Двигатель на дровах: Газогенератор на дровах своими руками для авто – чертежи, устройство

Содержание

Газген – Автомобили – Коммерсантъ

Мы достоверно не знаем, как будет выглядеть транспорт будущего. Гарантированно известно лишь то, что запасы нефти рано или поздно будут исчерпаны – и, как следствие, бензиновые и дизельные двигатели станут достоянием истории. Так что человечеству, желает оно того или нет, придется сделать выбор в пользу возобновляемых видов топлива.

Текст: Иван Картамцев


Но почему-то сегодня электричество рассматривается в качестве едва ли не единственной альтернативы бензину и солярке. И совершенно списан со счетов газогенераторный двигатель, который впервые начал массово эксплуатироваться более ста лет тому назад. В некоторых уголках мира и сейчас можно встретить этот нехитрый, а значит, бюджетный агрегат, пришедший на помощь тем, у кого нет средств на дорогостоящий электрический транспорт, зато в лесу растет полно дармовых дров, а под ногами дымит торф и весело похрустывает валежник.

Наша страна, с ее изобилием лесов, могла бы стать передовиком в этом направлении и показать пример остальным. Ведь газогенераторные автомобили могут без существенных конструктивных изменений быть построены на базе обычных машин с двигателями внутреннего сгорания, они практически не загрязняют атмосферу и не требуют создания сложной топливной и логистической инфраструктуры. К тому же у отечественных инженеров еще с тридцатых годов прошлого века накопился немалый опыт в этом направлении, пусть и не совсем удачный.

Одно из главных преимуществ газогенераторных установок заключается, прежде всего, в том, что они могут быть использованы практически повсеместно. На твердое топливо могут быть переведены легковые автомобили, грузовики, автобусы и даже моторные лодки. Не говоря уже о том, что газогенераторы прекрасно подходят для промышленного использования.

Уже тогда в одном лишь Советском Союзе насчитывалось около трехсот моделей газогенераторных установок. Тем не менее принцип их работы и внешний вид отличались друг от друга несущественно. Сердцем газгена является массивный бункер, в котором осуществляется сжигание твердого топлива. В зависимости от конструкции это могут быть древесные чурки, щепа, торф, уголь и даже отходы сельскохозяйственного производства, к примеру лузга. В результате сгорания материала образуется газообразная горючая смесь, в основе которой – окись углерода и водород с примесью балластных газов, таких как азот и углекислый газ. После прохождения процедуры очистки и охлаждения получившийся газ соединяется с воздухом и отправляется в карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, который при этом сохраняет способность работать на привычном жидком топливе. И все бы хорошо, но следует помнить о прогрессии – чем больше объем двигателя, тем массивнее потребуется газогенераторное оборудование. Благо разместить его можно практически где угодно, в том числе в багажнике и даже на прицепе. И пусть вас не смущает, что в таком виде газогенераторная установка больше напоминает передвижной мангал.

В период войны в Германии, помимо прочего, был налажен выпуск нескольких легковых газогенераторных автомобилей, предназначенных для гражданского населения.
Среди них – народный KDF, буржуазный Mercedes-Benz 230 и даже роскошный лимузин Adler Diplomat L4, чей карбюраторный мотор объемом 2,9 литра «приспособился» употреблять деревянные чурки.

В зависимости от вида твердого топлива газогенераторный автомобиль в среднем теряет от 20 до 60 процентов прежней мощности мотора, а полной заправки хватает лишь на сотню километров. И если на березовых и сосновых дровах коэффициент полезного действия остается довольно высоким, то на жмыхе и лузге далеко не уедешь. Хозяйке на заметку: мощность современных газогенераторных установок по-прежнему напрямую зависит от сортов топлива. Так что тем смельчакам, кто всерьез вознамерился дать бой постоянному росту цен на бензин, придется принять как данность, что помимо набора гаечных ключей и домкрата их надежными спутниками станут пила да топор.

Лес рубят – щепки летят

Идею использования газа, получаемого в результате сгорания твердого топлива, с целью приведения в движение различных транспортных средств придумали и впервые реализовали во Франции. Некоторые исследователи в качестве отправной точки указывают 1801 год, когда изобретатель светильного газа Филипп Лебон получил патент на газовый двигатель. Но то была лишь теория. Уже во второй половине XIX века свои рабочие образцы газовых двигателей представили бельгиец Этьен Ленуар и немец Николас Отто. Тем не менее первый полноценный газогенераторный автомобиль, способный работать на дровах и древесном угле, был представлен Томасом Паркером в 1901 году.

Последующие годы ознаменовались рядом практических экспериментов, наибольшую заинтересованность в которых продемонстрировала Франция, испытывавшая на тот момент значительный дефицит энергоресурсов. В середине нулевых первые газогенераторные трактора и грузовые автомобили прошли ряд испытаний в Марокко, а в 1914 году во Франции был запущен рейсовый автобус Berliet, курсировавший по маршруту Париж – Руан. Тогда же был выявлен ряд проблем существующих газогенераторных двигателей. Помимо относительно низкого коэффициента полезного действия, они оказались довольно чувствительны к качеству твердого топлива. Так что во избежание осаждения смол и порчи оборудования потребовалась дополнительная установка газоочистителя, что никак не могло положительно сказаться на массе и без того габаритной конструкции. На этом в истории газогенераторных моторов мог быть поставлен крест, но вмешалась другая история. Началась Первая мировая война, которая заставила воюющие стороны пересмотреть свои экономические приоритеты.

Альтернатива бензину

В начале двадцатых годов прошлого века многие страны, истощенные войной, наладили массовый выпуск газогенераторов. Среди них были Австрия, Швеция, Германия и, конечно же, Франция, которая к этому моменту достигла немалых успехов, одной из первых внедрив систему, разработанную изобретателем Георгом Имбертом. Принцип ее работы заключался в частично замещенном пиролизе, при котором уголь и древесина сжигаются в котле, а не в цилиндрах, как это осуществлялось ранее. При этом предполагались различные варианты компоновки оборудования как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, что несколько расширяло возможности применения. Несмотря на наличие множества других систем, таких, например, как газогенераторы по разработкам Панара, Барбье, Макдональда, Круппа, Берлие и Гоена, устройство, изобретенное Имбертом, считалось одним из самых массовых вплоть до конца сороковых годов.

Накануне Второй мировой войны по дорогам Европы колесили около десятка тысяч газогенераторных автомобилей, построенных на базе серийных моделей. И это было лишь начало. После того как континент охватили боевые действия, в тылу дрова стали едва ли не единственной доступной альтернативой бензину, который отправляли прямиком на фронт.

А у нас в квартире ГАЗ

Главным идеологом газогенераторных двигателей в Стране Советов по праву считается профессор В.С. Наумов, также ставший создателем первой отечественной газогенераторной установки. В журнале «За рулем» за август 1928 года был опубликован материал, в котором Наумов ссылался на результаты французского опыта:

«Все эти конкурсы и пробеги показали, что переход грузовиков и тракторов с бензина и керосина на твердое топливо – на древесный уголь, антрацит и дрова – практически вполне возможен и сравнительно просто осуществим, причем при переходе с бензина на древесный уголь 1,3 килограмма последнего заменяет 1 литр бензина.

Кроме заводов Франции и Бельгии, в этом деле работают и заводы других стран – Англии и Германии, а в последнее время – и Америки. У нас этому вопросу пока уделялось и уделяется очень мало внимания…»

И правительство Советского Союза обратило внимание на газогенераторные автомобили. С 1936 года был налажен серийный выпуск грузовиков ГАЗ-42, ЗИС-13 и ЗИС-21. Всего за время производства было выпущено около 50 тысяч единиц газогенераторной техники, поступившей в эксплуатацию в различных уголках страны.

Тем не менее в ходе использования был выявлен целый ряд нюансов, существенно осложнявших повседневную эксплуатацию. Помимо того что для успешного запуска газогенераторного двигателя требовалось приблизительно 20 минут, водителю приходилось соблюдать целый ряд обязательных правил. А их игнорирование приводило к простоям и ремонту.

Перевести свой старый автомобиль на «дрова» может практически любой желающий. Но все-таки лучше доверить это дело профессионалам.
К примеру, немецкая компания Rinkemuhle в 1983 году улучшила экологические показатели знакомой всем Волги ГАЗ-24, правда, при этом слегка пострадал внешний вид «гордости советского автопрома». Как видно на фотографии, из отверстия в багажнике торчит массивный котел, а сзади на прицепе едет дополнительный запас топлива. Впрочем, газогенератор не всегда вносит коррективы во внешний вид. В самом начале войны тем же немцам удалось без видимых последствий спрятать бункер под капотом легкого армейского внедорожника Kubelwagen.

К примеру, советский инженер Г.Г. Токарев писал: «Пуск в ход исправного газогенераторного автомобиля включает в себя заправку или догрузку бункера газогенератора топливом, розжиг газогенератора и запуск двигателя на газе. В газогенераторных установках, работающих с подачей водяного пара или имеющих барботажные очистители, при утреннем пуске необходимо заправить водой соответствующие емкости.

При работе на смолистых сортах твердого топлива (древесные чурки, торф, бурый уголь) перед загрузкой топлива в бункер порожнего газогенератора необходимо заполнить камеру газификации древесным углем или коксом газифицируемого топлива (на 50–100 мм выше фурменного пояса)».

При этом эксплуатация газогенераторного автомобиля существенно осложнялась в межсезонье. И не только потому, что дрова могли запросто отсыреть в дождливую погоду, но и потому, что тяжелые и маломощные грузовики то и дело вязли в осенней грязи. Это привело к тому, что большинство хозяйств без особого восторга принимали газогенераторные автомобили. После Второй мировой войны их количество неуклонно уменьшалось. А к 1954 году и вовсе практически сошло на нет.

Подкинь дровишек

Основная причина, по которой газогенераторы стали сдавать свои позиции во всем мире, кроется не столько в их недостатках, сколько в том, что бензин стал гораздо доступнее и дешевле, чем раньше. Но это не препятствует тому, что и по сей день находятся желающие переоборудовать свой автомобиль под эксплуатацию на дровяной тяге. Подобные маргиналы встречаются везде, в том числе и в России, но большинство их проживает в Скандинавских странах. Донорами выступают подержанные «Вольво» и «Саабы» – ведь главное преимущество газогенераторной установки как раз и заключается в том, что ею может быть оборудован практически любой автомобиль.

В Америке под газген переделывают пикапы Dodge Ram…

Кстати, в 1989 году Федеральным агентством США по чрезвычайным ситуациям была выпущена брошюра, которая разъясняла гражданам, как быстро и эффективно перевести свой автомобиль на газогенераторную тягу в случае глобального дефицита нефти. Быть может, подобный «гайд» пригодился бы и нам. Тем более что современные газогенераторные системы избавились от множества недостатков своих предшественников, а умельцев, как и природных ресурсов, у нас всегда было хоть отбавляй.

Паровой автомобиль НАМИ-012

В. Мамедов

Уникальный грузовик, о котором пойдет речь, появился на свет в далеком 1949 г. Тогда еще были остры воспоминания о суровом военном времени, когда транспортникам приходилось выполнять свои задачи в тылу и на фронте при нехватке жидкого топлива – бензина. Решить проблему частично помогали газогенераторные автомобили с тяжелыми и капризными установками, позволявшими получить светильный газ для питания традиционных двигателей и работавшими на дровах.

