Стремление человека сохранить окружающую среду заставляет его задумываться над возможностью создания оборудования, работа которого не будет влиять на экологию. На современном этапе большой ущерб природе наносится автомобильным транспортом, а именно выхлопными газами. Это привело к созданию электромобилей, которые сегодня уже начинают выпускаться на серийном уровне. Но есть и другая возможность сократить вредность выбросов и сэкономить на топливе – установив автомобильный газогенератор.
Что представляют собой такие агрегаты
В качество топливо дрова
Обычно газогенераторными установками оснащают большегрузные автомобили с мощным двигателем, хотя при желании таким устройством может быть оборудован и легковой транспорт.
При этом агрегат имеет относительно компактные размеры, но они все равно не будут пропорциональные габаритам авто. Например, сконструированный для мотоцикла и собранный своими руками будет сопоставим с коляской для транспортного средства. Поэтому назвать его небольшим можно с большой натяжкой. Кроме того, использование газогенераторов с маломощными двигателями приводит к нехватке мощности.
Конструктивные особенности оборудования
Что же входит в комплектацию автомобильного газогенератора? В первую очередь – это устройство в котором происходит процесс преобразования древесины или другого топлива в горючий газ. Но поскольку полученная смесь нуждается в очистке, то ни один генератор для автомобиля не обходится без очистителей.
Причем они представлены в виде трех горизонтальных конструкций и одной вертикальной. В первых происходит предварительная очистка от механических примесей с одновременным охлаждением. Вертикальный очиститель предназначен для более тонкой очистки.
Схема агрегата на дровах
Кроме этого в состав автомобильного газогенератора на дровах входят:
- Отстойник конденсата;
- Смеситель;
- Вентилятор;
- Трубопроводы.
Что касается устройства газогенератора для автомобиля и его основного блока, то он заключен в корпусе и состоит из бункера и отдела для топлива. Крепится этот узел к раме автомобиля.
Вверху располагается фланец, соединяющий все детали в одно целое. Загрузочный люк оборудован крышкой, которая прижимается запорной рукояткой. Отбор газа осуществляется из патрубка. Загрузка топлива осуществляется через специальный люк. Выходя из агрегата, газ проходит очистку последовательно в каждом цилиндре и оттуда поступает в двигатель.
Как работает силовая установка
Автомобили, в которых установлено такое устройство, используют в виде топливной смеси газ, вырабатываемый при сжигании дров, угля или других компонентов. Принцип действия газогенератора на автомобиль, выполненного своими руками основан на неполном сгорании углерода. При этом выделяется третья часть энергии и, следовательно, полученный газ имеет меньшую теплоту сгорания, чем исходный материал.
Смотрим видео, о газогенераторах и принцип работы:
В процесс сжигания древесины или угля с добавлением пара происходит экзотермическая реакция между образующимся составом и водой, что в свою очередь приводит к разделению смеси на водород и углекислый газ. Это приводит к снижению температуры вырабатываемого вещества и в то же время повышает КПД до 80%.
Возможно использование газа без охлаждения, в случае полного сжигания твердого топлива. При этом КПД газификации может достигать 100%.
Но так как в процессе очистки происходит разбавление газа азотом, то его калорийность получается низкой. Но в то же время для его сгорания используется меньше воздуха, следовательно, он ненамного уступает традиционным топливовоздушным смесям.
Газоагрегат для автомобиля своими руками
Одним из самых простых агрегатов будет собранный на основе старого газового баллона. При этом все остальные комплектующие также легко найти и стоят они недорого. Итак, приступаем к сборке автомобильного газогенератора своими руками.
Простой и экологичный
Баллон выполняет функции корпуса. Внутри он разделен на две зоны:
- Загрузки;
- Горения.
И здесь же находится сердцевина газогенератора. Возможно в качестве корпуса использовать и металлический ящик, сваренный из стальных листов.
