Dujų generatorių varikliai: veikimo principas, specifikacijos, kuras

2024 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-19 17:42

Dujų generatorių varikliai turi vieną neginčijamą pliusą – atsinaujinantį kurą, kuris neapdorojamas. Mašinų su tokia įranga naudojimo istorija yra gana ilga. Dabar jie nebėra tokie populiarūs kaip anksčiau, bet po truputį grįžta į eksploataciją.

Pagrindinės funkcijos

Dujų generatoriaus variklis turi keletą neabejotinų teigiamų savybių. Pirma, degalai įrenginiui yra labai pigūs. Antra, prietaiso veikimo metu atsiranda pelenų, kurie gali būti naudojami, pavyzdžiui, kaip trąša. Trečia, automobilyje nereikės montuoti galingų cheminių akumuliatorių.

Dujiniai varikliai įrodė savo teisę egzistuoti labai ilgą laiką. Šiandien jų našumas, žinoma, yra daug prastesnis nei naujų modelių, varomų benzinu. Tačiau daugumai paprastų vairuotojų jie gali būti tinkami. Dujų generatorius leis pasiekti greitį iki 100 km/h, apytikslė maksimali rida bus apie 100 km. Norėdami padidinti šį parametrą, turėsite neštisant galinės sėdynės sudėkite papildomus maišus su malkomis ir periodiškai rankiniu būdu įpilkite „kuro“į baką.

Kaip veikia įrenginys

Dujų generatoriaus veikimo principas yra sintezės dujos. Tai procesas, kurio metu degant organinėms medžiagoms susidaro degiosios dujos. Norint pradėti tokį procesą, būtina pasiekti norimą temperatūrą. Dujų sintezė prasideda, kai indikatorius pasiekia 1400 laipsnių Celsijaus. Durpės, anglies briketai ir kai kurios kitos medžiagos gali būti naudojamos kaip kuras dujų generatoriaus varikliui. Tačiau, kaip parodė praktika, mediena yra labiausiai paplitusi ir patogiausia medžiaga kurui. Nors čia verta paminėti, kad malkos turi vieną trūkumą - sumažėjusią darbinio mišinio įkrovą. Dėl to įrenginio galia šiek tiek sumažėja.

Galima pridurti, kad tokio tipo malkomis kūrenami varikliai dažniausiai naudojami su jau sumontuotu vidaus degimo varikliu.

Techniniai rodikliai

Jei yra pasirinkimas, pavyzdžiui, pirkti automobilį su įprastu varikliu ar su dujų generatoriumi, tuomet reikia detalizuoti antrojo varianto techninius duomenis.

Variklio masė ant medienos yra pakankamai didelė, dėl to prarandama dalis manevringumo. Šis trūkumas tampa pavojingas, jei važiuojate dideliu greičiu. Dėl šios priežasties pakelti automobilį net iki 100 km/val. nėra labai protingas sprendimas – reikia važiuotilėčiau. Yra keletas svarbesnių tokios įrangos techninių duomenų.

Mikomis kūrenamo dujų variklio suspaudimo laipsnis didesnis nei sunkvežimių benzininių variklių. Kalbant apie galią, dujų generatorius, žinoma, pralaimi benzininiam varikliui.

Paskutinis skirtumas, nepalankus dujiniam modeliui, yra keliamoji galia, dėl kurios jis taip pat pralaimi automobiliui su benzininiu varikliu.

Taip pat svarbu pažymėti, kad medienos dujos, palyginti su gamtinėmis dujomis, turi mažą energetinę vertę. Malkomis kūrenamas automobilis neišvengiamai praras savo dinamines savybes, į kurias turėtų atsižvelgti ir tokios transporto priemonės vairuotojas.

Kai kurie žmonės tūrinį dujų generatorių nori montuoti ant priekabos, o ne pačiame automobilyje. Tokiu atveju greitai įsibėgėti nepavyks, o manevruoti nelabai pavyks. Anonsas bus tam tikras ribotuvas.