Подобные машины выпускались тогда на Горьковском и Уральском автозаводах, они получили некоторое распространение на лесозаготовках Сибири, но изза низкой мощности моторов отличались малой эффективностью. Конструкторам стало ясно: газогенератор свою историческую задачу выполнил, необходим более совершенный альтернативный двигатель, и вспомнили о паровых установках, применявшихся в ограниченном количестве за рубежом на грузовиках в 20-е–40-е годы, но потреблявших в качестве топлива не дрова, а уголь.

Можно ли построить паровой автомобиль, работающий на дровах? Подобную задачу никто и никогда в мире еще не решал. И специалистам головного отраслевого научноисследовательского автомобильного и автомоторного института НАМИ предложили взяться за новое, неизведанное дело. Руководителем темы был назначен энергичный инженер Юрий Шебалин, а за основу конструкции решили взять 7-тонный грузовик ЯАЗ-200, производство которого освоил Ярославский автозавод в 1947 г.

Грузоподъемность парового автомобиля должна была составлять не менее 6,0 т при полной массе не более 14,5 т, включавшей 350–400 кг дров в бункерах и 380 кг перевозимой воды в котле паровой машины. Максимальная скорость предусматривалась 40–45 км/ч, а расход дров, имевших влажность до 47%, предполагалось ограничить 4–5 кг/км. Одной заправки должно было хватить на 80 км. В случае успешного завершения работы над опытным образцом с колесной формулой 4х2 предусматривалась разработка полноприводной модификации, а затем и целого ряда паровых грузовиков разного назначения и грузоподъемности для работы в районах, куда доставка дизельного топлива и бензина была затруднительна, а местное топливо – дрова, имелось в избытке.

Учитывая громоздкость паросиловой установки, Ю. Шебалин и его основной коллега по этой работе Николай Коротоношко (впоследствии главный конструктор НАМИ по грузовым автомобилям высокой проходимости) приняли для грузовика компоновку с расположенной над передним мостом трехместной кабиной. За ней находилось машинное отделение с паросиловой установкой, включавшей в себя и котельный агрегат. За машинным отделением была установлена грузовая платформа. Вертикальную трехцилиндровую паровую машину, развивавшую 100 л. с. при 900 мин–1, разместили между лонжеронами, а водотрубный котельный агрегат, изготовленный совместно с топливными бункерами, устанавливался на задней стенке машинного отделения.

Справа в машинном отделении конструкторы отвели место для водяного бака на 200 л и конденсатора, за которым располагалась вспомогательная паровая турбина так называемого «мятого» пара, с осевым вентилятором для обдува конденсатора и топочной воздуходувкой. Там же находился электродвигатель для вращения воздуходувки при розжиге котла. Как видно из перечисленных, непривычных для уха автомобилистов, названий агрегатов и механизмов, в грузовике НАМИ широко использовали опыт создания паросиловых установок для компактных паровозов того времени.

Все оборудование, требующее наблюдения и обслуживания в эксплуатации, было размещено слева по ходу машины.

Доступ к местам обслуживания обеспечивали дверцы и жалюзи машинного отделения. Трансмиссия парового автомобиля включала в себя трехдисковое сцепление, двухступенчатый понижающий редуктор, карданные валы и задний мост. По сравнению с ЯАЗ-200 передаточное число моста было уменьшено с 8,22 до 5,96. Конструкторы сразу предусмотрели возможность отвода мощности на передний мост.

Редуктор имел прямую и понижающую передачу с передаточным отношением 2,22. Конструкция сцепления позволяла включать понижающую передачу без полной остановки автомобиля, что впоследствии положительно сказалось при испытании модификации НАМИ-012 – полноприводного автомобиля НАМИ-018, на бездорожье.

В сцеплении использовались ведомые и нажимной диски ЯАЗ-200. При этом нажимная пружина была очень мощной, тракторного типа, что позволяло передавать крутящий момент до 240 кгс·м. Грамотная конструкция привода сцепления позволила снизить усилие на педали до 10,0 кгс.

Управление паровым автомобилем, несмотря на то, что по числу рычагов и педалей оно было идентично ЯАЗ-200, требовало от водителя специальной подготовки. В его распоряжении находились: руль, рычаг переключения отсечек парораспределительного механизма (три отсечки для движения вперед, обеспечивающие 25, 40 и 75% мощности, и одна реверсивная – для движения задним ходом), рычаг включения понижающей передачи, педали сцепления, тормоза и управления дроссельным клапаном, рычаги центрального стояночного тормоза и ручного управления дроссельным клапаном.

Во время движения по ровному участку дороги водитель пользовался главным образом рычагом переключения отсечек, изредка педалью сцепления и рычагом включения понижающей передачи. Трогание с места, разгон и преодоление небольших подъемов производилось только воздействием на дроссельный клапан и на рычаг отсечек. Постоянно оперировать педалью сцепления и рычагом переключения передач не требовалось, что облегчало труд шофера.

Под левой рукой водителя у спинки сиденья устанавливались три вентиля. Один из них являлся перепускным, и служил для регулирования подачи воды в котел приводным питательным насосом, а второй и третий обеспечивали пуск на стоянках прямодействующего парового питательного насоса и вспомогательной турбины. Справа между сиденьями имелась манетка регулирования подачи воздуха в топку. Перепускной вентиль и манетка использовались только при отказе автоматического регулирования уровня воды и давления.

Паровая машина двухстороннего действия имела три цилиндра размерностью 125х125 мм. Она включала блоккартер, коленчатый вал, шатунный механизм, крышку блока с клапанами и парораспределительный механизм, прикрепленный к блоку. В картере находился кулачковый вал, получавший вращение от коленвала с помощью двух пар косозубых шестерен и приводного вертикального валика. Этот вал имел три группы кулачков, обслуживающих отдельные цилиндры. Изменение отсечек и реверс достигались осевым перемещением кулачкового механизма.

На автомобиле НАМИ-012 применили котельный агрегат необычной конструкции. У водителя не было необходимости постоянно наблюдать за процессом горения и подавать дрова в топку по мере их сгорания. Дрова (чурки размером 50х10х10 см) из бункеров по мере выжига под действием собственного веса опускались на колосниковую решетку сами. Процесс горения регулировался изменением подачи воздуха под решетку автоматом давления воздуха или водителем из кабины.

Одной заправки бункеров дровами влажностью до 35% было достаточно для непрерывного пробега по шоссе до 80–100 км. Даже при форсированных режимах работы котла химический недожог составлял лишь 4–5%. Правильно выбранная производительность котла при работе на дровах повышенной влажности (до 49%) гарантировала нормальную работу автомобиля. Паропроизводительность котельного агрегата составляла 600 кг пара в час при 25 атм давления и перегреве в 425°С. Испаряющая поверхность котла составляла 8 м2 , поверхность пароперегревателя – 6 м2.

Удачное размещение поверхностей нагрева и хорошая организация топочного процесса позволяли эффективно использовать горючее. При средних и форсированных нагрузках котельный агрегат работал с КПД более 70%. Температура уходящих газов при тех же режимах не превышала 250оС. Масса котельного агрегата составляла 1 210 кг, включая 102 кг воды. Он закреплялся на раме в трех точках на упругих опорах, что исключало возможность нарушения его каркаса при перекосах рамы. Холодный котел должен был разжигаться до полного давления за 30–35 мин, а паровой автомобиль обязан был начать движение с низкой скоростью, когда давление пара достигнет 12–16 атм. Конструкция топочного устройства допускала после небольшой переделки его перевод на такое низкокалорийное топливо, как торф или бурый уголь.

Испытания НАМИ-012, проведенные в 1950 г., показали хорошие результаты. Оказалось, что по динамике машина не уступает, а по разгону до 35 км/ч даже превосходит дизельный ЯАЗ-200. Недаром двигатель НАМИ-012 развивал на малых оборотах крутящий момент 240 кгс·м при 80–100 мин–1 , т.е. в 5 раз больший, чем дизель ЯАЗ-200. При эксплуатации автомобиля на лесозаготовках снижение стоимости перевозки на единицу груза составило 10% по сравнению с грузовиками, имеющими бензиновые моторы, и более чем вдвое, если сравнивать с газогенераторами. Водителям опытного грузовика нравилось более простое управление машиной, которое оказалось, на удивление, очень надежным в работе.

Основное внимание, которое требовалось при уходе за машиной, – это следить за уровнем воды в котле и во время его регулировать.

С прицепом грузоподъемность автопоезда с тягачом НАМИ-012 составляла 12 т. Масса автомобиля в снаряженном состоянии равнялась 8,3 т. Благоприятное распределение снаряженной массы по мостам (32:68%) способствовало хорошей проходимости автомобиля по сухим грунтовым дорогам. С полностью гружеными прицепом и своей бортовой платформой автопоезд (без прицепа) на шоссе: по дровам 75–100 км, по воде – 150–180 км. Время, необходимое для начала движения автомобиля после ночной стоянки, равнялось от 23 до 40 мин в зависимости от влажности дров.

Вслед за НАМИ-012 был изготовлен экспериментальный полноприводный тягач НАМИ-018 (разработка Н. Коротоношко). Автомобиль имел очень интересную конструкцию раздаточной коробки, с которой, безусловно, стоит познакомиться. Ее продольный разрез мы приводим. На задний ведущий мост крутящий момент передавался через вал 1, а на передний – через вал 2, на котором был установлен механизм отключения заднего моста при работе автомобиля без пробуксовки задних колес. Этот механизм состоял из двух роликовых муфт свободного хода, одна из которых работала при движении вперед, а вторая – назад. В первом случае шестерня 3 соединялась с наружным кольцом 4 муфты свободного хода, а во втором – с наружным кольцом 5. Изменение направления движения тягача достигалось реверсированием парового двигателя, вследствие чего вилка переключения наружного кольца муфт свободного хода кинематически была связана с рычагом управления реверсом.

Для того, чтобы при отсутствии буксования передние колеса были всегда выключены, общее передаточное отношение главной передачи переднего моста сделано на 4% больше передаточного отношения главной передачи заднего моста. Вследствие этого вал 2 при отсутствии буксования задних колес вращался быстрее, чем шестерня 3, и муфта свободного хода выключалась. При буксовании задних колес изза уменьшения поступательной скорости тягача шестерня 3 вращалась быстрее вала 2, что приводило к включению в работу передних колес. С прекращением буксования передние колеса автоматически становились не ведущими.

В начале 50х годов все работы по паровым грузовикам были свернуты. Судьбу опытных образцов НАМИ-012 и НАМИ-018, как впрочем, и огромного числа других интересных отечественных разработок, постигла грустная участь: они погибли, так и не став музейными экспонатами. Первый в мире паровой автомобиль, работающий на дровах, стал последним автомобилем такого рода, так как никто никогда больше подобных машин не делал.