Но все же лучшим вариантом является баллон, поскольку места сварки со временем могут прохудиться, что приведет к аварийной ситуации. Важно учитывать и то, что при если внутри генератора будет скапливаться газ, то это может привести к взрыву, поэтому лучше собирать конструкцию таким образом, чтобы он сразу выходил в двигатель. Схему газогенератора для автомобиля вы сможете найти в сети.
Смотрим видео, этапы работ:
Но, выбрав за основу газовый баллон, необходимо учесть и то, что в нем может остаться смесь и при резке это способно вызвать небольшой взрыв. Чтобы избежать этого нужно или продуть его сжатым воздухом или разрезать, заполнив водой.
Далее вырезается дно и прорезается горловина под загрузку топлива. Крышка должна быть удобной для того чтобы засыпать древесные отходы. Затем выполняется колосниковая решетка. При этом нужно учитывать, что на нее будет приходиться термическая нагрузка.
Следующий этап – подготовка крышки для бункера. Она может быть выполнена из листа металла, но обязательно изолирована асбестовым шнуром. Чтобы он не пригорал нужно обработать его графитовой смазкой. Купить его можно на хозяйственном рынке.
Далее изготавливается фурма, на которую будет приходиться основная термическая нагрузка, а также фильтр. Если в качестве топлива предполагается использование дров или угля, то эта составляющая является обязательной, так как позволит избавиться от большого количества взвешенных частиц пыли, содержащихся в них. И для того чтобы избежать их попадания в карбюратор и используется фильтр.
Следующая деталь – радиатор. Он может быть выполнен из дюралевых батарей отопления или обычных водопроводных труб. Нужно учитывать, что проходное сечение радиатора должно превышать размер присоединенных к нему труб. Это поможет избежать сопротивление газу при прохождении по нему.
Продолжаем делать агрегат своими руками видео 2:
Последняя деталь – это фильтр очистки. Он может быть выполнен из современных и недорогих материалов, которые легко поддаются чистке и имеют большой срок службы. Чертеж газогенератора для авто легко найти в сети.
Далее остается зафиксировать газогенератор в багажнике и подключить его к двигателю. Для этого подводится трубка, по которой древесный газ будет поступать в мотор. Вместе с ним остается и основное горючее – бензин. И последний шаг – отрегулировать калорийность консистенции.
Эффективность применения газового генератора для авто
В чем же заключается преимущество использования таких агрегатов? В первую очередь в том, что в них применяется топливо, не требующее какой-либо обработки. При этом в таких автомобилях энергия не нужна.
Еще одним плюсом является способность устройств, производящих древесный газ, самозаряжаться. Поэтому нет необходимости устанавливать на автомобиль мощный химический аккумулятор, который к тому же достаточно сложно утилизировать при выходе из строя. В то же время отходами газогенератора является зола, а это как известно прекрасное удобрение.
Но все же самым главным достоинством таких автомобильных генераторов считается их экологическая безопасность. При правильно сконструированном газогенераторе в воздушное пространство попадает намного меньше вредных веществ, чем от работы дизельного или бензинового двигателя.
Однако и некоторые недостатки у самодельных газогенераторов для авто имеются. И одним из них является достаточно большой размер установки. Это связано с тем, что древесный газ обладает низкой удельной энергией.
Генератор для вашего авто
Еще один минус – невозможность достигнуть скорости как при работе на бензине. Это связано с тем, что в древесном газе находится до 50% азота, который не поддерживает горение. Поэтому двигателя достается мало топлива, чем и вызвано снижение его мощности.
К тому же процесс горения происходит достаточно медленно, что не позволяет использовать высокие обороты. Этот аспект приводит к снижению динамических характеристик транспорта.
Естественно, такие автомобили весьма неудобны в эксплуатации, потому что выйти на рабочую температуру генератор может только через 10 минут после запуска. Так что сесть за руль и уехать, как в обычном авто не получится.
Между заправками нужно извлекать золу, что также не добавляет популярности газогенератору. Образование смол, при сжигании древесины, требует использования фильтров, которые нуждаются в регулярном обслуживании.
