Gasgeneratormotoren: Funktionsprinzip, Spezifikationen, Kraftstoff

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-19 13:40

Gasgeneratormotoren haben ein unbestreitbares Plus - erneuerbarer Kraftstoff, der keiner Vorbehandlung unterzogen wird. Die Geschichte des Einsatzes von Maschinen mit solchen Geräten ist ziemlich lang. Jetzt sind sie nicht mehr so beliebt wie früher, aber nach und nach werden sie wieder eingesetzt.

Hauptfunktionen

Der Gasgeneratormotor hat mehrere unbestreitbare positive Eigenschaften. Erstens ist der Treibstoff für das Gerät sehr günstig. Zum anderen fällt beim Betrieb des Gerätes Asche an, die beispielsweise als Dünger verwendet werden kann. Drittens erfordert das Auto keine Installation leistungsstarker chemischer Batterien.

Gasmotoren haben ihre Daseinsberechtigung schon sehr lange bewiesen. Heute ist ihre Leistung natürlich viel schlechter als bei neuen Modellen, die mit Benzin betrieben werden. Für die meisten normalen Autofahrer können sie jedoch durchaus geeignet sein. Die Gasgeneratoreinheit wird es ermöglichen, Geschwindigkeiten von bis zu 100 km/h zu erreichen, die ungefähre maximale Laufleistung wird etwa 100 km betragen. Um diesen Parameter zu erhöhen, müssen Sie tragenauf dem Rücksitz zusätzliche Säcke mit Brennholz und füllen Sie regelmäßig manuell "Kraftstoff" in den Tank.

Wie das Gerät funktioniert

Das Funktionsprinzip des Gasgenerators ist Synthesegas. Dies ist ein Prozess, bei dem brennbares Gas entsteht, wenn organisches Material verbrannt wird. Um einen solchen Prozess zu starten, muss die gewünschte Temperatur erreicht werden. Die Gassynthese beginnt, wenn der Indikator 1400 Grad Celsius erreicht. Torf, Kohlebriketts und einige andere Materialien können als Brennstoff für einen Gasgeneratormotor verwendet werden. Wie die Praxis gezeigt hat, ist Holz jedoch das gebräuchlichste und bequemste Material für Brennstoffe. Obwohl es hier erwähnenswert ist, dass Brennholz einen Nachteil hat - eine Verringerung der Ladung der Arbeitsmischung. Dadurch wird die Leistung der Anlage etwas reduziert.

Zu ergänzen ist, dass diese Art von holzbefeuerten Motoren normalerweise mit einem bereits installierten Verbrennungsmotor verwendet wird.

Technische Indikatoren

Wenn es beispielsweise die Wahl gibt, ein Auto mit herkömmlichem Motor oder mit einem Gasgenerator zu kaufen, dann müssen Sie die technischen Daten der zweiten Option erläutern.

Die Masse des Motors auf dem Holz ist groß genug, wodurch ein Teil der Manövrierfähigkeit verloren geht. Dieser Nachteil wird gefährlich, wenn Sie eine hohe Geschwindigkeit entwickeln. Aus diesem Grund ist es keine sehr vernünftige Entscheidung, das Auto auch nur auf 100 km / h zu bringen - Sie müssen fahrenLangsamer. Es gibt noch einige wichtige technische Daten solcher Geräte.

Der holzbefeuerte Gasmotor hat ein höheres Verdichtungsverhältnis als LKW-Benzinmotoren. Was die Leistung betrifft, verliert der Gasgenerator natürlich gegenüber einem Benzinmotor.

Der letzte Unterschied, der nicht zugunsten des Gasmodells spricht, ist die Tragfähigkeit, bei der es auch zu einem Auto mit Benzinmotor verliert.

Hier ist auch zu beachten, dass Holzgas im Vergleich zu Erdgas einen geringen Energiewert hat. Ein Holzauto verliert zwangsläufig seine dynamischen Eigenschaften, was auch der Fahrer eines solchen Fahrzeugs berücksichtigen sollte.

Manche Leute ziehen es vor, einen volumetrischen Gasgenerator auf einem Anhänger statt auf dem Auto selbst zu installieren. In diesem Fall ist es nicht möglich, schnell zu beschleunigen, und es wird nicht viel funktionieren, um zu manövrieren. Der Trailer wird eine Art Begrenzer sein.

