Газогенератор на дровах своими руками для авто – чертежи, устройство

Содержание

Газ из дров своими руками


Получение газа из древесины широко использовалось во время Второй мировой войны. Жидкое топливо отправилось на передовую, множество разрушенных нефтеперерабатывающих заводов подтолкнуло к изобретению газа, получаемого из дров.

В то время дрова были более доступны, чем нефтепродукты. Поэтому советские и иностранные автомобили оснащались газогенераторами. Танки, автомобили и автотранспорт работали на древесном газе.

В 21 веке, после повышения цен на жидкое топливо, люди вспомнили об этой технологии и начали производить газ из древесины своими руками.

Технология добычи газа проста. Дрова загружаются в газовый генератор и поджигаются. После розжига подача кислорода уменьшается, древесина начинает тлеть, выделяется угарный газ, который поднимается горячим, попадает в охлаждающий змеевик, фильтруется через фильтры, охлаждается и очищенный газ поступает в камеру сгорания газа. Горючий газ нагревает помещение быстрее, чем твердое топливо.

История создания и развития, примеры авто на дровах

Несмотря на медленный прогресс в области автомобилей, работающих на газе, история таких разработок очень богата. Например, еще в 1823 году русский изобретатель И.И. Овцын разработал устройство для перегонки древесины. В его основе лежала самая обычная «термолампа».

Главной особенностью устройства было использование основных продуктов пиролиза: тлеющего газа, уксусной кислоты и смолы, а также древесного угля.

Почти сорок лет спустя (в 1860 году) Этьен Ленуар, бельгийский официант с инженерными «наклонностями», внес свой вклад в науку. Он был первым, кто получил патент на двигатель внутреннего сгорания, работающий на светильном газе.

Но он участвовал не только в этих событиях.

Этьен Ленуар

Два года спустя инсталляция новоиспеченного гения появилась на 8-местном открытом омнибусе.

Однако в 1878 году, когда публике был представлен более мощный 4-тактный газовый двигатель Николаса Отто, разработка Этьена Ленуара была быстро забыта. Однако эффективность нового устройства была выше: 16% у Отто против 5% у Ленуара.

Николя Отто

Спустя еще два десятилетия, в 1883 году появилась новая концепция, сочетающая обычный двигатель внутреннего сгорания и газовый генератор переменного тока (с 1860 года).

Английский ученый Э. Даусон сумел объединить эти два устройства в одной коробке.

Полученное устройство можно было легко установить на любое транспортное средство и без труда им управлять. В итоге разработка Даусона получила название «газ Даусона».

В 1891 году его сделал Яковлев Евгений (лейтенант российского флота). Ему удалось построить целый завод по производству парафина и газовых двигателей. Местом строительства стал Санкт-Петербург.

Яковлев Евгений лейтенант ВМФ России

В конце концов, завод прекратил свое существование, поскольку не смог конкурировать с бензиновыми и дизельными двигателями.

Теперь читаем Mercedes решил конкурировать с Tesla: электрическая версия Mercedes E 1.1k 7 марок автомобилей, которые россияне чаще всего покупали в последние годы 1.2k

1900 год можно назвать годом выпуска первого автомобиля с газогенератором, который использовал в качестве топлива древесный уголь и дрова.

Устройство было разработано во Франции Фредериком Уинслоу Тейлором, а патент был получен чуть позже (в 1901 году).

Фредерик Уинслоу Тейлор

Затем последовали новые интересные разработки в этой области. Например, в 1919 году Джордж Имберт (французский инженер) разработал газовый генератор инверторного типа.

Идеологическая схема

Уже в 1921 году появились первые автомобили с двигателями, основанными на этом принципе. В то время существовали предположения о вероятной конкуренции газогенераторного автомобиля с дизельными или бензиновыми двигателями.

Со временем отличилась Германия, где во время войны получили широкое распространение не только дровяные газогенераторы, но и оборудование, способное работать на специальных брикетах, состоящих из буроугольной пыли и крошки.

Немецкие автомобили на природном газе

Первые грузовики с газовыми двигателями были медленными — они едва могли разогнаться до 20 км/ч.

Тем не менее, к 1938 году популярность автомобилей, работающих на газе, была такова, что общее число таких машин составляло около девяти тысяч.

Грузовики с газовыми генераторами

В последующие три года (до 1941 года) их число увеличилось в пятьдесят раз. В Германии, например, число машин, работающих на дровах, выросло до 300 000.

Советский Союз старался не отставать. В 1928 году здесь было проведено первое испытание автомобилей с газовым генератором переменного тока. В автомобиле использовался двигатель Наумова и шасси Fiat-15.

Fiat-15 с бензогенератором

В течение следующих шести лет был организован первый крупный пробег газогенераторных автомобилей из Москвы в Ленинград и обратно.

