Moteurs générateurs de gaz : principe de fonctionnement, spécifications, carburant

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 16:07

Les moteurs de générateurs à gaz ont un avantage indiscutable - un carburant renouvelable qui ne subit pas de prétraitement. L'histoire de l'utilisation de machines avec de tels équipements est assez longue. Maintenant, ils ne sont plus aussi populaires qu'avant, mais petit à petit, ils reprennent du service.

Caractéristiques principales

Le moteur du générateur de gaz a plusieurs caractéristiques positives indéniables. Premièrement, le carburant de l'appareil est très bon marché. Deuxièmement, lors du fonctionnement de l'appareil, des cendres apparaissent, qui peuvent être utilisées comme engrais, par exemple. Troisièmement, la voiture ne nécessitera pas l'installation de batteries chimiques puissantes.

Les moteurs à essence ont fait leurs preuves depuis très longtemps. Aujourd'hui, leurs performances sont bien sûr bien inférieures aux nouveaux modèles fonctionnant à l'essence. Cependant, pour la plupart des automobilistes ordinaires, ils peuvent très bien convenir. Le groupe électrogène à gaz permettra d'atteindre des vitesses allant jusqu'à 100 km/h, le kilométrage maximum approximatif sera d'environ 100 km. Pour augmenter ce paramètre, vous devrez porterdans le siège arrière des sacs supplémentaires de bois de chauffage et périodiquement ajouter manuellement du "carburant" dans le réservoir.

Comment fonctionne l'appareil

Le principe de fonctionnement du générateur de gaz est le gaz de synthèse. Il s'agit d'un processus au cours duquel des gaz combustibles se forment lorsque des matières organiques sont brûlées. Pour démarrer un tel processus, il est nécessaire d'atteindre la température souhaitée. La synthèse de gaz commence lorsque l'indicateur atteint 1400 degrés Celsius. La tourbe, les briquettes de charbon et certains autres matériaux peuvent être utilisés comme carburant pour un moteur de générateur de gaz. Cependant, comme l'a montré la pratique, le bois est le matériau le plus courant et le plus pratique comme combustible. Bien qu'il convient de noter ici que le bois de chauffage présente un inconvénient - une diminution de la charge du mélange de travail. En conséquence, la puissance de l'installation est quelque peu réduite.

On peut ajouter que ce type de moteur à bois est généralement utilisé avec un moteur à combustion interne déjà installé.

Indicateurs techniques

S'il y a un choix, par exemple, entre acheter une voiture avec un moteur conventionnel ou avec un générateur de gaz, alors vous devez élaborer sur les données techniques de la deuxième option.

La masse du moteur sur le bois est assez grande, à cause de quoi une partie de la maniabilité est perdue. Cet inconvénient devient dangereux si vous développez une vitesse élevée. Pour cette raison, amener la voiture même à 100 km / h n'est pas une décision très raisonnable - vous devez conduireRalentissez. Il existe des données techniques plus importantes sur ces équipements.

Le moteur à essence alimenté au bois a un taux de compression plus élevé que les moteurs à essence des camions. En ce qui concerne la puissance, le générateur de gaz, bien sûr, perd au profit d'un moteur à essence.

La dernière différence qui n'est pas en faveur du modèle à essence est la capacité de charge, dans laquelle il perd également par rapport à une voiture à moteur à essence.

Il est également important de noter ici que le gaz de bois a une faible valeur énergétique par rapport au gaz naturel. Une voiture à bois perdra inévitablement ses propriétés dynamiques, qui doivent également être prises en compte par le conducteur d'un tel véhicule.

Certaines personnes préfèrent installer un générateur de gaz volumétrique sur une remorque, plutôt que sur la voiture elle-même. Dans ce cas, il ne sera pas possible d'accélérer rapidement et cela ne fonctionnera pas beaucoup pour manœuvrer. La bande-annonce sera une sorte de limiteur.

Avantages des générateurs de gaz

Si nous parlons des avantages des voitures équipées de moteurs à générateur de gaz, la possibilité d'utiliser des carburants renouvelables sans prétraitement apparaît immédiatement. Par exemple, pour convertir la biomasse en un carburant utilisable, disons de l'éthanol ou du biodiesel, de l'énergie est consommée, y compris de l'énergie CO2. De plus, dans certains cas, plus d'énergie est dépensée pour la transformation que la substance d'origine n'en contient. Quant au moteur à essence à bois, il ne nécessite pas d'énergie pour produire son combustible. À moins que vous n'ayez besoin de couper et de hacher le bois lui-même pour faciliter le chargement.

Si nous comparons une voiture avec un générateur de gaz et une voiture électrique, nous pouvons distinguer l'avantage suivant: pas besoin d'une puissante source d'énergie chimique - une batterie. L'inconvénient de telles batteries chimiques est qu'elles ont la propriété de s'auto-décharger, et donc, avant d'utiliser une telle voiture, vous ne devez pas oublier de la charger. Si nous parlons d'appareils qui génèrent du gaz, alors ce sont eux-mêmes des batteries "naturelles".

Lorsqu'il est correctement assemblé et utilisé dans un véhicule, un générateur de gaz sera beaucoup moins polluant que n'importe quel moteur à essence ou diesel. Bien sûr, par rapport à une voiture électrique, qui ne crée aucune émission, le générateur de gaz perd. Cependant, la recharge des voitures électriques nécessite beaucoup d'énergie, et elle est toujours produite par des méthodes traditionnelles qui polluent fortement l'air.

Inconvénients des générateurs de gaz

Malgré les avantages certains de telles installations, leur installation reste une solution très individuelle et non la plus optimale. La centrale à gaz elle-même prend beaucoup de place et pèse plusieurs centaines de kilogrammes. En même temps, toute cette structure encombrante devra être transportée avec vous. Les grandes dimensions de l'installation de gaz sont dues au fait que le gaz de bois se caractérise par un faible coefficient d'énergie spécifique. Par exemple, on peut comparer la valeur énergétique spécifique du gaz de bois qui est de 5,7MJ/kg, l'énergie libérée par la combustion de l'essence étant de 44 MJ/kg, ou de 56 MJ/kg par la combustion du gaz naturel.

Voiture fonctionnant sur un générateur de gaz

Lors de l'utilisation d'un tel moteur à essence, il ne sera pas possible d'atteindre la vitesse et l'accélération possibles lors de l'utilisation d'un homologue à essence. Le problème réside dans la composition du gaz de bois. C'est 50 % d'azote, 20 % de monoxyde de carbone; les 18% restants sont de l'hydrogène, 8% du dioxyde de carbone, 4% du méthane. L'azote, qui occupe la moitié de la masse spécifique du gaz, n'est pas du tout capable d'entretenir la combustion, et les composés à base de carbone réduisent l'efficacité de la combustion. Une grande quantité d'azote réduit la puissance globale d'un tel générateur d'environ 30 à 50 %. Le carbone réduit le taux de combustion du gaz, en raison duquel il n'est pas possible d'atteindre des vitesses élevées. En conséquence, les performances dynamiques de la voiture diminuent.

Utilisation du générateur de gaz

Il y a un autre petit problème des voitures génératrices de gaz, qui est lié spécifiquement à leur utilisation. Cela est lié au fait que l'installation doit atteindre la température de fonctionnement, et alors seulement vous pouvez y aller. Le temps nécessaire pour atteindre cette température est d'environ 10 minutes. De plus, avant le prochain chargement de bois de chauffage, il est nécessaire de nettoyer les cendres à chaque fois avec une spatule. Un autre problème d'entretien est la formation de goudron. Maintenant, ce n'est plus aussi net qu'avant, mais vous devez toujours nettoyer les filtres de la saleté. Tout cela conduit à la nécessité d'un entretien fréquent.générateur.

Si nous parlons en général de l'entretien d'un tel appareil, alors nous pouvons dire ceci: il y a beaucoup de problèmes d'entretien, qui sont complètement absents des moteurs à essence.

Groupe électrogène pour ZIS-21

Comme déjà mentionné, le principe de base du générateur est la transformation du combustible solide en gaz entrant dans les cylindres. Le générateur de gaz ZIS-21 fonctionnait principalement avec des combustibles tels que le chêne et le bouleau. Parfois, un type de charbon brun était utilisé, car il était le moins hygroscopique et donnait le plus de gaz à la sortie.

Quant à la conception d'un générateur de gaz typique pour le ZIS-21, il se composait des éléments suivants: le générateur de gaz lui-même, un refroidisseur-épurateur, un nettoyeur fin, un mélangeur et un ventilateur électrique.

Travaux d'installation sur VMS

Au sommet du générateur se trouvait un bunker dans lequel du combustible solide était chargé. La chambre de combustion était située directement sous le bunker lui-même. C'est là que le bois était brûlé. Au fur et à mesure que l'ancien combustible s'épuisait, un "approvisionnement automatique" en bois neuf était effectué. En fait, elle est simplement tombée du bunker dans la chambre de combustion sous son propre poids lorsque l'espace a été libéré. L'unité génératrice de gaz elle-même était située sur le côté gauche de la voiture.

Dans le même foyer, la formation de monoxyde de carbone s'est également produite en raison de l'aspiration d'air à travers le combustible en combustion. L'aspiration d'oxygène s'est produite soit en raison de la raréfaction dans les cylindres, soit en raison du fonctionnement d'un appareil électriqueventilateur. Ces méthodes étaient forcées, mais il existait des installations à tirage d'air naturel. Cependant, dans ce cas, la préparation du lancement peut prendre jusqu'à une heure.

Sous le foyer, il y avait un cendrier, comme dans n'importe quel poêle ordinaire. Les produits de la combustion s'y sont accumulés. Tous les 80 à 100 km, il était nécessaire de le nettoyer des cendres. Cependant, il est juste de dire ici que ce fait n'a causé des problèmes qu'au conducteur du véhicule.

Chemin de gaz dans l'installation et le nettoyage

Tout le gaz obtenu lors de la combustion du bois de chauffage est entré dans la chemise qui entourait le bunker. Ainsi, le chauffage de ce compartiment a été réalisé. Cela était nécessaire pour pré-sécher tout le bois préparé pour la combustion. De plus, il convient de noter qu'après avoir quitté le générateur, le gaz avait une température d'environ 110-140 degrés. Par conséquent, il devait passer à travers les sections du radiateur. Là, non seulement il a abaissé sa température, mais il a également été nettoyé des impuretés chimiques lourdes en cours de route.

Quant au nettoyage, ça s'est passé comme ça. Les sections de l'échangeur de chaleur du nettoyeur étaient des tuyaux perforés internes. Cette conception était similaire aux systèmes d'échappement actuels. Le gaz chaud s'est considérablement dilaté, ce qui lui a fait perdre sa vitesse d'écoulement. Passant dans les labyrinthes de canalisations, il ralentit encore plus. Les impuretés en ont été filtrées et sont restées sur les parois internes des tubes externes des échangeurs de chaleur. Cela a été suivi d'un bon nettoyant.

Conclusion

À la fin, nous pouvons résumer ce qui suit. Les caractéristiques des moteurs à générateur de gaz sont plutôt faibles par rapport aux moteurs à essence. L'installation présente certains avantages, mais son utilisation est assez gênante et nécessite un entretien constant et minutieux. De plus, cela ne vous permet pas de développer une vitesse élevée et réduit la maniabilité. Pour ces raisons, les voitures équipées de tels générateurs de gaz ne sont pratiquement pas très populaires.