore a benzina o diesel. Naturalmente, se confrontato con un'auto elettrica, che non crea affatto emissioni, il generatore di gas perde. Tuttavia, la ricarica delle auto elettriche richiede molta energia ed è ancora prodotta con metodi tradizionali che inquinano pesantemente l'aria.

Contro dei generatori di gas

Nonostante i certi vantaggi di tali installazioni, la loro installazione è ancora una soluzione molto individuale e non la più ottimale. La stessa centrale di generazione del gas occupa molto spazio e pesa diverse centinaia di chilogrammi. Allo stesso tempo, tutta questa struttura ingombrante dovrà essere trasportata con voi. Le grandi dimensioni dell'impianto a gas sono dovute al fatto che il gas di legna è caratterizzato da un basso coefficiente energetico specifico. Ad esempio, possiamo confrontare il valore energetico specifico del gas di legno, che è 5,7MJ/kg, con l'energia rilasciata dalla combustione di benzina pari a 44 MJ/kg o 56 MJ/kg dalla combustione di gas naturale.

Auto funzionante con un generatore di gas

Quando si utilizza un tale motore a gas, non sarà possibile raggiungere la velocità e l'accelerazione possibili quando si utilizza una controparte a benzina. Il problema sta nella composizione del gas di legna. È il 50% di azoto, il 20% di monossido di carbonio; il restante 18% è idrogeno, l'8% è anidride carbonica, il 4% è metano. L'azoto, che occupa metà della massa specifica del gas, non è affatto in grado di supportare la combustione e i composti a base di carbonio riducono l'efficienza della combustione. Una grande quantità di azoto riduce la potenza complessiva di un tale generatore di circa il 30-50 percento. Il carbonio riduce la velocità di combustione del gas, a causa della quale non è possibile raggiungere velocità elevate. Di conseguenza, le prestazioni dinamiche dell'auto diminuiscono.

Utilizzo del generatore di gas

C'è un altro piccolo problema con le auto che generano gas, che è legato in modo specifico al loro utilizzo. È collegato al fatto che l'installazione deve raggiungere la temperatura di esercizio e solo allora puoi andare. Il tempo necessario per raggiungere questa temperatura è di circa 10 minuti. Inoltre, prima del successivo carico di legna da ardere, è necessario pulire ogni volta la cenere con una spatola. Un altro problema di manutenzione è la formazione di catrame. Ora non è più nitido come prima, ma devi comunque pulire i filtri dallo sporco. Tutto ciò comporta la necessità di frequenti manutenzioni.generatore.

Se parliamo in generale della cura di un dispositivo del genere, allora possiamo dire questo: ci sono molti problemi con la manutenzione, che è completamente assente nei motori a benzina.

Generatore impostato per ZIS-21

Come già accennato, il principio base del generatore è la trasformazione del combustibile solido in gas che entra nelle bombole. Il generatore di gas ZIS-21 funzionava principalmente con combustibili come quercia e betulla. A volte veniva utilizzato un tipo di carbone marrone, poiché era il meno igroscopico e dava più gas all'uscita.

Per quanto riguarda il progetto di un tipico generatore di gas per lo ZIS-21, esso consisteva dei seguenti elementi: il generatore di gas stesso, un refrigeratore-purificatore, un pulitore fine, un miscelatore e un ventilatore elettrico.

Lavori di installazione su VMS

In cima al generatore c'era un bunker in cui veniva caricato del combustibile solido. Il focolare si trovava direttamente sotto il bunker stesso. Qui è dove è stata bruciata la legna. Quando il vecchio combustibile si esauriva, è stata effettuata una "fornitura automatica" di legna nuova. In effetti, è semplicemente caduta dal bunker nel focolare sotto il suo stesso peso quando lo spazio è stato liberato. L'unità di generazione del gas stessa era situata sul lato sinistro dell'auto.

Nello stesso focolare, si è verificata anche la formazione di monossido di carbonio a causa dell'aspirazione dell'aria attraverso il combustibile in fiamme. L'aspirazione dell'ossigeno avveniva o per rarefazione nei cilindri, o per il funzionamento di un elettricofan. Questi metodi erano forzati, ma c'erano installazioni con tiraggio d'aria naturale. Tuttavia, in questo caso, potrebbe essere necessaria fino a un'ora per prepararsi al lancio.

Sotto il focolare c'era un portacenere, come in una normale stufa. I prodotti della combustione si accumulavano qui. Ogni 80-100 km era necessario pulirlo dalla cenere. Tuttavia, è giusto dire qui che questo fatto ha causato problemi solo al conducente del veicolo.

Percorso gas in installazione e pulizia

Tutto il gas ottenuto durante la combustione della legna da ardere è entrato nella maglia che circondava il bunker. Pertanto, è stato ottenuto il riscaldamento di questo compartimento. Ciò era necessario per pre-essiccare tutta la legna preparata per la combustione. Inoltre, va notato che dopo aver lasciato il generatore, il gas aveva una temperatura di circa 110-140 gradi. Pertanto, doveva passare attraverso le sezioni del radiatore. Lì, non solo ha abbassato la temperatura, ma è stato anche ripulito dalle pesanti impurità chimiche lungo il percorso.

Per quanto riguarda la pulizia, è andata così. Le sezioni dello scambiatore di calore del pulitore erano tubi perforati interni. Questo design era simile agli attuali sistemi di scarico. Il gas caldo si è espanso notevolmente, a causa della quale ha perso la sua velocità di flusso. Passando per i labirinti dei tubi, rallentò ancora di più. Le impurità sono state schermate da esso e sono rimaste sulle pareti interne dei tubi esterni degli scambiatori di calore. Questo è stato seguito da un ottimo addetto alle pulizie.

Conclusione

Alla fine, possiamo riassumere quanto segue. Le caratteristiche dei motori generatori di gas sono piuttosto deboli rispetto ai motori a benzina. L'installazione presenta alcuni vantaggi, ma è piuttosto scomoda da usare, richiede una manutenzione costante e attenta. Inoltre, non consente di sviluppare velocità elevate e riduce la manovrabilità. Per questi motivi, le auto con tali generatori di gas non sono praticamente molto popolari.