В этой гонке приняли участие автомобили ЗИС-5 и ГАЗ-АА. Успех этого мероприятия привел к тому, что в 1936 году СНК СССР принял специальное постановление о разработке газогенераторных тракторов и автомобилей.

ГАЗ-АА.

ГАЗ АА с бензогенератором

ЗИС-5.

ZIS 5 с бензогенератором

Первая партия новых газогенераторных автомобилей появилась на дорогах СССР в 1936 году.

Производство осуществлялось на двух заводах — горьковском (ГАЗ-42) и ЗИСе (завод имени Сталина).

ГАЗ-42 с бензогенератором

Через пять лет было начато производство газогенераторных двигателей для тракторов и автомобилей ЗИС.

Трактор с бензогенератором

Недостатками силовых установок были многочисленные дефекты изготовления, высокая металлоемкость, минимальная мощность и т.д.

С другой стороны, газовые генераторы очень помогли во время войны и активно использовались на домашнем фронте.

Что представляют собой такие агрегаты

Автомобиль с газогенератором на дровах
Древесина как топливо

Обычно газогенераторными установками оснащаются тяжелые грузовики с мощными двигателями, хотя при необходимости таким устройством может быть оснащен и пассажирский автомобиль.

В этом случае устройство имеет относительно небольшие размеры, но все же несоразмерно габаритам автомобиля. Например, газогенератор на дровах, разработанный для мотоцикла и собранный своими руками, будет сравним с мотоколяской для автомобиля. Поэтому его вряд ли можно назвать маленьким. Кроме того, использование газовых генераторов с маломощными двигателями приводит к дефициту электроэнергии.

Золотая пора газогенераторных автомобилей

В 1930-х и 1940-х годах наибольшее распространение получил газовый двигатель. Причем разработка велась одновременно в нескольких странах — Швеции, Германии, СССР. Здесь был самый большой спрос на автомобили, и именно здесь местонахождение нефти было плохо изучено. Специалисты из советских научно-исследовательских институтов смогли добиться лучших результатов.

В 1935 году они начали активно внедрять новые технологии. Газомоторные автомобили использовались в основном на лесозаготовках, строительстве и в ГУЛАГе. Знаменитые «Полуторки», ЗИС-5, пассажирские автобусы были утилизированы.

Автомобиль с бензогенератором ZIS.

С 1935 по 1941 год было разработано около трехсот вариантов газового двигателя. И только десять из них были запущены в серийное производство. В военное время, учитывая сложившиеся условия, конструкция была доработана таким образом, чтобы платформу можно было собрать на месте без использования специального оборудования.

Синопсис. По словам жителей северных регионов, машины, работающие на дереве, можно было увидеть даже в 1970-х годах.

Немцы также активно участвовали в разработке моделей, работающих на дровах. Особенно на фоне дефицита традиционных видов топлива, вызванного началом Второй мировой войны. Основные действия происходили на заводах Volkswagen и Mercedes. Интересно отметить, что обе корпорации не только успешно справились с поставленной задачей, но и не вышли за типичные рамки производства «автомобилей». А инженеры VW даже создали концепт военного джипа на дровах — Volkswagen TYP-82, прозванный в народе «кюбельвагеном».

Типы газогенераторов

Существует три типа газовых генераторов. Если воздух подается снизу, а газовая смесь выводится сверху, то это прямоугольный тип.

Принципиальная схема прямого газификатора

При таком расположении сопла газы должны выходить во время горения в нижней части конуса. Прохождение газов через угли и деревянные поленья сопровождается выделением тепла и кислорода. После прохождения горячих газов древесина высушивается и подготавливается к последующему пиролизу.

Генератор перекрестной газификации газа

Если воздух для горения подается в начале сужения бункера, а забор газа осуществляется снизу, ниже уровня горения, то такой тип называется перевернутым, перевернутым или обратным. Дрова сжигаются внутри, над уровнем колосниковой решетки. Газоотводный канал находится под колосниковой решеткой. Этот принцип направления тяги напоминает курительную трубку, не так ли?

Существует также промежуточный вариант, в котором камера сгорания наклонного типа ограничена наклонной перегородкой. Прямо напротив воздухозаборника на противоположной стороне наклонной перегородки находится ниша. Именно из этой ниши выходит горючая газовая смесь. Вход воздуха для горения и выход газа находятся на одном уровне. Визуально кажется, что линия перегородки пересекает цилиндрическую воронку, поэтому этот тип газогенератора называют «поперечным» или «горизонтальным».

Прямые и горизонтальные типы очень хорошо работают для древесного угля и угольных брикетов, а также торфяного кокса. Наконечник или обратный тип широко используется для забивания высушенных кусков древесины.

Подключение и запуск ДВС

Поскольку теплотворная способность топлива, полученного из древесины, намного ниже, чем у бензина, для нормальной работы двигателя необходимо изменить соотношение воздух/топливо. Для этого необходимо сконструировать смеситель и установить его на впускную трубу. Самый простой тип смесителя — это воздушная заслонка с регулировкой тяги из салона.