Mercedes на дровах: как машина Черниговского умельца перешла на растительное топливо

Николай Наумчик из Корюковки Черниговской области своими руками сделал три автомобиля, электровелосипед, токарный и фрезерный станки, пиролизный котел, дровокол, сварочный аппарат и много других интересных вещей. Кроме того, он сконструировал газогенераторную установку, благодаря которой старенький «Мерседес» теперь ездит на дровах, сообщает сайт gorod.cn.ua.

Домашнее подворье Николая Наумчика бросается в глаза: он спроектировал и построил ветряную установку, которую видно издалека. Ветряк стал ему большим помощником в мастерской - энергии хватает для питания токарного и деревообрабатывающего станков. В своей мастерской он и создал газогенератор. Его он спрятал в багажнике: это и вид автомобиля не портит и не привлекает лишнего внимания окружающих.

«Открываю крышку установки и бросаю сюда заранее подготовленные сухие дрова, - рассказывает Николай Петрович. - Они должны быть небольшого размера, где-то с картофелину. Лучше всего применять граб, дуб, березу, шелковицу, акацию ... Не рекомендую ель и сосну, потому что быстро горят и имеют низкую отдачу тепла. Наполняю дровами бак почти до самого верха, а затем поджигаю. Когда температура достигает отметки 1100 градусов, на это нужно минут десять, можно садиться за руль и трогаться. Агрегат прост, действует по принципу твердотопливного котла дрова тлеют - машина едет. Газ получаю чистый и не переживаю, что испорчу двигатель. Полного бака древесины хватает на 50 километров. Максимальная скорость, которую развивала машина на дровах - 80 км/ч».

По словам мужчины, запасные дрова он возит с собой в ведре в багажнике или в мешке в салоне. А если случайно забудет, то и не переживает: горючее же под ногами лежит. На обочине автодороги можно без особых усилий собрать сухих веток и подзаправить «Мерседес». Вместо заправочного пистолета у Николая Наумчика - пила. Немного усилий - и уже полный бак!

В Черниговской области таких чудо-автомобилей - три. Один владелец техники живет в Сновске, другой - в Седневе, третий - в Корюковке. У первых двух водителей, которые заправляют своих железных коней дровами, газогенераторные установки прикреплены сзади автомобилей, а вот у Николая Наумчика она скрыта в багажнике.

«Запаха дыма в машине не чувствую. Чтобы в салон он не попадал, вывел из багажника специальную трубу, по которой выхлоп выходит на улицу», - объясняет умелец.

На дровах сорокалетний «Мерседес» ездит сравнительно недолго, с мая 2016 года. Досталась газогенераторная установка на автомобиль Николаю Наумчику даром. Все, что понадобилось для ее изготовления, в его мастерской нашлось. На достигнутом мастер останавливаться не собирается. Николай Петрович уже работает над более мощной газогенераторной установкой, с теплоизоляцией.

Читайте также: Украинец разработал электрический мотор-колесо

Источник: ecotown.com.ua

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Автомобиль на дровах - как он работает?

Автомобиль с газогенераторной установкой. Фото wikipedia.org

Это похоже на анекдот. Но тем, кто работал на лесоповале в тайге в 30-х, было не до смеха. Нет бензина — ехали на дровах. Да и по сей день эта технология до сих пор используется. Как устроены такие авто? Разбираем в деталях.

Оговоримся сразу: если автомобиль ездит на дровах, это не значит, что он — паровоз без рельсов. Низкий КПД паровой машины с ее отдельной топкой, котлом и цилиндрами двойного-тройного расширения оставил паровые автомобили в числе забытой экзотики. А сегодня мы поговорим о «дровяном» транспорте с привычными нам ДВС, моторами, сжигающими топливо внутри себя. Разумеется, затолкать дрова (или нечто подобное) в карбюратор вместо бензина пока еще никому не удавалось, а вот идея прямо на борту авто получать из древесины горючий газ и подавать его в цилиндры как топливо прижилась на долгие годы. Речь идет о газогенераторных автомобилях, машинах, чей классический ДВС работает на генераторном газе, который получают из древесины, органических брикетов, или угля. От привычного жидкого топлива, кстати, такие машины тоже не отказываются — они способны работать и на бензине.

Святая простота
Генераторный газ — это смесь газов, состоящая в основном из окиси углерода СО и водорода Н2. Получить такой газ можно, сжигая размещенную толстым слоем древесину в условиях ограниченного количества воздуха. На этом несложном принципе работает и автомобильный газогенератор, простой по сути агрегат, но громоздкий и конструктивно осложненный дополнительными системами.
Также, помимо собственно производства генераторного газа, автомобильная газогенераторная установка охлаждает его, очищает и смешивает с воздухом. Соответственно, конструктивно классическая установка включает в себя сам газогенератор, фильтры грубой и тонкой очистки, охладители, электровентилятор для ускорения процесса розжига и трубопроводы.

НПЗ вожу с собой
Простейший газогенератор имеет вид вертикального цилиндра, в который почти доверху загружается топливо — дрова, уголь, торф, прессованные пеллеты и т.п. Зона горения расположена внизу, именно здесь, в нижнем слое горящего топлива создается высокая температура (до 1 500 градусов по Цельсию), необходимая для выделения из более верхних слоев будущих компонентов топливной смеси — окиси углерода СО и водорода Н2. Далее горячая смесь этих газов поступает в охладитель, который снижает температуру, повышая таким образом удельную калорийность газа. Этот довольно крупный узел обычно приходилось помещать под кузовом машины. Расположенный следом по ходу газа фильтр-очиститель избавляет будущую топливную смесь от примесей и золы. Далее газ направляется в смеситель, где соединяется с воздухом, и окончательно приготовленная смесь направляется в камеру сгорания двигателя автомобиля.

Схема автомобиля ЗИС-21 с газогенератором

Как видите, система производства топлива прямо на борту грузовика или легковушки занимала довольно много места и немало весила. Но игра стоила свеч. Благодаря собственному — и к тому же дармовому — топливу свой автономный транспорт могли себе позволить предприятия, расположенные за сотни и тысячи километров от баз снабжения ГСМ. Это достоинство долго не могло затмить все недостатки газогенераторных автомобилей, а их было немало:

  • существенное сокращение пробега на одной заправке;
  • снижение грузоподъемности автомобиля на 150-400 кг;
  • уменьшение полезного объема кузова;
  • хлопотный процесс «дозаправки» газового генератора;
  • дополнительный комплекс регламентных сервисных работ;
  • запуск генератора занимает от 10-15 минут;
  • существенное снижение мощности двигателя.
ЗиС 150УМ, опытная модель с газогенераторной установкой НАМИ 015УМ

В тайге заправок нет
Древесина всегда являлась основным топливом для газогенераторных автомобилей. В первую очередь, конечно, там, где дров в избытке, — на лесозаготовках, в мебельном и строительном производстве. Традиционные технологии лесопереработки при промышленном использовании древесины в эпоху расцвета «газгенов» около 30% от массы леса отпускали в отходы. Их и использовали как автомобильное топливо. Интересно, что правилами эксплуатации отечественных «газгенов» строжайше запрещалось использование деловой древесины, так как и отходов лесной промышленности было с избытком. Для газогенераторов годились как мягкие, так и твердые породы дерева.
Единственное требование — отсутствие на чурках гнили. Как показали многочисленные исследования, проведенные в 30-е годы в Научном автотракторном институте СССР, лучше всего в качестве топлива подходят дуб, бук, ясень и береза. Чурки, которыми заправлялись котлы газогенераторов, чаще всего имели прямоугольную форму со стороной 5-6 сантиметров. Сельскохозяйственные отходы (солома, лузга, опилки, кора, шишки и пр.) прессовали в специальные брикеты и также «заправляли» ими газогенераторы.
Главным недостатком «газгенов», как мы уже говорили, можно считать малый пробег на одной заправке. Так, одной загрузки древесными чурками советским грузовикам (см. ниже) хватало не более чем на 80-85 км пробега. Учитывая, что «заправляться» руководство по эксплуатации рекомендует при опустошении бака на 50-60%, то и вовсе пробег между заправками сокращается до 40-50 км. Во-вторых, сама установка, вырабатывающая генераторный газ, весит несколько сотен килограммов. К тому же двигатели, работающие на таком газе, выдают на 30-35% меньше мощности, чем их бензиновые аналоги.

Фото depositphotos.com

Доработка автомобилей под дрова
Для работы на генератором газе автомобили приходилось приспосабливать, но изменения не были серьезными и порой были доступны даже вне заводских условий. Во-первых, в моторах повышали степень сжатия, чтобы не так существенна была потеря мощности. В некоторых случаях для улучшения наполнения цилиндров двигателя применялся даже турбонаддув. На многие «газифицированные» авто устанавливался генератор электрооборудования с повышенной отдачей, поскольку для вдувания воздуха в топку использовался достаточно мощный электровентилятор.
Для сохранения тяговых характеристик, в особенности это касалось грузовиков, при снизившейся мощности двигателя передаточные числа трансмиссии делали более высокими. Скорость движения падала, но для автомобилей, использующихся в лесной глуши и прочих пустынных и отдаленных районах это не имело решающего значения. Чтобы компенсировать изменившуюся из-за тяжелого газогенератора развесовку, в некоторых машинах усиливали подвеску.
Помимо того, из-за громоздкости «газового» оборудования отчасти приходилось перекомпоновывать автомобиль: менять, сдвигать грузовую платформу или урезать кабину грузовика, отказываться от багажника, переносить выхлопную систему.

Золотая эра «газгена» в СССР и за границей
Эра расцвета газогенераторных автомобилей пришлась на 30-40-е года прошлого века. Одновременно в нескольких странах с большими потребностями в автомобилях и малыми разведанными запасами нефти (СССР, Германия, Швеция) инженеры крупных предприятий и научных институтов взялись за разработку автотранспорта на дровах. Советские специалисты больше преуспели в создании грузовых автомобилей.
С 1935 года и до самого начала Великой Отечественной войны на разных предприятиях Министерства лесной промышленности и ГУЛАГа (Главное Управление ЛАГерей, увы, реалии той поры) «полуторки» ГАЗ-АА и «трехтонки» ЗИС-5, а также автобусы на их базе переделывались для работы на дровах. Также отдельными партиями газогенераторные версии грузовиков производились самими заводами-изготовителями машин. Например, советские автоисторики приводят цифру 33 840 — столько было выпущено газогенераторных «полуторок» ГАЗ-42. Газогенераторных ЗИСов моделей ЗИС-13 и ЗИС-21 в Москве выпущено более 16 тыс. единиц.

ЗИС-21

За довоенное время советскими инженерами было создано более 300 различных вариантов газогенераторных установок, из которых 10 дошли до серийного производства. Во время войны серийными заводами были подготовлены чертежи упрощенных установок, которые могли изготавливаться на местах в автомастерских без применения сложного оборудования. По воспоминаниям жителей северных и северо-восточных регионов СССР, грузовики на дровах можно было встретить в глубинке вплоть до 70-х годов ХХ века.
В Германии во время Второй Мировой войны наблюдался острый дефицит бензина. КБ двух компаний (Volkswagen и Mercedes-Benz) получили задание разработать газогенераторные версии своих популярных компактных машин. Обе фирмы в довольно сжатые сроки справились с поставленной задачей. На конвейер встали Volkswagen Beetle и Mercedes-Benz 230. Интересно, что у серийных авто дополнительное оборудование даже не выступало за стандартные габариты «легковушек». В Volkswagen пошли еще дальше и создали опытный образец «дровяного» армейского Volkswagen Тур 82 («кюбельваген»).