Dujų generatorių privalumai

Jeigu kalbėtume apie automobilių su dujų generatorių varikliais privalumus, tai iš karto išryškėja galimybė naudoti atsinaujinančius degalus be išankstinio apdorojimo. Pavyzdžiui, norint paversti biomasę tinkamu kuru, tarkime, etanoliu ar biodyzelinu, sunaudojama energija, įskaitant CO2 energiją. Be to, kai kuriais atvejais transformacijai sunaudojama daugiau energijos, nei yra pradinėje medžiagoje. Kalbant apie malkomis kūrenamą dujinį variklį, jo gamybai nereikia energijos. Nebent jums reikia pjauti ir kapoti pačią medieną, kad būtų lengviau pakrauti.

Jei palygintume automobilį su dujų generatoriumi ir elektromobiliu, galime išskirti tokį privalumą: nereikia galingo cheminio energijos š altinio – akumuliatoriaus. Tokių cheminių akumuliatorių trūkumas yra tas, kad jie turi savaiminio išsikrovimo savybę, todėl prieš eksploatuojant tokį automobilį reikia nepamiršti jo įkrauti. Jei kalbėtume apie įrenginius, kurie generuoja dujas, tai jie patys yra „natūralūs“akumuliatoriai.

Tinkamai surinktas ir eksploatuojamas transporto priemonėje dujų generatorius terš daug mažiau nei bet kuris benzininis ar dyzelinis variklis. Žinoma, lyginant su elektromobiliu, kuris visiškai nesukuria emisijų, dujų generatorius praranda. Tačiau elektromobiliams įkrauti reikia daug energijos ir ji vis dar gaminama tradiciniais metodais, kurie labai teršia orą.

Dujų generatorių trūkumai

Nepaisant tam tikrų tokių įrenginių privalumų, jų įrengimas vis tiek yra labai individualus sprendimas ir ne pats optimaliausias. Pati dujas gaminanti jėgainė užima daug vietos ir sveria kelis šimtus kilogramų. Tuo pačiu metu visą šią stambią konstrukciją teks gabenti su savimi. Dideli dujų instaliacijos matmenys atsiranda dėl to, kad medienos dujoms būdingas mažas savitasis energijos koeficientas. Pavyzdžiui, galime palyginti medienos dujų savitąją energinę vertę, kuri yra 5,7MJ/kg, kai deginant benziną išsiskiria 44 MJ/kg energija arba 56 MJ/kg deginant gamtines dujas.

Automobilis varomas dujų generatoriumi

Naudojant tokį dujinį variklį, nebus įmanoma pasiekti tokio greičio ir įsibėgėjimo, koks būtų įmanomas naudojant benzininį analogą. Problema slypi medienos dujų sudėtyje. Tai 50% azoto, 20% anglies monoksido; likusieji 18% yra vandenilis, 8% yra anglies dioksidas, 4% yra metanas. Azotas, užimantis pusę specifinės dujų masės, visiškai nepajėgia palaikyti degimo, o anglies pagrindu pagaminti junginiai mažina degimo efektyvumą. Didelis azoto kiekis sumažina bendrą tokio generatoriaus galią apie 30-50 procentų. Anglis sumažina dujų degimo greitį, dėl to neįmanoma pasiekti didelio greičio. Dėl to sumažėja dinaminės automobilio charakteristikos.

Dujų generatoriaus naudojimas

Yra dar viena nedidelė dujas generuojančių automobilių problema, kuri yra susijusi būtent su jų naudojimu. Tai susiję su tuo, kad instaliacija turi pasiekti darbinę temperatūrą, ir tik tada galite eiti. Šiai temperatūrai pasiekti reikia maždaug 10 minučių. Be to, prieš kitą kraunant malkas, pelenus reikia kaskart nuvalyti mentele. Kita priežiūros problema yra dervos susidarymas. Dabar jis nebėra toks aštrus kaip anksčiau, bet vis tiek tenka išvalyti filtrus nuo nešvarumų. Visa tai lemia dažnos priežiūros poreikį.generatorius.

