Меню

Газовые генераторы для машины

Как работает машина на дровах и можно ли сделать самому?

Люди могут добыть разные полезные ископаемые, но многие из них продолжают жечь в топках дерево. Опилки и прочие древесные отходы хорошо использовать, если ты решил собственными руками смастерить генераторный автомобиль на дровах. Сейчас мастера успешно используют такие устройства – для них это идеальный вариант с точки зрения экономии. С сегодняшними ценами на бензин многие автомобилисты переводят свой транспорт на более дешевый вид топлива. Самым популярным вариантом считается переделка на газ, но и здесь не обошлось без трудностей. Из-за событий, связанных с нефтью и газом, цены на последний могут резко подскочить. Отсюда такая работа будет бессмысленной. Кому неизвестно, чем могут закончиться проблемы с энергоресурсами? Поэтому, если уж и переделывать авто, то выбирать «машину на дровах». Кроме того, такой способ наиболее экологичен, в сравнении с прочими альтернативными видами топлива.

Если сравнить газификацию древесины и обычное ее сжигание, то наиболее эффективен будет первый вариант, так как в нем не теряется двадцать пять процентов содержащейся энергии. Также не стоит забывать, что древесина – это возобновляемый источник энергии, чего нельзя сказать о бензине.

История появления в СССР

Расцвет газогенераторных авто пришелся на ноябрь 1941 года. Тогда создали авиабомбовый завод, где производились силовые агрегаты и трансмиссии. Инженеры крупных предприятий принялись разрабатывать автотранспорт на дровах. У советских специалистов лучше всего получались грузовые автомобили.

Так как сроки поджимали, то весной 1942 года появилось поршневое кольцо. В целом за этот год было произведено около девяти тысяч моторов. Спустя четыре года в ноябре завод принялся выпускать грузовой транспорт с газогенераторной системой. Стоит отметить, из чего последняя состояла:

  • газогенератора, который имел центробежный нагнетатель;
  • смесителя;
  • циклонного очистителя;
  • вентилятора;
  • очистительных фильтров;
  • предпускового подогревателя.

Газовый генератор располагался справа. На противоположной стороне ставили фильтры. Чтобы соединить нагнетатель с газовым генератором, использовали трубу, которая проводит воздух. Как крепеж использовались две балки. Охладитель обычно находился под платформой, а вентилятор – чуть выше подножки с левой стороны. Все это «адское авто» осуществляло переработку дров, вырабатывая энергию, которая и заставляла машину работать.

ЗиС-21А

Его считают пионером. Авто имело кабину, выполненную из дерева, и крылья с выгнутой формой. Для получения топлива жгли поленья. В то время никто не знал, сколько запросит автомобиль топлива, поэтому все эксперименты проходили в лесу, где была налажена инфраструктура. В дальнейшем стали использовать не только поленья, но и прочий отходный материал лесной промышленности. Главное – на нем не должно быть гнили. Со временем стало понятно, что лучшим материалом является дуб, ясень, бук и береза. Прежде, чем их использовать, материал проходил прессовку, чтобы получались подходящие по размеру брикеты.

Одновременно с проходящими испытаниями, на заводе производились специальные сушилки. Такое оборудование позволило получить двадцать кубометров газа, чтобы использовать топливо. Сначала могло показаться, что такое производство станет выходом из тяжелого положения, ведь страна имеет большую лесную территорию. Но не все так просто. Грузовик способен был увезти только две с половинной тонны. Да и мотор не работал на всю мощность – всего сорок пять лошадиных сил. Сложность заключалась и в том, что постоянно нужно было останавливаться, чтобы закинуть в печь новых дров и перемешать догорающие.

Однако это не заставило инженеров сдаться. Они все силы направили на модернизацию, как газогенераторных установок, так и автомобилей – начали с усиления шкворневого узла переднего моста и редуктора. После занялись внедрением гидропривода тормозов на каждое колесо. Агрегат снабдили вкладышами, которые при необходимости можно было заменить. На предпоследнем этапе прокачали транспорт с помощью центробежного вакуумного автомата. Завершающим штрихом стало перемещение бака с топливом под платформу для груза.

В 1949 году началась работа над новой моделью. Усовершенствованная система предназначалась для ЗиС-21А. Пройдя многие испытания, транспортное средство не подвело. Из минусов выделяют только среднюю скорость до сорока километра в час.