Volkswagen Тур 82

Дровяные машины сегодня
К счастью, главное достоинство газогенераторных автомобилей — независимость от сети АЗС, сегодня стало малоактуальным. Однако в свете современных экологических веяний на первый план вышло другое достоинство автомобилей на дровах — работа на возобновляемом топливе без какой-либо его химической подготовки, без дополнительной траты энергии на производство топлива. Как показывают теоретические расчеты и практические испытания, мотор на дровах меньше вредит атмосфере своими выбросами, чем аналогичных двигатель, но уже работающий на бензине или солярке. Содержание выхлопных газов очень схоже с выбросами ДВС, работающих на природном газе.

ГАЗ-52

И тем не менее тема с автомобилями на дровах утратила свою былую популярность. Забыть о газогенераторах не дают в основном инженеры-энтузиасты, которые ради экономии на топливе или в качестве эксперимента переоборудуют свои личные машины для работы на генераторном газе. На постсоветском пространстве есть удачные примеры «газгенов» на базе легковушек АЗЛК-2141 и ГАЗ-24, грузовика ГАЗ-52, микроавтобуса РАФ-2203 и пр. По словам конструкторов, их творения могут проезжать на одной заправке до 120 км со скоростью 80-90 км/ч.
К примеру, переведенный житомирскими инженерами в 2009 году на дрова ГАЗ-52 расходует около 50 кг древесных чурок на 100 км пробега. По словам конструкторов, подкидывать дровишки нужно каждые 75-80 км. Газогенераторная установка традиционно для грузовиков расположилась между кабиной и кузовом. После розжига топки должно пройти около 20 минут, прежде чем ГАЗ-52 сможет начинать движение (в первые минуты работы генератора выработанный им газ не имеет нужных горючих свойств). По расчетам разработчиков, 1 км на дровах обходится в 3-4 раза дешевле, чем на дизельном топливе или бензине.

Единственная на сегодняшний день страна, в которой массово используются автомобили на дровах, — это Северная Корея. В связи с тотальной мировой изоляцией там наблюдается определенный дефицит жидкого топлива. И дрова снова приходят на выручку тем, кто оказался в нелегком положении.

Источник: КОЛЁСА.RU

Покорение суши: от локомобиля до автомобилей-роботов

Практически половину всей нефти, добываемой в мире, потребляет транспорт. И значительная часть продуктов переработки нефти уходит в баки автомобилей: легковых, грузовых и многих других машин. Можно сказать, что автомобили создали мировую нефтедобывающую промышленность, и это не будет особым преувеличением. Но путь к привычной нам бензозаправке был довольно долог. 

История автомобиля, то есть повозки, которая движется по суше без участия силы человека или тяглового скота, начинается еще со времен паровой игрушки фламандского иезуита Фердинанда Вербиста, который, пребывая при дворе китайского императора примерно в 1672 году, соорудил самобеглую игрушечную тележку, приводимую в движение энергией пара. 

До практики дело дошло в 1769 году, когда француз Николя Кюньо установил паровую машину конструкции Томаса Ньюкомена на трехколесную повозку, которая могла везти людей и перетаскивать боевые орудия. И хотя она оказалась плохо управляемой, принцип автомобиля, то есть самодвижущегося устройства был воплощен в жизнь. 

После Кюньо появились и другие аппараты. Все эти машины работали на твердом топливе — дровах и угле. Кочегар был обязательным членом команды локомобиля (то есть «парового самохода»). Для железной дороги это не было проблемой, так как локомотив тащил за собой множество вагонов, и лишний человек не был в тягость. А вот для персонального транспорта было нежелательно. Нужно было придумать, как дозировать топливо самостоятельно самим водителем. 

Тогда же инженеры задумались и над тем, нужно ли вообще использовать в цилиндрах двигателей пар, ведь двигать поршень может любой расширяющийся газ. В 1806 году братья Ньепс предложили сжигать в цилиндрах угольную пудру. Спустя год Франсуа де Рива создал двигатель внутреннего сгорания, который работал на чистом водороде. Зажигалась смесь электрической искрой. 

В то время шел лихорадочный поиск топлива, которое должно было удовлетворять целому ряду критериев — оно должно было легко дозироваться и легко заполнять собой рабочий цилиндр. И еще очень важно было количество энергии, запасенное в единице объема топлива.

Середина XIX века ознаменовалась появлением керосиновых ламп для освещения и приготовления пищи. Однако керосин как основной продукт нефтеперегонки того времени не рассматривался как топливо для двигателей внутреннего сгорания по причине плохой испаряемости. А для паровых машин он был слишком уж дорог по сравнению с тем же углем. В итоге очередной мотор для автомобиля также использовал газ — его сделал в 1860 году бельгиец Этьен Ленуар. 

Выдающийся немецкий изобретатель Август Отто был знаком с двигателем Ленуара и обнаружил возможности его дальнейшего совершенствования. Его мотор, запатентованный в 1864 году, оказался в несколько раз более экономичным, чем мотор Ленуара. В 1876 году он сделал четырехтактный двигатель, работавший на спирту, и видел именно в этом виде топлива перспективу. 

Тем временем в Америке Джордж Брайтон, устав экспериментировать с керосином, пришел к выводу, что нужно другое топливо, а именно бензин, который в то время считался ненужным побочным продуктом при производстве керосина и даже сливался в водоемы. Для этого в 1872 году Брайтон придумал устройство испарения и смешения паров бензина с воздухом, которое можно назвать прототипом карбюратора. 

В 1880 году сербский инженер, работавший в Петербурге, Огнеслав Костович, разработал многоцилиндровый двигатель, который также мог работать на нескольких видах топлива, в том числе и на бензине. Но мировая слава выпала на долю бывшего сотрудника фирмы Отто, Готлиба Даймлера, который примерно в то же время, что и Костович, задумал использовать бензин для двигателей внутреннего сгорания. Даймлер ушел от Отто, который продолжал экспериментировать со спиртом, вместе с Вильгельмом Майбахом сделал свою фирму и в 1883 году выпустил первый бензиновый двигатель. 

Тем временем в начале 90-х годов разработки немецкого изобретателя Рудольфа Дизеля и русского инженера Густава Тринклера, работавшего на заводах Эммануила Нобеля в Петербурге, привели к появлению моторов, работающих на более тяжелом топливе, нежели керосин и бензин, а именно на солярке и даже на легкой нефти. Эти двигатели, которые мы сейчас называем «дизелями», не нуждаются в электрическом зажигании смеси — она вспыхивает сама от быстрого сжатия топливной смеси до очень высокого давления. Однако первые дизельные моторы были слишком тяжелы для автомобилей. 

Массовое производство автомашин началось в последнее десятилетие XIX века. В тот момент шла конкурентная борьба между моторами, работающими на бензине, спирте, и электромобилями. Выбор потребителей был связан в первую очередь с энергоемкостью топлива. Баки автомобилей позволяли проехать без дозаправки гораздо большее расстояние, чем электрические батареи, тем более что двигатели того времени могли заправляться и бензином, и спиртом, и самыми удивительными смесями этих веществ. 

В 1912 году была решена проблема безопасного и легкого запуска двигателя внутреннего сгорания — его стал запускать электрический стартовый двигатель, питающийся от аккумуляторной батареи. Так электродвигатели расчистили дорогу машинам с двигателем внутреннего сгорания. 

В 1920-е годы аналогичная ситуация возникла с использованием этилового спирта — как главное топливо спирт становился дороже бензина, но обнаружилось, что примерно 10-процентная добавка спирта к бензину повышает октановое число топлива и улучшает работу двигателей. Так и спирт уступил пальму первенства бензину, став из «противника» его «другом». 

В то же время на рынке появились гораздо более эффективные дизельные двигатели. В 1923 году на дороги Германии выкатился первый дизельный грузовик, а в 1933 году — и первый легковой автомобиль, оснащенный дизельным двигателем. Распространение дизельных моторов позволило эффективнее использовать нефть. 

Тем временем инженеры обратили внимание еще на одну — наилегчайшую — фракцию перегонки нефти. Еще в 1910 году американский химик Уолтер Снеллинг выделил из бензина ряд газов, которые испаряются при атмосферном давлении, — это были пропан и бутан. Уже в 1913 году был испытан двигатель на этих газах, а Снеллинг очень выгодно продал патент на использование сжиженного пропан-бутана. 

В Западной Европе в середине 20-х годов ХХ века началось массированное использование нефтяных газов. Поэтому, когда в Советском Союзе в 30-х годах стали испытывать нехватку бензина, тоже был сделан акцент на дизельные двигатели и на внедрение газомоторного топлива. В 1936 году было издано соответствующее постановление советского правительства. Вновь к этой идее решили вернуться после Великой Отечественной войны, но открытие огромных нефтяных месторождений в Поволжье и Западной Сибири сделали данное направление в СССР неактуальным на несколько десятилетий. 

В 1985 году в СССР вернулись вновь к идее использования газового топлива для двигателей внутреннего сгорания, но уже на новом уровне, а именно используя сжатый природный газ — метан. Было построено около 500 автомобильных компрессорных станций, однако столь перспективное направление встало после распада Советского Союза. Вместе с тем в США и особенно в странах Западной Европы как раз вырос интерес к использованию пропана и метана исходя из экологических соображений — это топливо имеет самый низкий уровень вредных выбросов в ходе своей работы. 

В развитых странах существуют особые системы льгот при переводе транспорта на газомоторное топливо. Оно наиболее эффективно для городского общественного транспорта, а также для большегрузных машин, следующих по обустроенным магистралям, где функционируют газозаправочные станции. В черте же города актуальна синергия электромоторов и двигателей внутреннего сгорания — сильные стороны различных систем позволяют обеспечивать эффективное движение в разных режимах с минимальными выбросами в атмосферу вредных веществ. 

Ну а для автотранспорта, который совершает переезды на значительное расстояние в неблагоприятных погодных условиях, дизельное топливо и бензин по-прежнему вне конкуренции. И смены им в грядущем веке пока нет, несмотря на то что в городах назревает революция, связанная с электромобилями или автомобилями на топливных элементах.


Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+


Колясыч на дровах (газогенератор) | OPPOZIT.RU | мотоциклы Урал, Днепр, BMW

В связи с подорожанием топлива, отсутствием низкооктанового бензина и зверским аппетитом колясыча - собрал газогенератор. Топливо для него – сухие древесные чурки, расход – мешок чурок на 100 км. Мощность заметно упала, хоть и степень сжатия повысил до 10, максимальная скорость около 80 км/час (на очень сухих чурках).




НЕМНОГО ТЕОРИИ
Газогенератор – это установка для получения горючего газа из твердого топлива. В качестве твердого топлива, как правило, применяются местные ресурсы: уголь, торф, древесина, солома, а так же отходы деревообрабатывающих производств. Превращение твердого топлива в газообразное называется «газификацией» и заключается в сжигании топлива с поступлением количества кислорода воздуха или водяного пара, недостаточном для полного сгорания.
Транспортные газогенераторы были распространены в Европе в конце 30-х и 40-х годах 20-го века, когда много нефтяного топлива уходило на нужды армии, а народному хозяйству приходилось ездить на «дровах».