Запуск холодного двигателя на дровах — это настоящее испытание. Поэтому не отказывайтесь от бензина совсем, а предоставляйте его только при запуске, а затем переходите на топливо, вырабатываемое газовым двигателем. Для того чтобы реализовать переход на разные виды топлива, необходимо сделать смеситель по схеме, предложенной в книге И. С. Мезина «Транспортные газогенераторы»:

Примечание. В этой же книге вы найдете много полезной информации о получении газообразного топлива из различных видов древесины и угля.

Теперь об особенностях запуска и работы двигателя внутреннего сгорания на дровах и угле:

  • Размер дров, загружаемых в бункер, не должен превышать 6 см;
  • Не используйте сырую древесину, так как все тепло теряется на испарение воды, и процесс пиролиза будет очень медленным;
  • зажигание происходит через специальное отверстие с обратным клапаном при включенном вентиляторе не менее чем за 20 минут до поездки;
  • мощность двигателя снижается примерно на 50 % по сравнению с работой на бензине;
  • из предыдущего пункта следует, что срок службы двигателя на отечественном топливе также сокращается.

Примечательно, что после короткой остановки автомобиль спокойно запускается от бензина, не переключаясь на бензин. После более длительной остановки требуется 5-10 минут для перезапуска установки. О том, как запустить двигатель автомобиля с помощью самодельного бензогенератора на дровах, смотрите в видео ниже:

Газогенератор на дровах для автомобиля – устройство и принцип работы

Автомобильный газогенератор содержит следующее:

  • грубые чистящие средства;
  • Сам газовый генератор;
  • Мелкозернистые скрабберы;
  • Вентилятор смешивания и розжига.

Простая диаграмма выглядит следующим образом.

Во время движения воздух засасывается в газогенератор под действием тяги работающего двигателя.

Эта же тяга помогает «выкачивать» горючий газ из газогенератора и подавать его в скрубберы грубой очистки, а затем в фильтр тонкой очистки.

После смешивания с воздухом в смесителе готовая газовоздушная смесь всасывается в цилиндры двигателя.

После выхода из газогенератора нагретый и загрязненный газ требует дальнейшей обработки (охлаждения и очистки).

Для этого он проходит по специальному трубопроводу между газогенератором и фильтром тонкой очистки.

В некоторых конструкциях газ проходит через специальный охладитель, установленный перед водяным охладителем.

Чаще всего для охлаждения и очистки используется комбинированная система.

Принцип действия заключался в изменении скорости и направления потока газа. В то же время газ охлаждали и очищали.

Следующим этапом была тонкая очистка, которая заключалась в использовании специальных «кольцевых» фильтров, имеющих форму цилиндра.

Большинство фильтров были основаны на водном принципе, т.е. очистка газа производилась с помощью воды.

Для зажигания газогенератора использовался специальный центробежный вентилятор с электроприводом.

Поскольку вентилятор должен циркулировать воздух через всю систему очистки, устройство было смонтировано как можно ближе к смесителю.

Образование горючей смеси происходит в смесителе автомобиля.

Самый простой тип устройства — это специальный тройник, в котором пересекаются потоки воздуха и газа.

Объем смеси, поступающей в двигатель, регулируется дроссельной заслонкой.

Качество газовоздушной смеси регулируется воздушной заслонкой.

Диаграмма 4

Принцип действия.

Основным топливом для газогенератора являются угольные брикеты, торф или дрова.

Принцип работы системы основан на частичном сжигании угля. Последние могут присоединять один или два атома кислорода при сгорании с образованием двух элементов — углекислого газа (диоксида) и монооксида углерода (оксида).

Однако, если углерод сгорает не полностью, почти 30 % общей энергии можно получить от полного сгорания материала.

Следовательно, полученный газ имеет меньшую теплоотдачу, чем исходное твердое топливо.

Стоит отметить, что в газогенераторе при переработке древесины или угля в газ происходит экзотермическая реакция между водой и угарным газом.

Благодаря этой реакции температура получаемого газа снижается, а эффективность увеличивается до 80 процентов.

Если газ не нужно охлаждать перед использованием, эффективность может достигать 100 процентов. Это приводит к двухступенчатому сжиганию топлива.

Полученный газ имеет минимальную теплотворную способность из-за смешивания с азотом.

Поскольку для сгорания требуется меньше воздуха, это снижение калорийности незначительно.

Что касается снижения мощности двигателя при работе на газе, то это связано с уменьшением заряда топливного состава из-за трудностей с охлаждением.

Диаграмма 7


Принципиальная схема газового генератора
Принципиальная схема газового генератора.

