Одним из экологически чистых видов топлива для двигателя внутреннего сгорания, включая поршневые двигатели используемые на мобильных электростанциях и газотурбинное оборудование, является газовое топливо, обладающее рядом преимуществ перед жидкими моторными топливами:

- снижение токсичности выхлопа ДВС;

- более полное сгорание топлива в ДВС;

- увеличение общего ресурса ДВС;

- увеличение ресурса расходных материалов;

- отсутствие детонации.

Кроме этого, полное сгорание топлива с минимальными выбросами – это главная характеристика газообразного топлива. Это преимущество в наше время используется во всём мире для получения электроэнергии. Среди экологичных источников топлива для производства электроэнергии, природный газ, занимает первое место. Сегодня уже используют газ, генерируемый из промышленных и бытовых отходов, а именно: биогаз получённый из отходов жизнедеятельности животных, газ из полигонов твёрдых бытовых отходов, а также газ, получаемый в процессе термохимической реакции (газификация).

В отличие от процесса метанового сбраживания, в результате которого получают биогаз, при газификации происходит преобразование любого твёрдого органического вещества, содержащего лигнин, в горючий газ. При этом в качестве топлива может служить любая биомасса: отходы лесопиления и сельхозкультур, остатки шелухи риса, сахарного тростника и жом в различных формах.

Получаемый газ, может быть использован для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия в двухтопливном режиме и с искровым зажиганием [4]. Использование энергии из биомассы, полученной с помощью газификации, доказано, может быть не только экономически целесообразно, но и выгодно с точки зрения экологии [5]. Действительно, возобновляемые источники энергии набирают популярность в Европе и на Западе и часто упоминается как “Зеленая Энергетика” и ее использование рекомендуется через привлекательные стимулы на тариф правительствами.

Технология газификации биомассы существует около тысячи лет, но только 80 лет идёт активное исследование процессов получения горючего газа. Однако, после Второй мировой войны технологии газификации не завоевали популярность по двум причинам. Первая причина – наличие неограниченный нефтяных запасов в мире по низкой стоимости, другая причина – технологические проблемы, связанные с содержанием высокого уровня смол в газе, которые создают угрозу эксплуатации двигателя.

В мире наблюдается периодический интерес к процессу газификации каждый раз, когда наступает очередной нефтяной кризис, но сегодня интерес к газогенераторам вызван с желанием сократить выбросы парникового газа. Разработанные технологии газификации позволяют устранить некоторые проблемы, связанные с низкой плотностью энергии и потенциала газообразного топлива

Одним из вариантов использования местных возобновляемых энергоресурсов, в качестве топлива для ДВС может служить газогенератор. Современные технологии в области электроники и управления процессами могут повысить эффективность работы газогенераторов, а современные материалы снизят количество потерь тепла и повысят качество газа  при фильтрации. Одним из примеров сочетающим материалы, технологии и управление процессом газификации являются технические решения фирмы Gasifier Experimenters Kit (the GEK), (США), патент США № 8764857 В2.

При анализе материалов по конструкциям и опыту применения газогенераторов позволил выделить общие недостатки при проектировании и разработке современных газогенераторов [3]:

Подавляющее большинство газогенераторных установок, как транспортного так и стационарного типа, являются адаптированными для современных условий копиями газогенераторов 30-40 годов ХХ века.

Качество получаемого генераторного газа зависит как от параметров исходного сырья (размер, влажность, плотность и т.д.), так и от режимов его производства. Все газогенераторы, их рабочие характеристики, рассчитываются из условия максимальной производительности по генераторному газу.

Газогенератор управляет двигателем, а не двигатель газогенератором, так как при проектировании газогенераторной установки газогенератор и двигатель рассматриваются как отдельные элементы, а не как общая система.

Газогенератор хорошо работает на установившемся режиме и плохо на переходных режимах (max <=> min). Оказывает негативное влияние на длительность переходного режима работы ДВС инерционность газогенератора.

Токсичность отработавших газов при работе двигателя на генераторном газе ниже токсичности при работе на традиционном моторном топливе [5, 6], однако, для удовлетворительной работы ДВС на генераторном газе требуется модернизация системы зажигания и увеличение степени сжатия двигателя.