Лучше всего для транспорта подходят газогенераторы обращённого процесса. В генераторах этого типа воздух подавался в среднюю по их высоте часть, в которой и происходил процесс горения. Отбор образовавшихся газов осуществлялся ниже подвода воздуха. Активная зона занимала часть газогенератора от места подвода воздуха до колосниковой решетки, ниже которой был расположен зольник с газоотборным патрубком.
Зоны сухой перегонки и подсушки располагались выше активной зоны, поэтому влага топлива и смолы не могли выйти из газогенератора, минуя активную зону. Проходя через зону с высокой температурой, продукты сухой перегонки подвергались разложению, в результате чего количество смол в выходящем из генератора газе было незначительным. Как правило, в газогенераторах обращенного процесса газификации горячий генераторный газ использовался для подогрева топлива в бункере. Благодаря этому улучшалась осадка топлива, так как устранялось прилипание покрытых смолой чурок к стенкам бункера и тем самым повышалась устойчивость работы генератора.

Горение углерода топлива можно описать следующим образом:
С + О2 = СО2 - это полное сгорание топлива, которое сопровождается выделением углекислого газа СО2;
и С + (1/2)О2 = СО - это неполное сгорание, в результате которого образуется горючий газ – оксид углерода СО.
Оба этих процесса происходят в так называемой «зоне горения» газогенератора.
Оксид углерода СО образуется также при прохождении углекислого газа СО2 сквозь слой раскаленного топлива:
С + СО2 = 2СО
В процессе участвует часть влаги топлива (или влага, подведенная извне) с образованием углекислого газа СО2, водорода Н2, и горючего оксида углерода СО.
С + Н2О = СО + Н2
СО + Н2О = СО2 + Н2
Зону, в которой протекают три описанных выше реакции называют «зоной восстановления» газогенератора. Обе зоны – горения и восстановления – несут общее название «активная зона газификации».
Примерный состав газа, полученного в газогенераторе обращенного процесса газификации при работе на древесных чурках абсолютной влажностью 20%, следующий (в % от объема):
- водород Н2 16,1%;
- углекислый газ СО2 9,2%;
- оксид углерода СО 20,9%;
- метан СН4 2,3%;
- непредельные углеводороды СnHm (без смол) 0,2%;
- кислород О2 1,6%;
- азот N2 49,7%
Итак, генераторный газ состоит из горючих компонентов (СО, Н2, СН4, СnHm) и балласта (СО2, О2, N2, Н2О)

Полученный газогенераторный газ очищают, охлаждают и смешивают с воздухом. Для этого в состав установки вводятся: циклон, охладитель, фильтр, смеситель, вентилятор розжига.
Бензиновые двигатели, переведенные на генераторный газ без каких-либо переделок, теряли 40-50% мощности. Причинами падения мощности являлись, во-первых, низкая теплотворность и медленная скорость горения газовоздушной смеси по сравнению с бензовоздушной, а во-вторых, ухудшение наполнения цилиндров как за счет повышенной температуры газа, так и за счет сопротивления в трубопроводах, охладителе и фильтре газогенераторной установки.
Для уменьшения влияния указанных причин в конструкцию двигателей были внесены изменения. В связи с тем что газовоздушная смесь обладает высокой детонационной стойкостью, была увеличена степень сжатия. Сечение впускного трубопровода было увеличено. Для устранения подогрева газовоздушной смеси и уменьшения потерь давления впускной трубопровод устанавливали отдельно от выпускного. Эти меры позволяли сократить потери мощности до 20-30%.

Для постройки своего газогенератора «курил» старые книги, в которых есть много формул и вариантов конструкции.
http://mirknig.com/2013/05/22/gazogeneratornye_avtomobili.html
http://mirknig.com/2009/02/15/gazogeneratornye-traktory.html

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОЕГО ГАЗОГЕНЕРАТОРА В КАРТИНКАХ

Исходный металлолом: бочка 100л, бидон стальной, диск от роторной косилки, кусок толстостенной трубы диаметром около 160 мм, ресивер, труба со сгоном, шестигранник, чайник из нержавейки, огнетушитель, батарея....

В толстостенной трубе сверлим отверстия для фурм подвода воздуха в зону горения. Вытачиваем из шестигранника фурмы и привариваем их к трубе

В диске косилки делаем отверстие под толстостенную трубу и сваркой соединяем их. Из вырезанной части диска делаем сужение «активной зоны» диаметром около 80 мм и ввариваем его по центру трубы.

Свариваем диск с бидоном.

Отрезаем от ресивера кусок и в его торце делаем отверстие под наружный диаметр трубы, это будет подвод воздуха к фурмам. Привариваем кусок трубы со сгоном по которой будет подводиться воздух. Привариваем всё это к трубе с диском. К бидону привариваем крышку бочки.

Из старого чайника из нержавёйки делаем колосниковую решётку и для подвижности подвешиваем её на цепях. В крышку бочки ввариваем гайку и вкручиваем в неё болт, который соединён тросом с колосниковой решёткой и позволят встряхивать колосник для очистки.

Из старого огнетушителя делаем центробежный очиститель (циклон) и привариваем его к бочке без дна и крышки, делаем в ней с боку отверстие для воздухоподводящей трубы. В нижней части бочки привариваем резьбовую пробку через которую будем удалять золу.

Вставляем бидон с «активной зоной» в бочку, зажав гайками воздухоподводящую трубу, приварив к диску опорные лапы.

Привариваем к бочку крышку и дно – газогенератор готов.

Из батареи делаем охладитель, предусмотрев отверстия для чистки и слива конденсата и соединительные фланцы.


Из двух 20 литровых вёдер от краски делаем фильтр тонкой очистки газа. Вёдра ставим друг на друга, нижнее заполняем керамзитом, а верхнее минеральной ватой. В нижнем ведре делаем пробку для слива конденсата и трубу с фланцем для подвода газа. В верхнем ведре делаем отводную трубу.



Из уголка свариваем раму для крепления газогенератора, охладителя и фильтра.

Отрезаем заднюю часть коляски и прикручиваем к раме коляски подрамник соединяющий раму газогенераторной установки с рамой коляски.

Соединяем всё на коляске

Из трубы и заслонки от «пускачёвского» карбюратора делаем смеситель.

Из печки трактора Беларус делаем вентилятор розжига и закрепляем его в передней части коляски.

Из двух шаровых кранов и сгонов делаем распределитель (пускает газ к вентилятору розжига или смесителю)

Делаем впускной коллектор под один карбюратор из дужек от кроватей, перед карбюратором ставим смеситель и соединяем его шлангом с распределителем. Для управления воздушной заслонкой в смесителе на руль добавляем рычажок.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

При первом запуске газогенератора заполняем активную зону древесным углём (потом он будет образовываться сам), загружаем в бункер сухие чурки, включаем вентилятор розжига кранами соединяем его с фильтром очистки газа, зажигаем факел смоченный в керосине и вводим его в воздухоподводящую трубу, после «схватывания» углей вынимаем факел и подсоединяем дополнительный вентилятор для быстрого розжига, через минут пять поджигая проверяем качество газа на выходе из вентилятора розжига (если стабильно горит без источника огня – можно заводить). Запускаем двигатель на бензине, закрываем бензокраник, распределительными кранами перекрываем подачу газа к вентилятору и открываем его подачу к смесителу, прикрывая воздушную заслонку создаём тягу газа (при этом смесь обогащается и двигатель теряет обороты), после выгорания бензина подрегулируем качество смеси (на слух).
Во избежание зависания чурок, периодически необходимо их шуровать (помогает и езда по ямкам), не допускать выгорание чурок более 66% загрузочного бункера (иначе новая партия чурок не успеет подсохнуть). Конденсат сливать почаще (с мешка чурок сливается около 0,5 л конденсата), зольник чистить через каждые 200 км. Всегда держать обороты двигателя не ниже средних (при малых оборотах ухудшается качество газа).

Вот видео розжига и покатушек.

на 12.07.2013 пробег составил 650 км. Уже могу делать выводы.
Достоинство: экономия денег на топливо.
Недостатки: воняешь как копчёная колбаса, жёлтые как у курильщика руки, долгие запуски (первый раз за день - около 10 минут, потом меньше), сильное снижение мощности двигателя (много пользуюсь низшими передачами и постоянно "кручу" двигатель), перегрев двигателя в городском цикле (из-за больших оборотов), много времени уходит на заготовку топлива и обслуживание установки, очень требователен к влажности чурок.
Теперь я понимаю, почему о газогенераторах забыли как о страшном сне.

Авто на дровах работает при помощи газогенератора, производящего газ из дров.

Еще в 30-е годы прошлого века ученые СССР изобрели машины, работающие на дровах, которые назывались газогенераторными. Единственное их отличие заключалось в наличии особой конструкции в виде короба позади машины. В те времени такое устройство было необходимо, ведь в стране был недостаток бензина. Хотя преимуществ у таких машин было немного, их производство было массовым. Тяжелые автомобили на дровах широко использовались во времена Великой Отечественной войны, но только для невоенной техники – бензин уходил на поля боя.

В послевоенный период топлива производилось все больше, и газогенераторный автомобиль постепенно уходил в историю. Тем не менее и сегодня можно встретить людей, которые создают автомобиль на дровах – «машину из прошлого» – самостоятельно либо из-за своего интереса, либо в целях экономии.

Однако нужно ли на самом деле устанавливать газогенератор? Как он работает? Есть ли польза для автомобиля? Постараемся разобраться в этом вопросе.

Принцип работы агрегата

Газогенератор можно сравнить с колонной, имеющей цилиндрическую форму с сужением книзу. От агрегата отходят патрубки для подачи воздуха и выхода горючей смеси. Основным агрегатом, из числа представленных на схеме, является, конечно, газогенератор. Еще имеется люк для доступа в зольник и отверстие, для того чтобы можно было загружать топливо. Дымоход отсутствует.

Для начала следует понять принцип работы газогенератора. Эта информация необходима тем, кто намерен узнать принцип работы газогенератора или «пиролизного газогенератора» – таково его полное название.

Данная установка нужна для выделения смеси газов путем разложения дров, торфа, угля. Затем следует рассмотреть принцип действия газогенератора на дровах. Благодаря пиролизу дерева, выделяются газы, способные гореть. Таким образом, сюда можно включить угарный газ, водород, метан и прочие непредельные углеводороды.

Из чего состоит пиролизный газ?

Порода древесины не влияет на состав смеси при пиролизе. Соответственно, береза, сосна и ель выделяют практически одинаковое количество всех вышеперечисленных газов. После пиролиза 1 куб. м дерева можно получить около 90 м3 неконденсирующегося газа.

Полезная теплота при сгорании 1 м3 неконденсирующегося газа, кДж/м3, вычисляется по формуле.

