Motory s generátorem plynu: princip činnosti, specifikace, palivo

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 13:03

Generátorové motory mají jedno nesporné plus – obnovitelné palivo, které neprochází předúpravou. Historie používání strojů s takovým vybavením je poměrně dlouhá. Nyní už nejsou tak populární jako dříve, ale postupně se vracejí do provozu.

Hlavní funkce

Motor plynového generátoru má několik nepopiratelných pozitivních vlastností. Za prvé, palivo pro zařízení je velmi levné. Za druhé se při provozu zařízení objevuje popel, který lze použít například jako hnojivo. Za třetí, auto nebude vyžadovat instalaci výkonných chemických baterií.

Plynové motory prokázaly své právo na existenci po velmi dlouhou dobu. Dnes je jejich výkon samozřejmě mnohem horší než u nových modelů na benzín. Pro většinu běžných motoristů však mohou být vhodné. Agregát plynového generátoru umožní dosažení rychlosti až 100 km/h, přibližný maximální dojezd bude asi 100 km. Chcete-li tento parametr zvýšit, budete muset nositna zadním sedadle další pytle palivového dřeva a pravidelně ručně přidávat „palivo“do nádrže.

Jak zařízení funguje

Princip činnosti vyvíječe plynu je syntézní plyn. Jedná se o proces, během kterého se při spalování organického materiálu tvoří hořlavý plyn. Aby byl takový proces spuštěn, je nutné dosáhnout požadované teploty. Syntéza plynu začíná, když indikátor dosáhne 1400 stupňů Celsia. Rašelina, uhelné brikety a některé další materiály mohou být použity jako palivo pro plynový generátor. Jak však ukázala praxe, dřevo je nejběžnějším a nejpohodlnějším materiálem pro palivo. Ačkoli zde stojí za zmínku, že palivové dřevo má jednu nevýhodu - snížení náboje pracovní směsi. V důsledku toho je výkon instalace poněkud snížen.

Je možné dodat, že tento typ motoru na dřevo se obvykle používá s již nainstalovaným spalovacím motorem.

Technické ukazatele

Pokud je na výběr, například mezi koupí vozu s konvenčním motorem nebo s plynovým generátorem, pak je třeba upřesnit technické údaje druhé možnosti.

Hmotnost motoru na dřevě je dostatečně velká, díky čemuž se ztrácí část ovladatelnosti. Tato nevýhoda se stává nebezpečnou, pokud vyvinete vysokou rychlost. Z tohoto důvodu není zrychlení vozu ani na 100 km/h příliš rozumné rozhodnutí – musíte jetpomalejší. Existují některé důležitější technické údaje o takovém zařízení.

Plynový motor na dřevo má vyšší kompresní poměr než benzínové motory nákladních automobilů. Pokud jde o výkon, plynový generátor samozřejmě ztrácí na benzínový motor.

Posledním rozdílem, který není ve prospěch plynového modelu, je nosnost, ve které také ztrácí na auto s benzínovým motorem.

Zde je také důležité poznamenat, že dřevoplyn má ve srovnání se zemním plynem nízkou energetickou hodnotu. Automobil na dřevo nevyhnutelně ztratí své dynamické vlastnosti, což by měl vzít v úvahu i řidič takového vozidla.

Někteří lidé dávají přednost instalaci objemového plynového generátoru na přívěs než na samotné auto. V tomto případě nebude možné rychle zrychlit a manévrování nebude příliš fungovat. Trailer bude jakýmsi omezovačem.

Výhody plynových generátorů

Pokud mluvíme o výhodách automobilů s motory s plynovým generátorem, pak se okamžitě dostává do popředí možnost využití obnovitelných paliv bez předúpravy. Například k přeměně biomasy na použitelné palivo, řekněme etanol nebo bionaftu, se spotřebovává energie, včetně energie CO2. Navíc v některých případech je na přeměnu vynaloženo více energie, než obsahuje původní látka. Pokud jde o plynový motor spalující dřevo, ten k výrobě paliva nepotřebuje energii. Pokud nepotřebujete řezat a štípat samotné dřevo pro snadné nakládání.

Porovnáme-li automobil s plynovým generátorem a elektromobil, můžeme vyzdvihnout následující výhodu: není potřeba silný chemický zdroj energie – baterie. Nevýhodou takových chemických baterií je, že mají vlastnost samovybíjení, a proto před provozem takového auta nesmíte zapomenout nabít. Pokud mluvíme o zařízeních, která generují plyn, pak jsou sama o sobě „přírodními“bateriemi.

Při správné montáži a provozu ve vozidle bude generátor plynu výrazně méně znečišťovat životní prostředí než jakýkoli benzínový nebo naftový motor. Samozřejmě ve srovnání s elektromobilem, který vůbec nevytváří emise, plynový generátor ztrácí. Nabíjení elektromobilů však vyžaduje hodně energie a ta se stále vyrábí tradičními metodami, které silně znečišťují vzduch.