Проведя анализ существующих конструкций предложена схема газогенератора Х-образной компоновки [7]. Теоретически она позволяла устранить ряд недостатков присущих другим конструкциям, таких как:

- цикличность работы газогенератора;

- ограничение газифицируемого топлива по влажности и размеру;

- содержание в генераторном газе азота;

- неоднородность генераторного газа по составу.

Технический результат достигается тем что:

- при производстве генераторного газа отказались от газового дутья, поэтому генераторный газ практически не содержит азота, т.к. в процессе газификации не используется атмосферный воздух, а термический крекинг и окислительно – восстановительные реакции протекают за счет пиролиза воды, содержащейся в газифицируемом топливе при подводе энергии извне, как следствие, все загруженное топливо в камеру газификации преобразуется в генераторный газ;

- для получения генераторного газа используется влажная древесина (содержание влаги более 20%), если древесина содержит недостаточное количество влаги (интенсивный прирост объема древесного угля в реакционной зоне), то для нормализации размера реакционной зоны, в верхнюю часть камеры газификации добавляется водяной пар;

- размер газифицируемого топлива определяется объемом камеры газификации и принципиального значения не имеет;

- в газогенераторе параллельно работают несколько камер газификации (например: четыре), загрузку которых топливом, а следовательно, и запуск в работу, можно сместить во времени друг относительно друга;

- количественный и качественный состав генераторного газа регулируется интенсивностью окислительных процессов в печной камере, количеством задействованных камер газификации и видом топлива загруженного в каждую камеру [7].

В ходе проведении исследования реализованы следующие основные задачи:

• Исследование коленчатого вала, на наличие повреждений, неисправностей, дефектов (метод органолептического осмотра).
  
• Инструментальный контроль геометрических парметров коленчатого вала
  
• Анализ результатов исследования.
  

При проведении осмотра на наличие дефектов производства была выявлена раковина на поверхности первой коренной шейки размерам 3×6 мм (рисунок 1). Указанный дефект является литейным, возникшим при отливке коленчатого вала. Механические повреждения поверхностей коленчатого вала при исследовании не рассматривались, поскольку непосредственного отношения к качеству изготовления не имеют.

Рисунок 1. Раковина на рабочей поверхности первой коренной шейки коленчатого вала.

Выбор средств измерений для контроля геометрических параметров коленчатого вала проводился в соответсвии с регламентирующими стандартами СТ СЭВ 303-76 и ГОСТ 8.051-81. В качестве основного измерительного средства был принят микрометр гладкий МК 25-50 с ценой деления шкалы барабана 0,01 мм.

Измерения шеек коленчатого вала проводились согласно методике проведения измерений деталей типа «вал». Измерения каждой шейки проводились в трех сечениях и двух плоскостях. Схема измерения шейки представлена на рисунок 2.

Рисунок 2. Схема проведения измерения измерений шейки коленчатого вала.

Результаты инструментального контроля коленчатого вала представлены в таблицах 1-2.

Таблица 1. Результаты замеров коренных шеек коленчатого вала

Таблица 2. Результаты замеров шатунных шеек коленчатого вала

Примечание: жирным курсивом
выделены значения размеров и отклонений формы поверхности (овальность и конусность) выходящие за предельные значения.

Заключение по коленчатому валу:
коленчатый вал, каталожный номер 21213 1005015 имеет заводской брак в размерах, как коренных, так и шатунных шеек. Диаметр шатунных шеек превышает размер установленный заводом изготовителем на величину от 0,02 до 0,05 мм [1-4]. В то время как величина зазора в сопряжении «вал – вкладыш» составляет 0,02 – 0,04 мм. В данном случае коленчатый вал устанавливался без зазора, следовательно, он будет зажат во время процесса сборки, что сделает невозможным его эксплуатацию.

Диаметр коренных шеек также превышает размер установленный заводом изготовителем на величину до 0,015 мм. Данное значение не критично, поскольку не превышает минимального значения зазора в сопряжении (0,02 мм), поэтому при правильной сборке коленчатый вал должен проворачиваться в постелях блока [5].

Согласно техническим требованиям на дефектацию коленчатого вала, если один показатель при дефектации выходит за границы установленных предельных размеров, допусков, показателей твердости, шероховатости поверхности, данная деталь является не годной для эксплуатации и подлежит замене или восстановлению до работоспособного состояния методом ремонтных размеров [1-4].

Коленчатый вал ВАЗ 21213, номер по каталогу 1005015 не соответствует требованиям нормативно-технической документации, что делает невозможным его использование.