Для примера возьмем березу и сделаем расчёт калорийности газа:

Qнр=127,5*28,4%+108,1*3,0%+358,8*18,2+604,4*1,4=11 321,62 кДж/м3= 11,3 МДж/м3

Затем делим полученное число на 4,187. Таким образом, Qнр будет равен 2704 кКал/м3. Для сравнения калорийность природного газа составляет 8000 кКал/м3.

Технологический процесс

Один лишь полученный газ непригоден для ДВС, поэтому необходимо соблюдать определенный процесс, который поделен на этапы:

  1. Дрова не должны сжигаться, а разлагаться термическим образом, ввиду низкой подачи кислорода.
  2. Следующий этап обуславливается удалением взвешенных частиц при помощи фильтра.
  3. Затем с помощью воздушного или жидкостного теплообменника смесь охлаждается.
  4. После этого смесь очищается при помощи тонкой очистки.
  5. На последнем этапе горючее подходит в смеситель и затем попадет в двигатель.

Мифы о газогенераторных установках

Газогенераторная установка для современного человека является пережитком прошлого, поэтому существуют различные мифы. Но действительно ли им можно верить?

  • Миф №1. Утверждается, что установка имеет крайне высокий коэффициент полезного действия. В действительности, вследствие пиролиза КПД не может превышать 70–80%.
  • Миф №2. Утверждается, что установка может проработать и на влажном топливе. Можно сказать, что частично это является правдой. Но влажное топливо уменьшает количество производимой смеси. Иногда падение достигает 25%, так как при испарении пара от воды расходуется больше энергии, чем при выделении газа. Поэтому дрова всё-таки стоит сушить.
  • Миф №3. Утверждается, что установка поможет сэкономить расходы по отоплению дома, в сравнении с традиционными устройствами. Однако здесь следует просчитать целесообразность двух установок по их цене и занимаемой площади. Таким образом, это миф.

Как сделать газогенератор самому?

Для того чтобы создать газогенераторную установку, потребуется много сил, так как она не должна занимать много места или быть тяжелой, но при этом быть высокопроизводительной. Нержавеющая сталь будет идеальным материалом для производства корпуса, фильтрующего и охлаждающего устройства. Однако цена такого материала довольно высока, по сравнению со стандартной сталью.

Для наружной емкости можно использовать железную бочку или металлический прокат (толщина не должна быть менее 1 мм), а внутренняя может быть сделана из газового баллона или ресивера от грузовых автомобилей. Стоит предусмотреть отверстия для зольника, чтобы была возможность производить чистку. В камере сгорания должна располагаться горловина (в нижней части) для смольных отложений. Колосниковая решетка отлично получается из арматуры. Патрубки можно купить, благо в продаже они бывают разных размеров и по невысокой стоимости. Крышку можно сделать из металлического листа. Фильтрами могут быть отслужившие огнетушители, а охладителем – «гармошка», применяемая в системе отопления. Кроме того, понадобятся смеситель и вентилятор с реле.

Дровяные машины сегодня

Автомобиль, работающий на дровах, это экологичное средство передвижения. Такое топливо не вредит атмосфере так сильно, как солярка и бензин. Имея ретротранспорт, вопрос наличия заправок становится неактуальным. Но такие автомобили безвозвратно утратили свою популярность. Сегодня газогенераторы интересны только энтузиастам или тем, кто хочет сэкономить на топливе. Не так давно экспериментально, в штучном экземпляре выпускались Москвич-2141, РАФ-2203, работающие на дровах. Конструкторы говорили, что при скорости 85 км/ч можно проехать 120 км, не заправляясь заново.

На данный момент авто на дровах повсеместно используются в Северной Корее, в связи с изоляцией и, как результат, нехваткой топлива.

Итог

Идея использования дров в качестве топлива может быть привлекательной. Однако стоит понимать, что газогенератор на дровах является неконкурентной альтернативой жидкому топливу. Двигатель на газовой смеси не способен раскрыть свой потенциал, так как разогнать автомобиль до 80 км/ч будет недостижимой целью.

'; blockSettingArray[0]["setting_type"] = 6; blockSettingArray[0]["elementPlace"] = 2; blockSettingArray[1] = []; blockSettingArray[1]["minSymbols"] = 0; blockSettingArray[1]["minHeaders"] = 0; blockSettingArray[1]["text"] = '

'; blockSettingArray[1]["setting_type"] = 6; blockSettingArray[1]["elementPlace"] = 0; blockSettingArray[3] = []; blockSettingArray[3]["minSymbols"] = 1000; blockSettingArray[3]["minHeaders"] = 0; blockSettingArray[3]["text"] = '

Электростанция на биомассе с мощным газовым двигателем

Больше мощности, меньший расход топлива и новое интеллектуальное программное обеспечение для управления: инновационная электростанция на биомассе «HKA 70» является первым представителем нового поколения дровяных когенерационных установок от Spanner Re².

За счет газового двигателя с турбонаддувом, повышенного использования тепла и специального процесса охлаждения испытанная и испытанная технология газификации древесины получила дальнейшее развитие с высокой эффективностью.HKA 70 в стандартной комплектации оснащается синхронным генератором, поэтому система запускается с помощью древесного газа и больше не приводится в действие. Это экономит затраты и обеспечивает безопасную работу установки даже с менее стабильными электрическими сетями.

Инновационная система управления Re² контролирует работу всей установки и оптимизирует стабильность работы. Структура меню сведена к основному, что повышает комфорт управления и делает систему управления особенно удобной для пользователя. Кроме того, HKA 70 имеет только один общий шкаф управления для газификаторов древесины и когенерационных установок, работающих на древесном газе.Мощность инновационной электростанции, работающей на биомассе, составляет около 68 кВт el и 123 кВт th .

Благодаря своей модульной конструкции, HKA 70, как и «меньшие» дровяные электростанции от Re², могут быть объединены для повышения производительности, и несколько электростанций, работающих на биомассе, могут быть объединены в каскад.

Крупномасштабная электростанция, работающая на биомассе HKA 70 - в обзоре:
  • Большая площадь поверхности фильтра, следовательно, более длительный срок службы
  • Повышение электрического КПД ТЭЦ на древесном газе
  • Повышенная рекуперация тепла за счет снижения температуры отходящих газов
  • Второй охлаждающий контур для охлаждения смеси, встроенный
  • Мощный газовый двигатель с турбонаддувом
  • Одинарное зажигание
  • Стандартный встроенный синхронный генератор
  • Низкие пусковые токи за счет запуска древесного газа
  • Шкаф управления газификатором древесины и ТЭЦ на древесном газе с новым программное обеспечение и улучшенная работоспособность

Кто больше всего выигрывает от газогенератора древесины HKA 70?

Древесное топливо, с которым наши клиенты работают более 8000 часов в год благодаря нашей запатентованной технологии газификации биомассы (см. Рисунок).


Получите дополнительную информацию о топливе для электростанций, работающих на биомассе, от Spanner Re².

Технические данные крупномасштабного газогенератора древесины HKA 70:

Энергетическая установка на биомассе - крупномасштабный газификатор HKA 70
Электрическая мощность 68 кВт el
Тепловая мощность 123 кВт тыс.
Топливо

Натуральное дерево

Макс.содержание воды <13%

Макс. мелочь (размер зерна <4 мм) 30%

Расход древесной щепы * 0,8 кг / кВт · ч эл
Температура подачи 85 ° C
Температура обратной воды 65 ° C

* В зависимости от качества древесной щепы. Технические данные: 03/2018. Мы оставляем за собой право вносить технические изменения.

Свяжитесь с нами

Есть ли у вас хороший доступ к дровам или вы владелец леса? Вас интересует, как эта технология газификации биомассы улучшит ваш бизнес? У вас есть вопросы или вы хотели бы увидеть на практике крупномасштабный газогенератор древесины? Затем заполните контактную форму ниже, и мы сразу же свяжемся с вами.

Загрузить брошюру Re² - Электроэнергия и тепло, вырабатываемые из древесины
Галерея крупногабаритного газогенератора для древесины HKA 70 с мощным газовым двигателем:

В Вашингтоне пара управляет бизнесом по приготовлению пиццы на дровах из старой пожарной машины

Мы видели грузовик с едой, сделанный из передней части самолета времен Второй мировой войны, и еще один, сделанный из автобуса Volkswagen, переоборудованного в трейлер. В штате Вашингтон супружеская пара управляет пиццерией с помощью пожарной машины Пирса Форда 1979 года, которая была преобразована в передвижной грузовик с едой с дровяной печью.

Грузовик Engine 72, который раньше использовался для тушения пожаров в Северной Олимпии, штат Вашингтон, сообщает Walla Walla Union-Bulletin . Владелец Кристофер Мюррей, который управляет бизнесом со своей женой Дженен, проработал пожарным в течение 16 лет и последний раз управлял двигателем. Он купил буровую установку в 2013 году, а затем положил ее на хранение в Ванкувере, говорится в сообщении.

Перед тем, как выпустить «Деревенский пирог Мюррея» прошлым летом из пожарной машины, Мюррей продавал дровяную пиццу на мероприятиях в Вашингтоне и Орегоне из трехфутовой печи в кузове своего пикапа Datsun 1977 года.Но с помощью его отца, его брата и товарища по приготовлению пиццы на дровах из Юты и друга со сварочной горелкой они приступили к преобразованию старой установки в грузовик с едой.

Различные отсеки для оборудования грузовика были преобразованы в склад для дров и холодильные агрегаты для хранения ингредиентов. Бюллетень Union-Bulletin сообщает, что грузовик теперь оснащен водяным насосом, раковиной для мытья рук на заднем борту, подготовительной раковиной, водонагревателем, резервуарами для пресной и сточной воды, выдвижной охлаждающей направляющей для подготовки и вылетом -в холодильнике.Складной навес сделан из оригинальных лестниц и пожарного рукава двигателя. В окне грузовика даже есть телевизор, по которому транслируются видео покойного художника PBS Боба Росс, который рисует счастливые маленькие горы.

Супруги привозят грузовик с пиццей на мероприятия, фермерские рынки и тому подобное, но большую часть времени ведут дела от подъездной дорожки к своему дому на Колледж-Плейс. В июне прошлого года у них родился третий ребенок, и они продолжают вести бизнес как семейное дело, размещая на странице компании в Facebook видео своих 2- и 4-летних детей, складывающих дрова в гараже и загружающих их в тележку, чтобы вывезти в грузовик.

«Кристофер Мюррей хотел вернуть ощущение семейного ужина», - говорится в описании бизнеса на веб-сайте Фонда Даунтаун Уолла Уолла. «Мы вместе готовим, едим вместе, делимся друг с другом и создаем воспоминания вместе - времена, о которых сегодня мы можем только мечтать, когда мир движется в таком быстром темпе».

Если вы находитесь на юго-востоке штата Вашингтон и хотите зайти туда, их страница в Facebook находится здесь.

Бывший пожарный переоборудовал пожарную машину в фургон с едой, разносит пиццу на дровах

Vicki Hillhouse
Walla Walla Union-Bulletin, Вашингтон.

МЕСТО КОЛЛЕДЖА, Вашингтон - Двигатель 72, используемый для тушения пожаров в Северной Олимпии. Теперь внутри него бурлит, гарантированно приготовив свежую пиццу за две минуты.

