Gasgeneratormotoren: werkingsprincipe, specificaties, brandstof

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-02-19 18:14

Gasgeneratormotoren hebben één onbetwistbaar pluspunt: hernieuwbare brandstof die geen voorbehandeling ondergaat. De geschiedenis van het gebruik van machines met dergelijke apparatuur is vrij lang. Nu zijn ze niet meer zo populair als vroeger, maar beetje bij beetje komen ze weer in gebruik.

Belangrijkste kenmerken

De gasgeneratormotor heeft verschillende onmiskenbare positieve eigenschappen. Ten eerste is de brandstof voor het apparaat erg goedkoop. Ten tweede verschijnt er tijdens de werking van het apparaat as, die bijvoorbeeld als meststof kan worden gebruikt. Ten derde heeft de auto geen installatie van krachtige chemische batterijen nodig.

Gasmotoren bewijzen al heel lang hun bestaansrecht. Tegenwoordig zijn hun prestaties natuurlijk veel inferieur aan nieuwe modellen die op benzine rijden. Voor de meeste gewone automobilisten kunnen ze echter wel geschikt zijn. Met de gasgeneratoreenheid kunnen snelheden tot 100 km / u worden bereikt, de geschatte maximale kilometerstand is ongeveer 100 km. Om deze parameter te verhogen, moet u dragenop de achterbank extra zakken brandhout en voeg periodiek handmatig "brandstof" toe aan de tank.

Hoe het apparaat werkt

Het werkingsprincipe van de gasgenerator is synthesegas. Dit is een proces waarbij bij de verbranding van organisch materiaal brandbaar gas ontstaat. Om een dergelijk proces te starten, is het noodzakelijk om de gewenste temperatuur te bereiken. Gassynthese begint wanneer de indicator 1400 graden Celsius bereikt. Turf, kolenbriketten en enkele andere materialen kunnen worden gebruikt als brandstof voor een gasgeneratormotor. Zoals de praktijk echter heeft aangetoond, is hout het meest voorkomende en geschikte materiaal voor brandstof. Hoewel het hier vermeldenswaard is dat brandhout één nadeel heeft: een afname van de lading van het werkmengsel. Hierdoor wordt het vermogen van de installatie wat verminderd.

Er kan worden toegevoegd dat dit type houtgestookte motor meestal wordt gebruikt met een reeds geïnstalleerde verbrandingsmotor.

Technische indicatoren

Als er bijvoorbeeld een keuze is tussen het kopen van een auto met een conventionele motor of met een gasgenerator, dan moet je de technische gegevens van de tweede optie nader toelichten.

De massa van de motor op het hout is groot genoeg, waardoor een deel van de wendbaarheid verloren gaat. Dit nadeel wordt gevaarlijk als je een hoge snelheid ontwikkelt. Om deze reden is het geen erg redelijke beslissing om de auto zelfs naar 100 km / u te brengen - je moet rijdenlangzamer. Er zijn enkele meer belangrijke technische gegevens van dergelijke apparatuur.

De houtgestookte gasmotor heeft een hogere compressieverhouding dan benzinemotoren voor vrachtwagens. Wat stroom betreft, verliest de gasgenerator natuurlijk van een benzinemotor.

Het laatste verschil dat niet in het voordeel van het gasmodel is, is het laadvermogen, waarbij het ook verliest van een auto met een benzinemotor.

Het is hier ook belangrijk op te merken dat houtgas een lage energiewaarde heeft in vergelijking met aardgas. Een houtgestookte auto zal onvermijdelijk zijn dynamische eigenschappen verliezen, waarmee ook de bestuurder van een dergelijk voertuig rekening moet houden.

Sommige mensen installeren liever een volumetrische gasgenerator op een aanhanger dan op de auto zelf. In dit geval zal het niet mogelijk zijn om snel te accelereren en zal het niet veel opleveren om te manoeuvreren. De trailer zal een soort begrenzer zijn.