УралЗиС-352

На смену предыдущей установки пришла Г-78А, а ЗиС-21А уступил место этому авто. Благодаря трудам конструкторов, новая система стала перерабатывать, как сырую, так и гнилую древесину. Более того, стали использовать циклон, чтобы предварительно очищать газ. У старой модели такой процесс контролировался охладителем. Также автомобиль оснастили предпусковым прогревом агрегата, работающего на газе. Вес грузовика составил более трех с половиной тонн, а грузоподъемность не изменилась. В итоге УралЗиС-352Л – крайний грузовик из серии, для работы которого использовались дрова. 1956 год стал завершающем в производстве. За этот временной промежуток конструкторам удалось создать десять тысяч машин. Официальное завершение эпохи газа из древесины привело к ликвидации дефицита простого топлива.

Читайте также:  Генератор europower eps 103 de

Как функционирует устройство

Автомобиль на дровах работает по принципу газогенератора. Газовая смесь добывается с помощью специального агрегата и отправляет в ДВС. При сгорании смеси машина начинает движение. Если будешь использовать такой прибор, помни, что он занимает много места. Бортовая конструкция будет вырабатывать то количество ресурсов, которое требуется машине.

Когда газ оказывается за границами агрегата, он начинает движение по трубам, направляясь к фильтру, а затем к радиатору. В процессе движения происходит очистка, а также снижение его температурного показателя. Все примеси оседают как твердые частицы и в жидком виде на стенках. С помощью специального тройника осуществляется соединение газа с кислородом, а затем все это направляется в двигатель. Оказавшись в камере сгорания, газ приводит авто в движение.

Как сделать самому?

Сначала изготовь чертеж – он поможет сложить общую картину того, как конструкция агрегата будет выглядеть внешне.

Устройство должно состоять из:

  • бочки на сто литров;
  • стального бидона с плотной крышкой. Хорошо, если на ней будут дополнительные фиксаторы;
  • трубы со стенками толщиной пятнадцать сантиметров;
  • огнетушителя;
  • стальных листов;
  • части бытового радиатора отопления.

Пошаговый процесс изготовления:

  1. Проделай пять отверстий в верхней части трубы, к одному из которых привари кислородную трубку. Остальные служат для выхода газа.
  2. Снизу привари перфорированное нержавеющее дно – это будет колосниковая часть для углей, а внутри – металлический конус для подачи последних. После дополни конструкцию листом из металла с отверстием, размер которого равняется диаметру трубы. Он будет использоваться в качестве дна бункера.
  3. Заготовку помести в бочку и привари так, чтобы внизу остался участок для остатка минеральных примесей. Бидонное горлышко должно располагаться над бочкой. Любое отверстие последнего присоедини к камере сгорания, используя трубку, которая подает кислород.
  4. Сверху привари лист из металла, перекрывающий разницу размеров горлышка, как бочки, так и бидона.

Сделать газогенераторный автомобиль на дровах собственными руками не настолько легко, как ты мог подумать поначалу. Для проведения процедуры потребуется много, как времени, так и сил. Если ты – способный мастер, готов к экспериментам и не боишься сложностей, то это вполне реально сделать. Перед изготовлением не забудь изучить, как работает устройство и верно составить чертеж.

Источник

Как сделать газогенератор для автомобиля своими руками

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 отопительных котлах 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 (Н2);
  • всем известный метан (СН4);
  • 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 (СО2) 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:

Читайте также:  Замена ремня генератора змз 409 евро

  1. 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).
  2. В зоне горения выделяется большое количество тепла и в результате реакции кислорода с углеродом образуется углекислота СО2. Содержание угарного газа и других воспламеняющихся веществ здесь невелико.
  3. 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.
  4. Раскаленные газы, проходя через верхние слои топлива, подсушивают дерево и заставляют его превращаться в полукокс (сухая перегонка), благодаря чему выделяется больше углерода.
  5. 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.

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:

  1. 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.
  2. Чем больше мощность и рабочий объем двигателя, тем выше производительность должна быть у газогенератора. Соответственно, он вырастет в размерах.
  3. 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.
  4. Для изготовления камеры газификации, где температура превышает 1000 °С, применяйте низкоуглеродистую толстую сталь (4—5 мм).
  5. Чтобы уменьшить содержание смол в газовой смеси, делайте камеру с горловиной, как это показано на чертеже.
Читайте также:  Замена шкива генератора opel astra

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:

  1. Циклон сварите из отработавшего огнетушителя или отрезка трубы диаметром 10 см, как это изображено на чертеже. Входной патрубок приделайте сбоку, выпускной – сверху.
  2. Охладитель силового газа лучше сделать из стальных труб в виде змеевика. Есть и другие варианты: использование старых конвекторов, батарей отопления и радиаторов.
  3. 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.

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»:

Примечание. В этой же книге вы найдете массу полезной информации касательно получения газообразного топлива из различных видов древесины и угля.

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.

Источник

Adblock
detector