Motores generadores de gas: principio de funcionamiento, especificaciones, combustible

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificación: 2024-02-19 14:32

Los motores de generadores de gas tienen una ventaja indiscutible: el combustible renovable que no se somete a un tratamiento previo. La historia del uso de máquinas con dicho equipo es bastante larga. Ahora ya no son tan populares como antes, pero poco a poco están volviendo al servicio.

Características principales

El motor generador de gas tiene varias características positivas innegables. Primero, el combustible para el dispositivo es muy barato. En segundo lugar, durante el funcionamiento del dispositivo, aparecen cenizas, que pueden usarse como fertilizante, por ejemplo. En tercer lugar, el coche no requerirá la instalación de potentes baterías químicas.

Los motores de gasolina han demostrado su derecho a existir durante mucho tiempo. Hoy en día, su rendimiento, por supuesto, es muy inferior a los nuevos modelos que funcionan con gasolina. Sin embargo, para la mayoría de los automovilistas comunes, pueden ser adecuados. La unidad generadora de gas permitirá alcanzar velocidades de hasta 100 km/h, el kilometraje máximo aproximado será de unos 100 km. Para aumentar este parámetro, tendrás que llevaren el asiento trasero bolsas adicionales de leña y periódicamente agregue manualmente "combustible" al tanque.

Cómo funciona el dispositivo

El principio de funcionamiento del generador de gas es el gas de síntesis. Este es un proceso durante el cual se formará gas combustible cuando se queme material orgánico. Para iniciar dicho proceso, es necesario alcanzar la temperatura deseada. La síntesis de gas comienza cuando el indicador alcanza los 1400 grados centígrados. La turba, las briquetas de carbón y algunos otros materiales se pueden usar como combustible para un motor generador de gas. Sin embargo, como ha demostrado la práctica, la madera es el material más común y conveniente para combustible. Aunque vale la pena señalar aquí que la leña tiene un inconveniente: una disminución en la carga de la mezcla de trabajo. Como resultado, la potencia de la instalación se reduce algo.

Cabe añadir que este tipo de motor de leña se suele utilizar con un motor de combustión interna ya instalado.

Indicadores técnicos

Si hay una opción, por ejemplo, entre comprar un automóvil con un motor convencional o con un generador de gas, entonces debe elaborar los datos técnicos de la segunda opción.

La masa del motor sobre la madera es lo suficientemente grande, por lo que se pierde parte de la maniobrabilidad. Esta desventaja se vuelve peligrosa si desarrollas una alta velocidad. Por este motivo, llevar el coche incluso a 100 km/h no es una decisión muy razonable - hay que conducirMás lento. Hay algunos datos técnicos más importantes de dicho equipo.

El motor de gas alimentado con leña tiene una relación de compresión más alta que los motores de gasolina de camión. En cuanto a la potencia, el generador de gas, por supuesto, pierde frente a un motor de gasolina.

La última diferencia que no favorece al modelo de gasolina es la capacidad de carga, en la que también pierde frente a un automóvil con motor de gasolina.

También es importante tener en cuenta que el gas de madera tiene un valor energético bajo en comparación con el gas natural. Un automóvil de leña inevitablemente perderá sus propiedades dinámicas, lo que también debe tener en cuenta el conductor de dicho vehículo.

Algunas personas prefieren instalar un generador de gas volumétrico en un remolque, en lugar de en el propio automóvil. En este caso, no será posible acelerar rápidamente y no funcionará mucho para maniobrar. El tráiler será una especie de limitador.

Ventajas de los generadores de gas

Si hablamos de las ventajas de los automóviles con motores generadores de gas, inmediatamente s alta a la vista la posibilidad de utilizar combustibles renovables sin pretratamiento. Por ejemplo, para convertir la biomasa en un combustible utilizable, digamos etanol o biodiesel, se consume energía, incluida la energía de CO2. Además, en algunos casos, se gasta más energía para la transformación que la que contiene la sustancia original. En cuanto al motor de gas de leña, no requiere energía para producir su combustible. A menos que necesite cortar y trocear la madera para facilitar la carga.

Si comparamos un automóvil con un generador de gas y un automóvil eléctrico, podemos destacar la siguiente ventaja: no se necesita una poderosa fuente química de energía: una batería. La desventaja de tales baterías químicas es que tienen la propiedad de autodescarga y, por lo tanto, antes de operar un automóvil de este tipo, no debe olvidar cargarlo. Si hablamos de dispositivos que generan gas, entonces ellos mismos son baterías "naturales".

Cuando se ensambla y opera correctamente en un vehículo, un generador de gas será significativamente menos contaminante que cualquier motor de gasolina o diésel. Por supuesto, en comparación con un coche eléctrico, que no genera emisiones, el generador de gas sale perdiendo. Sin embargo, cargar coches eléctricos requiere mucha energía, y aún se produce con métodos tradicionales que contaminan mucho el aire.

Desventajas de los generadores de gas

A pesar de las ciertas ventajas de tales instalaciones, su instalación sigue siendo una solución muy individual y no la más óptima. La propia planta generadora de gas ocupa mucho espacio y pesa varios cientos de kilogramos. Al mismo tiempo, toda esta voluminosa estructura deberá ser transportada con usted. Las grandes dimensiones de la instalación de gas se deben a que el gas de madera se caracteriza por un bajo coeficiente de energía específica. Por ejemplo, podemos comparar el valor energético específico del gas de madera, que es 5,7MJ/kg, siendo la energía liberada por la quema de gasolina de 44 MJ/kg, o 56 MJ/kg por la quema de gas natural.