Кристофер и Дженен Мюррей являются владельцами Murray’s Rustic Pie, пиццерии на дровах, построенной в переоборудованной пожарной машине.

Мобильный фургон с едой использовался для пиццерии с лета прошлого года, путешествуя по фермерским рынкам, пивоварням, общественным мероприятиям - даже свадьбам - когда они не подают около 30 пирогов в день с подъездной дороги к дому Мюрреев по адресу 536 NE C St.

Но эти двое не новички в пицце. Или, если на то пошло, автомобильные печи. Перед этим Крис Мюррей и его друг построили трехфутовую печь в задней части пикапа Datsun 77-го года и возили ее через Вашингтон и Орегон, чтобы подавать пиццу на дровах на мероприятиях.

Печь для пиццы на пожарной машине объединяет в себе три страсти - строительство печи, пиццу и тушение пожаров - и воплощает в жизнь давнюю мечту Мюррея о собственном бизнесе.

«Мне это не кажется работой», - сказал он, замешивая тесто для фаворита Мюррея (базилик, колбаса и ананас). «Это было моей мечтой с детства».

Грузовик - это не просто емкость для готовки. Углы и отсеки, в которых традиционно находится противопожарное оборудование, были переоборудованы под склад дров и транспортировку начинки в контейнерах.

Он имеет водяной насос, раковину для мытья рук с алмазной пластиной, встроенную в хвостовую часть грузовика, подготовительную раковину, водонагреватель, резервуары для пресной воды, резервуар для сточной воды, выдвижную охлаждающую направляющую для подготовки, выдвижной холодильник и телевизор, где Видео Боба Росс (покойного художника PBS) регулярно показывают в окне грузовика, когда маленькие счастливые пиццы бросают вручную.

Даже тент складной изготовлен из оригинальных трапов от двигателя.Пожарный шланг завершает навес.

Грузовик - двигатель Ford Pierce 1979 года выпуска. Мюррей, который проработал пожарным 16 лет, последний раз управлял двигателем в Олимпии, купил его в 2013 году, а затем положил на хранение с большими планами на будущее.

Самый младший из пяти, Мюррей, 34 года, рос вместе со своей семьей, готовя на огне в районе Маунт-Рейнир.Первой духовкой, которую он построил самостоятельно, была земляная печь, сделанная из соломы, грязи и песка, раздробленных вместе и смешанных в детском бассейне, прежде чем превратить ее в печь.

Слава дровяных печей заключается в их способности нагревать одновременно за счет конвекции, теплопроводности и излучения, что означает, что они готовят невероятно быстро и эффективно.

Три старших брата Мюррея владеют собственными предприятиями по производству пиццы на дровах в Олимпии, где работает Stone Creek Wood Fired Pizza, до Юты, где находится пиццерия Riggatti’s Wood Fired Pizza в Санкт-Петербурге.Джордж и тележка для пиццы Пицца, обожженная дровами, в Седар-Сити.

До июля Мюррей использовал свою печь Datsun, подавая пиццу прямо с кузова грузовика.

Однако в июне визит его отца, Фреда, все изменил.

Приближаясь к сроку родов с их третьим ребенком, Крис и Дженен открыли свои двери для своего специального гостя, который начал проектные работы, которые превратят пожарную машину в передвижную кухню.

Не удовлетворившись простым вытаскиванием его, старший Мюррей направился в Ванкувер, где хранился грузовик, и отвез его сюда. Прежде чем его сын узнал об этом, его лучший друг тоже приехал в город со своей сварочной горелкой, а брат Джейсон Мюррей приехал из Юты, чтобы помочь воплотить это видение в жизнь.

«Они сказали:« Мы строим печи - это то, что мы делаем », - вспоминал он.

Трансформация заняла у них две недели - период, который останется в памяти на всю жизнь.

«Я всегда мечтал сделать что-то подобное со своим отцом», - сказал Мюррей.

В конце июня, когда грузовик был готов, Дженен родила сына на три недели раньше срока и на грани выходных, когда было запланировано пять мероприятий.Они не оглянулись. Их двух- и четырехлетние дети нашли себе место, помогая загружать, перевозить и складировать дневной запас древесины для грузовика.

«Мы хотим, чтобы он оставался семейным», - сказала Дженен, сияя.

Расположение на территории дома идеально подходит для обслуживания подъезжающих клиентов и заботы о детях. Дженен, косметолог, на следующей неделе пойдет в школу медсестер и вернется домой к обеду.

Созданию пиццы было уделено столько же внимания, как и самому грузовику. Благодаря многочисленным пробам и ошибкам за последнее десятилетие пироги стали фирменным блюдом.

Одетые в фартуки с надписью «Приготовь свои толстые штаны», эти двое обработали 15 разных видов муки для своего теста за пять или около того лет, прежде чем обнаружили один из Италии, который легко влияет на пищеварительную систему даже для людей с непереносимостью глютена.Сообщается, что «деревенский пирог Мюррея» и Сан-Франциско - единственные места в США, где доступна мука. Смешанный со специальной смесью специй, он создает основу для пирогов за 13 долларов, которые продаются в Murray’s.

Пиццу ручной работы обычно готовит Дженен, а готовит Крис. Помимо «Фаворита Мюррея», фаворитами стали шашлык из куриного бекона и маргарита.

Этот бизнес привлек внимание автора кулинарной книги, удостоенного награды Джеймса Берда, и шеф-повара Джоан Вейр, которая прошлым летом посетила ресторан с презентацией о тарелках и местах.

После того, как асфальт на улице C был завершен незадолго до открытия, проезжающие нашли путь к обеду и ужину. Заказы могут быть сделаны лично или отправлены с помощью текстового сообщения или телефонного звонка.

Теперь, когда двигатель готовится, Крис Мюррей нацеливается на следующую деталь: первый грузовик, на котором он когда-либо принимал вызов. Этот автомобиль скоро будет списан, и он точно знает, что он хочет с ним делать, когда он: превратить его в грузовик событий, в то время как Двигатель 72 остается на Колледж Плейс.

«Это сбывшаяся мечта», - сказал он.

———

© 2020 Walla Walla Union-Bulletin (Уолла Уолла, Вашингтон)

Дровяные печи, ранее использовавшиеся топливом для автомобилей

Во время Второй мировой войны японцы использовали в своих автомобилях топливо, которое вырабатывалось дровяной печью, установленной рядом с двигателем.Хотелось бы больше информации о процессе и о том, как построить такую ​​горелку. Не так давно появилась новость о том, что через США проезжал фургон, сжигая дрова в качестве топлива. Как насчет этого? Эдвин С. Шислер Манчестер, Mo.

Вы правы, говоря, что японцы использовали систему газификации для управления своими автомобилями во время Второй мировой войны. На самом деле, я хорошо помню, как видел в Австралии автомобили 1944 и 1945 годов с угольными печами на задней части. Системы газификации также широко применялись в Германии, Франции, Советском Союзе и Швеции.

Таким образом было оборудовано более 800000 автомобилей, как мне сообщили в техническом центре General Motors в Уоррене, штат Мичиган. Однако в США в 1942 году на заводах по производству автомобильного газа было задействовано только 6 автомобилей.

Очевидно, жидкость В то время в США не было такого дефицита топлива.

Мне сказали, что, несмотря на некоторые преимущества такой системы, есть проблемы. Вероятные проблемные области для работы производителей автомобильного газа - это механизм подачи твердого топлива, образование смолы и клинкера в газогенераторе, засорение трубопроводов, фильтрация газа и долговечность двигателя.

«Частое техническое обслуживание и выбросы в атмосферу также являются проблемами, которые необходимо будет решить в дополнение к стандартизации, производству и распределению топлива», - утверждает Уильям Агнью из предприятия GM.

В самом общем смысле газификация - это контролируемое частичное сгорание топлива. В этом процессе используется интенсивное тепло частичного сгорания для разрыва молекулярных связей в топливе, превращая твердое топливо в газообразное. Продукты газификации твердого топлива воздухом представляют собой газ с низкой теплотворной способностью, обычно называемый генераторным газом.

Двигатели внутреннего сгорания легковых и грузовых автомобилей можно переоборудовать для использования генераторного газа, утверждает д-р Агнью.

Фактически, газификаторы были впервые разработаны в середине 19 века в Германии. К концу века стационарные производители использовались для газификации древесины и угля. Большинство из этих генераторов относились к типу восходящего течения, когда воздух подавался в нижнюю часть реактора, а газ выпускался сверху. Генераторный газ либо непосредственно сжигали в печи или котле, либо очищали и охлаждали для работы двигателя внутреннего сгорания.

Во время Второй мировой войны самыми успешными портативными газификаторами были версии с пониженным тягом, у которых было более низкое образование гудрона. Однако после войны они были заброшены из-за наличия бензина и природного газа.

В то время как антрацит, кокс, древесный уголь и древесина относятся к твердым видам топлива, широко используемым в 1940-х годах в Европе для производителей автомобильного газа, древесный уголь был наиболее успешным из-за его низкой зольности, легкости газификации из-за высокой пористости газа. топливо, и реже гудрон.

Даже несмотря на то, что автомобиль, работающий на дровах, совершал поездку по пересеченной местности несколько месяцев назад, такая система в наши дни была бы громоздкой и непривлекательной почти для всех автомобилистов. Я не знаю о планах такой переоборудования.

Если вам нужна дополнительная информация, вы можете написать доктору Уильяму Агнью, Технический центр General Motors, Уоррен, MI 48090.

Если у вас есть вопрос о том, как сэкономить энергию - в вашем доме, в машине, на вода - отправьте ее в ENERGY, The Christian Science Monitor, One Norway Street, Бостон, Массачусетс 02115.

Подожгите один из этих дровяных VW!

Мы все обрадовались недавнему падению цен на топливо, но во время Второй мировой войны все было по-другому, когда бензина не хватало, а большая часть была направлена ​​на военные нужды. В Германии это привело к созданию безумно выглядящих, но совершенно инновационных автомобилей Volkswagen, некоторые из которых, как мы полагаем, могут даже вернуться, если цены на насос снова вырастут!

Европа страдала от реальной нехватки топлива во время Второй мировой войны, а поскольку в Германии было много угля, они даже пытались газифицировать, чтобы получить синтетическое топливо.Однако гораздо более гениальной идеей было управлять автомобилем, сжигая дрова…

И вот как это работало. Обычно при сжигании дров при нагревании древесина разрушается химически, и некоторые выделяемые газы легко воспламеняются и горят при выделении. Отсюда возникновение пламени.

Однако в дровяных машинах времен Второй мировой войны дрова нагревали до температуры, достаточной для разложения древесины, но газу не давали гореть. Вместо этого он хранился в камере и впрыскивался в цилиндры стандартного двигателя внутреннего сгорания.В двух словах, камера действовала как скороварка: горячий воздух проходил через охладитель и фильтр и направлялся обратно в двигатель, где находился специальный фильтр для карбюратора. Для продолжения процесса горения требовался вентилятор. Именно этот метод был использован Porsche при разработке комплектов Holzbrenner (для сжигания древесины) для автомобилей Volkswagen Kdf wagen (Beetle) и Kübelwagen.

