Động cơ tạo khí: nguyên lý hoạt động, thông số kỹ thuật, nhiên liệu
Động cơ tạo khí: nguyên lý hoạt động, thông số kỹ thuật, nhiên liệu
Anonim

Động cơ tạo khí có một điểm cộng không thể chối cãi - nhiên liệu tái tạo không qua xử lý trước. Lịch sử của việc sử dụng máy móc với thiết bị như vậy là khá lâu. Bây giờ họ không còn phổ biến như trước, nhưng từng chút một họ đang quay trở lại phục vụ.

Tính năng chính

Động cơ tạo khí có một số tính năng tích cực không thể phủ nhận. Thứ nhất, nhiên liệu cho thiết bị rất rẻ. Thứ hai, trong quá trình hoạt động của thiết bị, tro xỉ xuất hiện, có thể được sử dụng làm phân bón chẳng hạn. Thứ ba, xe sẽ không yêu cầu lắp pin hóa chất mạnh.

Động cơ xăng đã chứng minh quyền tồn tại từ rất lâu. Ngày nay, tất nhiên, hiệu suất của chúng kém hơn nhiều so với các mẫu xe mới chạy bằng xăng. Tuy nhiên, đối với hầu hết những người lái xe bình thường, chúng cũng có thể phù hợp. Bộ phận tạo khí sẽ cho phép đạt tốc độ lên đến 100 km / h, quãng đường tối đa ước tính sẽ là khoảng 100 km. Để tăng thông số này, bạn sẽ phải thực hiệnở băng ghế sau bổ sung các túi củi và định kỳ bổ sung "nhiên liệu" vào thùng.

một bản sao cũ của một chiếc xe hơi với một máy phát điện
một bản sao cũ của một chiếc xe hơi với một máy phát điện

Cách thiết bị hoạt động

Nguyên lý hoạt động của máy tạo khí là khí tổng hợp. Đây là một quá trình trong đó khí dễ cháy sẽ được hình thành khi chất hữu cơ bị đốt cháy. Để bắt đầu một quá trình như vậy, nó là cần thiết để đạt được nhiệt độ mong muốn. Quá trình tổng hợp khí bắt đầu khi chỉ số đạt 1400 độ C. Than bùn, than bánh và một số vật liệu khác có thể được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ máy phát điện. Tuy nhiên, như thực tế đã chứng minh, gỗ là vật liệu phổ biến và tiện lợi nhất để làm nhiên liệu. Mặc dù điều đáng chú ý ở đây là củi có một nhược điểm - giảm điện tích của hỗn hợp làm việc. Do đó, sức mạnh của cài đặt bị giảm đi phần nào.

Có thể nói thêm rằng loại động cơ đốt củi này thường được sử dụng với động cơ đốt trong đã được lắp sẵn.

thiết bị tạo khí tự động
thiết bị tạo khí tự động

Chỉ báo kỹ thuật

Nếu có một sự lựa chọn, chẳng hạn như mua một chiếc ô tô với động cơ thông thường hoặc với máy phát khí, thì bạn cần phải tìm hiểu kỹ về dữ liệu kỹ thuật của lựa chọn thứ hai.

Khối lượng của động cơ trên gỗ đủ lớn, do đó một số khả năng cơ động bị mất. Bất lợi này trở nên nguy hiểm nếu bạn phát triển tốc độ cao. Vì lý do này, việc đưa xe lên ngay cả 100 km / h không phải là một quyết định hợp lý - bạn phải lái xeChậm hơn. Có một số dữ liệu kỹ thuật quan trọng hơn của thiết bị như vậy.

Máy xăng đốt củi có tỷ số nén cao hơn máy xăng xe tải. Về sức mạnh, tất nhiên, máy phát điện chạy xăng thua động cơ xăng.

Điểm khác biệt cuối cùng không có lợi cho mẫu xe ga là khả năng chuyên chở, nó cũng thua xe động cơ xăng.

Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là khí gỗ có giá trị năng lượng thấp khi so sánh với khí tự nhiên. Một chiếc xe đốt củi chắc chắn sẽ mất đi đặc tính động lực học, điều này cũng cần được lưu ý bởi người điều khiển phương tiện như vậy.