Nevýhody plynových generátorů

I přes určité výhody takových instalací je jejich instalace stále velmi individuálním řešením a ne nejoptimálnějším. Samotný plynový generátor zabírá hodně místa a váží několik set kilogramů. Zároveň bude muset být celá tato objemná konstrukce přepravována s vámi. Velké rozměry plynoinstalace jsou dány tím, že dřevoplyn se vyznačuje nízkým koeficientem měrné energie. Můžeme například porovnat měrnou energetickou hodnotu dřevoplynu, která je 5,7MJ/kg, přičemž energie uvolněná spalováním benzínu je 44 MJ/kg nebo 56 MJ/kg ze spalování zemního plynu.

Auto na plynový generátor

Při provozu takového plynového motoru nebude možné dosáhnout rychlosti a zrychlení možné při použití benzínového protějšku. Problém spočívá ve složení dřevoplynu. Je to 50 % dusíku, 20 % oxidu uhelnatého; zbývajících 18 % je vodík, 8 % je oxid uhličitý, 4 % je metan. Dusík, který zabírá polovinu měrné hmotnosti plynu, není vůbec schopen podporovat spalování a sloučeniny na bázi uhlíku snižují účinnost spalování. Velké množství dusíku snižuje celkový výkon takového generátoru asi o 30-50 procent. Uhlík snižuje rychlost spalování plynu, díky čemuž není možné dosahovat vysokých rychlostí. V důsledku toho klesá dynamický výkon vozu.

Použití plynového generátoru

Ještě jeden malý problém aut na plyn, který souvisí konkrétně s jejich používáním. Je to spojeno s tím, že instalace potřebuje dosáhnout provozní teploty a teprve potom můžete jít. Doba potřebná k dosažení této teploty je přibližně 10 minut. Před dalším nakládáním palivového dřeva je navíc nutné popel pokaždé vyčistit špachtlí. Dalším problémem údržby je tvorba dehtu. Nyní již není tak ostrý jako dříve, ale stále musíte filtry čistit od nečistot. To vše vede k nutnosti časté údržby.generátor.

Pokud se budeme bavit obecně o péči o takové zařízení, pak můžeme říci toto: je spousta problémů s údržbou, která u benzínových motorů zcela chybí.

Sada generátoru pro ZIS-21

Jak již bylo zmíněno, základním principem generátoru je přeměna pevného paliva na plyn vstupující do lahví. Plynový generátor ZIS-21 běžel hlavně na paliva jako dub a bříza. Někdy se používal hnědý typ uhlí, protože bylo nejméně hygroskopické a dávalo na výstupu nejvíce plynu.

Pokud jde o návrh typického generátoru plynu pro ZIS-21, sestával z následujících prvků: samotný generátor plynu, chladič-čistička, jemný čistič, směšovač a elektrický ventilátor.

Práce na instalaci na VMS

Nahoře na generátoru byl bunkr, do kterého se nakládalo tuhé palivo. Topeniště se nacházelo přímo pod samotným bunkrem. Tady se spalovalo dřevo. Jelikož staré palivo dohořelo, byla provedena „automatická dodávka“nového dřeva. Ve skutečnosti jednoduše spadla z bunkru do topeniště vlastní vahou, když se uvolnil prostor. Samotná jednotka na výrobu plynu byla umístěna na levé straně vozu.

Ve stejném topeništi také docházelo k tvorbě oxidu uhelnatého v důsledku protahování vzduchu hořícím palivem. K nasávání kyslíku docházelo buď v důsledku řídnutí ve válcích, nebo v důsledku provozu elektrikyfanoušek. Tyto metody byly vynucené, ale existovaly instalace s přirozeným tahem vzduchu. V tomto případě však může příprava ke spuštění trvat až hodinu.

Pod topeništěm byl popelník jako v každém běžném sporáku. Zde se hromadily produkty spalování. Každých 80-100 km bylo nutné vyčistit od popela. Zde je však fér říci, že tato skutečnost způsobila pouze problémy řidiči vozidla.

Plynová cesta při instalaci a čištění

Veškerý plyn získaný při spalování palivového dřeva se dostal do košile, která obklopovala bunkr. Tím bylo dosaženo ohřevu tohoto oddělení. To bylo nutné k předsušení veškerého dřeva připraveného ke spalování. Dále je třeba poznamenat, že po opuštění generátoru měl plyn teplotu přibližně 110-140 stupňů. Proto musel projít sekcemi chladiče. Tam si nejen snížil teplotu, ale cestou se také čistil od těžkých chemických nečistot.

Pokud jde o úklid, probíhalo to takto. Úseky výměníku čističe-tepla byly vnitřní perforované trubky. Tato konstrukce byla podobná současným výfukovým systémům. Horký plyn značně expandoval, díky čemuž ztratil svou rychlost proudění. Procházel labyrinty trubek a ještě více zpomalil. Nečistoty se z ní vysaly a zůstaly na vnitřních stěnách vnějších trubek výměníků tepla. Poté následoval jemný čistič.

Závěr

Na závěr můžeme shrnout následující. Charakteristiky plynových generátorů jsou ve srovnání s benzínovými motory dosti slabé. Instalace má některé výhody, ale její použití je docela nepohodlné, vyžaduje neustálou a pečlivou údržbu. Navíc vám neumožňuje vyvinout vysokou rychlost a snižuje manévrovatelnost. Z těchto důvodů nejsou auta s takovými plynovými generátory prakticky příliš populární.