Voordelen van gasgeneratoren

Als we het hebben over de voordelen van auto's met gasgeneratormotoren, dan komt meteen de mogelijkheid om hernieuwbare brandstoffen te gebruiken zonder voorbehandeling naar voren. Om bijvoorbeeld biomassa om te zetten in een bruikbare brandstof, bijvoorbeeld ethanol of biodiesel, wordt energie verbruikt, waaronder CO2-energie. Bovendien wordt in sommige gevallen meer energie besteed aan de transformatie dan de oorspronkelijke stof bevat. De houtgestookte gasmotor heeft geen energie nodig om zijn brandstof te produceren. Tenzij u het hout zelf moet zagen en hakken om het laden te vergemakkelijken.

Als we een auto vergelijken met een gasgenerator en een elektrische auto, kunnen we het volgende voordeel onderscheiden: geen krachtige chemische energiebron nodig - een batterij. Het nadeel van dergelijke chemische batterijen is dat ze de eigenschap hebben om zichzelf te ontladen, en daarom moet u, voordat u een dergelijke auto gebruikt, niet vergeten deze op te laden. Als we het hebben over apparaten die gas genereren, dan zijn het zelf "natuurlijke" batterijen.

Als het goed is gemonteerd en gebruikt in een voertuig, zal een gasgenerator aanzienlijk minder vervuilend zijn dan welke benzine- of dieselmotor dan ook. Natuurlijk, in vergelijking met een elektrische auto, die helemaal geen uitstoot veroorzaakt, verliest de gasgenerator. Het opladen van elektrische auto's vereist echter veel energie, en het wordt nog steeds geproduceerd volgens traditionele methoden die de lucht zwaar vervuilen.

Nadelen van gasgeneratoren

Ondanks de bepaalde voordelen van dergelijke installaties, is hun installatie nog steeds een zeer individuele oplossing en niet de meest optimale. De gascentrale zelf neemt veel ruimte in beslag en weegt enkele honderden kilo's. Tegelijkertijd moet al deze omvangrijke constructie met u worden vervoerd. De grote afmetingen van de gasinstallatie zijn te danken aan het feit dat houtgas wordt gekenmerkt door een lage specifieke energiecoëfficiënt. We kunnen bijvoorbeeld de specifieke energiewaarde van houtgas vergelijken, namelijk 5,7MJ/kg, waarbij de energie die vrijkomt bij het verbranden van benzine 44 MJ/kg is, of 56 MJ/kg bij het verbranden van aardgas.

Auto draait op een gasgenerator

Bij gebruik van een dergelijke gasmotor is het niet mogelijk om de snelheid en acceleratie te bereiken die mogelijk is bij gebruik van een benzine-tegenhanger. Het probleem zit hem in de samenstelling van houtgas. Het is 50% stikstof, 20% koolmonoxide; de overige 18% is waterstof, 8% is kooldioxide, 4% is methaan. Stikstof, dat de helft van de soortelijke massa van het gas inneemt, is helemaal niet in staat om de verbranding te ondersteunen, en op koolstof gebaseerde verbindingen verminderen de verbrandingsefficiëntie. Een grote hoeveelheid stikstof vermindert het totale vermogen van een dergelijke generator met ongeveer 30-50 procent. Koolstof vermindert de verbrandingssnelheid van het gas, waardoor het niet mogelijk is om hoge snelheden te bereiken. Als gevolg hiervan nemen de dynamische prestaties van de auto af.

Gebruik van gasgenerator

Er is nog een klein probleem met auto's die gas produceren, dat specifiek verband houdt met het gebruik ervan. Het hangt samen met het feit dat de installatie op bedrijfstemperatuur moet komen, en alleen dan kun je gaan. De tijd die nodig is om deze temperatuur te bereiken is ongeveer 10 minuten. Bovendien is het voor de volgende lading van brandhout noodzakelijk om de as elke keer met een spatel schoon te maken. Een ander onderhoudsprobleem is teervorming. Nu is hij niet meer zo scherp als voorheen, maar je moet de filters nog wel van vuil reinigen. Dit alles leidt tot de noodzaak van frequent onderhoud.generator.