Основные особенности

Газогенераторный двигатель имеет несколько неоспоримых положительных качеств. Во-первых, топливо для агрегата очень дешевое. Во-вторых, при этом образуется зола, которую можно использовать, например, в качестве удобрения. В-третьих, автомобиль не потребует установки мощных химических батарей.

Газовые двигатели доказали свое право на существование в течение очень долгого времени. Сегодня, конечно, их характеристики значительно уступают новым моделям с бензиновым двигателем. Однако для большинства обычных водителей они вполне адекватны. Бензогенератор позволит вам развивать скорость до 100 км/ч, приблизительный максимальный пробег составит около 100 км. Чтобы увеличить этот параметр, вам придется возить дополнительные мешки с топливом на заднем сиденье и периодически пополнять «топливный» бак вручную.

старый автомобиль с бензогенератором

Как функционирует устройство

Как работает машина на дровах

Машина на дровах работает по принципу газогенератора. Газовая смесь отбирается с помощью специального устройства и направляется в двигатель внутреннего сгорания. Когда смесь сгорает, автомобиль начинает двигаться. Если вы используете такое устройство, имейте в виду, что оно занимает много места. Бортовое устройство будет вырабатывать то количество ресурсов, которое требуется машине.

Действительно, топливо считается менее эффективным, особенно если в нем есть примеси. По этой причине его сначала охлаждают, а затем очищают.

Как только газ оказывается за границами машины, он начинает двигаться по трубам, направляясь к фильтру, а затем к охладителю. В процессе движения она очищается, а ее температурный показатель снижается. Все загрязнения оседают на стенках в твердой и жидкой форме. С помощью специального тройника газ соединяется с кислородом, а затем все это поступает в двигатель. Попадая в камеру сгорания, газ приводит автомобиль в движение.

Как работает устройство

Принцип работы газогенератора заключается в синтезе газа. Это процесс, в котором горючий газ образуется при сжигании органических материалов. Для того чтобы начать этот процесс, необходимо достичь подходящей температуры. Синтез газа начинается, когда температура достигает 1 400 градусов Цельсия. Торф, угольные брикеты и некоторые другие материалы могут быть использованы в качестве топлива для двигателя газогенератора. Однако, как показывает практика, наиболее распространенным и удобным материалом в качестве топлива является древесина. Следует отметить, что у древесины есть один недостаток — она снижает шихту рабочей смеси. Следовательно, мощность прибора также немного снижается.

Можно добавить, что дровяной двигатель такого типа обычно используется с уже установленным двигателем внутреннего сгорания.

Устройство для получения газа для автомобилей

Как соорудить самостоятельно


Принципиальная схема газогенератора. (Нажмите для увеличения)

Сделать газовый дровяной генератор своими руками не так уж и сложно.

Для начала необходимо понять принцип его работы, устройство, схему, затем необходимо сделать чертежи будущего источника энергии и приступить к подбору необходимых материалов.

Каждый газовый генератор должен включать в себя:

  • несущая конструкция;
  • бункер, в котором будет храниться древесина или другое топливо;
  • камера, в которой происходит процесс сгорания топлива;
  • тиер для доменной печи;
  • воздухораспределительные коробки;
  • газоход;
  • циклон для фильтрации выходящего газа от пыли и мелких частиц; и различные поперечные решетки для очистки;
  • охладитель;
  • Баллон для сбора и дальнейшего распределения газа;
  • решетка для удержания угля.

Газоген также может быть установлен на двигатели автомобилей и тракторов, требующих большого количества топлива.

Бытовые мини-теплогенераторы получают все большее распространение в домах благодаря простоте установки и низким затратам на монтаж и обслуживание, поскольку древесина является очень доступным топливом.

Также можно установить небольшие электростанции вместе с парогенераторами, которые будут вращать турбину для производства электроэнергии. Процесс изготовления самодельных генераторов не отнимает много времени.

Автомобильный генератор газа

Разница с автомобильным газогенератором заключается в его компактности и повышенной надежности — хотя даже эти характеристики не позволяют эксплуатировать автомобиль на высоких скоростях. Однако разгон до 80-90 км/ч вполне возможен. Материалом автомобильного газогенератора чаще всего служат металлические баки. Серийное производство предусматривает использование нержавеющей стали, что снижает вес генератора и улучшает эстетические характеристики. Кустарное производство таких устройств приводит к эффективным, но не очень аккуратным на вид и тяжелым дровяным плитам, газ из которых поступает в газовый двигатель автомобиля.


Автомобиль ‘Нива’, работающий от бензогенератора

Хорошим вариантом для изготовления газового генератора для небольшого автомобиля может стать старый пропановый баллон. На внутренней стороне устройства находится бак объемом 20 или 40 литров. Выберите тонкий металл для решетки, обычные трубы отопления — для заглушек.


На решетке автомобильного газогенератора

Крышка колосника и ее арматура изготавливаются из верхней части цилиндра или стального листа. Он уплотняется асбестовым шнуром, пропитанным графитом. Фильтр грубой очистки изготавливается из старого огнетушителя или достаточно длинного куска трубы. В нижней части фильтрующего элемента расположено конусообразное сопло, через которое будет выводиться зола. Верхняя часть трубы или огнетушителя закрыта крышкой со встроенным в нее патрубком.


Газовый генератор с фильтром

Наличие охладителей, среди которых часто используются биметаллические радиаторы отопления, необходимо по двум причинам

  • Слишком горячий газ имеет низкую плотность и не может обеспечить эффективную работу двигателя;
  • Горячий газ может вызвать взрыв при контакте с нагретыми деталями двигателя.

Другим важным элементом конструкции является смеситель, который позволяет регулировать пропорцию газовоздушной смеси. Если не менять концентрацию топлива, то двигатель будет получать газ с теплотворной способностью 4,5 МДж/м3, что в 7,5 раз ниже, чем у обычного пропана. Изменяя соотношение с помощью специальной заслонки, газовоздушная смесь приводится в соответствие с обычным газом.

Установка на автомобиль

Перед установкой дровяного газогенератора необходимо выбрать подходящее место. В грузовиках установка размещается между кабиной и кузовом, в автобусах — сбоку (со стороны водителя). В легковом автомобиле возможны два варианта — установка в багажном отделении или на отдельном прицепе.

Бензогенератор в багажнике выглядит аккуратнее и не влияет на дизайн автомобиля. Но пользоваться такой установкой неудобно, да и места для перевозки груза почти нет. Независимая установка генератора на прицепе не только экономит место в багажнике, но и облегчает ремонт оборудования. Кроме того, при необходимости газогенератор на прицепе можно отсоединить, переведя машину на бензин или баллонный газ. Недостатками варианта с прицепом являются большая общая длина автомобиля, что создает проблемы с парковкой, и дополнительные расходы на приобретение прицепа.


Один из способов установки дровяного газогенератора в автомобиле

Рекомендации по установке

Вагонетка на дровах
Дровяной газовый двигатель для автомобиля может быть различных форм и размеров. К этим показателям нет особых требований. Однако следует помнить, что устройство должно быть изготовлено из металла толщиной не менее 3 мм. Каждый автомобилист сам решает, где установить конструкцию.

При выборе места необходимо учитывать не только размеры всего устройства, теплообменника и фильтров, но и длину патрубков. Важно, чтобы забор топлива происходил через верхнюю крышку. При работающем двигателе заправка происходит с минимальными выбросами газа. Если двигатель выключен, а масса все еще горит в блоке, тяжелое облако сопровождает новую порцию.

Такое устройство может быть расположено только снаружи автомобиля и всегда сзади. Это связано с тем, что конструкция должна быть легкодоступной. Чем больше планируемые расстояния без дозаправки, тем больше размеры изделия. Компоненты устройства должны быть изготовлены в соответствии с размерами резервуара.

Особенности использования бензогенератора

Бензогенератор в грузовике может быть расположен между кабиной и водительской стороной. Трубы, теплообменник и фильтрующий элемент могут быть размещены за кабиной. Точный фильтрующий элемент должен быть расположен на противоположной стороне кабины (за пассажирской дверью). Для легкого удаления конденсата под фильтрующим элементом тонкой очистки должны быть подсоединены штуцеры и дренажные клапаны.

В легковом автомобиле рекомендуется устанавливать устройство на открытом пространстве. Это можно сделать, изменив багажник, приварив прицеп и т.д. Все зависит от вкуса и фантазии владельца. Не рекомендуется устанавливать устройство в багажном отделении под крышкой, так как во время работы дым и угольная пыль будут проникать в автомобиль.

Газогенератор — это устройство, которое производит горючий газ. После прохождения последнего через очистительные фильтры и охладитель получается чистая и холодная газовая смесь. Угарный газ может заменить классический вариант топлива, обеспечивая бесперебойную работу двигателя. Бензиновые двигатели могут работать с газовым генератором без существенной потери производительности.

Газогенераторная установка своими руками: профессиональные рекомендации по сборке

При изготовлении двигателя, работающего на газе, для автомобиля или отопительной системы необходимо обратить внимание на следующие моменты:

  • Перевести на газ можно только автомобиль с карбюратором. Современные автомобили требуют изменения прошивки контроллера, иначе новое топливо не запустит его.
  • Чем мощнее двигатель, тем более эффективным должен быть бензогенератор.
  • Установка газовой системы в багажном отделении потребует дополнительного места. Рекомендуется вырезать часть шасси или установить конструкцию на прицеп.
  • Для газовой камеры потребуется сплав жаропрочной стали, например, мягкой стали толщиной не менее 4 мм.

Примечание: Пытаться увеличить диаметр камеры для увеличения количества вырабатываемого топлива не рекомендуется. Эффективность работы установки повысится незначительно, а качество обработки древесины значительно ухудшится.

Для сборки работающего газового двигателя на дровах вам понадобятся:

  • Старый газовый баллон;
  • Воздушный баллон грузовика или толстостенная труба;
  • Графитовый асбестовый канат для герметизации крышки;
  • Несколько стальных труб или радиаторов для системы фильтрации;
  • Небольшой вентилятор для розжига;
  • Листовой металл толщиной 1,5 мм.

Последовательность операций следующая:

  • Циклон сварен из куска трубы диаметром 10 см. Впускная труба должна находиться сбоку устройства, а выпускная труба — сверху бака.
  • Для охладителя необходимо выбрать змеевидную трубу или радиатор.
  • В качестве фильтра тонкой очистки хорошо подойдет бочка или кусок трубы, наполненный базальтовым волокном.

Для запуска процесса зажигания можно использовать вентилятор, полностью состоящий из металлических компонентов. Это требование обусловлено безопасной эксплуатацией устройства: только металл может выдержать контакт с раскаленной газовой смесью. Топливопровод, ведущий от генератора к карбюратору, выполнен из стальной трубы и установлен под шасси машины.

Газовый генератор своими руками: рекомендации по профессиональной установке

Следующие советы помогут вам оптимизировать работу газового генератора:

  • Размер поленьев не должен быть больше 6 см;
  • Древесина должна быть полностью высушена, чтобы часть энергии не тратилась на сушку древесины;
  • Топливо должно быть зажжено при включенной воздуходувке не менее чем за 20 минут до начала поездки.

Примечание: автомобиль с газовым двигателем теряет до 50% мощности. По этой причине не ожидайте высоких скоростей и быстрых стартов после короткой остановки.

Схема газогенератора и принцип работы

Уголь является основой всей биомассы на планете, включая древесину и различные угли. Отопительные котлы и двигатели внутреннего сгорания (ДВС) сжигают углеводороды, которые мы добываем из земли — метан, пропан и бензин. Они дорожают с каждым годом, заставляя отечественных экономистов искать новые способы использования старых изобретений. Одним из них являются дровяные газогенераторные автомобили, появившиеся в начале прошлого века.

Легковой автомобиль с бензогенератором
В первой половине 20-го века дровяные печи устанавливались на легковые и грузовые автомобили.

Идея заключается в том, что при пиролизе из древесины образуется газообразная горючая смесь, состоящая из нескольких соединений углерода:

  • монооксид углерода (CO);
  • свободный водород (H2);
  • известный метан (CH4);
  • Другие углеводородные соединения (общая формула CnHm).

Примечание. Основным горючим компонентом смеси является монооксид углерода CO, доля других веществ в списке невелика. Присутствуют и другие газы, называемые балластными, такие как азот, двуокись углерода (CO2) и водяной пар. Процентное содержание веществ в конечном продукте и его теплотворная способность приведены в таблице ниже:

Компоненты пиролизного газа - таблица
Для получения газообразного топлива используется дровяной пиролизный газогенератор (также известный как газогенератор). Это закрытая емкость с решетками, заполняемая твердым топливом через верхний бак и трубу для выхода газовой смеси вместо дымохода. Принцип работы газового камина заключается в следующем:

  1. Разжигание и сжигание ряда дров осуществляется снизу, над решетками. Ограниченное количество воздуха (35% от объема, необходимого для полного сгорания) вдувается в камеру через лазы.
  2. В зоне горения выделяется большое количество тепла, а в результате реакции кислорода с углеродом образуется углекислый газ CO2. Угарный газ и другие легковоспламеняющиеся вещества здесь находятся на низком уровне.
  3. В зоне восстановления (газификации) высокие температуры насыщают древесину углекислым газом и превращают его в легковоспламеняющееся соединение CO. Здесь разлагается водяной пар и образуется свободный водород.
  4. Раскаленные газы проходят через верхние слои топлива, высушивая древесину и заставляя ее превращаться в полукокс (сухая перегонка), в результате чего образуется больше углерода.
  5. Газовая смесь выходит из корпуса газогенератора и направляется на дальнейшую очистку для питания двигателя внутреннего сгорания или котла.

Эскиз газового генератора прямого сгорания
Функциональная схема газогенератора для прямого процесса

В качестве напоминания. Уменьшение количества углекислого газа (преобразование в CO) происходит за счет поглощения тепла, выделяемого в процессе горения. Кстати, четких границ между зонами нет, и на диаграмме они показаны условно.

Диаграмма процесса горизонтальной газификации
Принцип горизонтальной газификации — горючая газовая смесь выходит через боковой патрубок генератора
Для большей ясности мы описали получение топлива в процессе прямой газификации, когда масса топлива движется в направлении потока воздуха. Существуют и другие методы — обратный процесс (воздух нагнетается сверху вниз) и горизонтальный метод, показанный на схеме газогенератора выше. Если вы хотите подробно разобраться в теоретических моментах, предлагаем посмотреть видео ниже:











Как сделать газогенератор своими руками: особенности изготовления самодельного устройства

Газогенератор — это устройство для получения газа из угля, древесины, древесных отходов и других материалов. Получаемое топливо способно заменить традиционное углеводородное топливо — природный газ для отопления дома и бензин для автомобиля.

Основная идея использования такой установки — экономия расходов на топливо. Постоянный рост цен на бензин, пропан и метан заставляет мастеров искать альтернативные способы получения топлива.

Чтобы сделать бензогенератор своими руками, необходимо разобраться в его устройстве и принципе работы.

Мы расскажем, как происходит преобразование твердого топлива в горючий газ, о конструктивных особенностях устройства и приведем примеры самостоятельной сборки простых устройств. Чтобы сделать информацию более понятной, мы дополнили статью наглядными схемами, фотографиями и видеороликами.

Конструкция установки

Для успешной работы автомобиля на топливе или сжигания полученного топлива в котле одного газогенератора недостаточно. Дело в том, что, помимо балластных газов, бытовое топливо содержит летучие примеси и смолы, или, проще говоря, дым и копоть. Ни двигатель автомобиля, ни горелочное устройство котла не рассчитаны на такое топливо и быстро выйдут из строя. По этой причине система фильтрации была изобретена как часть газогенераторной установки, включая 3 дополнительных блока:

  • фильтр грубой очистки — циклон;
  • радиатор — охладитель;
  • фильтр тонкой очистки.

Порядок расположения этих компонентов показан на схеме технологического процесса:

Газификация автомобиля - принципиальная схема

Циклон для газогенератора представляет собой вертикальный цилиндр с двумя соплами и конусом на конце, как показано на рисунке. Поступающая в него загрязненная газовая смесь движется по кругу с высокой скоростью, при этом крупные и средние частицы золы под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам и выбрасываются через отверстие в конусе.

Очистка пиролизного газа в циклоне
Диаграмма работы циклона для очистки подаваемого газа от примесей

Чем выше температура газа, тем меньше его плотность. Это означает, что топливо на выходе газа нельзя использовать в двигателе внутреннего сгорания без предварительного охлаждения, иначе оно просто не воспламенится в цилиндрах. По этой причине в промышленных газогенераторных установках сразу после циклона строится воздушный или водяной теплообменник, а затем компрессор, нагнетающий охлажденную газовую смесь в распределительный бак.

В конце технологической цепочки находится фильтр тонкой очистки, который удаляет мелкие частицы сажи и золы из полученного топлива. Примером такого устройства является так называемый скруббер, в котором газы очищаются путем продувки через воду. Теперь, когда мы разобрались в технологии производства топлива, можно сделать собственное недорогое устройство, способное обеспечить работу двигателя внутреннего сгорания на дровах.

Установленный на автомобиле газовый генератор
Самодельный газоген, изготовленный зарубежными коллегами

Виды

Газовые генераторы можно разделить по типу сжигания топлива. Таким образом, можно выделить три типа:

  • Генераторы прямого сгорания. В данном типе конструкции воздух подается в камеру сгорания снизу через колосниковую решетку. Газоотводная труба расположена в верхней части конструкции. Эти конструкции предназначены для сжигания угля или антрацита.
  • Наклонные генераторы сгорания. В этих конструкциях воздух подается в камеру сгорания не снизу, как в первом случае, а непосредственно на уровне зоны горения. Однако газы отводятся на уровне зольника и могут быть использованы для предварительного подогрева вновь загруженного топлива.
  • Горизонтальные генераторы сгорания. В этом типе конструкции воздух также подается через специальные формы на уровне зоны горения. Газ также забирается сбоку через сопло, расположенное за специальной решеткой, на уровне зоны горения. Зона, где добывается газ, в этом случае мала. Она в основном сосредоточена между копьем и решеткой, за которой находится выход газа.

Плюсы и минусы использования газогенераторов на дровах

Среди преимуществ использования газовых генераторов следует отметить:

  • Эффективное использование древесных отходов — опилок, обрезков и стружки. Обычно такие материалы называют мусором и выбрасывают — генератор извлекает из них тепло и газ.
  • Высокий КПД газогенератора, в зависимости от способа подсчета калорий, достигает 80-95%. У бюджетных дровяных котлов этот показатель редко превышает 70%.
  • Возможность использования в местах, удаленных от крупных населенных пунктов и не имеющих доступа к газу или электричеству.
  • Экологичность установки по сравнению с жидкотопливными котлами, которые не только выбрасывают в воздух больше загрязняющих веществ, но и требуют создания специальных резервуаров для хранения топлива.