Một số người thích lắp bộ tạo khí thể tích trên xe kéo hơn là trên xe. Trong trường hợp này, sẽ không thể nhanh chóng tăng tốc và cũng không thể cơ động được nhiều. Đoạn giới thiệu sẽ là một loại giới hạn.

máy tạo khí
máy tạo khí

Ưu điểm của máy tạo khí

Nếu chúng ta nói về những ưu điểm của ô tô với động cơ tạo khí, thì khả năng sử dụng nhiên liệu tái tạo mà không cần xử lý trước ngay lập tức được đề cập đến. Ví dụ, để chuyển đổi sinh khối thành nhiên liệu có thể sử dụng được, chẳng hạn như etanol hoặc dầu diesel sinh học, năng lượng được tiêu thụ, bao gồm cả năng lượng CO2. Hơn nữa, trong một số trường hợp, năng lượng được sử dụng cho quá trình biến đổi nhiều hơn so với lượng chất ban đầu chứa. Đối với động cơ khí đốt củi, nó không cần năng lượng để tạo ra nhiên liệu của nó. Trừ khi bạn cần tự cắt và băm gỗ để dễ chất hàng.

Nếu chúng ta so sánh một chiếc ô tô với máy tạo khí và một chiếc ô tô điện, chúng ta có thể nhận ra ưu điểm sau: không cần đến nguồn năng lượng hóa học mạnh - pin. Nhược điểm của loại ắc quy hóa học như vậy là chúng có đặc tính tự phóng điện, và do đó, trước khi vận hành một chiếc xe như vậy, bạn không được quên sạc nó. Nếu chúng ta nói về các thiết bị tạo ra khí, thì bản thân chúng là pin "tự nhiên".

Khi được lắp ráp và vận hành đúng cách trên xe, máy tạo khí sẽ ít gây ô nhiễm hơn bất kỳ động cơ xăng hoặc diesel nào. Tất nhiên, khi so sánh với một chiếc xe điện, không tạo ra khí thải ở tất cả, máy tạo khí sẽ thua. Tuy nhiên, sạc ô tô điện cần rất nhiều năng lượng và nó vẫn được sản xuất theo phương pháp truyền thống gây ô nhiễm không khí nặng nề.

xe tạo khí
xe tạo khí

Nhược điểm của máy tạo khí

Mặc dù có những ưu điểm nhất định của việc cài đặt như vậy, nhưng việc cài đặt của chúng vẫn là một giải pháp rất riêng lẻ và không phải là giải pháp tối ưu nhất. Bản thân nhà máy sản xuất khí chiếm rất nhiều diện tích và nặng vài trăm kg. Đồng thời, tất cả cấu trúc cồng kềnh này sẽ phải được vận chuyển cùng với bạn. Kích thước lớn của việc lắp đặt khí là do thực tế là khí gỗ được đặc trưng bởi hệ số năng lượng riêng thấp. Ví dụ, chúng ta có thể so sánh giá trị năng lượng cụ thể của khí gỗ, là 5,7MJ / kg, với năng lượng tỏa ra khi đốt xăng là 44 MJ / kg, hoặc 56 MJ / kg khi đốt khí tự nhiên.

Xe chạy bằng máy tạo khí

Khi vận hành động cơ xăng như vậy, sẽ không thể đạt được tốc độ và khả năng tăng tốc tốt nhất có thể khi sử dụng động cơ xăng. Vấn đề nằm ở thành phần của khí gỗ. Nó là 50% nitơ, 20% carbon monoxide; 18% còn lại là hiđro, 8% là khí cacbonic, 4% là mêtan. Nitơ, chiếm một nửa khối lượng riêng của khí, hoàn toàn không có khả năng hỗ trợ quá trình đốt cháy, và các hợp chất gốc cacbon làm giảm hiệu suất đốt cháy. Một lượng lớn nitơ làm giảm công suất tổng thể của một máy phát điện như vậy khoảng 30-50 phần trăm. Carbon làm giảm tốc độ đốt cháy khí, do đó không thể đạt được tốc độ cao. Kết quả là, hiệu suất năng động của ô tô giảm.

sơ đồ hoạt động của một chiếc ô tô với một máy phát điện khí
sơ đồ hoạt động của một chiếc ô tô với một máy phát điện khí

Sử dụng máy tạo khí

Còn một vấn đề nhỏ nữa của ô tô tạo khí, liên quan cụ thể đến việc sử dụng chúng. Nó được kết nối với thực tế là cài đặt cần đạt đến nhiệt độ hoạt động và chỉ sau đó bạn có thể đi. Thời gian cần thiết để đạt đến nhiệt độ này là khoảng 10 phút. Ngoài ra, trước khi bốc củi lần sau, phải dùng thìa cạo sạch tro mỗi lần. Một vấn đề bảo trì khác là sự hình thành hắc ín. Bây giờ nó không còn sắc nét như trước, nhưng bạn vẫn phải làm sạch các bộ lọc khỏi bụi bẩn. Tất cả điều này dẫn đến nhu cầu bảo trì thường xuyên.máy phát điện.