Coche que funciona con un generador de gas

Al operar un motor de gasolina de este tipo, no será posible lograr la velocidad y la aceleración posibles cuando se usa una contraparte de gasolina. El problema radica en la composición del gas de madera. Es 50% nitrógeno, 20% monóxido de carbono; el 18% restante es hidrógeno, el 8% es dióxido de carbono, el 4% es metano. El nitrógeno, que ocupa la mitad de la masa específica del gas, no es capaz de soportar la combustión y los compuestos a base de carbono reducen la eficiencia de la combustión. Una gran cantidad de nitrógeno reduce la potencia total de dicho generador en un 30-50 por ciento. El carbón reduce la velocidad de combustión del gas, por lo que no es posible alcanzar altas velocidades. Como consecuencia, el rendimiento dinámico del automóvil disminuye.

Uso de generador de gas

Hay un pequeño problema más de los automóviles que generan gas, que está relacionado específicamente con su uso. Está relacionado con el hecho de que la instalación debe alcanzar la temperatura de funcionamiento, y solo entonces puede continuar. El tiempo necesario para alcanzar esta temperatura es de aproximadamente 10 minutos. Además, antes de la próxima carga de leña, es necesario limpiar las cenizas cada vez con una espátula. Otro problema de mantenimiento es la formación de alquitrán. Ahora ya no es tan afilado como antes, pero todavía tienes que limpiar los filtros de la suciedad. Todo esto conduce a la necesidad de un mantenimiento frecuente.generador.

Si hablamos en general sobre el cuidado de dicho dispositivo, entonces podemos decir esto: hay muchos problemas con el mantenimiento, que está completamente ausente en los motores de gasolina.

Grupo electrógeno para ZIS-21

Como ya se mencionó, el principio básico del generador es la transformación del combustible sólido en gas que ingresa a los cilindros. El generador de gas ZIS-21 funcionaba principalmente con combustibles como el roble y el abedul. A veces se usaba un tipo de carbón pardo, ya que era el menos higroscópico y daba la mayor cantidad de gas en la salida.

En cuanto al diseño de un generador de gas típico para el ZIS-21, constaba de los siguientes elementos: el generador de gas en sí, un enfriador-purificador, un limpiador fino, un mezclador y un ventilador eléctrico.

Trabajo de instalación en VMS

En la parte superior del generador había un búnker en el que se cargaba combustible sólido. La caja de fuego estaba ubicada directamente debajo del búnker. Aquí es donde se quemaba la madera. A medida que se quemaba el combustible viejo, se realizaba un "suministro automático" de madera nueva. De hecho, simplemente cayó del búnker a la cámara de combustión por su propio peso cuando se liberó el espacio. La unidad generadora de gas en sí estaba ubicada en el lado izquierdo del automóvil.

En la misma cámara de combustión, también se produjo la formación de monóxido de carbono debido a la extracción de aire a través del combustible en llamas. La succión de oxígeno ocurrió ya sea debido a la rarefacción en los cilindros, o debido a la operación de un eléctricoadmirador. Estos métodos eran forzados, pero había instalaciones con tiro de aire natural. Sin embargo, en este caso, podría llevar hasta una hora prepararse para el lanzamiento.

Debajo de la cámara de combustión había un cenicero, como en cualquier estufa ordinaria. Los productos de la combustión se acumularon aquí. Cada 80-100 km era necesario limpiarlo de cenizas. Sin embargo, es justo decir aquí que este hecho solo causó problemas al conductor del vehículo.

Paso de gas en instalación y limpieza

Todo el gas obtenido durante la combustión de la leña entró en la camisa que rodeaba el búnker. Así, se consiguió el calentamiento de este compartimento. Esto era necesario para presecar toda la madera preparada para la quema. Además, cabe señalar que después de salir del generador, el gas tenía una temperatura de aproximadamente 110-140 grados. Por lo tanto, tuvo que pasar por las secciones del radiador. Allí, no solo bajó su temperatura, sino que también se limpió de impurezas químicas pesadas en el camino.

En cuanto a la limpieza, fue así. Las secciones del intercambiador de calor del limpiador eran tubos perforados internos. Este diseño era similar a los sistemas de escape actuales. El gas caliente se expandió mucho, por lo que perdió su velocidad de flujo. Al pasar por los laberintos de tuberías, redujo aún más la velocidad. Las impurezas se filtraron y permanecieron en las paredes internas de los tubos externos de los intercambiadores de calor. Esto fue seguido por un limpiador fino.

Conclusión

Al final, podemos resumir lo siguiente. Las características de los motores generadores de gas son bastante débiles en comparación con los motores de gasolina. La instalación tiene algunas ventajas, pero es bastante incómoda de usar, requiere un mantenimiento constante y cuidadoso. Además, no le permite desarrollar alta velocidad y reduce la maniobrabilidad. Por estas razones, los automóviles con tales generadores de gas no son muy populares en la práctica.