Vorteile von Gasgeneratoren

Wenn wir über die Vorteile von Autos mit Gasgeneratormotoren sprechen, dann rückt sofort die Möglichkeit in den Vordergrund, erneuerbare Kraftstoffe ohne Vorbehandlung einzusetzen. Um beispielsweise Biomasse in einen nutzbaren Kraftstoff umzuwandeln, sagen wir Ethanol oder Biodiesel, wird Energie verbraucht, einschließlich CO2-Energie. Außerdem wird teilweise mehr Energie für die Umwandlung aufgewendet, als der Ausgangsstoff enthält. Der holzbefeuerte Gasmotor benötigt keine Energie, um seinen Kraftstoff herzustellen. Es sei denn, Sie müssen das Holz selbst schneiden und hacken, um das Laden zu erleichtern.

Wenn wir ein Auto mit einem Gasgenerator und einem Elektroauto vergleichen, können wir den folgenden Vorteil hervorheben: Keine Notwendigkeit für eine starke chemische Energiequelle - eine Batterie. Der Nachteil solcher chemischer Batterien ist, dass sie die Eigenschaft der Selbstentladung haben und Sie daher vor dem Betrieb eines solchen Autos nicht vergessen dürfen, es aufzuladen. Wenn wir von Geräten sprechen, die Gas erzeugen, dann sind sie selbst "natürliche" Batterien.

Bei richtiger Montage und Betrieb in einem Fahrzeug ist ein Gasgenerator deutlich weniger umweltschädlich als jeder Benzin- oder Dieselmotor. Im Vergleich zu einem Elektroauto, das keinerlei Emissionen verursacht, verliert der Gasgenerator natürlich. Das Laden von Elektroautos erfordert jedoch viel Energie, und es wird immer noch mit traditionellen Methoden hergestellt, die die Luft stark verschmutzen.

Nachteile von Gasgeneratoren

Trotz der gewissen Vorteile solcher Installationen ist deren Installation immer noch eine sehr individuelle Lösung und nicht die optimalste. Die Gaserzeugungsanlage selbst nimmt viel Platz ein und wiegt mehrere hundert Kilogramm. Gleichzeitig muss all diese sperrige Struktur mit Ihnen transportiert werden. Die großen Dimensionen der Gasinstallation sind darauf zurückzuführen, dass Holzgas sich durch einen niedrigen spezifischen Energiekoeffizienten auszeichnet. Zum Beispiel können wir den spezifischen Energiewert von Holzgas vergleichen, der 5,7 beträgtMJ/kg, wobei die bei der Verbrennung von Benzin freigesetzte Energie 44 MJ/kg oder 56 MJ/kg bei der Verbrennung von Erdgas beträgt.

Auto mit Gasgenerator

Beim Betrieb eines solchen Benzinmotors wird es nicht möglich sein, die Geschwindigkeit und Beschleunigung zu erreichen, die mit einem Benzin-Pendant möglich sind. Das Problem liegt in der Zusammensetzung von Holzgas. Es besteht zu 50 % aus Stickstoff und zu 20 % aus Kohlenmonoxid; die restlichen 18 % sind Wasserstoff, 8 % Kohlendioxid, 4 % Methan. Stickstoff, der die Hälfte der spezifischen Masse des Gases einnimmt, ist überhaupt nicht in der Lage, die Verbrennung zu unterstützen, und auf Kohlenstoff basierende Verbindungen verringern die Verbrennungseffizienz. Eine große Menge Stickstoff reduziert die Gesamtleistung eines solchen Generators um etwa 30-50 Prozent. Kohlenstoff verringert die Verbrennungsgeschwindigkeit des Gases, wodurch keine hohen Geschwindigkeiten erreicht werden können. Als Folge nimmt die dynamische Leistung des Autos ab.

Verwendung eines Gasgenerators

Es gibt noch ein weiteres kleines Problem bei gaserzeugenden Autos, das speziell mit ihrer Verwendung zusammenhängt. Es hängt damit zusammen, dass die Installation die Betriebstemperatur erreichen muss, und erst dann kann es losgehen. Die zum Erreichen dieser Temperatur erforderliche Zeit beträgt etwa 10 Minuten. Außerdem muss vor dem nächsten Laden von Brennholz die Asche jedes Mal mit einem Spatel gereinigt werden. Ein weiteres Wartungsproblem ist die Teerbildung. Jetzt ist es zwar nicht mehr so scharf wie vorher, aber man muss die Filter noch von Schmutz reinigen. All dies führt zu der Notwendigkeit einer häufigen Wartung. Generator.

Wenn wir allgemein über die Pflege eines solchen Geräts sprechen, dann können wir Folgendes sagen: Es gibt viel Ärger mit der Wartung, die bei Benzinmotoren völlig fehlt.

Stromaggregat für ZIS-21

Wie bereits erwähnt, ist das Grundprinzip des Generators die Umwandlung von festem Brennstoff in Gas, das in die Zylinder eintritt. Der Gasgenerator ZIS-21 wurde hauptsächlich mit Brennstoffen wie Eiche und Birke betrieben. Manchmal wurde eine Braunkohle verwendet, da sie am wenigsten hygroskopisch war und am Austritt am meisten Gas gab.

Das Design eines typischen Gasgenerators für das ZIS-21 bestand aus den folgenden Elementen: dem Gasgenerator selbst, einem Kühler-Reiniger, einem Feinreiniger, einem Mischer und einem elektrischen Ventilator.

Installationsarbeiten auf VMS

Oben am Generator war ein Bunker, in den fester Brennstoff geladen wurde. Die Feuerbüchse befand sich direkt unter dem Bunker selbst. Hier wurde Holz verbrannt. Als der alte Brennstoff ausbrannte, wurde eine „automatische Nachschub“von neuem Holz durchgeführt. Tatsächlich fiel sie einfach unter ihrem eigenen Gewicht aus dem Bunker in die Feuerbüchse, als Platz frei wurde. Die Gaserzeugungseinheit selbst befand sich auf der linken Seite des Autos.

Im selben Feuerraum kam es auch zur Bildung von Kohlenmonoxid, weil Luft durch den brennenden Brennstoff gezogen wurde. Das Ansaugen von Sauerstoff erfolgte entweder aufgrund von Verdünnung in den Zylindern oder aufgrund des Betriebs eines ElektrofahrzeugsFan. Diese Methoden wurden erzwungen, aber es gab Installationen mit natürlichem Luftzug. In diesem Fall kann es jedoch bis zu einer Stunde dauern, bis der Start vorbereitet ist.

Unter dem Feuerraum war ein Aschenkasten, wie bei jedem gewöhnlichen Herd. Hier sammelten sich die Verbrennungsprodukte. Alle 80-100 km musste es von Asche gereinigt werden. Allerdings muss man hier wohl sagen, dass diese Tatsache dem Fahrer des Fahrzeugs nur Probleme bereitete.

Gasweg bei Installation und Reinigung

Das gesamte Gas, das bei der Verbrennung von Brennholz anfällt, gelangte in das Hemd, das den Bunker umgab. Somit wurde eine Erwärmung dieses Abteils erreicht. Dies war notwendig, um das gesamte für die Verbrennung vorbereitete Holz vorzutrocknen. Ferner ist zu beachten, dass das Gas nach Verlassen des Generators eine Temperatur von etwa 110-140 Grad hatte. Daher musste es durch die Abschnitte des Kühlers passieren. Dort senkte er nicht nur seine Temperatur, sondern wurde nebenbei auch von schweren chemischen Verunreinigungen befreit.

Was das Aufräumen angeht, so lief es ab. Abschnitte des Reiniger-Wärmetauschers waren innen perforierte Rohre. Dieses Design ähnelte aktuellen Abgassystemen. Das heiße Gas expandierte stark, wodurch es an Strömungsgeschwindigkeit verlor. Als er durch die Rohrlabyrinthe ging, wurde er noch langsamer. Verunreinigungen wurden daraus ausgesiebt und blieben an den Innenwänden der Außenrohre der Wärmetauscher zurück. Danach folgte ein Feinreiniger.

Schlussfolgerung

Am Ende können wir folgendes zusammenfassen. Die Eigenschaften von Gasgeneratormotoren sind im Vergleich zu Benzinmotoren eher schwach. Die Installation hat einige Vorteile, ist jedoch ziemlich unbequem zu bedienen und erfordert eine ständige und sorgfältige Wartung. Darüber hinaus können Sie keine hohe Geschwindigkeit entwickeln und die Manövrierfähigkeit verringern. Aus diesen Gründen sind Autos mit solchen Gasgeneratoren praktisch nicht sehr beliebt.