В общем хотя идея создать автомобиль, работающий на дровах и имеет ряд достоинств, все же она требует дальнейшего усовершенствования. Пока же такое транспортное средство далеко не идеально и нуждается в дополнительном обслуживании, если сравнивать с бензиновыми моделями.
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.
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.
ЗИС-13
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.
ГАЗ-42
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.
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.
Газогенераторная установка ГАЗ-52
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.
На сегодняшний момент известно много способов получения газа. В основу каждого устройства положена система . Его принцип работы заключается в газопереработке древесины в тепло .
В качестве дополнительного метода получения энергии был разработан газогенератор. На сегодняшний момент газген считается отличным многофункциональным оборудованием. Такой агрегат применяется для отопления автомобилей и комнат. Принцип работы котла не является простым. Газген на дровах состоит из многочисленных необходимых элементов.
Разрешено использовать как покупные устройства, так и выполненные .
Видео про устройство самодельного газового генератора
Преимущества газгена
- КПД таких котлов варьируется в переделах 78-96%;
- Одна закладка на дровах горит до 12 часов. С верхним горением время увеличивается до 1 суток. Угол горит более 1 недели;
- Топливный материал сгорает полностью. Из-за этого газоход прочищают не более 1 раза в месяц;
- Можно настроить автоматизированную работу;
- В воздух попадает наименьшее число вредных компонентов;
- В финансовом плане такие устройства наиболее экономичные ;
- В качестве полноценного источника топлива рекомендуется применять подсушенную до 50% древесину;
- Разрешено применение не колотых поленьев, достигающих в длину 1 м;
- В котлах разрешена утилизация полимеров;
- Устройство обладает высокой безопасностью.
Недостатки
- Стоимость устройства в 2 раза больше;
- Большинство устройств потребляют электроэнергию ;
- При мощности менее 50% горение становится неустойчивым;
- Происходит выпадение конденсата;
Принцип работы агрегата
В газгене из любого вида топлива может добываться горючий газ. Главным секретом является то, что в камеру, попадает кислород. Объема попадаемого кислорода мало для полноценного сгорания древесины. В самом процессе должна соблюдаться достаточно высокая температура, превышающая 1200°С. Вырабатывающийся газ постепенно охлаждается, попадая к источнику потребления или двигателю автомобиля.
Устройство газогенератора
Главным отличием газгенов на твердых материалах является то, что во всех случаях работы агрегата на дровах наблюдается процесс сгорания материала и древесного газа .Сажа в этом случае не выделяется.
Эта статья – для мастеровитых энтузиастов, не жалеющих времени и сил для достижения результата. Зачем такая преамбула? Потому что здесь пойдет речь о том, как сделать газогенератор своими руками. Это довольно сложный агрегат, вырабатывающий из дров и угля горючее, способное заменить традиционные виды топлива – бензин в автомобиле и природный газ в доме. Мы познакомим вас с устройством газгена и трудностями, связанными с его изготовлением, установкой и эксплуатацией.
Схема газогенератора и принцип работы
Углерод – это основа всей биомассы нашей планеты, в том числе древесины и различных углей, в который превратились спрессованные растения за миллионы лет. В и двигателях внутреннего сгорания (ДВС) мы сжигаем углеводороды, добываемые из недр земли: метан, пропан и бензин. Они дорожают с каждым годом, заставляя домашних умельцев искать новые пути с помощью старых изобретений. Одно из них – автомобили с газогенераторами на дровах, появившиеся в начале прошлого столетия.
В первой половине 20-го века дровяными агрегатами оснащались легковые и грузовые авто
Суть идеи в том, чтобы путем пиролиза получать из дерева газообразную горючую смесь, состоящую из нескольких соединений на основе углерода:
- угарный газ (СО);
- водород в свободном виде (Н 2);
- всем известный метан (СН 4);
- другие углеводородные соединения (общая формула - CnHm).