Широкому распространению дровяных газогенераторов препятствует ряд недостатков, главным из которых является большой размер агрегата. На видео ниже показано использование газового генератора для отопления слесарного цеха площадью 1200 м².

По словам автора видео (см. ниже), использование газового генератора повысило эффективность системы отопления на 33%, но он не говорит, каковы затраты на электроэнергию для вентилятора.

Кроме того, оборудование требует постоянной очистки во время работы — центрифуга, печь и охлаждающие элементы регулярно очищаются. Недостатком также является необходимость периодической замены «расходных материалов» (фильтров для газа, получаемого с помощью устройства) и использование только древесины с влажностью до 20%.

Дрова для растопки требуют места для хранения, а газ образуется только через 20-30 минут после начала горения. При использовании бензогенератора для частного дома последние два недостатка не стоит учитывать, но для автомобиля эти недостатки критичны. Регулировать температуру плиты практически невозможно, а стенки камеры сильно нагреваются, поэтому такие устройства служат меньше, чем кухни и дровяные котлы, используемые для отопления.


Стандартный автомобильный газовый генератор

Последний этап — регистрация в ГАИ

Самым важным шагом является регистрация автомобиля с газовым двигателем в ГИБДД.

Здесь желательно заранее связаться с инспекцией и уточнить пакет документов, необходимых для регистрации.

К сожалению, в странах СНГ довольно сложно легализовать автомобиль, переоборудованный под топливо. Причина — отсутствие государственных стандартов.

Такие стандарты существуют за рубежом, поэтому процесс регистрации занимает минимум времени.

Установленный на автомобиле газовый генератор

Если вам удалось без проблем зарегистрировать его в ГИБДД, поделитесь своим опытом в комментариях.

Если у кого-то есть мотоцикл с коляской, можно попробовать этот вариант.

Дровяной двигатель в мотоцикле

Где заправиться в лесу?

Древесина является основным источником энергии для энергоблоков, оснащенных газогенераторной системой. Поэтому этот тип технологии был особенно важен там, где было много древесины — в строительной отрасли, в лесной промышленности. При старых методах добычи более 30% сырья превращалось в отходы. Именно из него была получена технология газогенераторов.

Синопсис. Действующие правила строго запрещали использование ценных пород древесины.

Оборудование для сжигания древесины можно использовать как для твердых, так и для мягких пород древесины. Главным условием было то, что бревна не должны быть гнилыми. Интересно, что в 1930-х годах, во время расцвета газгена, Научно-моторный завод СССР даже провел исследование, в результате которого пришел к выводу, что наиболее подходящей древесиной являются береза, бук и дуб. Заготовкам, которые использовались в качестве первичного топлива, была придана прямоугольная форма высотой 6 см. Если использовались различные отходы сельскохозяйственного производства (солома, опилки, кедровые шишки и т.д.), то они сначала прессовались в небольшие брикеты и только потом «подавались» в машину.

Дровяные машины сегодня

Автомобили на дровах сегодня
К счастью, главное преимущество газовых автомобилей — независимость от сети бензоколонок — теперь малопригодно. Но в свете современных экологических тенденций на первый план выходит еще одно преимущество автомобилей на дровах — работа на возобновляемом топливе, без необходимости химической подготовки. Теоретические расчеты и практические испытания показывают, что двигатель, работающий на дровах, меньше вредит атмосфере своими выбросами, чем аналогичный двигатель, но работающий на бензине или дизельном топливе. Выбросы выхлопных газов очень близки к выбросам двигателей, работающих на природном газе.
И все же тема транспортных средств, работающих на дровах, утратила былую популярность. Забыть о газовых генераторах мешают в основном инженеры-энтузиасты, которые во имя экономии топлива или в качестве эксперимента переоборудуют свои личные автомобили для работы на генераторном газе. На постсоветском пространстве есть успешные примеры «газовых двигателей» на базе легковых автомобилей АЗЛК-2141 и ГАЗ-24, грузовика ГАЗ-52, микроавтобуса РАФ-2203 и др. По словам конструкторов, их творения могут проехать до 120 км со скоростью 80-90 км/ч на одном баке топлива. Машина на дровах: как это работает?
0 Например, ГАЗ-52, подаренный житомирскими инженерами на топливо в 2009 году, потребляет около 50 кг щепы на 100 км пробега. По словам конструкторов, груз пополняется каждые 75-80 км. Газогенераторная установка традиционно располагается между кабиной и кузовом. После растопки печь должна работать около 20 минут, прежде чем ГАЗ-52 сможет начать движение (в первые несколько минут генератор не обладает достаточными горючими свойствами). По расчетам разработчиков, 1 км на топливе обходится в 3-4 раза дешевле, чем на дизельном топливе или бензине.

Поделиться:
Нет комментариев
×
Рекомендуем посмотреть
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять
Политика конфиденциальности
Adblock
detector