เครื่องยนต์กำเนิดแก๊ส: หลักการทำงาน ข้อมูลจำเพาะ เชื้อเพลิง

2024 ผู้เขียน: Erin Ralphs | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-19 19:28

เครื่องกำเนิดแก๊สมีข้อดีอย่างหนึ่งที่เถียงไม่ได้ - เชื้อเพลิงหมุนเวียนที่ไม่ผ่านการบำบัดล่วงหน้า ประวัติการใช้เครื่องจักรกับอุปกรณ์ดังกล่าวค่อนข้างยาวนาน ตอนนี้พวกเขาไม่ได้รับความนิยมอย่างที่เคยเป็น แต่พวกเขาก็กลับมาให้บริการอย่างค่อยเป็นค่อยไป

คุณสมบัติหลัก

เครื่องกำเนิดแก๊สมีคุณสมบัติด้านบวกที่ปฏิเสธไม่ได้หลายประการ อย่างแรก เชื้อเพลิงสำหรับอุปกรณ์มีราคาถูกมาก ประการที่สองในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ขี้เถ้าจะปรากฏขึ้นซึ่งสามารถใช้เป็นปุ๋ยได้ ประการที่สาม รถไม่จำเป็นต้องติดตั้งแบตเตอรี่เคมีทรงพลัง

เครื่องยนต์แก๊สได้พิสูจน์สิทธิ์ในการดำรงอยู่เป็นเวลานานมาก วันนี้ประสิทธิภาพของพวกเขานั้นด้อยกว่ารถรุ่นใหม่ที่ใช้น้ำมันเบนซินมาก อย่างไรก็ตาม สำหรับผู้ขับขี่รถยนต์ทั่วไปส่วนใหญ่ พวกเขาอาจเหมาะสม หน่วยกำเนิดก๊าซจะช่วยให้สามารถเข้าถึงความเร็วสูงสุด 100 กม. / ชม. ระยะทางสูงสุดโดยประมาณจะอยู่ที่ประมาณ 100 กม. เพื่อเพิ่มค่าพารามิเตอร์นี้ คุณจะต้องดำเนินการในเบาะหลังมีถุงฟืนเพิ่มเติมและเติม "เชื้อเพลิง" ลงในถังด้วยตนเองเป็นระยะ

อุปกรณ์ทำงานอย่างไร

หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดก๊าซคือก๊าซสังเคราะห์ นี่เป็นกระบวนการที่ก๊าซที่ติดไฟได้จะเกิดขึ้นเมื่อมีการเผาวัสดุอินทรีย์ เพื่อเริ่มต้นกระบวนการดังกล่าว จำเป็นต้องไปถึงอุณหภูมิที่ต้องการ การสังเคราะห์ก๊าซเริ่มต้นเมื่อตัวบ่งชี้ถึง 1,400 องศาเซลเซียส พีท ถ่านหินอัดแท่ง และวัสดุอื่นๆ สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์เครื่องกำเนิดแก๊สได้ อย่างไรก็ตาม ตามที่ได้แสดงให้เห็นแล้ว ไม้เป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปและสะดวกที่สุดสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิง แม้ว่าฟืนจะมีข้อเสียอยู่อย่างหนึ่ง แต่ก็ควรสังเกตว่าฟืนมีข้อเสียอยู่อย่างหนึ่ง - หน้าที่ของส่วนผสมในการทำงานลดลง ส่งผลให้พลังของการติดตั้งลดลงบ้าง

อาจเสริมว่าเครื่องเผาไม้ประเภทนี้มักจะใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ติดตั้งไว้แล้ว

ตัวชี้วัดทางเทคนิค

หากมีทางเลือก เช่น ระหว่างการซื้อรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์ธรรมดาหรือเครื่องกำเนิดก๊าซ คุณจำเป็นต้องอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับข้อมูลทางเทคนิคของตัวเลือกที่สอง

มวลของเครื่องยนต์บนไม้มีขนาดใหญ่พอเพราะสูญเสียความคล่องแคล่วบางส่วน ข้อเสียนี้จะเป็นอันตรายหากคุณพัฒนาความเร็วสูง ด้วยเหตุนี้ การนำรถไปถึง 100 กม. / ชม. จึงไม่ใช่การตัดสินใจที่สมเหตุสมผล - คุณต้องขับช้าลง มีข้อมูลทางเทคนิคที่สำคัญกว่านี้ของอุปกรณ์ดังกล่าว