Примечание. Основным горючим компонентом смеси является окись углерода СО, доля остальных веществ из приведенного перечня невелика. Присутствуют в ней и другие газы, называемые балластными, – азот, углекислый газ (СО 2) и водяной пар. Данные о процентном соотношении веществ в конечном продукте и его теплотворной способности представлены в таблице:
Для выделения газообразного топлива служит пиролизный газогенератор на дровах (иначе – газген), чье устройство показано на схеме. Это закрытая емкость с колосниками, заполняемая твердым топливом через верхний бункер, вместо дымохода – патрубок выхода газовой смеси. Принцип работы газгена следующий:
- Розжиг и горение массива дров происходит снизу, над колосниками. В камеру через фурмы вдувается воздух в ограниченном количестве (35% от нужного для полного сжигания объема).
- В зоне горения выделяется большое количество тепла и в результате реакции кислорода с углеродом образуется углекислота СО 2 . Содержание угарного газа и других воспламеняющихся веществ здесь невелико.
- В зоне восстановления (газификации) под воздействием высокой температуры углекислый газ насыщается углеродом из древесины и превращается в горючее соединение – СО. Здесь же происходит разложение водяного пара и образование свободного водорода.
- Раскаленные газы, проходя через верхние слои топлива, подсушивают дерево и заставляют его превращаться в полукокс (сухая перегонка), благодаря чему выделяется больше углерода.
- Газовая смесь покидает корпус газгена и отправляется на последующую очистку для подачи в двигатель внутреннего сгорания или котел.
Функциональная схема газогенератора прямого процесса
Для справки. Восстановление углекислоты (преобразование в СО) протекает с поглощением тепла, выделяемого в процессе горения. Кстати, между зонами нет четких границ и на чертеже они показаны условно.
Принцип горизонтальной газификации – смесь горючих газов выходит через боковой патрубок генератора
Для ясности мы описали генерацию горючего путем прямого процесса газификации, когда массив топлива движется навстречу воздушному потоку. Существуют и другие способы – обращенный процесс (воздух продувается сверху вниз) и горизонтальный метод, показанный выше на схеме газогенератора. Если вы хотите подробно разобраться в теоретических моментах, предлагаем посмотреть следующее видео:
Конструкция установки
Чтобы успешно эксплуатировать авто на дровах или сжигать полученное топливо в котле, одного газогенератора недостаточно. Дело в том, что помимо балластных газов, самодельное горючее содержит летучие примеси и смолы, проще говоря, - дым и сажу. Ни автомобильный мотор, ни горелочное устройство котла не рассчитано на такое топливо и быстро выйдет из строя. Поэтому была придумана система фильтрования, входящая в состав газогенераторной установки и включающая 3 дополнительных агрегата:
- фильтр грубой очистки – циклон;
- радиатор – охладитель;
- фильтр тонкой очистки.
Очередность размещения этих элементов показана на технологической схеме:
Циклон для газогенератора представляет собой вертикальный цилиндр с двумя патрубками и конусом на конце, как показано на чертеже. Загрязненная газовая смесь, попадая внутрь него, движется по кругу на высокой скорости, за счет чего крупные и средние частицы золы отбрасываются на стенки центробежной силой и выводятся через отверстие в конусе.
Схема работы циклона, который очищает силовой газ от примесей
Чем выше температура газа, тем меньше его плотность. Это значит, что горючее на выходе из газгена нельзя использовать в ДВС без предварительного охлаждения, иначе оно просто не воспламенится в цилиндрах. Поэтому в промышленных газогенераторных установках сразу после циклона ставится воздушный либо водяной теплообменник, а следом – компрессор, нагнетающий охлажденную газовую смесь в распределительную емкость.
В конце технологической цепочки стоит фильтр тонкой очистки, удаляющий из полученного топлива мелкие частицы сажи и золы. Пример такого агрегата – так называемый скруббер, в котором газы очищаются за счет продувания через воду. Теперь, когда мы разобрались с технологией производства горючего, можно сделать собственную недорогую установку, способную обеспечить работу двигателя внутреннего сгорания на дровах.
Самодельный газген, изготовленный заграничными коллегами
Изготовление газгена для автомобиля
Перед тем как сделать работоспособный газогенератор для автомобиля, предлагаем ознакомиться с некоторыми рекомендациями:
- Организовать подачу силового газа в современном авто с инжектором – задача непростая. Придется менять настройки контроллера (прошивку), иначе мотор на древесном топливе работать не будет. Нужна машина со старой системой топливоподачи – карбюратором.
- Чем больше мощность и рабочий объем двигателя, тем выше производительность должна быть у газогенератора. Соответственно, он вырастет в размерах.
- Чтобы уместить установку в багажник легкового авто, потребуется вырезать часть днища. Если вы не хотите затрагивать кузов, то сразу планируйте ставить дровяной генератор с фильтрами и охладителем на прицеп.
- Для изготовления камеры газификации, где температура превышает 1000 °С, применяйте низкоуглеродистую толстую сталь (4-5 мм).
- Чтобы уменьшить содержание смол в газовой смеси, делайте камеру с горловиной, как это показано на чертеже.
Важный момент. Не стоит увеличивать диаметр камеры газификации (на чертеже он равен 340 мм) с целью добиться большей производительности. Прирост получится мизерный, а качество переработки древесины ухудшится. А вот высоту 183 см выдерживать не обязательно, разве что вы поставите агрегат на прицеп или на раму грузовика. Топливный бункер и зольник можно укоротить.
Для сборки внутренней части автомобильного газогенератора (бункера) сгодится старый пропановый баллон, ресивер от грузовика КаМАЗ или толстостенная труба. Учитывая, что диаметр стального сосуда равен 300 мм, остальные размеры нужно пропорционально уменьшить. Исключение – камера газификации, ее минимальный диаметр составляет 140 мм. На кожух и крышку генератора пойдет металл толщиной 1.5 мм. Последняя уплотняется графитно-асбестовым шнуром.
Варианты охладителей горючей смеси из автомобильного радиатора и батареи отопления
Сопутствующие агрегаты – фильтры и охладители – делаются так:
- Циклон сварите из отработавшего огнетушителя или отрезка трубы диаметром 10 см, как это изображено на чертеже. Входной патрубок приделайте сбоку, выпускной – сверху.
- Охладитель силового газа лучше сделать из стальных труб в виде змеевика. Есть и другие варианты: использование старых конвекторов, батарей отопления и радиаторов.
- Фильтр тонкой очистки изготовьте из любой цилиндрической емкости (например, бочки), наполненной базальтовым волокном.
Более детальную информацию о сборке газогенератора своими силами вы получите, посмотрев видео:
Для розжига и запуска газгена вам потребуется вентилятор в виде улитки, устанавливаемый в моторном отсеке (для испытаний сойдет и бытовой пылесос). К нему требование простое: детали, соприкасающиеся с газовой смесью, должны быть металлическими. Топливная магистраль, ведущая к карбюратору, прокладывается под днищем авто и выполняется из стальной трубы.
Для справки. Если вместо дров использовать древесный уголь, то примесей на выходе газогенератора будет значительно меньше, что хорошо для двигателя. Такое топливо выжигается из дерева по простой технологии – в закрытой бочке или яме.
Бункер для древесного угля помещается в багажник «Жигулей»
Подключение и запуск ДВС
Поскольку теплотворная способность генерируемого из дров топлива гораздо ниже, чем у бензина, то для нормальной работы мотора соотношение воздух/горючее нужно изменить. Для этого придется смастерить смеситель и поставить его на впускном тракте. Простейший вид смесителя – воздушная заслонка, управляемая тягой из салона.
