Motores geradores a gás: princípio de funcionamento, especificações, combustível

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificação: 2024-02-19 18:19

Motores geradores a gás têm uma vantagem indiscutível - combustível renovável que não passa por pré-tratamento. A história do uso de máquinas com tais equipamentos é bastante longa. Agora eles não são tão populares como costumavam ser, mas aos poucos estão voltando ao serviço.

Principais características

O motor do gerador a gás tem várias características positivas inegáveis. Primeiro, o combustível para o dispositivo é muito barato. Em segundo lugar, durante a operação do dispositivo, aparecem cinzas, que podem ser usadas como fertilizante, por exemplo. Em terceiro lugar, o carro não exigirá a instalação de baterias químicas potentes.

Os motores a gás provaram seu direito de existir por muito tempo. Hoje, seu desempenho, é claro, é muito inferior aos novos modelos movidos a gasolina. No entanto, para a maioria dos motoristas comuns, eles podem ser adequados. A unidade geradora de gás permitirá atingir velocidades de até 100 km/h, a quilometragem máxima aproximada será de cerca de 100 km. Para aumentar este parâmetro, você terá que carregarno banco de trás sacos adicionais de lenha e periodicamente adicione "combustível" manualmente ao tanque.

Como o dispositivo funciona

O princípio de funcionamento do gerador de gás é o gás de síntese. Este é um processo durante o qual o gás combustível será formado quando o material orgânico é queimado. Para iniciar esse processo, é necessário atingir a temperatura desejada. A síntese de gás começa quando o indicador atinge 1400 graus Celsius. Turfa, briquetes de carvão e alguns outros materiais podem ser usados como combustível para um motor de gerador a gás. No entanto, como a prática tem mostrado, a madeira é o material mais comum e conveniente para combustível. Embora valha a pena notar aqui que a lenha tem uma desvantagem - uma diminuição na carga da mistura de trabalho. Como resultado, a potência da instalação é um pouco reduzida.

Pode-se acrescentar que este tipo de motor a lenha é normalmente utilizado com um motor de combustão interna já instalado.

Indicadores técnicos

Se houver uma escolha, por exemplo, entre comprar um carro com motor convencional ou com gerador a gás, você precisa elaborar os dados técnicos da segunda opção.

A massa do motor na madeira é grande o suficiente, por causa da qual parte da manobrabilidade é perdida. Essa desvantagem se torna perigosa se você desenvolver uma alta velocidade. Por esse motivo, levar o carro a 100 km / h não é uma decisão muito razoável - você precisa dirigirMais devagar. Existem alguns dados técnicos mais importantes desse equipamento.

O motor a gasolina a lenha tem uma taxa de compressão maior do que os motores a gasolina de caminhão. Quanto à energia, o gerador a gás, é claro, perde para um motor a gasolina.

A última diferença a favor do modelo a gasolina é a capacidade de carga, na qual também perde para um carro com motor a gasolina.

Também é importante notar aqui que o gás de madeira tem um baixo valor energético quando comparado ao gás natural. Um carro a lenha inevitavelmente perderá suas propriedades dinâmicas, que também devem ser levadas em consideração pelo motorista de tal veículo.

Algumas pessoas preferem instalar um gerador de gás volumétrico em um trailer, em vez de no próprio carro. Nesse caso, não será possível acelerar rapidamente e não funcionará muito para manobrar. O trailer será uma espécie de limitador.

Prós dos geradores de gás

Se falarmos das vantagens dos carros com motores a gás, logo vem à tona a possibilidade de usar combustíveis renováveis sem pré-tratamento. Por exemplo, para converter biomassa em combustível utilizável, digamos etanol ou biodiesel, a energia é consumida, incluindo a energia de CO2. Além disso, em alguns casos, mais energia é gasta para a transformação do que a substância original contém. Quanto ao motor a gás a lenha, ele não requer energia para produzir seu combustível. A menos que você precise cortar e cortar a própria madeira para facilitar o carregamento.

Se compararmos um carro com um gerador a gás e um carro elétrico, podemos destacar a seguinte vantagem: não há necessidade de uma poderosa fonte química de energia - uma bateria. A desvantagem de tais baterias químicas é que elas têm a propriedade de auto-descarga e, portanto, antes de operar esse carro, você não deve esquecer de carregá-lo. Se falamos de dispositivos que geram gás, então eles próprios são baterias "naturais".

Quando montado e operado adequadamente em um veículo, um gerador a gás será significativamente menos poluente do que qualquer motor a gasolina ou diesel. Claro, quando comparado com um carro elétrico, que não gera emissões, o gerador a gás perde. No entanto, carregar carros elétricos requer muita energia e ainda é produzido por métodos tradicionais que poluem fortemente o ar.

Contras dos geradores de gás

Apesar de certas vantagens de tais instalações, sua instalação ainda é uma solução muito individual e não a mais ideal. A própria usina de geração de gás ocupa muito espaço e pesa várias centenas de quilos. Ao mesmo tempo, toda essa estrutura volumosa terá que ser transportada com você. As grandes dimensões da instalação de gás devem-se ao facto de o gás de madeira ser caracterizado por um baixo coeficiente energético específico. Por exemplo, podemos comparar o valor energético específico do gás de madeira, que é 5,7MJ/kg, com a energia liberada pela queima de gasolina sendo 44 MJ/kg, ou 56 MJ/kg pela queima de gás natural.