Als we het in het algemeen hebben over de zorg voor zo'n apparaat, dan kunnen we dit zeggen: er zijn veel problemen met het onderhoud, dat volledig afwezig is bij benzinemotoren.

Generatorset voor ZIS-21

Zoals reeds vermeld, is het basisprincipe van de generator de omzetting van vaste brandstof in gas dat de cilinders binnenkomt. De gasgenerator ZIS-21 draaide voornamelijk op brandstoffen als eiken en berken. Soms werd een bruine kolensoort gebruikt, omdat deze het minst hygroscopisch was en het meeste gas aan de uitlaat afgaf.

Wat betreft het ontwerp van een typische gasgenerator voor de ZIS-21, deze bestond uit de volgende elementen: de gasgenerator zelf, een koeler-zuiveraar, een fijnreiniger, een mixer en een elektrische ventilator.

Installatiewerk op VMS

Bovenop de generator was een bunker waarin vaste brandstof werd geladen. De vuurhaard bevond zich direct onder de bunker zelf. Hier werd hout verbrand. Omdat de oude brandstof opbrandde, werd een "automatische levering" van nieuw hout uitgevoerd. In feite viel ze gewoon onder haar eigen gewicht uit de bunker in de vuurkist toen er ruimte vrijkwam. De gasgenerator zelf bevond zich aan de linkerkant van de auto.

In dezelfde vuurhaard vond ook de vorming van koolmonoxide plaats door het trekken van lucht door de brandende brandstof. De aanzuiging van zuurstof vond plaats ofwel door verdunning in de cilinders, ofwel door de werking van een elektrischefan. Deze methoden waren geforceerd, maar er waren installaties met natuurlijke tocht. In dit geval kan het echter tot een uur duren om de lancering voor te bereiden.

Onder de vuurhaard bevond zich een aslade, zoals bij elke gewone kachel. De verbrandingsproducten stapelden zich hier op. Elke 80-100 km was het nodig om het van as te reinigen. Het is echter redelijk om hier te zeggen dat dit feit alleen problemen veroorzaakte voor de bestuurder van het voertuig.

Gaspad bij installatie en reiniging

Al het gas dat tijdens de verbranding van brandhout werd verkregen, kwam in het shirt dat de bunker omgaf. Aldus werd verwarming van dit compartiment bereikt. Dit was nodig om al het voor verbranding voorbereide hout voor te drogen. Verder moet worden opgemerkt dat het gas na het verlaten van de generator een temperatuur had van ongeveer 110-140 graden. Daarom moest het door de secties van de radiator gaan. Daar verlaagde hij niet alleen zijn temperatuur, maar werd hij onderweg ook gereinigd van zware chemische onzuiverheden.

Wat betreft het opruimen, het ging als volgt. Secties van de schoner-warmtewisselaar waren interne geperforeerde buizen. Dit ontwerp was vergelijkbaar met de huidige uitlaatsystemen. Het hete gas zette sterk uit, waardoor het zijn stroomsnelheid verloor. Terwijl hij door de labyrinten van pijpen liep, remde hij nog meer af. Onzuiverheden werden eruit gezeefd en bleven achter op de binnenwanden van de buitenbuizen van de warmtewisselaars. Dit werd gevolgd door een fijne reiniger.

Conclusie

Aan het einde kunnen we het volgende samenvatten. De kenmerken van gasgeneratormotoren zijn nogal zwak in vergelijking met benzinemotoren. De installatie heeft enkele voordelen, maar is nogal onhandig in gebruik, vereist constant en zorgvuldig onderhoud. Bovendien kunt u geen hoge snelheid ontwikkelen en vermindert het de manoeuvreerbaarheid. Om deze redenen zijn auto's met dergelijke gasgeneratoren praktisch niet erg populair.