Завести холодный мотор на дровах – та еще задачка. Поэтому не стоит полностью отказываться от бензина, а подавать его только во время запуска, а потом переходить на горючее, вырабатываемое газгеном. Чтобы реализовать переключение на разные виды топлива, изготовьте смеситель по схеме, предложенной в книге И. С. Мезина «Транспортные газогенераторы»:
Теперь про особенности пуска и работы ДВС на древесине и угле:
- размер дров, загружаемых в бункер, не должен превышать 6 см;
- сырую древесину применять нельзя, поскольку вся выделяемая теплота уйдет на испарение воды и процесс пиролиза будет крайне вялым;
- розжиг производится через специальное отверстие с обратным клапаном при включенном вентиляторе не позже чем за 20 минут до поездки;
- мощность мотора снижается примерно на 50% по сравнению с ездой на бензине;
- из предыдущего пункта вытекает, что ресурс работы двигателя на самодельном горючем тоже уменьшается.
Примечательно, что после кратковременных стоянок машина спокойно заводится от газгена, без перехода на бензин. После длительного простоя потребуется 5-10 минут на повторный розжиг установки. Как происходит запуск двигателя авто от самодельного газогенератора на дровах, смотрите в следующем видеоматериале:
Заключение
Дровяные газогенераторы, сделанные своими руками, можно не только ставить на автомобили, но и применять для домашних нужд. Про отопительные котлы мы уже говорили. Также многие домовладельцы пользуются бытовыми электрогенераторами, работающими от дизельных или бензиновых двигателей. Если их перевести на дрова, то получаемая от электростанции энергия станет гораздо дешевле.
Увы, вещающую человечьим голосом и исполняющую все прихоти щуку еще никому не удалось выявить, а вот эквивалент самоездящей дровяной печи существует и давно известен. Конечно, речь идет совсем не об автомобилях, передвигающихся на Итак, как изготовить авто на дровах своими руками?
Реально ли это?
Утверждение, что авто ездит на дровах - это отнюдь не первоапрельская шутка. Ваш личный транспорт вполне может питаться не банальным бензином, а такими изысканными яствами, как строительный мусор, имеющий древесную основу.
Идея о подобном альтернативном виде топлива отнюдь не нова, подобные автомобили существовали еще во времена Второй мировой войны, а в некоторых странах, где жидкое топливо драгоценности подобно, их можно в большом количестве встретить и по сей день, например в Секрет действия такого волшебного авто прост - это дровяной газогенератор, этакое магическое сочетание вполне обыденного и земного материала и высокотехнологического устройства.
Газогенератор, автомобиль на дровах
Каким же образом работает этот загадочный механизм? Можно ли сделать авто на дровах своими руками? Горючие природные газы, такие как известные нам этилен или тот же пропилен, вполне реально добыть самостоятельно, и для этого совсем не надо рыть землю и обзаводиться собственной скважиной. Достаточно раздобыть газогенератор: просто приобрести или пойти более сложным путем, сделав собственными умелыми руками.
Как работает газогенератор в автомобиле?
В газогенераторе путем пиролиза, известного всем со школьной скамьи, целлюлоза, а проще - всяческие (те же дрова), превращается в тот самый газ, искомое нами топливо. Чтобы получился требуемый продукт, простого изничтожения огнем дров недостаточно. Реакция должна проходить при температуре, превышающей 1000 градусов по шкале Цельсия, при ограниченном притоке кислорода. Конечно, полученную волшебную смесь надо еще избавить от всяких абсолютно лишних примесей и остудить, ибо газ охлажденный дает больше столь нужной авто энергии. В продаже можно найти котлы, работающие с использованием газогенератора, но для личного автотранспорта такая конструкция, увы, не подходит. А значит превращать свою рабочую лошадку в огнедышащего дракона вам надо будет самостоятельно.
Особенности
Газогенератор - это ключевой элемент, благодаря которому авто едет на дровах. Газогенератор своими руками соорудить вполне возможно. Да, он занимает много места, но зато сразу появляется столько возможностей. Лес рубят - машина едет. Можно создать авто на дровах своими руками, и ваш четырехколесный друг будет поглощать все, что горит, если в состав входит целлюлоза. Шишки, шелуха, обрезки паркета, в теплых странах - кокосовая шелуха, даже сырые дрова. Печь удовольствуется чем угодно. Вот только влажная древесина будет нещадно дымить.
Так что если не брать в расчет выжженную пустыню, топливо можно раздобыть где угодно и не быть привязанным к заправочным станциями. Настоящая мечта для тех, кто предвкушает апокалиптическое будущее с разрушенной инфраструктурой подачи топлива. И стоить питание для такого самохода будет примерно в четыре раза дешевле по сравнению с обыкновенным бензином. Авто на дровах своими руками - это и мечта эколога, количество вредных выбросов в атмосферу здесь в разы меньше. Все изменения в делаются исключительно самостоятельно с использованием самых обыкновенных инструментов и материалов, никаких высоких технологий.
Минусы использования дровяного газогенератора в автомобилях
Конечно, у такой системы есть и свои отрицательные стороны. Во-первых, сама конструкция самодельного газогенератора достаточно громоздкая, а значит увеличивает вес автомобиля. Ее надо где-то разместить, что сократит полезную площадь, а заодно и уменьшит грузоподъемность. Сами по себе заправочные станции не нужны, но останавливаться, чтобы подкинуть дровишек, придется довольно часто, да и при ее всеядности надо все-таки следить за качеством того, что отправляется в топку. Желательно ничего сырого и без гнильцы. Пробуждается к жизни такой агрегат тоже отнюдь не за секунды, на это понадобится примерно 10 минут. Скорость тоже вполне соответствует знаменитой самоездящей печи, так как уменьшается и мощность мотора. За самим процессом горения нужно внимательно следить, падение температуры приводит к тому, что полезная газовая смесь, необходимая для работы двигателя, превращается в совсем ненужный деготь. Исходя из всего вышеперечисленного, использовались авто на дровах в былые времена преимущественно в тех местах, где последних (дров) было с избытком. На всевозможных лесозаготовках. Или же там, где отсутствовало другое топливо как таковое, в непролазной глуши.
Устройство газогенератора
Что такое дровяной газогенератор для автомобиля? Секрет действия агрегата достаточно прост. В процессе горения древесного топлива возникает газ, который, избавленный от лишних примесей, проходит через стадию охлаждения, замешивается с воздухом и впрыскивается в
А значит понадобится сам газогенератор, различные виды фильтров, обязательная система охлаждения, всевозможные трубопроводы и электрический вентилятор - для ускорения и улучшения самого горения. Система выглядит таким образом: необходимое топливо загружается в высокий бак цилиндрической формы (можно и квадрат), под которым устанавливается сама камера горения. Полученный газ проходит систему очистки. Далее температура топлива понижается до идеальной, а потом уже обогащение воздухом - и искомая смесь оказывается в двигателе. Современные разработки умельцев мало отличаются от приложенной старой схемы, а потому, если не оснащать газогенератором грузовой автомобиль, а ставить его на милую сердцу легковушку, то потребуется или возвести пугающую конструкцию в багажнике, или как-то присоединять агрегат на дополнительном прицепе к машине.
Как сделать газогенератор своими руками?
Можно ли сделать газогенератор своими руками? Да, но вам потребуется набор инструментов и сами материалы. В ход пойдут: для создания корпуса, топливного бака (в котором будут находиться дрова), жаропрочная сталь для емкости, где будет проходить процесс горения, различные жаропрочные прокладки, в идеале не асбест, так как он считается опасным для организма. Всевозможные трубы, которые будут соединять все узлы газогенератора, фильтры для удаления примесей (западные коллеги экспериментируют с теми же дровяными смесями), специальная пропускающая сгоревшие элементы, ну и такие мелочи, как дверцы, крышки и клапаны. Раздобыв все необходимые элементы и вооружившись подходящим чертежом, можно приступать непосредственно к созданию такого аппарата, как самодельный дровяной газогенератор своими руками. Точность и индивидуальность расчетов конструкции газогенератора в соответствии с вашим авто желательна, но иногда не обязательна. Некоторые, особенно наблюдательные и рукастые "самоделкины" умудряются копировать необходимый агрегат, пользуясь стандартными чертежами.