Топливо поставлялось на специальных заправочных станциях, которые продавали предварительно нарезанную древесную щепу размером со спичку, при этом водителям время от времени предлагалось выходить с автобана, чтобы поддерживать огонь.Вы видите, что выходы были вымощены булыжником, и вибрация служила для разжигания пепла!

Ходят слухи, что эти причудливо выглядящие звери с выпуклыми передними частями были довольно хламом, обладали малой мощностью (указано 12 л.с.) и особенно склонны к тому, чтобы в рекордные сроки убить надежный двигатель с воздушным охлаждением. Неудивительно, что мы не можем отследить выживших…

Тем не менее, это была умная идея. И очень «зеленый».

Ян

Мнения, выраженные здесь, являются личным мнением автора и не обязательно отражают взгляды и мнения VW Heritage

Вех в развитии машинного оборудования: тракторы на древесном топливе - Farmers Weekly

Это может показаться немного дурацким, но тракторы могут работать на дереве, что было доказано несколькими изобретениями в сельском хозяйстве за последние годы.

Топливо для трактора, производимое из древесины, представляет собой газ, выделяющийся при нагревании древесины до 700 ° C или более в специально разработанном контейнере, прикрепленном к трактору. Он называется «генераторный газ» или древесный газ и представляет собой смесь азота, окиси углерода, двуокиси углерода и небольшого количества водорода.

Дровяной огонь в основании контейнера нагревает небольшие куски дерева, которые заполняют оставшееся пространство в контейнере, и при этом выделяется газ.

Когда дрова нагревают на открытом огне, доступен кислород для сжигания газа пламенем для получения тепла.

Но в баллоне с газом-генератором огонь в основании использует доступный кислород, а газ, образующийся из нагретой древесины, не горит и не выделяет энергию, пока не достигнет камеры сгорания двигателя.

Промышленный газ может использоваться в качестве топлива для широкого диапазона энергоблоков, включая газовые турбины, топливные элементы, двигатели с искровым зажиганием и дизели.

Трактор Fendt G25 времен Второй мировой войны с газогенератором EG60 и двухцилиндровым дизельным двигателем

Большая часть коммерческой продукции генераторного газа поступает от статических установок, вырабатывающих газ для использования в качестве топлива для производства электроэнергии или для сжигания для обеспечения тепла для производственных процессов, и это по-прежнему важно в странах, где древесины много, но есть другие энергетические ресурсы не хватает.

См. Также: Вехи машиностроения: Полноприводные тракторы

Электрооборудование

Промышленная добыча газа имеет долгую историю. Его сжигали, чтобы обеспечить тепло для небольших промышленных процессов в начале 1800-х годов, особенно в сельских районах с обильными запасами древесины.

Гусеничный комбайн Renault, переоборудованный для производства древесного газа

Переносные газовые генераторы, которые можно было использовать для питания транспортных средств, включая тракторы, были доступны к концу Первой мировой войны.

Была нехватка топлива на нефтяной основе, следовательно, был гораздо больший всплеск интереса, когда нехватка моторного топлива снова стала серьезной проблемой в Великобритании и большей части Европы во время Второй мировой войны.

Важность использования тракторов для поддержания производства продуктов питания была признана в конце 1930-х годов, когда Великобритания и другие европейские страны были готовы к войне.

Тягач Renault 304 серии с газогенератором

Правительство Германии организовало исследовательский проект по разработке нового газогенератора специально для тракторов.

Генератор EG60, он был более компактным и удобным в использовании, чем предыдущие модели, и когда во время войны нехватка топлива стала все более серьезной, немецким тракторным компаниям не разрешалось продавать новые тракторы, которые не были оснащены утвержденным газогенератором.

Комплекты производственного газа использовались в больших количествах на тракторах во Франции, Нидерландах и других странах Европы во время войны, меньшее количество - в Великобритании, но комплекты не ограничивались Европой.

Некоторые фермеры в Австралии оборудовали свои тракторы для сжигания дров из-за опасений военного времени, что военно-морской флот Японии может заблокировать импорт нефти.

Парафин и дизельное топливо

Хотя комплекты для сжигания дров обеспечивали трактору необходимую мощность для поддержания производства продуктов питания во время чрезвычайной ситуации военного времени, они никогда не пользовались популярностью.

Вскоре после того, как война закончилась и керосин и дизельное топливо снова стали доступны, продажи новых тракторов, оборудованных для сжигания древесины, в Европе резко прекратились, и тракторы, ранее оснащенные этими комплектами, были вскоре переведены на обычное топливо.

Единственные тракторы в Германии, в которых сохранилось газогенераторное оборудование, находятся в музеях или принадлежат энтузиастам.

Экспериментальный газогенератор, установленный на Fordson Major E27N примерно с 1949 года

Одним из возражений против заправки тракторов газом-генератором была потеря мощности, обычно около 15-20% по сравнению с парафином и даже выше для дизельных двигателей.

Заполнение генератора небольшими деревянными брусками, а затем зажигание огня и ожидание достаточного количества тепла для начала производства газа могло занять 15-20 минут, и этот процесс нужно было повторять каждые два или три часа, чтобы поддерживать подачу газа, пока трактор работал. работает непрерывно.

Также существовала потенциальная опасность пожара, если нужно было удалить золу от предыдущего пожара, особенно когда трактор работал в поле с сеном или соломой.

Большой размер генератора также был недостатком, поскольку он закрывал обзор с места водителя. Некоторые из самых больших генераторов имели мощность 300 литров и более, но немецкая версия EG60 была 230 литров и была разработана с более низким и менее заметным профилем.

Строгие правила

Существовали также строгие правила выбора, подготовки и хранения древесины для генератора EG60.Бук был первым в списке рекомендованных, за ним следуют береза ​​и другие лиственные породы.

Древесина из хвойных пород была менее подходящей, а чрезмерное содержание смол могло повлиять на работу двигателя и увеличить потребность в обслуживании.

Для достижения наилучших результатов древесину нужно было разрезать на небольшие блоки размером примерно 7 см, и хранение в сухом состоянии было важным, поскольку предпочтительное содержание влаги для генерирования газа составляло 15% или меньше.

Иногда использовались более высокие уровни влажности, в некоторых случаях до 40%, но эффективность добычи газа была намного ниже.

Оставив в рабочем состоянии многие тысячи тракторов во время Второй мировой войны, портативные генераторы для производства газа вскоре исчезли с ферм в Европе после окончания войны, и на данном этапе перспективы возрождения невелики.

Газогенератор Martezo французской конструкции конца 1970-х годов

Рост цен на нефть в 1970-х и 1980-х годах побудил к поиску альтернативных видов топлива, но наибольший интерес для двигателей тракторов проявляется в таких видах топлива, как биодизель, метан и, в последнее время, электричество, при этом генераторный газ редко упоминается.

Несмотря на это, рост цен на нефть способствовал кратковременному оживлению спроса на комплекты для производства газа для тракторов в некоторых странах Африки и Азии, где стоимость топлива имела большое влияние.

Новые и улучшенные комплекты газогенераторов были разработаны во Франции для поставок на новые рынки, но продажи были неутешительными, и спрос вскоре иссяк, что, вероятно, стало последним актом в истории тракторов, работающих на дровах.

Запуск двигателя «Химическая инженерия

К тому времени, когда Эрик Эддингс и Кевин Уитти закончили модификацию своего черного пикапа Chevrolet 1986 года для работы на древесной стружке для нового класса бакалавриата, он выглядел как блестящий черный супертяжелый родстер - но с оттенком постапокалиптического гранжа. из фильма «Безумный Макс».

Эддингс, профессор химической инженерии Университета штата Юта и заместитель декана инженерного колледжа по исследованиям, является экспертом в области горения и топлива, а также любит ремонтировать автомобили. Его коллега Уитти, профессор химической инженерии, является авторитетом в области топлива из биомассы. Десять лет назад эти двое представили, что было бы, если бы они объединили свои интересы в один класс изобретателей. После десятилетия напряженных графиков двое наконец осуществили свою мечту, и результатом стал первый в университете класс по дровяным автомобилям, увлеченный проект, в котором 12 студентам было поручено превратить грузовик из пожирателя бензина в автомобиль, который ездит по дереву. пеллеты.

«У нас есть процесс, называемый газификацией, при котором эти древесные гранулы частично окисляются, частично сжигаются… и при этом образуется газ, который все еще является топливом, потому что он не полностью сгорает до углекислого газа и воды», - пояснил Эддингс. «Он в основном преобразуется в окись углерода и водород с некоторым количеством метана и второстепенных углеводородов».

Продуктом этого процесса газификации является синтез-газ или «синтез-газ», углеродно-нейтральное топливо, которое будет приводить в движение грузовик вместо бензина.Для этого Уитти, Эддингс и студенты построили газогенератор, который установлен на кузове грузовика. Были использованы модифицированные бочки емкостью 55 галлонов - одна для бункера и газификатора, которые будут содержать и сжигать древесные гранулы, а другая - для теплообменника, охлаждающего газ.

Вновь созданное топливо затем проходит через второй теплообменник для удаления воды, а третий бочонок используется для фильтрации твердых частиц, таких как зола. После этого газ становится достаточно чистым и проходит по трубам из ПВХ в двигатель грузовика.

Работа над газификатором и грузовиком финансировалась за счет пожертвования компании Washakie Renewable Energy, а также оборудования, подаренного компанией Opto 22. Проект выполнялся в исследовательском центре промышленного сжигания и газификации университета в Солт-Лейк-Сити. Директор учреждения, Эндрю Фрай, также вел класс вместе с Эддингсом и Уитти, и трио получило помощь от двух приглашенных ученых из Венгрии, Жолта Добо и Хельги Ковач.

Уитти сказал, что дровяное топливо - не новый процесс.«На самом деле это было примерно с 1800-х годов. Лондон использовал его для городского газа. Многие люди во время Второй мировой войны занимались именно этим типом проекта - переоборудовали свои машины для работы на древесине - потому что в Европе на военные нужды уходило много нефти ».

Однако запускать автомобили на щепу нецелесообразно. Он грязный и неэффективный, но считается экологически безопасным топливом, как и другие виды сельскохозяйственных отходов, где его можно пополнять. Несмотря на это, профессора поняли, что одногодичный курс станет инновационным способом научить студентов процессу газификации, а также совместной работе над большим проектом, что является одним из самых важных навыков на рабочем месте.Попутно они также узнали об управлении проектами, планировании, бюджетах, трудностях и автоматизированном проектировании.

«В частности, для студентов бакалавриата многие курсы часто справедливо предписаны», - сказал Эддингс. «Но это действительно большой проект, в котором они работают в командах. . . и они учатся, если одна команда отстает, это влияет на всех остальных. Это в значительной степени зеркало того, какой будет жизнь, когда они перейдут в индустрию ».

Студенты закончили переоборудование грузовика ближе к концу 2015 учебного года и сейчас вносят изменения, чтобы отвезти его в парк Miller Motorsports в Туеле, чтобы посмотреть, насколько быстро он может ехать.Их цель: побить мировой рекорд для автомобилей на древесном газе, установленный в 2011 году на соляных равнинах Бонневиль, когда грузовик разогнался до 73 миль в час.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *