Kumpi moottori sopisi paremmin jalostetulle biokaasulle, SI/CI (Spark-/Compression-Ignition) vai onko noissa lainkaan eroa?
Kaasugeneraattori
biometaani
8383
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 8
Vanhimmat
Ainakin seuraavat pitäisi toimia biometaanilla:
Ottomoottori
Dieselmoottori
Wankelmoottori
Suihkumoottori
Rakettimoottori
Hybridit
Monofuel
Bifuel
Multifuel
Turbiini on kenties paras vaihtoehto (mm. suurin teho painoon nähden), diesel lämpöhyötysuhde on yleensä suurin (ellei turbiiniyhdistelmiä oteta huomioon), ottomoottorilla taas korkea oktaaniluku 140 tarkoittaa että ottomoottorille biometaani olisi paras polttoaine.
Dieselissä voi käyttää normaalia dieselin ruiskutusta sytytykseen. Noin saadaan palamaan vaikka rukiinen pieru. Eli imuilmaan sopiva seos ja polttoaineen syöttö minimaaliseksi.
Häkää on tuolla tavalla ainakin poltettu dieselissä.
Kaikenmaailma pellet taas asialla.
Ottomoottori = kaasumoottori = tehty toimimaan kaasumaisella polttoaineella. Kyllä, luit oikein. Tämän vuoksi nestemäinen polttoaine pitää kaasuttaa kaasuttimeksi kutsutussa laitteessa ennen kuin se syötetään moottoriin. Tosin nykyään käytetään jonkin verran myös ruiskutusta suoraan sylinteriin, mutta tällä on haittansakin, mm. suuremmat hiukkaspäästöt, kun polttoaine ei kerkiäkään kaasuuntua täydellisesti.
Toimintatavasta johtuen ottomoottorissa käytettävän polttoaineen tulee olla ns. puristuksen kestävää. Bensiini ja metaani (bio- & maakaasu) täyttävät vaatimuksen, diesel ei. Jos polttoaine syttyy/räjähtää (nakutus) puristettessa, käy moottorille aika pian kehnosti.
Diesel = puristussytytteinen. Tässä moottorityypissä on tärkeää, että polttoaine syötetään sylinteriin pikkuhiljaa, työtahdin aikana, jolloin palaminen tapahtuu likimain vakiopaineessa. Tämä sallii korkeamman puristussuhteen ja hyötysuhteen kuin ottomoottoreissa. Polttoaineen tulee myös olla riittävän herkästi syttyvää. Puristusta kestävä polttoaine, esim. bensa dieselin joukossa on haitallista, koska se hidastaa syttymistä = sitten, kun PA lopulta syttyy, sitä lojahtaa kerralla isompi lasti -> sylinteripaine nousee liikaa.
Ja onhan näillä sellainenkin ero, että dieselmoottorin tehoa säädetään muuttamalla ruiskutettavan polttoaineen määrää, mutta ilmaa päästetään sylinteriin aina täysi lasti ts. moottori toimii ilmaylimäärällä.
Ottomoottorissa vastaava säätö ei toimi, koska kaasumaiset polttoaineet syttyvät vain ilma-PA -seossuhteen ollessa kapealla ns. syttymisalueella. Jos tehoa yritetään pienentää seosta laimentamalla, moottori sammuu tykkänään. Niinpä ottomoottoreissa seossuhde pidetäänkin vakiona ja säädetään ilmamäärää kaasuläpällä kuristamalla.
Kaasuturbiinien etu on tosiaan teho/paino -suhde, mutta hyötysuhde niillä on surkea. Toki lämpöä saa talteen pakokaasukattilalla, mutta jos nyt lämpöä sattuu kaipaamaan, niin sitähän saa (alemman lämpöarvon mukaan laskettuna) jopa reilun 100 % hyötysuhteella kondenssikattilalla.
http://www.gmcworkshop.com/new_lpg/CNGdeisel.pdf
CNG Diesel-syklillä
Lisäksi, polttoturbiinit toimivat 10-25 % lämpöhyötysuhteella eli yksinkertaisella kierrolla (10-15 %) ovat vain puolet kaupallisista polttomoottoreista. Ei tuota aivan surkeaksikaan voi sanoa.
Mikäli sähköenergiaa haluaa ja polttaa rahansa, niin valitsee polttokennon. Niillä saa 50-60 % sähköä, 90-95 % lämpöhyötysuhteen ja osa polttaa jopa suoraan metaania (myös suorametanoli- ja suoraetanoliversioitakin olemassa) ilman reformointia.
Ihan kiva, suosittelet prototyyppiasteella olevaa moottoria käytännön ratkaisuksi.
Ja nuo polttokennojesi hyötysuhteet ovat kanssa meleko optimistisia. Noilla lukemilla puhutaan korkeassa lämpötilassa toimivista kiinteäoksidikennoista tms. tekniikasta, mikä ei taida olla se fiksuin ratkaisu tavallisen pulliaisen virityksiin. Polymeeripolttokennot jää puolestaan reilusti alle 50 % eli eivät ole juuri polttomoottoria ihmeellisempiä. Toki paljon yksinkertaisempia & soveltuvat pienillekin tehoille.
Ehdottomasti polttoturbiini mikäli vain mahdollista, siinä on ylivoimaisesti paras teho/paino. Siinä saadaan samalla myös kompressiosytytyksen hyödyt.
Nestejäähdytteisenä hyötysuhdekin nousee yli 80-90 prosentin, joten ainoa heikkous (alhainen sähköhyötysuhde) poistuu.
Diesel on lähinnä suomalainen omituisuus.
Ainakin ahvenanmaalainen varustamokonserni Viking Line rakennuttaa Turku-Tukholma-Turku reitilleen uutta nesteytettyä metaania (LNG) hyödyntävää risteilyalusta, mille ei tule lainkaan ongelmia rikkipäästörajojen kanssa.
Tässä käytetään Wärtsilän kaksois-polttoainemoottoria, joka käyttää Trinkler-sykliä (eli termofysikaalisesti yhdistettyä Otto-Diesel sykliä). Tämä mahdollistaa sen, että polttoaineella (metaani) on enemmän aikaa palaa täydellisesti (eli metaania - yli 20 kertaa hiilidioksidia pahempi kasvihuonekaasu - ei vapaudu ilmakehään epätäydellisen polton takia).
Saman tapainen, mutta tietysti pienemmässä koossa olisi varmasti se paras ratkaisu. Eri asia sitten, onko yhtään markkinoilla - paitsi laboratorioille ja muille yksittäistilauksille.
Korjaus: Tämä mahdollistaa sen, että polttoaineella (metaani metaani) on...