เครื่องยนต์ที่ใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิงมีอัตราการอัดที่สูงกว่าเครื่องยนต์เบนซินสำหรับรถบรรทุก ส่วนเรื่องพลังงาน แน่นอนว่าเครื่องกำเนิดแก๊สแพ้เครื่องยนต์เบนซินแน่นอน

ความแตกต่างสุดท้ายที่ไม่ชอบรุ่นแก๊สคือความสามารถในการบรรทุก ซึ่งมันก็แพ้รถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์เบนซินเช่นกัน

โปรดทราบว่าก๊าซไม้มีค่าพลังงานต่ำเมื่อเทียบกับก๊าซธรรมชาติ รถที่เผาฟืนย่อมสูญเสียคุณสมบัติไดนามิกอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งควรคำนึงถึงผู้ขับขี่ยานพาหนะดังกล่าวด้วย

บางคนชอบที่จะติดตั้งเครื่องผลิตแก๊สปริมาตรบนรถพ่วง แทนที่จะติดตั้งบนตัวรถเอง ในกรณีนี้ จะไม่สามารถเร่งความเร็วได้อย่างรวดเร็ว และจะใช้กลอุบายไม่ได้มากนัก ตัวอย่างจะเป็นตัวจำกัด

ข้อดีของเครื่องกำเนิดแก๊ส

ถ้าเราพูดถึงข้อดีของรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์เครื่องกำเนิดแก๊ส ความเป็นไปได้ของการใช้เชื้อเพลิงหมุนเวียนโดยไม่ต้องเตรียมการล่วงหน้ามาก่อนในทันที ตัวอย่างเช่น ในการเปลี่ยนชีวมวลให้เป็นเชื้อเพลิงที่ใช้งานได้ เช่น เอทานอลหรือไบโอดีเซล พลังงานจะถูกใช้ไป ซึ่งรวมถึงพลังงาน CO2 ยิ่งไปกว่านั้น ในบางกรณี พลังงานสำหรับการเปลี่ยนแปลงจะถูกใช้ไปมากกว่าที่สารตั้งต้นมีอยู่ สำหรับเครื่องยนต์ที่ใช้แก๊สสำหรับเผาไม้นั้น ไม่ต้องการพลังงานในการผลิตเชื้อเพลิงเว้นแต่คุณจะต้องตัดและสับไม้เองเพื่อความสะดวกในการโหลด

หากเราเปรียบเทียบรถยนต์กับเครื่องกำเนิดแก๊สและรถยนต์ไฟฟ้า เราสามารถแยกแยะข้อดีดังต่อไปนี้: ไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานเคมีอันทรงพลัง - แบตเตอรี่ ข้อเสียของแบตเตอรี่เคมีชนิดนี้คือมีคุณสมบัติในการคายประจุได้เอง ดังนั้น ก่อนใช้งานรถยนต์คันนี้ คุณต้องไม่ลืมที่จะชาร์จไฟ หากเราพูดถึงอุปกรณ์ที่สร้างก๊าซ แสดงว่าอุปกรณ์เหล่านั้นเป็นแบตเตอรี่ "ธรรมชาติ"

เมื่อประกอบและใช้งานในรถยนต์อย่างถูกต้อง เครื่องกำเนิดก๊าซจะมีมลพิษน้อยกว่าเครื่องยนต์เบนซินหรือดีเซลอย่างมีนัยสำคัญ แน่นอน เมื่อเทียบกับรถยนต์ไฟฟ้าที่ไม่ปล่อยมลพิษเลย เครื่องกำเนิดก๊าซจะสูญเสีย อย่างไรก็ตาม การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก และยังคงผลิตโดยวิธีการแบบเดิมๆ ที่ปล่อยมลพิษในอากาศอย่างหนัก