Carro com gerador a gás

Ao operar um motor a gasolina, não será possível atingir a velocidade e aceleração possíveis ao usar um equivalente a gasolina. O problema está na composição do gás de madeira. É 50% de nitrogênio, 20% de monóxido de carbono; os restantes 18% são hidrogénio, 8% dióxido de carbono, 4% metano. O nitrogênio, que ocupa metade da massa específica do gás, não é capaz de sustentar a combustão, e os compostos à base de carbono reduzem a eficiência da combustão. Uma grande quantidade de nitrogênio reduz a potência geral desse gerador em cerca de 30 a 50%. O carbono reduz a taxa de combustão do gás, devido ao qual não é possível atingir altas velocidades. Como consequência, o desempenho dinâmico do carro diminui.

Uso de gerador de gás

Há mais um pequeno problema dos carros geradores de gás, que está relacionado especificamente ao seu uso. Está relacionado ao fato de que a instalação precisa atingir a temperatura de operação e só então você pode ir. O tempo necessário para atingir esta temperatura é de aproximadamente 10 minutos. Além disso, antes do próximo carregamento de lenha, é necessário limpar as cinzas a cada vez com uma espátula. Outro problema de manutenção é a formação de alcatrão. Agora não é mais tão afiado quanto antes, mas você ainda precisa limpar os filtros da sujeira. Tudo isso leva à necessidade de manutenção frequente.gerador.

Se falarmos em geral sobre o cuidado de tal dispositivo, podemos dizer o seguinte: há muitos problemas com manutenção, o que está completamente ausente em motores a gasolina.

Gerador definido para ZIS-21

Como já mencionado, o princípio básico do gerador é a transformação do combustível sólido em gás que entra nos cilindros. O gerador de gás ZIS-21 funcionava principalmente com combustíveis como carvalho e bétula. Às vezes, um tipo de carvão marrom era usado, pois era o menos higroscópico e dava mais gás na saída.

Quanto ao projeto de um gerador de gás típico para o ZIS-21, ele consistia nos seguintes elementos: o próprio gerador de gás, um purificador de refrigeração, um limpador fino, um misturador e um ventilador elétrico.

Trabalho de instalação no VMS

No topo do gerador havia um bunker no qual o combustível sólido era carregado. A fornalha estava localizada diretamente sob o próprio bunker. Este é o lugar onde a madeira foi queimada. Com o esgotamento do combustível antigo, foi realizado um "fornecimento automático" de madeira nova. Na verdade, ela simplesmente caiu do bunker na fornalha sob seu próprio peso quando o espaço foi liberado. A própria unidade geradora de gás estava localizada no lado esquerdo do carro.

Na mesma fornalha, a formação de monóxido de carbono também ocorreu devido à tração do ar através da queima do combustível. A sucção de oxigênio ocorreu por rarefação nos cilindros, ou pelo funcionamento de umfã. Esses métodos eram forçados, mas havia instalações com tiragem de ar natural. No entanto, neste caso, pode levar até uma hora para se preparar para o lançamento.

Debaixo da fornalha havia um cinzeiro, como em qualquer fogão comum. Os produtos da combustão se acumularam aqui. A cada 80-100 km era necessário limpá-lo das cinzas. No entanto, é justo dizer aqui que este fato só causou problemas para o motorista do veículo.

Caminho do gás na instalação e limpeza

Todo o gás obtido durante a combustão da lenha entrou na camisa que cercava o bunker. Assim, conseguiu-se o aquecimento deste compartimento. Isso foi necessário para pré-secar toda a madeira preparada para a queima. Além disso, deve-se notar que, depois de sair do gerador, o gás tinha uma temperatura de aproximadamente 110-140 graus. Portanto, teve que passar pelas seções do radiador. Lá, ele não apenas baixou sua temperatura, mas também foi limpo de impurezas químicas pesadas ao longo do caminho.

Quanto à limpeza, foi assim. As seções do trocador de calor mais limpo eram tubos perfurados internos. Este projeto era semelhante aos atuais sistemas de exaustão. O gás quente expandiu-se muito, devido a que perdeu a sua velocidade de fluxo. Passando pelos labirintos de canos, ele diminuiu ainda mais a velocidade. As impurezas foram filtradas e permaneceram nas paredes internas dos tubos externos dos trocadores de calor. Isto foi seguido por um limpador fino.

Conclusão

No final, podemos resumir o seguinte. As características dos motores geradores a gás são bastante fracas quando comparadas com os motores a gasolina. A instalação tem algumas vantagens, mas é bastante inconveniente de usar, requer manutenção constante e cuidadosa. Além disso, não permite desenvolver alta velocidade e reduz a manobrabilidade. Por essas razões, carros com geradores a gás não são praticamente muito populares.