Дровяной газогенератор своими руками
Есть несколько особенностей, которые стоит принять во внимание для того, чтобы ваш автомобиль начал двигаться без опасности для жизни водителя. Главное - диаметр труб, по которым смесь будет поступать в двигатель, должен быть тщательно подобран, учитывая мощность последнего.
Все узлы и части газогенератора должны быть воздухонепроницаемыми. Нужно аккуратно строить все узлы, избегая трубок со слишком маленьким диаметром или же резких сгибов, дабы максимально уменьшить сопротивление при поступлении газовой смеси в мотор. Основные навыки, которые потребуются изобретателям-оптимизаторам - это опыт работы с металлом. Резка различных конструкций, сварка, работа с трубами - все это будет достаточно сложным для новичка.
Дрова горят, машина едет?
Существуют и определенные хитрости для передвижения на модернизированном автомобиле. Нужно не забывать не только дрова подкидывать, но и вычищать пепел из специального контейнера, а продукты горения заполнят его достаточно быстро. При несвоевременной очистке процесс работы газогенератора на дровах искажается. Добавлять топливо нужно тоже постепенно, не дожидаясь его полного уничтожения. В идеале - когда бак пустеет где-то наполовину. Прежде чем заглушить двигатель, сначала необходимо выждать определенный период, пока агрегат не охладится до нужной температуры.
При процессе горения выделяется не только полезный и дешевый газ, но разные токсичные вещества, а потому системе вентиляции должно быть уделено отдельное внимание. Нельзя испытывать газовый генератор в закрытом помещении. Все узлы и спайки должны быть проверены на предмет утечек. Горящая печь в вашем багажнике сама по себе может стать предметом некоторой душевной тревоги. При правильной сборке газовый генератор совершенно безопасен, но следует по возможности избегать аварийных ситуаций в процессе движения, так как в этом случае риск возникновения пожара в автомобиле существенно возрастает.
Авто 30-х и 40-х годов
Своего расцвета автомобили, работавшие на дровах, достигли в 30-е и 40-е годы. Так как изменения, которые необходимо было внести в транспортное средство, не были кардинальными, зачастую они выполнялись самостоятельно. Чтобы достигнуть необходимой мощности двигателя, иногда даже создавали систему турбонаддува. Некоторым автомобилям требовался более эффективный генератор, так как необходимая температура горения в топке поддерживалась с помощью вентилятора.
Автомобили на дровах пользовались популярностью там, где раздобыть обычный бензин было непросто. Так, во времена Второй мировой войны свои испытания в этой сфере проводили конструкторы концернов VW и Mercedes. В нашей стране авто на дровах (газогенератор в автомобиле) не потеряло свою актуальность и в послевоенное время. Они осваивали труднодоступные районы, куда вездесущий бензин еще не успел проникнуть, и трудились на лесозаготовительных и лесоперерабатывающих предприятиях.
Автомобили в наше время
С течением времени интерес к таким агрегатам иссяк, и авто на дровах с находящимся газогенератором в автомобиле осели ржавеющими остовами где-то на периферии. Ныне исследования и испытания в этой области проводятся только настоящими энтузиастами.
И это несмотря на то, что организации по охране среды считают такие установки крайне интересными, так как в качестве топлива могут быть использованы отходы, а уровень загрязнения природы матушки в разы ниже, чем при использовании обыкновенного автомобиля на бензиновом двигателе. Современные творения, в отличие от своих предшественников, могут развивать приличную скорость порядка 80 км в час, а необходимость в дозаправке у них появляется после преодоленной сотни километров. Расход топлива здесь измеряется деревянными колобашками, и таковых потребуется 50 кг на 100 км. Это уменьшает стоимость передвижения по сравнению с использованием традиционных видов топлива в 3-4 раза.
Заключение
Итак, мы выяснили, как сделать газогенератор на дровах своими руками. Устройство конструкции не столь сложно, поэтому справиться с этим может практически любой человек.