Jei kalbėtume bendrai apie tokio prietaiso priežiūrą, tai galime pasakyti taip: su priežiūra yra daug bėdų, kurių benzininiuose varikliuose visiškai nėra.

Generatoriaus rinkinys, skirtas ZIS-21

Kaip jau minėta, pagrindinis generatoriaus principas yra kietojo kuro pavertimas dujomis, patenkančiomis į cilindrus. Dujų generatorius ZIS-21 daugiausia veikė kuru, tokiu kaip ąžuolas ir beržas. Kartais buvo naudojama rudos rūšies anglis, nes ji buvo mažiausiai higroskopiška ir išleidžiama daugiausiai dujų.

Kalbant apie tipinio ZIS-21 dujų generatoriaus konstrukciją, jį sudarė šie elementai: pats dujų generatorius, aušintuvas-valytuvas, smulkus valiklis, maišytuvas ir elektrinis ventiliatorius.

Diegimo darbas VMS

Generatoriaus viršuje buvo bunkeris, į kurį buvo pilamas kietasis kuras. Pakuras buvo tiesiai po pačiu bunkeriu. Čia buvo deginama mediena. Išdegus senam kurui, buvo atliktas naujos medienos „automatinis tiekimas“. Tiesą sakant, atsilaisvinus vietai, ji tiesiog po savo svorio nukrito iš bunkerio į pakurą. Pats dujų generavimo blokas buvo kairėje automobilio pusėje.

Toje pačioje krosnyje anglies monoksidas taip pat susidarė dėl oro traukimo per degantį kurą. Deguonies siurbimas įvyko dėl retėjimo cilindruose arba dėl elektrosventiliatorius. Šie metodai buvo priverstiniai, tačiau buvo įrenginių su natūralia oro trauka. Tačiau šiuo atveju pasiruošimas paleidimui gali užtrukti iki valandos.

Po židiniu buvo peleninė, kaip ir bet kurioje įprastoje viryklėje. Čia kaupėsi degimo produktai. Kas 80-100 km reikėdavo valyti nuo pelenų. Tačiau čia teisinga pasakyti, kad šis faktas sukėlė problemų tik transporto priemonės vairuotojui.

Dujų kelias montuojant ir valant

Visos dujos, gautos deginant malkas, pateko į marškinius, kurie juosė bunkerį. Taigi buvo pasiektas šio skyriaus šildymas. Tai buvo būtina norint iš anksto išdžiovinti visą deginimui paruoštą medieną. Be to, reikia pažymėti, kad išėjus iš generatoriaus dujos buvo maždaug 110-140 laipsnių. Todėl jis turėjo praeiti pro radiatoriaus sekcijas. Ten jis ne tik sumažino temperatūrą, bet ir buvo išvalytas nuo sunkių cheminių priemaišų.

Kalbant apie valymą, viskas vyko taip. Valytojo-šilumokaičio sekcijos buvo vidiniai perforuoti vamzdžiai. Ši konstrukcija buvo panaši į dabartines išmetimo sistemas. Karštos dujos labai išsiplėtė, dėl to prarado srauto greitį. Pravažiuodamas vamzdžių labirintais, jis dar labiau sulėtino greitį. Iš jo buvo pašalintos nešvarumai ir liko ant šilumokaičių išorinių vamzdžių vidinių sienelių. Po to sekė puikus valiklis.

Išvada

Pabaigoje galime apibendrinti štai ką. Dujų generatorių variklių charakteristikos yra gana silpnos, palyginti su benzininiais varikliais. Įrengimas turi tam tikrų privalumų, tačiau yra gana nepatogus naudoti, reikalauja nuolatinės ir kruopščios priežiūros. Be to, tai neleidžia išvystyti didelio greičio ir sumažina manevringumą. Dėl šių priežasčių automobiliai su tokiais dujų generatoriais praktiškai nėra labai populiarūs.