ข้อเสียของเครื่องกำเนิดแก๊ส

ถึงแม้จะมีข้อดีบางประการของการติดตั้งดังกล่าว แต่การติดตั้งยังคงเป็นวิธีแก้ปัญหาเฉพาะตัวและไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุด โรงผลิตก๊าซใช้พื้นที่มากและมีน้ำหนักหลายร้อยกิโลกรัม ในเวลาเดียวกัน โครงสร้างขนาดใหญ่ทั้งหมดนี้จะต้องถูกขนส่งไปพร้อมกับคุณ การติดตั้งก๊าซขนาดใหญ่เกิดจากการที่ก๊าซไม้มีค่าสัมประสิทธิ์พลังงานจำเพาะต่ำ ตัวอย่างเช่น เราสามารถเปรียบเทียบค่าพลังงานจำเพาะของก๊าซไม้ ซึ่งเท่ากับ 5.7MJ/kg โดยพลังงานที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้น้ำมันเบนซิน 44 MJ/kg หรือ 56 MJ/kg จากการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ

รถวิ่งด้วยเครื่องกำเนิดแก๊ส

เมื่อใช้งานเครื่องยนต์ก๊าซดังกล่าว จะไม่สามารถบรรลุความเร็วและความเร่งที่เป็นไปได้เมื่อใช้น้ำมันเบนซิน ปัญหาอยู่ที่องค์ประกอบของก๊าซไม้ เป็นไนโตรเจน 50% คาร์บอนมอนอกไซด์ 20% ส่วนที่เหลืออีก 18% เป็นไฮโดรเจน 8% เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ 4% เป็นก๊าซมีเทน ไนโตรเจนซึ่งกินเนื้อที่ครึ่งหนึ่งของมวลจำเพาะของก๊าซนั้นไม่สามารถรองรับการเผาไหม้ได้เลย และสารประกอบที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบจะลดประสิทธิภาพการเผาไหม้ลง ไนโตรเจนจำนวนมากช่วยลดพลังงานโดยรวมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวได้ประมาณ 30-50 เปอร์เซ็นต์ คาร์บอนช่วยลดอัตราการเผาไหม้ของก๊าซเนื่องจากไม่สามารถบรรลุความเร็วสูงได้ เป็นผลให้ประสิทธิภาพไดนามิกของรถลดลง

การใช้เครื่องกำเนิดแก๊ส

มีปัญหาเล็กๆ อีกประการหนึ่งของรถยนต์ที่ผลิตก๊าซซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้งานโดยเฉพาะ มันเชื่อมต่อกับความจริงที่ว่าการติดตั้งต้องมีอุณหภูมิในการทำงานและจากนั้นคุณสามารถไปได้ เวลาที่ต้องใช้เพื่อให้ได้อุณหภูมินี้ประมาณ 10 นาที นอกจากนี้ ก่อนการบรรจุฟืนครั้งต่อไป จำเป็นต้องทำความสะอาดขี้เถ้าด้วยไม้พายทุกครั้ง ปัญหาการบำรุงรักษาอีกประการหนึ่งคือการเกิดน้ำมันดิน ตอนนี้มันไม่คมเหมือนเมื่อก่อนแล้ว แต่คุณยังต้องทำความสะอาดฟิลเตอร์จากสิ่งสกปรก ทั้งหมดนี้นำไปสู่ความจำเป็นในการบำรุงรักษาบ่อยครั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ถ้าเราพูดโดยทั่วไปเกี่ยวกับการดูแลอุปกรณ์ดังกล่าว เราสามารถพูดได้ว่า: มีปัญหามากมายในการบำรุงรักษา ซึ่งไม่มีอยู่ในเครื่องยนต์เบนซินโดยสิ้นเชิง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับ ZIS-21

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว หลักการพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือการเปลี่ยนเชื้อเพลิงแข็งเป็นก๊าซที่เข้าสู่กระบอกสูบ เครื่องกำเนิดก๊าซ ZIS-21 ส่วนใหญ่ใช้เชื้อเพลิงเช่นไม้โอ๊คและต้นเบิร์ช บางครั้งถ่านสีน้ำตาลก็ถูกนำมาใช้ เพราะมันดูดความชื้นน้อยที่สุดและให้ก๊าซที่ทางออกมากที่สุด

สำหรับการออกแบบเครื่องกำเนิดก๊าซทั่วไปสำหรับ ZIS-21 นั้นประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้: ตัวกำเนิดก๊าซเอง ตัวทำความเย็นที่เย็นกว่า ตัวทำความสะอาดแบบละเอียด มิกเซอร์ และพัดลมไฟฟ้า

งานติดตั้งบน VMS

ที่ด้านบนของเครื่องปั่นไฟมีบังเกอร์ซึ่งบรรจุเชื้อเพลิงแข็งไว้ เรือนไฟตั้งอยู่ใต้บังเกอร์โดยตรง นี่คือที่เผาไม้ เมื่อเชื้อเพลิงเก่าหมด จะมีการ "จ่ายเชื้อเพลิงอัตโนมัติ" ของไม้ใหม่ อันที่จริง เธอเพียงแค่ตกลงจากบังเกอร์เข้าไปในเรือนไฟด้วยน้ำหนักของเธอเองเมื่อว่าง หน่วยผลิตก๊าซนั้นตั้งอยู่ทางด้านซ้ายของรถ

ในเตาเดียวกัน การก่อตัวของคาร์บอนมอนอกไซด์ก็เกิดขึ้นเนื่องจากการดึงอากาศผ่านเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ การดูดออกซิเจนเกิดขึ้นเนื่องจากการหายากในกระบอกสูบหรือจากการทำงานของไฟฟ้าพัดลม. วิธีการเหล่านี้ถูกบังคับ แต่มีการติดตั้งแบบลมธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ อาจใช้เวลาถึงหนึ่งชั่วโมงในการเตรียมตัวสำหรับการเปิดตัว

ใต้เตามีกระทะขี้เถ้าเหมือนในเตาธรรมดาทั่วไป ผลผลิตจากการเผาไหม้สะสมอยู่ที่นี่ ทุกๆ 80-100 กม. จำเป็นต้องทำความสะอาดจากเถ้า อย่างไรก็ตาม มันยุติธรรมที่จะพูดในที่นี้ว่าความจริงข้อนี้สร้างปัญหาให้กับผู้ขับขี่เท่านั้น

ท่อแก๊สในการติดตั้งและทำความสะอาด

ก๊าซทั้งหมดที่ได้จากการเผาไหม้ฟืนเข้าไปในเสื้อที่ล้อมรอบบังเกอร์ ดังนั้นความร้อนของช่องนี้จึงเกิดขึ้น นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการทำให้ไม้ทั้งหมดที่เตรียมไว้สำหรับการเผาแห้งก่อน นอกจากนี้ ควรสังเกตว่าหลังจากออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แก๊สจะมีอุณหภูมิประมาณ 110-140 องศา จึงต้องผ่านส่วนต่างๆ ของหม้อน้ำ ที่นั่นเขาไม่เพียงแต่ลดอุณหภูมิของเขาเท่านั้น แต่ยังได้รับการชำระล้างสารเคมีเจือปนจำนวนมากตลอดทาง

ทำความสะอาดก็ประมาณนี้ ส่วนของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่สะอาดกว่าเป็นท่อที่มีรูพรุนภายใน การออกแบบนี้คล้ายกับระบบไอเสียในปัจจุบัน ก๊าซร้อนขยายตัวอย่างมาก ซึ่งทำให้สูญเสียความเร็วการไหล เมื่อผ่านเขาวงกตของท่อ เขาก็ช้าลงไปอีก สิ่งเจือปนถูกคัดออกจากมันและยังคงอยู่ที่ผนังด้านในของท่อด้านนอกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ตามด้วยน้ำยาทำความสะอาดที่ดี

สรุป

ในตอนท้าย เราสามารถสรุปสิ่งต่อไปนี้ได้ลักษณะของเครื่องยนต์เครื่องกำเนิดแก๊สจะค่อนข้างอ่อนเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์เบนซิน การติดตั้งมีข้อดีบางประการ แต่ค่อนข้างไม่สะดวกในการใช้งาน ต้องบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอและระมัดระวัง นอกจากนี้ยังไม่อนุญาตให้คุณพัฒนาความเร็วสูงและลดความคล่องแคล่ว ด้วยเหตุผลเหล่านี้ รถยนต์ที่ใช้เครื่องกำเนิดแก๊สจึงไม่ได้รับความนิยมมากนัก