Nếu chúng ta nói chung chung về việc chăm sóc một thiết bị như vậy, thì chúng ta có thể nói thế này: có rất nhiều rắc rối khi bảo dưỡng, điều này hoàn toàn không có ở động cơ xăng.

Bộ máy phát điện cho ZIS-21

Như đã đề cập, nguyên lý cơ bản của máy phát điện là biến nhiên liệu rắn thành khí đi vào xi lanh. Máy phát khí ZIS-21 chủ yếu chạy bằng nhiên liệu như gỗ sồi và bạch dương. Đôi khi, một loại than màu nâu được sử dụng, vì nó là loại than ít hút ẩm nhất và cho nhiều khí nhất ở đầu ra.

Đối với thiết kế của bộ tạo khí điển hình cho ZIS-21, nó bao gồm các yếu tố sau: bản thân bộ tạo khí, bộ lọc làm mát, bộ lọc tinh, bộ trộn và quạt điện.

thiết bị tạo khí ZIS-21
thiết bị tạo khí ZIS-21

Công việc cài đặt trên VMS

Ở trên cùng của máy phát điện là một boongke để nạp nhiên liệu rắn. Hộp cứu hỏa nằm ngay dưới boongke. Đây là nơi gỗ đã bị đốt cháy. Khi nhiên liệu cũ bị cháy hết, việc "cung cấp tự động" gỗ mới đã được thực hiện. Trên thực tế, cô ấy chỉ đơn giản là rơi từ boongke vào hộp cứu hỏa dưới sức nặng của chính mình khi không gian được giải phóng. Bản thân bộ phận tạo khí được đặt ở phía bên trái của xe.

Trong cùng một hộp lửa, sự hình thành khí carbon monoxide cũng xảy ra do sự kéo không khí qua nhiên liệu cháy. Việc hút oxy xảy ra do hiếm khí trong các xi lanh, hoặc do hoạt động của điệnquạt. Những phương pháp này là bắt buộc, nhưng có những cách lắp đặt với gió tự nhiên. Tuy nhiên, trong trường hợp này, có thể mất tới một giờ để chuẩn bị cho việc ra mắt.

Dưới hộp lửa có một chảo tro, như trong bất kỳ bếp lò thông thường nào. Các sản phẩm của quá trình đốt cháy được tích tụ ở đây. Cứ sau 80-100 km cần phải làm sạch nó khỏi tro bụi. Tuy nhiên, công bằng mà nói ở đây chỉ gây ra rắc rối cho người điều khiển phương tiện.

nguyên lý hoạt động của máy tạo khí zis-21
nguyên lý hoạt động của máy tạo khí zis-21

Đường dẫn khí trong lắp đặt và vệ sinh

Tất cả khí thu được trong quá trình đốt củi đi vào lớp áo bao quanh boongke. Do đó, nhiệt độ của ngăn này đã đạt được. Điều này là cần thiết để làm khô trước tất cả các loại gỗ chuẩn bị đốt. Hơn nữa, cần lưu ý rằng sau khi rời khỏi máy phát, khí có nhiệt độ xấp xỉ 110-140 độ. Do đó, nó đã phải đi qua các phần của bộ tản nhiệt. Ở đó, anh ấy không chỉ hạ nhiệt độ của mình mà còn được tẩy sạch các tạp chất hóa học nặng trên đường đi.

Về việc dọn dẹp, nó diễn ra như thế này. Các phần của bộ trao đổi nhiệt sạch hơn là các đường ống đục lỗ bên trong. Thiết kế này tương tự như các hệ thống xả hiện tại. Khí nóng nở ra rất nhiều, do đó nó bị mất vận tốc dòng chảy. Đi qua mê cung của các đường ống, anh ta càng giảm tốc độ. Các tạp chất đã được loại bỏ khỏi nó và vẫn còn trên thành trong của các ống bên ngoài của bộ trao đổi nhiệt. Tiếp theo là một trình làm sạch tốt hơn.

Kết

Cuối cùng, chúng ta có thể tóm tắt như sau. Đặc điểm của động cơ máy phát gas là khá yếu khi so sánh với động cơ xăng. Việc cài đặt có một số ưu điểm nhưng khá bất tiện khi sử dụng, cần phải bảo trì liên tục và cẩn thận. Ngoài ra, nó không cho phép bạn phát triển tốc độ cao và giảm khả năng cơ động. Vì những lý do này, những chiếc xe có máy phát khí như vậy thực tế không phổ biến lắm.

Đề xuất: