Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Двс на дровах: Малоизвестные моторы СССР: двигатель, работающий на дровах и шишках

Содержание

Автомобили на дровах

Автомобили на дровах

Ещё в конце 18 в. было обнаружено, что при пиролизе (т. е. разложении при нагревании без доступа воздуха) древесины или угля выделяется горючий газ. Этот газ имеет сложный состав и включает водород, метан и угарный газ. Поскольку изначально газ использовали для освещения, его называли «светильным». Однако в 1860 г. французский инженер Этьен Ленуар решил применить светильный газ в двигателе внутреннего сгорания. Он имел небольшой КПД, однако вполне успешно работал и впоследствии послужил прототипом для ДВС на жидком топливе.

Вскоре появились и первые автомобили с газогенераторными установками. Конечно, такие автомобили обладали целям рядом недостатков по сравнению с автомобилями, работавшими на бензине. Сама установка была более громоздкой, вдобавок автомобилю приходилось возить большой запас топлива. Кроме того перед началом движения приходилось разжигать топку и ждать около 10 минут прежде, чем вырабатывалось достаточное количество газа.

Зато такому автомобилю был не нужен бензин, его можно было «заправлять» разными отходами, оставшимися при заготовке и обработке древесины. А поскольку в первой половине 20 в. бензин был довольно дефицитным, газогенераторные автомобили получили широкое распространение.

Схема газогенераторной установки для автомобиля

Особенно большую популярность газогенераторные автомобили, работавшие на дровах или угле, получили в 30-е и 40-е. Таких машин в разных европейских странах насчитывалось много тысяч. В одной только Германии, которая во время войны столкнулась с острой нехваткой нефти, газогенераторами оборудовали 500 тысяч автомобилей.

Немецкий газогенераторный грузовик

Легковой автомобиль с газогенератором

Активная разработка автомобилей, работающих на дровах, велась и в Советском Союзе.

Прежде всего такие машины предназначались для работы в отдалённых районах, куда трудно было доставлять топливо и не было развитой сети заправочных станций. Зато в дровах, например, на лесозаготовках в Сибири, недостатка не было.

Советский грузовик, работавший на дровах

Производство газогенераторных автомобилей в СССР продолжалось до середины 50-х. Выпускавшиеся в это время грузовики развивали скорость до 53 км/ч и расходовали 150 кг дров на 100 км.

Во второй половине 20 в. в большинстве стран газогенераторные автомобили перестали производиться, однако в некоторых местах нашей планеты они эксплуатируются до сих пор.

Автомобиль на дровах в Северной Корее

Впрочем, и за пределами Северной Кореи сегодня есть немало энтузиастов, которые переделывают свои автомобили, устанавливая на них газогенераторные установки. Поскольку ДВС современного автомобиля может работать на горючем газе, получаемом из дров, без принципиальных переделок, при желании оборудовать его газогенераторной установкой может любой умелец в домашних условиях.

Видео — автомобиль Нива, работающий на дровах:

 

 

Автомобили на дровах — миф или реальность?

Задолго до появления бензина в качестве топлива для ДВС использовали газ! К примеру, читаем у Жюль Верна: «…он прикрутил газовый рожок…». Горел в этом осветительном приборе, конечно же, не природный, а «светильный газ», — продукт сухой перегонки твердого топлива, получавшийся в газовых генераторах. На нем же работали первые двигатели внутреннего сгорания, в ту пору еще стационарные. Правда, мобильные газогенераторы удалось создать только в период между первой и второй мировыми войнами, да и вырабатываемый ими газ по составу заметно отличался от светильного.

Но в качестве топлива вполне годился.

Сегодня аббревиатура «ГазГен» абсолютному большинству людей не говорит ровным счетом ничего. И только немногие любители истории техники знают, что существовали автомобили, у которых в качестве топлива использовались древесные чурки. А ведь было время, когда на вопрос «что такое газген?» попросту тыкали пальцем: во-он поехал! И слово это вовсе не считалось аббревиатурой. Некоторые люди почему-то убеждены, что газгены, обходившиеся чурками вместо бензина, были исключительным атрибутом советской нищеты. В действительности этот вид топлива был распространен по всему миру.


Газ используемый для этих автомобилей каждый из нас неоднократно видел. Если в костер подбросить много дров, то из него начинает идти обильный белесый дым. Это он и есть — так называемый пиролизный газ! Когда костер разгорается, дым исчезает в пламени — газ сгорает. По составу он представляет собой довольно сложную смесь, основу которой составляют окись углерода, водород, метан и водяной пар. Понятно, что в том виде, в котором светильный газ образуется в костре, он не пригоден в качестве моторного топлива, в первую очередь из-за сильной загрязненности твердыми частицами. Газогенераторная установка готовит намного более чистый и качественный продукт.
 

 

В Советском Союзе в начале двадцатых проводились конкурсные испытания газогенераторных автомобилей, а первым среди наших соотечественников установил генератор на автомобиль ленинградский профессор В. С. Наумов в 1927 г. Научный автотракторный институт (НАТИ) начал заниматься автомобильными газогенераторами в 1928 г., проводя опыты с иностранными моделями Пип и Имберт-Дитрих. 5 марта 1930 г. решением Президиума ВСНХ тракторный отдел ВИСХОМа и газогенераторная лаборатория института древесины и орглеса переводятся в НАМИ. 25 марта в институте из подотдела создается газогенераторный отдел. Разворачиваются работы по применению твердого топлива для автотракторных двигателей, ведется проектирование, постройка и испытания газогенераторных установок для речных катеров и других нужд народного хозяйства.

Первый построенный газогенератор НАТИ-1 работал на обычных дровах. В 1932 г. изготовлена установка НАТИ-3, созданная в тракторном отделе и предназначенная для моторного катера с двигателем ХТЗ или СТЗ. Тогда же появилась и первая автомобильная установка. Она была создана при поддержке общества Автодор. Установка называлась «Автодор-П» и была конструирована инженером И. Мезиным при участии активистов-автодоровцев инженера НАТИ А. Пельцера и Друяна. «Автодор-П» представляла собой газогенератор цельнометаллической конструкции с фурменной подачей воздуха по периферии топливника. Смеситель установки целиком заимствован с НАТИ-3. По типу «Автодор-П» С. Мезин спроектировал в НАТИ две установки: НАТИ-11 для ГАЗ-АА и НАТИ-10 для ЗИС-5. После испытаний в начале 1936 г. НАТИ-11 была передана для серийного производства заводу «Свет шахтера», выпускавшему до этого шахтерские лампы. 

Приобретенный в этой работе опыт позволил создать более совершенные конструкции. Он дает Вам возможность узнать об этом поподробнее. Одной из них стала установка НАТИ-Г14, созданная под руководством С.Г. Коссова. Ее серийное производство под руководством инженера НАТИ Н.Г. Юдашкина было налажено на Горьковском автозаводе для автомобиля ГАЗ-42. Он же ранее разработал и организовал производство газовой версии двигателя ГАЗ-А. В проект газогенераторной установки был внесен ряд изменений с учетом технологий ГАЗа, оборудование которого, рассчитанное на массовое производство, резко отличается от оборудования завода «Комета», где эти установки выпускались раньше. С 1939 по 1946 г. было изготовлено 33840 ГАЗ-42.

В 1936 г. была выпущена партия автомобилей ЗИС-13. Их газогенераторные установки отличались размерами и конструкцией отдельных агрегатов, их размещением на шасси и количеством секций грубых очистителей-охладителей. Так, камера сгорания изготавливалась из жаропрочной хромоникелевой стали, но никель в ту пору импортировался и был дорог. ЗИС-13 отличался 12-вольтовой электропроводкой вместо стандартных 6 В. Повышенное напряжение потребовалось в связи с увеличением мощности стартера из-за большей степени сжатия газового двигателя и наличия мощной воздуходувки.

В конце 1938 г. стали выпускаться газогенераторные машины ЗИС-21.

Схема газогенератора проста. Загруженное в газогенератор топливо поджигается через воздушный клапан при помощи факела. Воздух, необходимый для газификации,  через фурменные отверстия, благодаря разрежению, создаваемому всасывающим действием двигателя попадает в камеру. Причем его количество должно быть недостаточно для полного сгорания топлива. Углерод топлива соединяется с кислородом воздуха, образуя углекислый газ (СО2) и окись углерода (СО). Далее они попадают в зону восстановления, где проходит через слой раскаленного угля, лежащего на колосниковой решетке. В результате негорючий СО2 превращается в горючий СО. Входящий в состав топлива водород частично соединяется с кислородом, образуя воду, которая присоединяется к влаге топлива, а остальной выделяется в чистом виде.

 Под влиянием высоких температур в камере газификации часть влаги соединяется с углеродом, образуя окись углерода и водород. Окись углерода вместе с ранее образованной и полученной в результате восстановления углекислого газа переходит в состав генераторного газа.

Водород же, полученный в результате разложения воды, суммируется со свободным водородом, причем часть этого водорода переходит в состав генераторного газа, а другая часть вступает в химическую реакцию с углеродом топлива, образуя метан. Теоретически весь кислород воздуха должен израсходоваться при газификации, однако в действительности часть его сохраняется и переходит в состав генераторного газа. Вода, не разложившаяся при газификации, переходит в генераторный газ в виде пара.

В слое топлива, находящегося непосредственно над зоной горения, происходит процесс сухой перегонки топлива, т. е. нагрев без доступа воздуха. Продуктами сухой перегонки являются древесный уголь или кокс, а также летучие вещества, смолы и влага, выходящие в газо- и парообразном состоянии. Все продукты сухой перегонки в описанном типе генератора целиком проходят через зону горения и восстановления, где подвергаются процессам газификации, несколько более сложным, чем описано, но дающим те же основные продукты.

Над зоной сухой перегонки находится зона подсушки, где происходит высыхание топлива. При выходе из генератора газ имеет высокую температуру и засорен золой и частицами угля. В таком виде он не может использоваться в двигателе и перед поступлением в цилиндры должен быть очищен и охлажден.

Топливом для газогенераторов могут служить дрова, торф, бурый каменный и древесный уголь, антрацит, брикеты из растительных отходов и т. п. Все топлива разделяются на два класса: битуминозные, или с высоким содержанием смол и летучих соединений (дрова, торф, бурый уголь, брикеты из соломы и др.), и небитуминозные (древесный уголь, каменноугольный кокс, антрацит и др.). Двигатель внутреннего сгорания может работать только на безсмольном газе, но все легкодоступные топлива — дрова, торф, бурый уголь образуют смолы, к тому же каждое топливо имеет свои особенности. Все это ставит перед конструкторами трудноразрешимые задачи при кажущейся простоте и доступности процесса.

По удобству пользования и другим эксплуатационным параметрам древесина является одним из самых заманчивых видов топлива, причем наиболее подходят твердые породы — дуб, бук, береза и др. , обеспечивающие получение наиболее прочного древесного угля. Применение мягких пород менее желательно, поскольку они дают большее количество твердых частиц, забивающих агрегаты очистки и проходы для газа. На процесс образования газа сильно влияют размеры и влажность древесных чурок. 
Свежесрубленное дерево не годится в качестве газогенераторного топлива из-за высокой влажности. Поэтому древесину предварительно сушат. Естественная сушка на открытом воздухе идет очень медленно, и лишь через полтора-два года влажность снижается до 15 — 20%, приемлемых для газификации. Газогенераторная установка НАМИ-Г78 позволяла использовать чурки с повышенной до 40% влажностью, для чего на двигатель автомобиля устанавливалась специальная воздуходувка. Мощность двигателя при этом снижалась с 46 до 36 л. с.
Торф по свойствам наиболее близок к древесине, но имеет большую зольность, менее прочен и легче. Малозольный торф может использоваться в газогенераторах, предназначенных для работы на древесных чурках. Торф с более высоким образованием золы, как и бурый уголь, требуют особой конструкции камеры сгорания. Кроме этого, высокая зольность обуславливает постепенное снижение мощности двигателя в процессе работы. Газ, получаемый из торфа и бурого угля, содержит также повышенное количество смолы, что нужно иметь в виду при обслуживании установки и двигателя. Весьма нежелательной примесью к бурому углю является сера, которая попадает в газ. В результате ее взаимодействия с конденсатом образуется серная кислота, разрушающая металлические детали установки и двигателя.

Обычно древесный уголь употреблялся только для розжига основного топлива в газогенераторе при первоначальном пуске. Он является очень хорошим топливом, но его использование в обычных установках недопустимо, так как возникают перегрев газогенератора и прогары. Для него НАТИ разработал установки Г21 и Г23, для ГАЗ-43 и ЗИС-31 соответственно. 

Эти установки проще и легче работающих на чурках — масса НАТИ-Г21 составляла 250 кг, а НАТИ-Г23 — 310 кг. Они расходовали примерно в полтора раза меньше по массе топлива, их розжиг происходил за 3 — 4 мин. Однако очистку их газогенераторов, а также очистителя-охладителя приходилось делать через каждые 250 км пробега, в то время как у древесно-чурочных газогенераторов через каждые 1000 км. В марте 1939 г. Советское правительство поставило перед машиностроителями задачу: «Перевести на газогенератор все машины на лесозаготовках, а также значительную часть тракторного парка сельского хозяйства и автомобильного парка».

 Военные операции съедали основную массу производимого в стране топлива. Только в боевых действиях против Финляндии было задействовано около 100 тыс. автомобилей. Тем временем по выпуску грузовиков и мощных гусеничных тракторов СССР вышел на первое место в Европе.

 Экономику страны постоянно лихорадило, топлива для автотранспорта катастрофически не хватало. Война лишь довела ситуацию до логического конца. В военные годы ЗИС-21 и ГАЗ-42 эксплуатировались не только в тылу, но и на фронтах. В частности, половина транспортных автомобилей блокадного Ленинграда, Ленинградского фронта и Краснознаменного Балтийского флота была оснащена газогенераторными установками. 

Для установки на обычные грузовики были разработаны установки НАТИ-Г69 для ЗИС-5 и НАТИ-Г59 для ГАЗ-АА. К концу войны в СССР эксплуатировалось 200 тыс. газогенераторных автомобилей, тракторов, передвижных электростанций, катеров, мотовозов и других установок. Во время Второй мировой войны газогенераторные автомобили получили также распространение в Германии, Франции, Великобритании, Швеции, Финляндии, Китае, Японии, Австралии, Индии.

Эксплуатация газогенераторных машин осложнялась нехваткой кондиционного топлива из-за отсутствии достаточного количества топливозаготовительных баз, хотя решение об их строительстве было принято еще до войны. Вдобавок они нередко поставляли чурки повышенной влажности, что вело к выходу из строя дорогостоящего газогенераторного оборудования.
После войны Уральский автомобильный завод в 1946 — 1952 гг. выпускал модернизированный УралЗИС-21А, а с 1952 г. УралЗИС-352 с установкой НАМИ-Г78. С 1953 г. Минский тракторный завод выпускал трелевочный трактор КТ-352Т. Это были последние серийные машины на газогенераторах.

В наши дни «кулибины» разных стран в ощущении резкого удорожания традиционного бензина вновь обратились к идеям и разработкам прошлого.

 Учитывая стоимость дров и цену на товарный древесный уголь высказываются вполне заманчивые бизнес предложения, как например:

 «Покупаем дрова, заправляем ими газогенератор в своем авто, ездим куда хотим пока выделяется газ, потом вынимаем готовый древесный уголь (вместо него закладываем новые дрова) и этот уголь продаем!

Причем продаем уголь значительно дороже, чем покупали дрова.» Вот это бизнес!?

Современные технологии брикетирования отходов позволяют унифицировать «деревянное» топливо. Благодаря этому мы можем делать брикеты (гранулы, пелеты) любого размера и практически из любого органического сырья — солома, лузга подсолнечника, стебли кукурузы и т. д. На выходе же получаем движущийся транспорт с параллельным изготовлением высококачественного древесного угля!

Помните эпохальный фантастический фильм — «Назад в будущее» с незабываем автомобилем DeLorean в качестве машины времени? Как же эта газогенераторная установка напоминает работу ядерного «флуксуатора» на банановых шкурках и других отходах!

Как знать? Возможно не так далеко и это «будущее»!

Автомобиль на дровах — Журнал «АВТОТРАК»

Походит на шутку, но если послушать рассказы отца, дяди или знакомого, работавшего на лесоповалах в сибирской тайге, то становится понятно, что в каждой шутке есть только доля шутки. Не стоит думать, что такой вид транспорта – пережиток прошлого, такие транспортные средства используются и по сей день. Можно попробовать разобраться, как они устроены. Оговорка: автомобиль на дровах – это не синоним паровоза, который ездит по дорогам, а не по рельсам. Вот о паровозах можно говорить, что это пережиток – смысла в таком трудоемком, трудозатратном и дорогом виде транспорта в наше время точно нет. Если говорить о сегодняшнем дне, то автомобиль на дровах — это транспорт с двигателем внутреннего сгорания и мотором, которые сжигают топливо внутри. Естественно, идея закинуть дрова вместо бензина или дизеля кажется странной, но это и не требуется. Разговор идет о переработке топлива, т.е. древесины в газ высокой горючести и подачи его вместо этого самого топлива. Обычный двигатель в таких автомобилях на дровах работает на газе, который можно перерабатывать не только из древесины, но и органических брикетов, угля. Плюсы этого транспорта – он может ездить и на классическом бензине.

Механизм установки

Этот газ – генераторный, он является смесью по большей части окиси углерода и водорода, получается он путем сжигания толстого плотного слоя древесины в условиях малого количества кислорода. По аналогичной схеме создан обычный газогенератор в автомобилях, изначально несложный, но громоздкий из-за добавленных систем.

В газогенераторной установке сгенерированный газ также охлаждается, чистится и смешивается с кислородом, так что включает кроме самого механизма генератора еще и фильтры очистки, охладители, вентиляторы и трубопроводы.


Обычный газогенератор выглядит как вытянутый цилиндр, который почти полностью заполняется древесиной, торфом, углем или пеллетами. В нижней его части создаются необходимые условия для выделения компонентов смеси – высокая температура до 1500 градусов, только такие условия подходят для выделения окисей углерода и водорода. После этого выделенные газы проходят через охладитель для уменьшения удельной калорийности топлива. Как правило, эту значительную часть механизма размещают под кузовом автомобиля. Далее по ходу движения газа находится очищающий фильтр, избавляющий смесь от ненужных добавлений. Позже в смесителе газ смешивается с кислородом и уже готовая смесь идет в камеру двигателя. Данная схема «создания» топлива прямо по ходу движения весьма громоздка, тем не менее имела смысл: из-за наличия собственного, часто бесплатного, топлива, такие автомобили позволяли себе иметь даже производства, находящиеся за тысячи километров от баз снабжения. Этот плюс долго не получалось перебить многочисленным минусам газогенераторных установок на транспорте:

·      Маленький пробег за одну заправку

·      Низкая грузоподъемность

·      Уменьшение полезного пространства кузова

·      Неудобный процесс заправки

·      Дополнительный объем сервисных и ремонтных работ

·      Длительный (до 15 минут) запуск

·      Низкая мощность

Варианты топлива

Обычно в качестве «питания» для автомобилей на дровах использовалась древесина. Проще всего ее найти на предприятиях вроде лесозаготовительного, мебельного, строительной сферы. Ранее на отходы в таких сферах уходили до трети всей древесины, так что переработать эти остатки вместо топлива было разумным решением. Несмотря на то что использование «производственной» древесины в таких целях было категорически запрещено правилами эксплуатации таких установок. В таком качестве для газогенераторных машин подходили и твердые, и мягкие породы. Главное, чтобы не было подгнивших частей на чурках. В тридцатые годы XX века ученые СССР проводили множество исследований, благодаря которым сделали вывод, что лучшим топливом будет дубовая, ясеневая, березовая древесина, а также бук. Как правило, на топливо шли чурки прямоугольной или квадратной формы толщиной около пяти сантиметров. Не оставляли без внимания и мелкие отходы: солому, опилки, кору деревьев, шишки – их спрессовывали в брикеты и также использовали.

Святая простота

Что касается минусов так называемых «газгенов», о которых упоминалось выше, то одним из основных был маленький пробег на одной заправке – не больше восьмидесяти километров, а если учесть, что руководство по эксплуатации таких автомобилей рекомендует «подкрепляться», когда остается чуть меньше половины бака, то пробег за заправку сокращается почти вдвое и составляет не более пятидесяти километров. За счет большой тяжести газогенераторной установки – около нескольких сотен килограмм, и меньшей, по сравнению с бензиновыми двигателями, мощности, тяговые характеристики автомобилей на дровах были ниже. Для их улучшения, особенно касаемо грузовых машин, трансмиссию повышали. Скорость снижалась, но эта характеристика для автомобилей, эксплуатируемых в отдаленных пустынных районах, не была первичной. Большим минусом являлось то, что из-за значительного веса газогенераторной установки появилась необходимость дополнительно усилять и модернизировать подвеску. Также в зависимости от веса и местонахождения установки иногда приходилось переоборудовать автомобили: двигать платформу, заменять ее подходящей по размеру и весу, уменьшать кабину, убирать багажник, а иногда даже менять выхлопную систему отработавших газов.

Популярность газогенераторов

В первой половине XX-го века автомобили на дровах были на подъеме, особенно в 30-40-х годах. Для стран, которые нуждались в автомобильном транспорте и не нуждались в топливе для него, началась активная разработка такого транспорта, преимущественно в СССР и Германии. Инженеры больших производств и специалисты научных институтов весьма преуспели в этой задаче, особенно у нас. Начиная с середины 40-х годов и до 50-х на разных производствах, подконтрольных Министерству леспрома и ГУЛАГу, ГАЗы (известные «полуторки») и ЗИСы («трехтонки») массово модернизировались для езды на газогенераторных установках. О популярности их в то время говорит и то, что некоторые версии известных грузовых машин выпускались с газогенераторами самими производителями. Если вспомнить статистику, то историки говорят о почти 35 тысячах таких автомобилей на базе ГАЗ-42, на основе ЗИС-13 и ЗИС-21 только в столице выпущено более 16 тысяч штук.

НПЗ вожу с собой

За это время (до начала войны) инженерами СССР было разработано несколько сотен разных моделей автомобилей с этими установками, десяток из них выпускался массово. Когда началась война, некоторые из моделей были упрощены с целью возможности «местного» выпуска, так как их создавали в мастерских при условии отсутствия сложного спецоборудования. В глубинках сибирской глуши грузовые автомобили, приспособленные к езде на дровах, можно было встретить и во второй половине XX-го века – даже в 70-х годах.

В Германии во время войны практически отсутствовал бензин или дизель. Два мировых автомобильных концерна: Фольксваген и Мерседес получили задачу создать версии своих легковых автомобилей с газогенераторами, обе компании выполнили ее. В серийное производство были пущены Фольксваген Жук и Мерседес-Бенц 230, причем в серийных версиях это громоздкое оборудование не выходило за размеры легковой машины. А в Фольксвагене даже создали опытную версию армейского Фольксвагена на дровах, известного как «кюбельваген».

В тайге заправок нет

Современные газогенераторные установки

Сейчас с активным распространением сетей автозаправочных станций, огромный плюс газогенераторов в автомобилях – автономность, уже неактуален. Но в XXI веке стали особую популярность приобретать «экологические» виды транспорта, например, велосипеды. Они не загрязняют окружающую среду, полезны для физического здоровья, да и совсем недорого стоят. Если говорить об автомобилях с газогенераторными установками, то их преимуществом является возможность работать на перерабатываемом топливе, без необходимости его предварительной химобработки, без растраты средств и на производство этого самого топлива. Если сравнивать вред для окружающей среды от автомобилей, которые ездят на дизеле и бензине, и газогенераторных автомобилей, то преимущество определенно за последними. Загрязнение от таких двигателей можно сравнить с двигателями, работающими на природном газе. Несмотря на очевидные «экологические» преимущества, машины с такими установками уже не вернут свою прошлую востребованность. В основном об их существовании напоминают энтузиасты, которые модернизируют своих личные автомобили для работы на таком газе, удачных вариантов таких автомобилей можно вспомнить немного: «газгены» на основе ГАЗ-24, ГАЗ-52, РАФ-2203. Если верить их создателям, то они могут пробежать на одной подзаправке древесиной более 100 километров, набирая скорость 90 км/ч. «Газгенный» ГАЗ-52, переоборудованный специалистами из Житомира в 2009 году, тратит 50 кг древесины на 100 километров пути. «Дозаправка» желательна каждые 80 километров. Обычно установку размещают посередине между кузовом и кабиной водителя. С момента начала топки до начала движения может пройти 20 минут, ведь в первое время газ, который вырабатывается, не имеет необходимой горючести. По словам инженеров, километр на дровах в несколько раз дешевле километра на бензине или дизеле.


Но не во всех странах мира окончательно забыли об этом виде топлива – Северная Корея активно использует автомобили с газогенераторными установками. Эта страна настолько изолирована от внешнего мира, что недостаток топлива — вполне логичное последствие. В их случае дрова пришлись как нельзя кстати. Возможно, из-за отсутствия связи с внешним миром, бензиновые двигатели внутреннего сгорания будут там в новинку.


«Мне на дачу, подкиньте дубовых, пожалуйста!»

Газогенератор плюсы и минусы

Газогенератор плюсы и минусы

Еще перед самым началом Первой мировой войны во Франции, Германии, Италии начались работы по использованию твердого топлива для ДВС, как альтернативного топлива для жидкого углеводородного. Ещё в 14 году, несмотря на начало войны, а, возможно именно благодаря ей, во Франции не обладающей запасами нефти был проведен первый в истории 100-километровый пробег газогенераторного грузового маломощного автомобиля.

В промежутке между двумя мировыми войнами разработку и внедрение в транспорт газогенераторных моторов в Западной Европе осуществляли такие фирмы, как «Берлие», «Рено», «Имберт», «Виско».

В 1923 годы такие работы начались и в Советском союзе — была создана газогенераторная установка для автомобиля Фиат. Газогенераторы были альтернативой для бензиновых ДВС. Они работали на так называемом местном топливе — торфе, дровах, топливных брикетах тырсы, обрезках веток и т.д. В довоенные годы в СССР газогенераторные установки получили широкое распространение. На них планировалось перевести все автомобили, тракторы и тягачи, работающие на лесозаготовках, а также значительную часть тракторного и автомобильного парка в сельском хозяйстве страны.

Наибольшее распространение газогенераторы получили в годы Второй мировой войны в гитлеровской Германии, которая, испытывала жестокий дефицит нефти, особенно после потери румынских месторождений.

А в Советском Союзе вопросами перевода двигателей на газ, получаемый из твердого топлива, занимался целый ряд НИИ. Энергетический институт АН СССР и Центральный научно-исследовательский дизельный институт. Такие работы велись и в Украине — в Институте энергетики АН УССР. Был создан целый ряд достаточно надежных и высокопродуктивных газогенераторных установок, некоторые из которых даже были запущены в серийное производство.

Однако вскоре после Второй мировой войны исследования в этом направлении в Западной Европе начали сворачиваться. Именно тогда на энергетический рынок Старого света пали поступать крупные партии нефти, сначала из Соединенных Штатов, а потом и с Ближнего Востока. Стоившая копейки нефть и продукты ее переработки были более экономичными и технологичными, чем твердое топливо. Вслед за Западной Европой программы по производству и использованию газогенераторов свернул и Советский Союз. Это произошло в 1957 году по указанию Никиты Хрущева. Именно в те годы в дополнение к бакинской нефти были открыты и освоены крупные месторождения в Поволжье. И на Востоке, и на Западе ставка была сделана на нефть и газ, которые в то время были очень дешевы, а запасы их казались беспредельными.

Но время показало, что безжалостная эксплуатация природных ресурсов – не может пройти безнаказанно для человечества. Если их добывать в прежних темпах, то использование уже исчисляется не сотнями лет, а десятилетиями…

Именно поэтому, на основе последних достижений мировой науки в соответствующей отрасли, с учетом сегодняшних экологических требований, для применения с современными мощными механизмами, был в Украине создан группой ученых, конструкторов и технологов Института газа НАН Украины совместно с техническими специалистами частной фирмы автономный генератор топлива (далее – «АГТ»).

Генераторный газ образуется в результате неполного сгорания твердого топлива (древесных чурок, торфа, угля и т.п.) при ограниченном доступе воздуха. (28-35% от полного количества для сгорания топлива), таким образом, газогенераторы обеспечивают получение горючего газа (смесь СО, СН4, Н2 и других компонентов из любого твердого топлива влажностью до 50 % (торфа, угля, дров, сельскохозяйственных и бытовых отходов). Проще говоря, газогенераторы могут работать за счет сжигания всего, что горит. Одновременно, он может выполнять функции утилизатора мусора. Его можно устанавливать на различных типах электростанций, насосных станциях, он способен приводить в движение двигатели внутреннего сгорания любых типов: карбюраторные, инжекторные, дизельные.

Газогенератор, охладитель и фильтр-очиститель монтируются непосредственно на автомобиле. Для подключения газогенератора к автомобилю в случае если двигатель бензиновый, необходимо только подключить шланг гибкой подводки от газогенератора к воздухозаборнику двигателя.

При неработающем двигателе газогенератор находится в рабочем состоянии до 6 часов. После запуска двигателя он выходит на полную производительность за несколько минут. После простоя 6 -8 часов неработающий газогенератор необходимо вновь разжечь.

Из-за меньшей теплотворной способности газа, по сравнению с нефтепродуктами, наблюдается значительная потеря мощности двигателя в пределах от 5% до 15%, но эта потеря может компенсироваться включением вентилятора наддува в котёл газогенератора. КПД двигателя внутреннего сгорания использующего генераторный газ выше, чем того же двигателя использующего углеводородное топливо.

Расход твердого топлива в 2-3 раза больший (по весу), чем жидких нефтепродуктов в зависимости от вида топлива. При использовании газогенератора с двигателем внутреннего сгорания ДВС эквивалент 1 литра бензина обходится от 5 до 15 центов.

Также, возможно размещение газогенераторной установки на прицепе совместно с электрогенераторной установкой. при этом получается уже готовая к эксплуатации комбинация газогенератора и электростанции и при необходимости транспортировки электростанции возможность запитать от газогенератора двигатель автомобиля, осуществляющего транспортировку.

Экоток, по материалам: avtogaz.land.ru

Russian portal about alternative energy and eco technology

 

Газогенераторные пиролизные установки на дровах в автомобилях ДВС.

Во Вторую мировую войну практически весь моторизованный транспорт континентальной Европы был приспособлен для использования дров в качестве горючего.

Автомобили на древесном газе или иначе – газогенераторные, выглядят не очень элегантно, но на удивление эффективны и являются экологической альтернативой своим бензиновым родственникам, а по своим техническим характеристикам вполне сравнимы с электромобилями.

Рост цен на топливо вызвал возрождение интереса к этой почти забытой технологии, и сегодня десятки «дровомобилей», сделанных умельцами, колесят по миру.

Органический материал превращается в горючий газ при температуре 1400°C; впервые технология газификации древесины была применена в 1870-ых для получения газа для уличных фонарей и приготовления пищи.

В 1920 году немецкий инженер Георг Имберт (Жорж Эмбер | Georges Imbert ) разработал газогенератор для использования на транспорте. В его генераторе полученные газы перед поступлением в камеру сгорания двигателя очищались и обезвоживались. В 1931 году началось массовое производство генераторов Имберта. В конце тридцатых эксплуатировалось около 9 000 автомобилей, оснащённых газогенераторами, в основном в Европе.

Во Вторую мировую войну, как результат введения жёсткого нормирования ископаемого топлива, «дровомобили» стали обычным явлением во многих европейских странах. В одной только Германии к концу войны насчитывалось около 500 000 газогенераторных автомобилей. И не только личные легковые авто, но и грузовики, автобусы, тракторы, мотоциклы, катера и поезда оснащались блоками газификации древесины. Некоторые танки так же были снабжены генераторами древесного газа, но всё же для военных целей немцы предпочитали использовать жидкое синтетическое топливо.

В 1942 году (когда технология ещё не достигла пика применения), насчитывалось около 73 000 газогенераторных автомобилей в Швеции, 65 000 — во Франции , 10 000 — в Дании, почти 8 000 — в Швейцарии. В Финляндии в 1944 году было 43 000 единиц транспорта, оснащенного газогенераторными установками, из них: 30 000 — автобусы и грузовики, 7 000 – личный автотранспорт, 4 000 — тракторы и 600 – катера и лодки. «Дровомобили» были так же в Америке, в Азии и в Австралии. В общей сложности, во время войны, более одного миллиона автомобилей было оснащено блоками газификации древесины.

С послевоенной доступностью бензина, интерес к технологии был почти мгновенно потерян. К началу 1950-х годов в Западной Германии осталось примерно 20 000 «дровомобилей».

Рост цен на топливо привёл к возобновлению интереса к дровам как альтернативе традиционному автомобильному горючему. Десятки механиков-любителей по всему миру начали оснащать свои автомобили газогенераторами, причём большая часть этих современных «дровомобилей» собирается скандинавами.

В 1957 году правительство Швеции создало исследовательскую программу подготовки быстрого оснащения автомобилей генераторами древесного газа на случай внезапной нехватки нефти. Швеция не имеет запасов нефти, но имеет обширные леса, которые можно использовать в качестве топлива. Целью данного исследования была разработка улучшенной, стандартизированной установки, адаптированной для использования на всех видах транспорта.

Эти исследования, поддержанные автопроизводителем «Вольво», привели к накоплению больших теоретических знаний и практического опыта работы с автотранспортом и тракторами; пробег транспорта оснащённого экспериментальными установками газификации составил более 100 000 километров. Результаты были суммированы в документе ФАО от 1986 года, в котором также были проанализированы аналогичные эксперименты в других странах. Шведские и, в частности, финские механики-любители использовали эти данные для дальнейшего развития технологии.

Генератор древесного газа внешне выглядит как большой водонагреватель, он может быть размещён на прицепе, в багажнике, в кузове или на платформе в передней или задней части автомобиля (наиболее популярный вариант в Европе). Во времена Второй мировой войны, некоторые автомобили были оснащены встроенными газогенераторами.

Топливом в основном служат дрова или древесная щепа. Уголь тоже может быть использован, но при этом теряется до 50% энергии, содержащейся в исходной биомассе. С другой стороны, древесный уголь обладает лучшей энергоёмкостью, а значит и время пробега автомобиля до следующей закладки топлива — увеличивается. В принципе, любой органический материал может быть использован. В сороковых годах использовались и уголь, и торф, но всё же древесина оставалась основным видом топлива.

Автомобиль построенный в Голландии Ёханом в 2008 году – одна из успешных моделей, работающая на древесном газе. В то время как многие современные автомобили с установками газификации, кажется, прямиком прибыли из Мэд Макса, «Вольво 240» голландца оснащена современно-выглядящей системой, изготовленной из нержавеющей стали.

Ёхан твёрдо верит в перспективность использования генераторов древесного газа; прежде всего для стационарных целей, таких как отопление, выработка электроэнергии или даже производства пластмасс. «Вольво» же предназначен для демонстрации возможностей технологии. Тем не менее, автомобили, работающие на древесном газе, — это транспорт для идеалистов и на время кризиса.

Поставил самодельный газогенератор на свой УАЗ и перевел автомобиль на дрова полностью отказавшись от бензина | Записки юриста

Всем здравствуйте! Может ли автомобиль с двигателем внутреннего сгорания ездить на дровах? Оказывается может, если поставить специальную установку которая будет вырабатывать из дерева горючий газ. Ведь дерева у нас в стране ну просто завались и стоит оно по крайней мере гораздо меньше бензина.

Газогенератор, установленный на автомобиль

Газогенератор, установленный на автомобиль

Данная технология известна еще с конца 19-ого века. Я не химик, но в самом общем виде процесс происходит следующим способом — полностью сгорая из топлива образуется углекислый газ (CO2), который проходит через угли и отдает молекулу кислорода, превращаясь в CO (угарный газ), который и используется в качестве топлива. Еще раз говорю, я не химик и здесь мог ошибиться.

В результате сгорания дерева образуется газовая смесь из водорода, углекислого газа, азота, оксида углерода (он же угарный газ), которая вполне нормально горит в двигателе обычного автомобиля.

Сергей из Бреста решил проверить, действительно ли можно полностью отказаться от бензина и перевести двигатель на угарный газ. За основу был взят старенький УАЗ, и работа пошла. А для большего погружения в процесс конструктор не стал покупать готовую установку (да, такие продаются), а подготовив нужную литературу, решил сам изготовить опытный образец. Готовой схемы нигде не нашлось и Сергею самому пришлось изобретать и высчитывать все необходимые параметры.

Схема газогенератора, опубликованная в интернете

Схема газогенератора, опубликованная в интернете

Как сказал сам изобретатель «создать самому газогенератор по имеющимся чертежам — все равно, что собрать карбюратор». В качестве материалов использовалось все, что попадалось под руку и весь процесс занял год. Но работа была проведена вполне успешная и автомобиль поехал.

В качестве топлива используется любой дерево. Можно сухое, можно влажное. Средний расход, как говорит конструктор составляет порядка 20 кг дерева на 100 км. Да и подкидывать постоянно не надо — загрузил топливо в начале пути и едешь себе. А если заехал в лес — можно спокойно ехать на шишках.

Перед началом движения надо немного подождать (5-10 минут) для того чтобы дрова начали тлеть и газ стал поступать в двигатель. И все, можно начинать движение — автомобиль на таком топливе спокойно разгоняется до 70 км/ч.

УАЗ на дороге

УАЗ на дороге

Помимо самого газогенератора система оснащена фильтром, который очищает газовую смесь, перед поступлением в двигатель. Сам фильтр довольно прост — колба, наполненная опилками, через которую проходит газовая смесь. Смолы оседают на опилках и дальше в цилиндры уже поступает очищенное топливо.

Конечно, я не знаю на сколько легально такое переоборудование авто и можно ли его будет зарегистрировать в ГАИ, но для деревни и езды по лесу вполне годное изобретение.

Если вам понравилась статья ставьте большой палец вверх и подписывайтесь на канал. Вам не сложно, а автору приятно)

Автомобиль на дровах: как он работает?

Это похоже на анекдот. Но тем, кто работал на лесоповале в тайге в 30-х, было не до смеха. Нет бензина — ехали на дровах. Да и по сей день эта технология используется. Как устроены такие авто? Разбираем в деталях.
Оговоримся сразу: если автомобиль ездит на дровах, это не значит, что он — паровоз без рельсов. Низкий КПД паровой машины с ее отдельной топкой, котлом и цилиндрами двойного-тройного расширения оставил паровые автомобили в числе забытой экзотики. А сегодня мы поговорим о «дровяном» транспорте с привычными нам ДВС, моторами, сжигающими топливо внутри себя.

Разумеется, затолкать дрова (или нечто подобное) в карбюратор вместо бензина пока еще никому не удавалось, а вот идея прямо на борту авто получать из древесины горючий газ и подавать его в цилиндры как топливо прижилась на долгие годы. Речь идет о газогенераторных автомобилях, машинах, чей классический ДВС работает на генераторном газе, который получают из древесины, органических брикетов, или угля. От привычного жидкого топлива, кстати, такие машины тоже не отказываются — они способны работать и на бензине.

Святая простота


Генераторный газ — это смесь газов, состоящая в основном из окиси углерода СО и водорода Н2. Получить такой газ можно, сжигая размещенную толстым слоем древесину в условиях ограниченного количества воздуха. На этом несложном принципе работает и автомобильный газогенератор, простой по сути агрегат, но громоздкий и конструктивно осложненный дополнительными системами.

Также, помимо собственно производства генераторного газа, автомобильная газогенераторная установка охлаждает его, очищает и смешивает с воздухом. Соответственно, конструктивно классическая установка включает в себя сам газогенератор, фильтры грубой и тонкой очистки, охладители, электровентилятор для ускорения процесса розжига и трубопроводы.

НПЗ вожу с собой


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

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.


Для сохранения тяговых характеристик, в особенности это касалось грузовиков, при снизившейся мощности двигателя передаточные числа трансмиссии делали более высокими. Скорость движения падала, но для автомобилей, использующихся в лесной глуши и прочих пустынных и отдаленных районах это не имело решающего значения. Чтобы компенсировать изменившуюся из-за тяжелого газогенератора развесовку, в некоторых машинах усиливали подвеску.

Помимо того, из-за громоздкости «газового» оборудования отчасти приходилось перекомпоновывать автомобиль: менять, сдвигать грузовую платформу или урезать кабину грузовика, отказываться от багажника, переносить выхлопную систему.

Золотая эра «газгена» в СССР и за границей


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

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»).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.


К примеру, переведенный житомирскими инженерами в 2009 году на дрова ГАЗ-52 расходует около 50 кг древесных чурок на 100 км пробега. По словам конструкторов, подкидывать дровишки нужно каждые 75-80 км. Газогенераторная установка традиционно для грузовиков расположилась между кабиной и кузовом. После розжига топки должно пройти около 20 минут, прежде чем ГАЗ-52 сможет начинать движение (в первые минуты работы генератора выработанный им газ не имеет нужных горючих свойств). По расчетам разработчиков, 1 км на дровах обходится в 3-4 раза дешевле, чем на дизельном топливе или бензине.

Как вам такая заправка лет через ннадцать? Ресурс возобновляемый, так что нет ничего невозможного…

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.

Дубовых, пожалуйста, до полного.

Ссылка.

Дровяные газовые автомобили: дрова в топливный бак

————————————————— ————————————————— ——————————————-

————————————————— ————————————————— ——————————————-

Газификация древесины представляет собой процесс, при котором органический материал превращается в горючий газ под воздействием тепла, температура процесса достигает 1400 °C (2550 °F). Первое использование газификации древесины относится к 1870-м годам, когда она использовалась в качестве предшественника природного газа для уличного освещения и приготовления пищи.

В 1920-х годах немецкий инженер Жорж Имберт разработал генератор древесного газа для мобильного использования. Газы были очищены и высушены, а затем поданы в двигатель внутреннего сгорания автомобиля, который почти не нуждается в адаптации. Генератор Имберта производился серийно с 1931 года. В конце 1930-х годов в эксплуатации находилось около 9000 автомобилей, работающих на древесном топливе, почти исключительно в Европе.

Вторая мировая война

Технология стала обычным явлением во многих европейских странах во время Второй мировой войны вследствие нормирования ископаемого топлива. Только в Германии к концу войны в эксплуатации находилось около 500 000 автомобилей, работающих на газовом топливе.

Создана сеть из примерно 3000 «АЗС», где водители могли запастись дровами. Установкой для газификации древесины оснащались не только частные автомобили, но и грузовые автомобили, автобусы, тракторы, мотоциклы, корабли и поезда.Некоторые танки также работали на древесном газе, но для использования в военных целях немцы предпочли производство жидкого синтетического топлива (изготовленного из дерева или угля).

В 1942 году (когда технология еще не достигла апогея своей популярности) в Швеции насчитывалось около 73 000 автомобилей, работающих на газовом топливе, во Франции — 65 000, в Дании — 10 000, в Австрии и Норвегии — 9 000, в Германии — почти 8 000. Швейцария. В 1944 году в Финляндии было 43 000 «деревомобилей», из которых 30 000 автобусов и грузовиков, 7 000 частных автомобилей, 4 000 тракторов и 600 лодок.(источник).

Вудмобили также появились в США, Азии и особенно в Австралии, где 72 000 автомобилей работали на древесном газе (источник). Всего во время Второй мировой войны использовалось более миллиона автомобилей, работающих на газовом топливе.

После войны, когда снова стал доступен бензин, технология почти мгновенно канула в Лету. В начале 1950-х годов в тогдашней Западной Германии оставалось всего около 20 000 дровяных машин.

Исследовательская программа в Швеции

Рост цен на топливо и глобальное потепление привели к возрождению интереса к дровам как непосредственному топливу. Десятки инженеров-любителей по всему миру переоборудовали стандартные серийные автомобили в автомобили, работающие на газовом топливе, причем большинство этих современных деревянных автомобилей построено в Скандинавии.

В 1957 году правительство Швеции разработало исследовательскую программу для подготовки к быстрому переходу на автомобили, работающие на древесном топливе, в случае внезапной нехватки нефти. У Швеции нет запасов нефти, но есть обширные леса, которые можно использовать в качестве топлива. Целью этого исследования была разработка улучшенной стандартизированной установки, которую можно было бы адаптировать для использования на всех типах транспортных средств.

Это исследование, проведенное при поддержке производителя автомобилей Volvo, привело к получению большого количества теоретических знаний и практического опыта управления несколькими дорожными транспортными средствами (один из них показан выше) и тракторами на протяжении более 100 000 километров (62 000 миль). Результаты обобщены в документе ФАО от 1986 года, в котором также обсуждаются некоторые эксперименты в других странах.Шведские (обзор) и, особенно, финские инженеры-любители использовали эти данные для дальнейшего развития технологии (обзор ниже, автомобиль Юхи Сипиля).

Генератор древесного газа, который выглядит как большой водонагреватель, может быть размещен на прицепе (хотя это затрудняет парковку автомобиля), в багажнике автомобиля (хотя при этом используется почти все в багажном отделении), либо на платформе в передней или задней части автомобиля (наиболее популярный вариант в Европе). В случае с американским пикапом генератор размещается в кузове грузовика. Во время Второй мировой войны некоторые автомобили были оснащены встроенным генератором, полностью скрытым от глаз.

Топливо

Топливом для автомобиля, работающего на древесном топливе, является древесина или древесная щепа (см. рисунок слева). Также можно использовать древесный уголь, но это приводит к 50-процентной потере доступной энергии, содержащейся в исходной биомассе. С другой стороны, древесный уголь содержит больше энергии, так что запас хода автомобиля можно увеличить.В принципе, можно использовать любой органический материал. Во время Второй мировой войны также использовались уголь и торф, но основным топливом были дрова.

Один из самых успешных автомобилей на древесном топливе был построен в прошлом году голландцем Джоном. В то время как многие газовые автомобили последнего поколения, кажется, пришли прямо из «Безумного Макса», голландский Volvo 240 оснащен очень современной системой из нержавеющей стали (см. первое изображение и два изображения ниже, а затем сравните с этим Volvo, этим БМВ, это Ауди или этот Юго).

«Производить древесный газ не так уж и сложно», — говорит Джон. «Производство чистого древесного газа — это другое дело. У меня есть возражения против некоторых дровяных машин. Часто производимый газ так же чист, как и внешний вид конструкции».

Датч Джон твердо верит в генераторы древесного газа, в основном для стационарного использования, такого как отопление, производство электроэнергии или даже производство пластмасс. Volvo призван продемонстрировать возможности технологии.«Припаркуйте итальянский спортивный автомобиль рядом с автомобилем, работающим на дровах, и толпа соберется вокруг дровяного автомобиля. Тем не менее, автомобили на древесном топливе предназначены только для идеалистов и во время кризиса».

Диапазон

Volvo развивает максимальную скорость 120 километров в час (75 миль в час) и может поддерживать крейсерскую скорость 110 км/ч (68 миль в час). «Топливный бак» может содержать 30 кг (66 фунтов) дерева, что достаточно для пробега в 100 километров (62 мили), что сравнимо с запасом хода электромобиля.

Если заднее сиденье загружено мешками с дровами, запас хода увеличивается до 400 километров (250 миль).Опять же, это сравнимо с запасом хода электромобиля, если пассажирское пространство пожертвовать ради большей батареи, как в случае с родстером Tesla или электрическим Mini Cooper. Разница, конечно, в том, что Джону приходится регулярно останавливаться, чтобы взять мешок дров с заднего сиденья и наполнить бак.

Прицеп

Как и в случае с другими автомобилями, запас хода автомобиля на древесном топливе также зависит от самого автомобиля. Об этом свидетельствуют различные автомобили, которые были переделаны Весой Микконеном.Фин помещает все свои генераторы на прицеп. Его последний переделанный автомобиль — это Lincoln Continental Mark V 1979 года выпуска, большое тяжелое американское купе. Он потребляет 50 кг (110 фунтов) древесины каждые 100 километров (62 мили) и, таким образом, значительно менее эффективен, чем Volvo Джона. Микконен также переоборудовал Toyota Camry, которая стала гораздо более экономичной. Этот автомобиль потребляет всего 20 кг (44 фунта) древесины на том же расстоянии. Однако прицеп почти такой же большой, как и сама машина.

Модельный ряд электромобилей можно значительно расширить, сделав их меньше и легче.Однако это не вариант с их двоюродными братьями на древесном газе из-за веса и объема оборудования. Меньшие автомобили времен Второй мировой войны имели запас хода всего от 20 до 50 километров (от 12 до 31 мили), несмотря на их гораздо меньшую скорость и ускорение.

Свобода

Увеличение «топливного бака» — единственный способ увеличить дальность полета (кроме снижения скорости, конечно, но это уже другая история). Американец Дейв Николс (человек, который показывает древесину на одной из картинок выше) может загрузить 180 кг (400 фунтов) древесины в кузов своего пикапа Ford 1989 года выпуска. Это позволяет ему проехать 965 километров (600 миль), что сравнимо с пробегом автомобиля, работающего на ископаемом топливе. Достоинство этого можно, конечно, обсудить, так как для этого Николсу приходится регулярно останавливаться, чтобы заправить бак: если бы он заправил кузов пикапа бензином, то мог бы проехать еще дальше.

По словам Николса, одного фунта древесины (полкилограмма) достаточно, чтобы проехать 1 милю (1,6 км), что соответствует 30 кг древесины Volvo на 100 километров. Американец создал компанию (21st Century Motor Works) и планирует продавать свои технологии в больших масштабах.Когда он приезжает домой, он использует свой грузовик для обогрева дома и выработки электроэнергии. Его история стала популярной в США, и причину можно определить по его номерному знаку: «Свобода».

«Вы можете обойти весь мир с пилой и топором», как выразился Джон Датч. Его соотечественник Йоост Конейн воспользовался этой возможностью, чтобы совершить двухмесячное путешествие по Европе, не беспокоясь о близости ближайших заправок (которые не всегда легко найти в такой стране, как Румыния).

Местные жители дали ему древесину, чтобы он продолжил путь, припасы хранились в трейлере. Конийн использовал древесину не только как топливо, но и как строительный материал для самой машины (фото выше — видео здесь). О другом путешествии на машине, работающей на дровах, см. «По Швеции с дровами в баке».

Есть ли будущее у дровяного автомобиля?

В 1990-х годах водород рассматривался как альтернативное топливо будущего. Тогда его главенствующую роль взяли на себя биотопливо и сжатый воздух, а сегодня все внимание сосредоточено на электромобилях.Если и эта технология не сработает (а мы несколько раз выражали свои сомнения по этому поводу), можем ли мы вернуться к машине, работающей на дровах?

Несмотря на свой промышленный вид, автомобиль, работающий на древесном топливе, с экологической точки зрения имеет довольно хорошие показатели по сравнению с другими альтернативными видами топлива. Газификация древесины немного более эффективна, чем сжигание древесины, так как теряется только 25 процентов энергии, содержащейся в топливе. Энергопотребление дровяного автомобиля примерно в 1,5 раза превышает энергопотребление аналогичного автомобиля, работающего на бензине (с учетом потерь энергии при предварительном прогреве системы и лишнего веса техники).Однако если принять во внимание энергию, необходимую для добычи, транспортировки и переработки нефти, то древесный газ по крайней мере так же эффективен, как бензин. И, конечно же, древесина является возобновляемым топливом. Бензина нет.

Преимущества автомобилей на дровах

Самым большим преимуществом транспортных средств, работающих на генераторном газе, является то, что доступное и возобновляемое топливо можно использовать напрямую без какой-либо предварительной обработки. Преобразование биомассы в жидкое топливо, такое как этанол или биодизель, может потреблять больше энергии (и CO2), чем дает топливо.В случае автомобиля, работающего на древесном топливе, никакая дополнительная энергия не используется для производства или переработки топлива, за исключением рубки и рубки древесины. Это означает, что лесомобиль практически нейтрален по отношению к выбросам углерода, особенно когда валка и рубка производятся вручную.

Кроме того, для автомобиля на дровах не требуется химический аккумулятор, а это важное преимущество перед электромобилем. Слишком часто забывается воплощенная энергия огромной батареи последнего.Фактически, в случае автомобиля, работающего на газе, древесина ведет себя как природная батарея. Нет необходимости в высокотехнологичной переработке: оставшуюся золу можно использовать как удобрение.

Правильно работающий генератор древесного газа также меньше загрязняет воздух, чем автомобиль, работающий на бензине или дизельном топливе. Газификация древесины значительно чище, чем сжигание древесины: выбросы сравнимы с выбросами при сжигании природного газа. У электромобиля есть потенциал сделать лучше, но тогда энергия, которую он использует, должна генерироваться из возобновляемых источников, что не является реалистичным сценарием.

Недостатки автомобилей на дровах

Несмотря на все эти преимущества, достаточно одного взгляда на дровяную тележку, чтобы понять, что это далеко не идеальное решение. Мобильный газовый завод занимает много места и легко может весить несколько сотен килограммов в пустом виде. Размер оборудования обусловлен тем, что древесный газ имеет низкую энергоемкость. Энергетическая ценность древесного газа составляет около 5,7 МДж/кг по сравнению с 44 МДж/кг бензина и 56 МДж/кг природного газа (источник).

Кроме того, использование древесного газа ограничивает мощность двигателя внутреннего сгорания, что означает снижение скорости и ускорения переоборудованного автомобиля. Древесный газ состоит примерно из 50 % азота, 20 % окиси углерода, 18 % водорода, 8 % двуокиси углерода и 4 % метана. Азот не способствует горению, а угарный газ является медленно горящим газом. Из-за такого высокого содержания азота двигатель получает меньше топлива, что приводит к снижению мощности на 35–50 процентов. Поскольку газ горит медленно, большое число оборотов невозможно. Газовый автомобиль – это не спортивный автомобиль.

Несмотря на то, что некоторые небольшие автомобили были оснащены генераторами на древесном газе (см., например, этот Opel Kadett), эта технология лучше подходит для более крупных и тяжелых автомобилей с мощным двигателем. В противном случае мощности двигателя и запаса хода может быть недостаточно. Несмотря на то, что установка может быть уменьшена для меньшего автомобиля, ее размер и вес не уменьшаются пропорционально уменьшению размера и веса автомобиля.Некоторые построили мотоциклы, работающие на древесном топливе, но их диапазон ограничен (хотя мотоцикл с коляской работает лучше). Конечно, вес и размер передвижного газового завода не являются проблемой для автобусов, грузовиков, поездов или кораблей.

Простота использования

Еще одна проблема автомобилей, работающих на древесном топливе, заключается в том, что они не особенно удобны в использовании, хотя это и улучшилось по сравнению с технологией, использовавшейся во время Второй мировой войны. См. вторую часть этого документа в формате pdf (стр. 17 и далее) для описания того, каково было водить автомобиль, работающий на древесном топливе:

.

«….опыт работы с органом Wurlitzer может быть явным преимуществом».

Тем не менее, несмотря на усовершенствования, даже современному дровяному автомобилю требуется до 10 минут, чтобы нагреться до рабочей температуры, так что вы не можете прыгнуть в машину и сразу же уехать. Кроме того, перед каждой заправкой пепел последнего процесса газификации необходимо выгребать. Образование смолы в установке менее проблематично, чем это было 70 лет назад, но фильтры по-прежнему необходимо регулярно очищать.И тогда есть ограниченный диапазон транспортного средства. В общем, это далеко от привычной простоты использования бензинового автомобиля.

Большое количество образующегося (смертоносного) угарного газа также требует некоторых мер предосторожности, поскольку утечка в трубопроводе не исключена. Если техника размещается в багажнике, то установка детектора угарного газа в салоне отнюдь не роскошь. Кроме того, автомобиль, работающий на древесном газе, нельзя парковать в закрытом помещении, пока газ не будет сожжен в факеле (рисунок выше).

Массовые дровяные автомобили

Разумеется, все описанные выше автомобили построены инженерами-любителями. Если бы мы строили автомобили, специально предназначенные для работы на древесине, и производили бы их на заводах, скорее всего, недостатки стали бы несколько менее значительными, а преимуществ — еще больше. Такие дровяные машины также выглядели бы более элегантно.

Автомобили Volkswagen Beetle, сошедшие с конвейера во время Второй мировой войны, имели встроенный механизм газификации древесины (источники: 1 / 2 / 3).Снаружи генератор древесного газа и остальная установка были незаметны. Заправка производилась через отверстие в капоте (капоте).

То же самое и с этим Mercedes-Benz, у которого установка полностью скрыта в багажнике (источник).

Вырубка лесов

К сожалению, у древесного газа, как и у других видов биотоплива, есть существенный недостаток.Массовое производство дровяных машин не решит эту проблему. Наоборот, если бы мы перевели все автомобили или хотя бы значительное их количество на древесный газ, все деревья в мире исчезли бы, и мы бы умерли от голода, потому что все сельскохозяйственные угодья были бы принесены в жертву энергии. урожай. Действительно, во время Второй мировой войны во Франции дровяной вагон вызвал сильную вырубку лесов (источник). Как и в случае со многими другими видами биотоплива, эта технология не масштабируется.

Тем не менее, хотя автомобиль, работающий на биотопливе, так же удобен в использовании, как и его бензиновый конкурент, древесный газ должен быть самым неудобным альтернативным топливом из существующих.Это может быть преимуществом: переход на автомобили, работающие на древесном топливе, может означать только то, что мы будем меньше ездить, и это, конечно, будет хорошо с экологической точки зрения. Если вам нужно прогреть машину в течение 10 минут, скорее всего, вы решите не использовать ее, чтобы проехать несколько миль за продуктами. Велосипед сделает эту работу быстрее. Если бы вам пришлось рубить дрова в течение трех часов только для того, чтобы съездить на пляж, вы, вероятно, решили бы поехать на поезде.

В любом случае, дровяной автомобиль демонстрирует (еще раз), что современный автомобиль является продуктом ископаемого топлива.В какое бы альтернативное топливо вы ни верили, ни одно из них даже близко не сравнится по удобству с бензином или дизельным топливом. Если однажды доступность (дешевой) нефти прекратится, вездесущность автомобиля станет историей. Но отдельный автомобиль никогда не умрет.

© Крис Де Декер (Спасибо, Р.О.)


Журнал Low-tech делает переход от Интернета к бумаге. Первый результат — 710-страничная книга в мягкой обложке в идеальном переплете, которая печатается по запросу и содержит 37 самых последних статей с веб-сайта (с 2012 по 2018 год). Второй том, в котором собраны статьи, опубликованные в период с 2007 по 2011 год, появится в конце этого года.

Подробнее: Журнал Low-tech: Печатный сайт .


Cars That Run on Trees автора Джона Гудман (журнал Works That Work)

by  Джона Гудман (3044 слова)

Дровяные автомобили могут показаться фантастикой в ​​стиле стимпанк или навязчивой идеей какого-то сумасшедшего ремонтника, но когда-то они были обычным явлением во многих частях Европы, и технология, которая их приводит в действие, до сих пор находит практическое применение.

Фото на обложке: Иоганн Линелл с Volvo он и двое его друзей модернизировали газификатором. В 2007 году за 20 дней они проехали 5420 километров по Швеции на энергии, вырабатываемой семью кубометрами древесины. (Фото предоставлено Иоганном Линеллом.)

Глубоко в лесах внутренней Швеции Йохан Линелл останавливается, его двигатель заглох. Он и двое друзей выходят из машины и расходятся между деревьями, возвращаясь с руками, полными еловых шишек и сухостоя. В задней части машины Линелл снимает верхнюю часть высокого стального ящика, который возвышается над отверстием в багажнике.Клубы дыма и пламя следуют за ним, когда он сбрасывает добытые дрова внутрь. Из нижней части залитой дегтем штабеля толстые сварные трубы карабкаются по кузову автомобиля и извиваются к переднему бамперу, где они входят в двигатель, как трубки для кормления пациента. За считанные минуты машина оживает, плавно идя по твердому дереву.

На короткое время, 70 лет назад, почти все гражданские автомобили в Европе работали так. По мере того как Вторая мировая война затягивалась, а бензина становилось все меньше, древесина стала основным альтернативным топливом для транспорта.К 1945 году около миллиона автомобилей в Европе работали на газификации древесины с использованием модификаций, аналогичных тем, что были на Volvo Линелла. Принцип работы удивительно прост: сжигая бочку с дровами или углем до тех пор, пока внутренняя температура не достигнет 900–1200 °C (1650–2200 °F), затем ограничивая подачу воздуха для огня, газификаторы производят легковоспламеняющийся углерод. монооксид, который можно охладить, отфильтровать и доставить непосредственно в обычный автомобильный двигатель.

Автомобили на дровах были изобретены в 1905 году английской автомобильной компанией Thornycroft, но прошло еще 20 лет, прежде чем Жорж Имбер, французский химик, сделал путешествие на древесном газе реальной возможностью.Благодаря модернизированной камере сгорания, которая использовала всасывание двигателя для подачи газа вниз через горячую сердцевину горящих бревен, его модель могла создавать гораздо больше угарного газа, чем предыдущие версии. Это также обеспечивало устойчивое горение, поскольку сила тяжести и вибрация транспортного средства стряхивали пепел с кучи, устанавливая новое топливо на место. К 1930-м годам четыре европейских правительства активно исследовали газификаторы Imbert с целью их использования в общественном транспорте: политически нейтральные Швеция и Финляндия стремились добиться топливной автономии в нестабильном регионе; Италия Муссолини, находившаяся под торговым эмбарго Лиги Наций после вторжения в Эфиопию, искала альтернативный нефтяному источнику топлива; а нацистская Германия готовилась к войне.

Даже автомобилям, работающим на древесном газе, нужна инфраструктура снабжения: в 1945 году в Финляндии было 70 заводов по подготовке древесины, а в Германии были тысячи складов древесины специально для автомобильного топлива. Из 17 мест, где Линелл и его друзья останавливались за дровами во время путешествия, только в четырех были готовые к использованию, предварительно нарезанные дрова.

Спуск Германии в бездну сюрреалистично задокументирован в сохранившихся экземплярах спонсируемого государством автомобильного журнала Motor Schau . Это и пронацистская пропаганда, и банальный автомобильный журнал, в его выпусках 1939 года представлены гонщики с символикой СС, испытания мотоциклов Вермахтом и украшенные свастикой митинги, посвященные автомобилю Kraft durch Freude или Volkswagen Beetle.В 1940 году, когда каждый ежемесячный выпуск сообщает о падении очередной европейской столицы, начинают появляться статьи о транспортных средствах, работающих на древесном газе, рекламируя эту технологию как топливо национальной гордости, которое освободит Германию от зависимости от иностранных поставщиков. В период с 1941 по 1942 год, когда нужды вооруженных сил привели к падению поставок гражданского топлива в Германию более чем на 50%, страницы Motor Schau заполняются множащейся рекламой газификаторов, а также крепких алкогольных напитков.

«Дровяной газ дешев, экономичен и избавляет вас от зависимости от бензина, сырой нефти и нефти.Так гласит реклама Motor Schau , автомобильного журнала нацистской эпохи. Транспорт, работающий на древесном газе, особенно привлекателен для тоталитарных режимов, стремящихся к независимости от мировой торговли, и до сих пор используется в Северной Корее. (Из журнала Motor Schau , 1941 г.)

К 1943 году характерные высокие цилиндрические печи были обязательными для большинства транспортных средств в оккупированных нацистами странах, поскольку ресурсы жидкого топлива направлялись прямо в вооруженные силы, особенно Люфтваффе.В 2013 году греческий механик Александрос Топалоглу сказал исследователю Алексии Папазафейропулу, что, несмотря на ограничения военного времени, греки поддерживали оживленный рынок бензина на черном рынке, обманывая чиновников, зажигая газификаторы на своих автомобилях непосредственно перед приближением к немецким контрольно-пропускным пунктам. Когда в 1944 году Германия начала терять территорию, не менее пятидесяти танков «Тигр» были модернизированы установками, работающими на древесном топливе, а наказания за езду на бензине без письменного разрешения регионального генерала — даже для военных — стали жестокими.

Адольф Гитлер осматривает машину, работающую на древесном газе. Первоначально опубликованное в 1941 году в журнале Motor Schau , изображение располагалось над цитатой нацистского лидера: «Эти автомобили будут по-прежнему иметь особое значение после войны, потому что растущая автомобилизация будет означать, что у нас никогда не будет достаточно нефти, что оставляет нам зависимы от импорта. Это отечественное топливо полезно для отечественной экономики». (Из журнала Motor Schau , 1941 г.)

Личные взгляды Гитлера на автомобили, работающие на древесном топливе, можно прочитать в выпуске Motor Schau за 1941 год вместе с веселыми фотографиями Дер Фюрера на демонстрации газификаторов Mercedes-Benz. «Эти машины будут иметь особое значение после войны», — сказал он. «Нефть поступает из-за границы, но это топливо нашей родины». Четыре катастрофических года спустя берлинские автомобили-газификаторы действительно обретут мрачный символизм. Свирепой зимой 1946 года они бесполезно ржавели на улицах, пока берлинцы крушили мебель и выкорчевывали деревья, отчаянно разыскивая дрова в развалинах немецкой столицы.

Кажется, вам понравилась хорошая история

Подпишитесь на нашу нечастую рассылку, чтобы получать больше историй прямо на ваш почтовый ящик.

В начале 2000-х, когда Линелл решил сделать свой собственный автомобиль на древесном газе, он видел его всего один раз. Транспортные средства, работающие на древесном газе в Европе, являются исключительной прерогативой любителей, и его единственным источником запчастей и информации была местная радиопередача по телефону под названием Serk I Fin , или «Найти и найти». В эфире Линелл изложил свой план, и его связали с Инге Найман, пожилой слушательницей, пережившей Вторую мировую войну и у которой все еще были элементы газификатора, оставшиеся от того периода. Это был прорыв, потому что, как ни удивительно, больше ничего не было доступно, хотя в 1945 году в Швеции насчитывалось более 60 000 транспортных средств на дровах, включая лодки, автобусы, тракторы и четверть мотоциклов страны.

(Фото предоставлено Иоганном Линеллом.)

Сегодня любители делятся советами в Интернете, а современные технологии позволяют «дровосекам» во всем мире извлекать выгоду из опыта авторитетных лиц, таких как Веса Микконен из Финляндии и псевдоним «Датч Джон» из Нидерландов. Однако газогенераторы, которые они строят, по-прежнему имеют много общего со своими предшественниками времен Второй мировой войны и особенно привередливы, требуя глубокого знания их конструкции, особенностей и темперамента.По словам Датча Джона, «единственный человек, который может водить машину, работающую на древесном топливе, — это тот, кто ее сделал».

Даже серийно выпускаемые версии 1940-х годов, такие как немецкий 3TO Opel Blitz Lastwagen 1943 года выпуска, поставлялись с толстыми иллюстрированными инструкциями по эксплуатации, в которых подробно описывалось, как каждую неделю Lastwagen необходимо очищать и тщательно промывать решетку радиатора, а также каждый месяц газовый фильтр с пробкой. приходится снимать, чистить и ставить заново. Запуск двигателя, хотя и занимает 20 минут, в основном включает поднесение спички к стопке дров, но управление потоками газа и воздуха вокруг двигателя имеет решающее значение для таких задач, как движение в гору, пересечение долины или остановка более чем на три часа. , требует освоения комбинаций четырех рычагов и ручки.Газификация производит значительное количество азота, инертного газа, который разбавляет топливную смесь, в результате чего автомобили, работающие на древесном газе, маломощны, а выжать из них лучшее — путем разумной регулировки клапанов и вентиляционных отверстий — это не меньшее искусство. как наука.

«Когда едешь медленно, видишь больше, — говорит Линелл. «Это похоже на то, как будто страна меняется в зависимости от твоей машины. Я почувствовал то же самое годом ранее, когда проехал 500 км (311 миль) на мопеде, который я переоборудовал для работы на этаноле.Вы видите совершенно новый мир».

Однако нет причин, по которым технология газификации должна застрять в прошлом столетии, поэтому финский энтузиаст древесного газа Юха Сипиля построил самый совершенный в мире автомобиль, работающий на древесном газе, El Kamina, модифицированный грузовик с полностью автоматизированным система газификации, управляемая компьютером, встроенным в его приборную панель. Хотя это всего лишь прототип, это машина на древесном топливе, которой может управлять любой. Сипиля больше, чем просто любитель; он твердо верит в возобновляемые источники энергии и в предоставление людям возможности жить «вне сети».Он также является основателем Volter Oy, энергетической компании, занимающейся газификацией древесины, а также создателем экопоселения из десяти домов Кемпеле, а с мая 2015 года — премьер-министром Финляндии.

В 2010 году финское общество провело бурную общественную дискуссию о возможном возврате к заменителям топлива военного времени, в частности к газификации древесины. В 1945 году 80% автомобилей в Финляндии — 46 000 — работали на газификаторах, потребляя более 2 000 000 м³ (70 630 000 футов³) древесины только в 1944 году.Весь переход на древесный транспорт произошел всего за два года. Теперь такие инновации, как El Kamina, показывают, что многие недостатки процесса можно преодолеть с помощью новых технологий. Самое убедительное из всех, что с 23 миллионами гектаров (88 800 миль²) бореальных круглых лесов и населением всего 5,5 миллионов человек, Финляндия является одной из немногих стран в мире, где деревья могут быть действительно устойчивым источником топлива.

Йохан Линелл чистит радиатор своего Volvo, работающего на древесном топливе, который он сделал из старого стального дизельного бака.Охлаждение газа делает его более плотным и конденсирует воду из топливной смеси, так что больше мощности передается двигателю. После использования Йохан обнаружил, что внутренняя часть кулера покрыта таинственным кремообразным веществом. «Это напомнило мне вазелин». (Фото предоставлено Иоганном Линеллом.)

Яарно Хаапакоски, генеральный директор Volter Oy с 2011 года, объясняет, что семье из шести человек, проживающей в модельном поселке Кемпеле, который питается и отапливается большой установкой для газификации древесины, требуется всего 20 м³ (706 футов³) древесины в год. .По данным Metla, финского научно-исследовательского института леса, финские леса ежегодно производят 104,5 млн куб. Более того, сжигание деревьев — это «замкнутая углеродная петля»: углекислый газ, который выделяют деревья при их сжигании, примерно равен количеству углекислого газа, который они вытягивают из воздуха по мере своего роста.

Есть и обратная сторона. Древесный газ — это прежде всего окись углерода, а окись углерода не имеет запаха, легче воздуха и исключительно ядовита.При концентрации в атмосфере всего 0,5% он может убить, а всего 0,03% достаточно, чтобы вызвать потерю сознания. Во время одного инцидента в Хельсинки во время войны пассажиры были замечены садящимися в ожидающее такси в холодный день. Через десять минут такси не двинулось с места, а прохожие открыли двери и обнаружили пассажиров без сознания, отравленных утечкой газа в закрытый салон автомобиля. Треть из примерно 25 000 жертв отравления угарным газом в Финляндии во время войны пострадали, когда они вели свои автомобили, часто с катастрофическими последствиями, а подходы к обнаружению угарного газа во время войны часто были грубыми.Дания, например, разместила мышей или канареек в клетках рядом с газогенераторами для проверки на смертельные газы. Но сегодня Хаапакоски не беспокоится. По его словам, детекторы намного сложнее, а горелки могут быть снабжены отказоустойчивыми устройствами и сигнализацией.

Это не первый ренессанс древесного газа. Между ее возрождением в Финляндии 21-го века и ее расцветом в Европе военного времени интерес к технологии расцвел в 1970-х годах после глобального нефтяного кризиса. Некоторый интерес был оборонительным, например, в Швеции, которая разработала три типа аварийных газификаторов, готовых к массовому производству во время кризиса.Но наибольший интерес вызвали развивающиеся страны с наиболее острой потребностью: сельские районы Азии, Африки и Латинской Америки.

Потенциал оказался огромным. Любые углеродсодержащие отходы могут быть газифицированы, будь то рисовая шелуха, пшеничная шелуха, скорлупа грецких орехов, семена фруктов, опилки, солома, торф или кукурузные початки. Фильтры могут быть изготовлены из масла, угля, пробки, воды, ткани, фарфоровой крошки или сизаля. А при должном опыте из бочек из-под нефти и ржавых труб можно построить эффективные газогенераторы для автомобилей или электрические генераторы.Крупные электростанции-газификаторы были эффективны в определенных местах, таких как лесопилки в Сапире, Парагвай и Восточный Кейп в Южной Африке, эксикатор кокосового ореха в Шри-Ланке, работающий на газифицированной скорлупе кокосовых орехов, или несколько сотен небольших электростанций, газифицирующих рисовую шелуху. растения в Китае. Аварийные установки, такие как Power Pallet, газогенератор-генератор, разработанный в Калифорнии, недавно продемонстрировали перспективность использования в качестве средства оказания помощи при стихийных бедствиях в Либерии. Но в настоящее время производство метана из сточных вод оказалось гораздо более успешным в качестве автономного альтернативного источника энергии.В бедных странах горючие твердые вещества, такие как ореховая скорлупа и солома, все еще могут быть товаром, хотя и дешевым, в то время как метан создается из отходов.

Йохан Линелл и его друзья Микаэль Андерберг и Мартин Йоханссон начали строить свой Volvo, работающий на древесном газе, в начале 2007 года. К июлю он был готов, и они отправились в 5420-километровое путешествие на дровах по Швеция. Поездка заняла 20 дней, несмотря на то, что максимальная скорость автомобиля составляла 90 км/ч (56 миль в час), потому что остановки каждые 50 км (31 милю) для дозаправки оригинального бака-газификатора 1942 года замедляли движение.

Отчасти их маршрут был продиктован необходимостью найти дрова. Собирать еловые шишки и поваленные ветром деревья можно только в экстренных случаях. Для эффективной газификации требуется древесина, содержащая менее 20% воды, а это означает, что древесина должна быть должным образом высушена, прежде чем ее можно будет использовать. Влажная древесина не только снижает мощность двигателя, добавляя пар в смесь и расходуя тепло на испарение; это также может вызвать «зависание дров» из-за того, что они горят так медленно, что дрова не оседают в горелке. «Он как бы наводит мосты и не падает туда, где горит огонь», — объясняет Линелл.«Центр становится холодным, процесс образования газа прекращается». Это также может распространять сильное тепло не на те части системы. «Если вам не повезет, — говорит Линелл, — они расплавятся». «Если найдешь сухое дерево, немножко подсохшее, можешь его использовать, но это не может быть сосна, — говорит, — это должна быть ель. Большая мертвая рождественская елка. Не такой, как у вас дома. Большой». Газификаторы также не могут сжигать топливо всех форм и размеров.Куски дерева одинакового размера обеспечивают постоянную скорость горения, необходимую для предотвращения «падения давления», внезапной потери мощности. В своем путешествии по Швеции Линелл и его друзья буксировали трейлер с импровизированной машиной для рубки дров, состоящей из бензопилы, поршня и старого автомобильного двигателя.

(Фото предоставлено Иоганном Линеллом.)

Поездка оставила Линелла с вопросами: «Я думал: «Могу ли я что-то сделать с этим знанием? Могу ли я получить прибыль? Начать бизнес?» Я мог видеть, что газификация просто не годится для автомобилей.Работает, но требует. При современном образе жизни это слишком много работы, слишком много времени и слишком грязно. Даже если бы у вас была инфраструктура, я не думаю, что люди стали бы ею пользоваться». Сельскохозяйственные приложения, однако, выглядели многообещающе, главным образом потому, что «вы более стационарны — вы можете иметь свою собственную кучу дров». 68-летний трактор и переоборудовал его для движения по поваленным ветром деревьям. Весь 2008 год он решил провести на своей семейной ферме в Даларне (Швеция) с нулевым выбросом углекислого газа, выращивая картофель, морковь, свеклу, репу и салат с помощью своей новой машины.В конце концов, бизнес-плана не было, и он не получил прибыль. «Я только что подобрал старый трактор, дрова из леса и принялся за работу».

Wood Gas Truck: дорожная энергия от газификации древесины — Новости Матери-Земли

1 / 10

Газовоз на дровах мчится со скоростью 55 миль в час.

СОТРУДНИКИ НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ

2 / 10

Расширительная камера позволяет изменять уровень воды под воздействием тепла.Корпус газового фильтра находится слева.

СОТРУДНИКИ НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ

3 / 10

Одним из источников топлива были свободные хвосты местной ферменной компании.

СОТРУДНИКИ НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ

4 / 10

Газификатор крепится болтами к кузову пикапа между кабиной и подачей топлива.

СОТРУДНИКИ НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ

5 / 10

Фильтр следует очищать, а конденсатор периодически осушать, чтобы обеспечить бесперебойную работу.

СОТРУДНИКИ НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ

6 / 10

Бесплатное топливо доступно на любой обочине, где скапливается кустарник.

СОТРУДНИКИ НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ

7 / 10

Нажмите здесь, чтобы загрузить версию этой иллюстрации.

СОТРУДНИКИ НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ

8 / 10

Нажмите здесь, чтобы загрузить версию этой иллюстрации.

СОТРУДНИКИ НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ

9 / 10

Крупный план «трехтопливной» связи.

СОТРУДНИКИ НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ

10/10

Нажмите здесь, чтобы загрузить версию этой иллюстрации.

СОТРУДНИКИ НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ

❮ ❯

Мы рады сообщить в самодельном моторном топливе с помощью газификации древесины, что наши эксперименты по использованию древесных отходов в качестве автомобильного моторного топлива показали многообещающие результаты. Но в то время мы мало осознавали, насколько хорошо маловероятная форма «твердой» энергии будет работать в «жидком» мире.

Короче говоря, за общую стоимость около 125 долларов — и изрядное количество резки и сварки — мы придумали эффективную систему питания на альтернативном топливе. Наш грузовик, работающий на древесном топливе, не только движется по дороге так же плавно и надежно, как любой автомобиль с обычным двигателем, но и при нулевой стоимости топлива!

(Нажмите здесь, и здесь, , чтобы загрузить версии иллюстраций конструкции.)  

Простой процесс

Вот как работает система: древесные отходы (мы используем куски, которые больше, чем опилки или стружка, но меньше 6 дюймов длиной 2 X 4) содержатся в модифицированном баке для горячей воды и опираются на конусообразную, литейно-огнеупорный очаг.Переработанный сосуд герметичен, за исключением подпружиненной и герметичной крышки заливной горловины, заглушенного отверстия для освещения и впускного отверстия (последнее представляет собой просто двухдюймовый латунный поворотный обратный клапан, который позволяет «тяге», создаваемой двигателем, втягивать контролируемое количество воздуха в топку).

Поступающая «атмосфера» направляется через ряд отверстий, просверленных в одном плече выбрасываемого обода колеса (который опоясан круглой полосой металлической ленты и крепится к днищу бака), и поддерживает горение вблизи очаг.Когда топливо в этой области горит, оно поглощает кислород воздуха, образуя углекислый газ и водяной пар, и образует слой раскаленного древесного угля, который собирается на решетке, подвешенной на цепях в нескольких дюймах ниже очага. (Одновременно прямо над областью горения создается зона «разложения» под действием тепла, выталкивающая газы из древесины и обугливающая ее перед сжиганием.)

Смесь CO 2 и влаги — в дополнение к некоторому количеству креозота — затем пропускается через «дроссель» (расположенный между очагом и решеткой для угля) и нагнетается в тлеющие угли в нижней части резервуара перед тем, как покинуть печь. газификатор.Дроссель служит ограничителем воздуха, который смешивает различные пары и направляет их через тлеющие угли, где они восстанавливаются до горючих газов — угарного газа, водорода и — в небольших количествах — метана. Конечный продукт также содержит большое количество азота, а также некоторое количество непрореагировавшего CO 2 и следы смолы и золы.

Углекислый газ и азот инертны и не представляют опасности для силовой установки. Тем не менее, смола и зола должны быть удалены из газа, иначе они могут образовать отложения, что может привести к повреждению двигателя.Итак, для очистки топлива «дым» сначала направляется через «уплотнитель» с жидкостным охлаждением (многотрубный теплообменник, окруженный водяной рубашкой и подключенный к старому конденсатору автомобильного кондиционера, установленному перед существующим радиатором). , который осаждает влагу и остаток из газа. Затем он проходит через трубчатый фильтр, [1] набитый нитью из промышленного волокна для кондиционирования воздуха, тканым транспортным наполнителем или подобным материалом, который не распадается, не ржавеет и не горит, и [2] снабженный перфорированными пламегасителями на его вход и выход.

Последний сетчатый фильтр улавливает остатки золы и смолы в газообразном топливе, которое затем проходит через слегка изогнутую горизонтальную трубу (где задерживается большая часть небольшого количества оставшейся влаги) и далее в двигатель.

Составной карбюратор

Чтобы обеспечить возможность использования либо древесного газа, либо бензина, наша исследовательская группа изготовила уникальную смесительную камеру и рычажную установку, используя обрезки деталей карбюратора, пару старых кронштейнов, несколько дверных петель шкафа и три скобы, которые, кажется, подходят для характер генераторного газа к Т.

Поскольку парообразное топливо имеет довольно низкое значение BTU (и поскольку количество полезной энергии, содержащейся в древесном «дыме», может зависеть от частоты вращения двигателя, нагрузки, влажности и других факторов), соотношение газа и воздуха должно быть намного больше, чем, скажем, у двигателя, работающего на пропане. Но водитель должен иметь возможность регулировать смесь в пути — если ожидается, что система древесного газа будет поддерживать постоянную степень производительности при всех типах условий вождения — при этом ему или ей не нужно постоянно манипулировать органами управления.

Итак, наша команда разработала дизайн, отвечающий всем этим требованиям. Сначала они вытащили четырехдюймовую трубчатую стальную трубу 1/8″ X 2″ X 4″ и, используя штатный бензиновый карбюратор и коллектор в качестве шаблона, просверлили топливный канал и монтажные отверстия через его широкие верхнюю и нижнюю поверхности. Затем они запечатали «внутренний» конец трубы куском металлолома, вырезали часть пластины размером 1/4″ X 2 1/2″ X 4 1/2″, просверлили и нарезали резьбу под крепление 5/16″. — отверстия для шпилек в каждом углу этой панели, расстояние между отверстиями соответствует основанию двухкамерного карбюратора Ford Autolite/Motorcraft 5200 или Holley 5210.(Эти конкретные устройства были оригинальным оборудованием на Pintos и Vegas, соответственно, и они должны быть легко доступны на авторазборных станциях в виде металлолома по очень разумной цене.)

Следующим шагом было просверлить отверстия 1 1/4″ и 1 1/2″ в пластине, чтобы они совпадали с первичным и вторичным отверстиями дроссельной заслонки карбюратора, а затем приварить новоиспеченный элемент оборудования к открытому концу трубчатой ​​стальной камеры. . (Наши исследователи также изготовили второй фланец, идентичный первому, за исключением того факта, что его угловые отверстия были просверлены прямо, а не с резьбой, а затем они переместили ранее установленный на коллекторе вакуумный фитинг PCV в коробку, чтобы исключить любую возможность из-за того, что он мешает новому оборудованию.)

На этом этапе корпус дроссельной заслонки был снят с остальной части карбюратора (прямо на дне поплавковой камеры и примерно на 3/4″ ниже трубки Вентури) с помощью ножовки, его «разрезанная» поверхность была плоско напилена, и четыре его внутренние проходы — холостой ход шнека, оба отверстия холостого хода и вакуумный порт распределителя — были постоянно герметизированы небольшими шарикоподшипниками (вместо них можно было использовать свинцовую дробь) и силиконом.

Остальная часть процедуры включала ввинчивание четырех шпилек 5/16″ X 1 3/4″ на место, скольжение корпуса дроссельной заслонки по ним (валами вверх), смещение фланцевых патрубков 1 1/4″ и 1 1/2″ через соответствующие отверстия во второй монтажной пластине без резьбы, нанеся немного силиконового герметика на фланцевое окончание каждой трубы и закрепив весь узел стопорными шайбами ​​и гайками. Затем блок был установлен на коллекторе с бензиновым карбюратором сверху после того, как были установлены шпильки и прокладки для крепления карбюратора на 2 дюйма длиннее.

В этой конфигурации, когда шланг подачи древесного газа подсоединен к штуцеру 1 1/2″, а меньшее колено ведет к камере воздушного фильтра, двигатель может работать в нескольких режимах. Кроме того, переключение с одного на другое так же просто, как потянуть за трос, который управляет несложным, но уникальным селективным рычажным узлом.

Наша система основана на серии из трех втулок 3/8″ и модифицированной дверной петли, которые вращаются на одном болте 3/8″ X 6″, который крепится к существующему монтажному отверстию в коллекторе.На прилагаемой цветной фотографии можно увидеть, что крайняя левая (серебристая) скоба управляет передней дроссельной заслонкой (древесный газ), центральная (красная) застежка управляет движением заднего (приточного воздуха) клапана, а дальняя правая (черная) U-образная застежка приводит в движение шток акселератора бензинового карбюратора.

Широкая синяя рука в центре сборки функционирует как главный орган управления и связана с педалью «газа» грузовика. Этот компонент представляет собой всего лишь половину дверной петли диаметром 3 1/2 дюйма с двумя «ножками», приваренными к ее плоскому концу (чтобы она могла поворачиваться), и двухсторонним хомутом, сделанным из пары лент шириной 4 1/2 дюйма. петли — приварены к противоположному, загнутому краю.Скользящий штифт с коническим концом размером 1/4″ X 2 3/4″, управляемый тросом в оплетке, заканчивающимся на приборной панели, упирается в петли дверной петли. Когда он движется вбок, это простое устройство регулирует работу дроссельной заслонки бензина или древесного газа (или обоих). (Кроме того, кронштейн с прорезями, прикрепленный к каждой скобе газогенератора, позволяет регулировать ход топливной и воздушной «демпферов» внутри корпуса дроссельной заслонки карбюратора Pinto для достижения наилучшего коэффициента сгорания.)

Затем — для большей гибкости — наши исследователи еще раз модифицировали рычажный механизм, и это изменение сильно повлияло на работу двигателя в непредсказуемых дорожных условиях, с которыми может столкнуться обычный водитель. Вместо того, чтобы позволить скользящему штифту управления перемещать обе скобы «дымного топлива» одновременно, они просверлили отверстие для доступа только в правом плече рычага воздушной смеси (красный) и закрепили короткую пружину между прорезью кронштейна рычага. и у его соседа серебристого цвета (древесный газ). Затем они определили положение стержней дроссельной заслонки как для воздуха, так и для древесного газа, когда «створчатые» клапаны в корпусе двухходового карбюратора были полностью открыты, а затем осторожно установили двухступенчатую пружину на рычаге управления подачей воздуха, чтобы вторичный или толще, катушка вступит в игру именно в этот момент прогрессии.

Окончательные модификации включали приварку прихваточным швом небольшого стопора к установленному на валу рычагу дроссельного клапана генераторного газа, чтобы предотвратить его вращение за пределы полностью открытого положения… и ввинчивание цилиндрического штифта 1/8″ X 3/4″ в отверстие в верхней поверхности корпуса карбюратора Pinto, которое позволяет воздушной «заслонке» перемещаться за пределы места максимального потока, но не позволяет ей зайти так далеко, чтобы снова полностью закрыть ее.

Двухтопливная установка при использовании очень эффективна. При вставленном тросе управления приборной панелью грузовик, как обычно, работает исключительно на бензине.Когда ручка вытянута в среднее положение, срабатывают дроссельные заслонки как для древесного газа, так и для бензина, позволяя автомобилисту трогаться с места, одновременно быстро разогревая блок газификации до хорошей температуры для производства топлива. (Наша система, в отличие от большинства других, не включает энергосберегающий и потенциально опасный нагнетатель, который разжигал бы угли после того, как спичкой зажгли дрова в начале дня. Вакуум, создаваемый двигателем, когда грузовик работа в режиме «половина на половину» обеспечивает достаточную тягу, чтобы гарантировать достаточный запас «дымового» топлива уже через милю или несколько минут прогрева вождения.)

Как только уголь нагреется, кабель можно полностью вытянуть, и двигатель будет работать только на генераторном газе. Поскольку в этой конфигурации тяги недостаточно, чтобы воздействовать на карбюратор, очень мало бензина поступает в коллектор через контур холостого хода этого распылителя. И, кроме того, регулируемый прогрессивный дроссельный узел позволяет двигателю постоянно получать правильное соотношение воздух/древесный газ… и, кроме того, водитель может чувствовать реакцию силовой установки на любую ситуацию на дороге и вносить коррективы с помощью педали акселератора.

Плохие новости с хорошими

Как и любое устройство, основанное на «незнакомой» технологии, к нашему пикапу, работающему на металлоломе, нужно привыкнуть. И у него, по общему признанию, есть некоторые недостатки, которые следует тщательно рассмотреть. Во-первых, мощность двигателя заметно снижается. Несмотря на то, что грузовик легко заводится, работает на холостом ходу и работает плавно, топливо с относительно низким содержанием БТЕ выкуривает тигра прямо из бака. (Как заметил один из наших механиков: «Это все равно, что ехать со снятыми поршнями.)) Тем не менее, с опережением зажигания, скорректированным с учетом топлива с высоким «октановым числом», грузовик легко справляется с транспортным потоком и может поддерживать скорость, превышающую разрешенную законом.

Вторым и чрезвычайно важным фактором, который невозможно переоценить, является потенциальная опасность угарного газа, который может выйти из плиты или подающих труб. Если при конструировании системы соблюдать осторожность и нет утечек, двигатель будет потреблять токсины… выхлопные газы, выбросы CO которых во время наших предварительных испытаний были зарегистрированы на 33% ниже, чем те, которые выделяются в бензиновом режиме.(Выбросы углеводородов сократились вдвое!) Однако вдыхание паров даже из небольшой дыры в трубе подачи топлива — или дыма, выделяющегося при перезагрузке газификатора, — могло вызвать сильную головную боль и чувство опьянения. А воздействие непахучих, бесцветных и сильно ядовитых паров угарного газа может привести к коллапсу или, в крайнем случае, даже к смерти! (Конечно, выхлопная труба каждого автомобиля выделяет одни и те же ядовитые газы… хотя и в гораздо меньших концентрациях, чем это могло бы произойти в случае разрыва линии подачи несгоревшего дымового топлива в двигатель. )

Наконец, дровяная энергия просто не так удобна, как более традиционные методы, используемые для того, чтобы спуститься с дороги. Мы обнаружили, что фильтрующий материал следует заменять каждые несколько сотен миль, а конденсатор протыкать щеткой для чистки дробовика (или промывать садовым шлангом) и периодически сливать воду.

Однако придраться к цене на топливо было бы трудно. Практически каждый кусок дерева, использованный в нашем примерно 1500-мильном пробеге на газе, был получен бесплатно… и мы сжигали все, от металлолома до мертвых придорожных кустов и хвостов подрядчиков (кучами!).Кроме того, наша местная электроэнергетическая компания была более чем счастлива избавиться от грузовика, нагруженного щепками, срезанными с деревьев, которые нарушали полосу отчуждения линии электропередач. И хотя топливо нам ничего не стоило, мы обнаружили, что грузовик бережно относится к дровам, которые использует. Наша машина с полным запасом дров и пассажирами проезжает около одной мили на фунте щепок… что составляет около 75 миль на один полный бак.

Кроме того, люди, которые могут быть обеспокоены влиянием дыма на двигатель, могут найти утешение в том факте, что мы проверили коллектор, седла клапанов и камеру сгорания на наличие признаков отложений и износа и обнаружили, что детали были на удивление чистыми.

С учетом того, что надежные экономические аналитики предсказывают, что цены на топливо превысят 2,50 доллара за галлон в течение следующего года или двух, трудно представить кого-то, кто не готов исследовать альтернативы сейчас, готовясь к будущему. (На самом деле — даже при сегодняшних ценах на бензин — все меньше и меньше людей могут позволить себе путешествовать!) И из доступных сегодня вариантов моторного топлива древесный газ, безусловно, является одним из самых простых и наименее дорогих в производстве и использовании.

Кроме того, процесс газификации не ограничивается автомагистралями.Наши исследователи адаптируют технологию к стационарному генератору мощностью 10 кВт прямо сейчас, и вы можете быть уверены, что в будущем выпуске мы более подробно рассмотрим это «приусадебное предприятие», работающее на дровах.

(Вы можете заказать детальные планы для генератора древесного газа.)  

Опубликовано 1 мая 1981 г.

РОДСТВЕННЫЕ СТАТЬИ

Научитесь перерабатывать свой собственный скот, чтобы адаптироваться к изменяющимся экономическим ландшафтам и получить рыночный навык для будущих сельскохозяйственных начинаний.

Узнайте о людях с разными способностями и о том, как они адаптируются к сельскому хозяйству, используя преимущества регенеративного земледелия, которое можно адаптировать для всех.

Взгляните на советы этих читателей о посеве семян, защите растений, чистоте вокруг кур и садовом инвентаре.

НТ6

Представляем первый в мире дровяной генератор / турбинную дровяную печь

Инженер NT/6

Эти фотографии сделаны во время первого пробного пуска газодобывающей секции НТ/6.

                          
Полная загрузка 60 фунтами расщепленной твердой древесины, давление нагнетания компрессора 12 фунтов на квадратный дюйм.прибл. Скорость турбины газогенератора 120 000 об/мин. давление масла 50PSI. 1400 градусов по Фаренгейту. Эта вещь действительно сигналит!

 
Хороший снимок электрического масляного насоса. Выхлопной шлейф виден с левой стороны турбины.

  
Вот вид на пламя в камере сгорания через смотровое стекло Pyrex.
Патрубок сбоку предназначен для подачи воздуха, чтобы стекло оставалось чистым.

Обновление от 21 августа

    
   
Это NT/6 после первого испытания дроссельной системы.Троттлинг работал, но не совсем так, как ожидалось. Необходимые изменения были определены и будут внесены на этой неделе. Время работы составило: 30 минут при 10-15 фунтов на квадратный дюйм без утечки газа, как раньше. Звук оглушительный, нужен глушитель воздухозаборника. Испытание было прервано на :30 мин из-за лопнувшего шланга нагнетания воздуха компрессора. Полная загрузка дерева кажется только почерневшей.

Обновление от 20 января

Наконец-то у меня появилось время вернуться к этому важному проекту. Новая система дроссельной заслонки работает отлично! Мы также научились заливать меньше топлива при запуске для более чистого и контролируемого горения.Эта штука работает даже лучше, чем я думал. смотрите новые видео ниже….

                        

 

  NT/6 Особенности (предлагаемые спецификации)
— самозапуск.
— работает на древесине, мусоре или биомассе (или на чем угодно, что вы можете засунуть в камеру сгорания, которая горит и выделяет хорошее тепло).
— полностью автономный — может работать в удаленных местах без газа или дизельного топлива.
— ожидается непрерывное производство около 2000 Вт.
— Выход постоянного тока: 24 В при 80 А
— Выход переменного тока: 120–240 В при 50–60 Гц (выход переменного тока зависит от емкости аккумулятора и инвертора)
— отличный источник тепла.
— расход топливной древесины: подлежит уточнению.
— прост в обслуживании, (менять масло раз в несколько месяцев)
— надежен, турбины просты и служат долго.

Дальше будет больше. Я еще не начал работать над системой свободной турбины и генератора. (Слишком занят другими проектами!)

NT/6 Потоковое видео

Примечание. В большинстве случаев ваш компьютер будет пытаться воспроизвести эти видео по мере их загрузки (потоковое видео).Если ваше соединение недостаточно быстрое, они не будут воспроизводиться плавно. Для более медленных соединений Щелкните правой кнопкой мыши видео и выберите «Сохранить объект как». Сохраните видеофайл на рабочем столе, а затем воспроизведите его оттуда.


Тур NT/6 (озвучен).


NT/6 Разгон.

Детали конструкции генератора древесного газа

Примечание об обновлении: 11 января 2009 г.

Если вы заинтересованы в создании газогенератора, обратите внимание, что, по нашему мнению, лучший способ начать работу — это набор для экспериментов с газогенератором, созданный Джимом Мейсоном из Allpowerlabs.Он содержит множество инновационных функций, и именно с ним мы сейчас работаем. Информация о том, что мы делаем с нашим GEK, есть, начиная с 68-го тома нашего информационного бюллетеня/блога.

Детали конструкции генератора древесного газа

вместе с обзором реакций
, происходящих на каждой стадии процесса

&nbsp 9002 Конструкция, которую мы строим, называется «генератор с нисходящей тягой», и с точки зрения конструкции ее можно описать как резервуар внутри резервуара внутри резервуара. Ключевая цель на этом этапе проекта — включить как можно больше материалов «с полки» или, точнее, «из кучи отходов». Нет ничего плохого в том, чтобы создавать компоненты с нуля, если вам это нужно, но ни один проект такого уровня сложности, скорее всего, не обеспечит оптимальную производительность в исходной форме, поэтому первая цель — получить первоначальный блок и работать как можно быстрее и дешевле. , насколько это возможно, а затем «кайдзен» оттуда. [ кайдзен — достижение совершенства дизайна за счет небольших постепенных улучшений] Для внешней оболочки мы используем 55-галлонную бочку с открытым верхом.Внутри него находится еще одна бочка на 55 галлонов, которая была вырезана, сжата и скреплена вместе, чтобы создать внутреннюю стенку, которая примерно на два дюйма меньше в диаметре, чем внешняя бочка. Внутренняя часть генератора представляет собой теплообменник, в котором тепло выхлопных газов испаряет пиролитический газ из древесной щепы. Одна из целей конструкции состоит в том, чтобы удерживать большую часть тепла внутри генератора, управляя начальной пиролитической фазой процесса конверсии, вместо того, чтобы нагревать окружающую среду вокруг генератора. [ пиролиз — расщепление соединения путем его нагревания в анаэробной атмосфере.] [ анаэробный — относящийся к бескислородной среде.] Чтобы сохранить тепло реакции в сердцевине газогенератора, пространство между двумя барабанами будет заполнено литой огнеупорной изоляцией.
Самый внутренний барабан представляет собой барабан гражданской обороны на 40 галлонов.Это часть резервуара, которая заполняется щепой. Этот резервуар образует «верхнюю зону» генератора — место, где происходит пиролиз исходной древесины. То, что вы видите на картинке, — это крышка для бочки с открытым верхом на 55 галлонов, в которой вырезано круглое отверстие как раз подходящего размера, чтобы вместить внутреннюю бочку на 40 галлонов. По завершении этот внутренний реактор будет расположен внутри изолированной бочки емкостью 55 галлонов, а стандартный зажим для бочки обеспечит окончательное уплотнение. Пиролитический газ представляет собой смесь органических соединений, включая метан, метанол, этан, этанол, метилэтиловый эфир, а также множество смол и более тяжелых соединений, образующихся при разложении сахаров, целлюлозы и лигнинов в древесине под действием тепла.Этот газ будет гореть, но это низкокачественное топливо, которое быстро засорит ваши трубы, так как вода и смолы в газе конденсируются. Ужасный беспорядок. Очень неудовлетворительно. Вот почему внутри генератора происходят еще две операции: окисление и восстановление. Первый этап процесса включает в себя варку древесины для производства пиролитического газа, процесс, который начинается при температуре около 451 ° F и практически завершается примерно при температуре около 800 ° F. То, что у вас осталось, это древесный уголь.В большинстве автомобильных систем древесного газа, использовавшихся во время Второй мировой войны, вместо необработанной древесины использовался древесный уголь, чтобы можно было пропустить пиролитическую фазу и минимизировать размер генератора. Чтобы сделать все это в одном генераторе, требуется более крупный и сложный блок, и если у вас есть место, то это путь, и пойти дальше, так как вы получите больше энергии из фунта дерева, если будете сжигать и древесный уголь, и дрова. пиролитические газы. К тому времени, когда древесина спускается на дно 40-галлонной бочки, она превращается в древесный уголь; вот когда вещи действительно начинают нагреваться.Секция генератора непосредственно под пиролитической камерой представляет собой очаг окисления. Здесь часть древесного угля сжигается для выработки тепла, которое управляет процессом.
кольцо пода, показано в перевернутом виде
Древесный уголь сгорает на воздухе при температуре от 2000 °F до 3000 °F, выделяя углекислый газ [C02] и монооксид углерода [CO] в зависимости от того, сколько кислорода доступно.[ воздух — 20% активная смесь кислорода и инертных газов. Ключевым моментом здесь является то, что для нагревания газа от комнатной температуры до температуры горения требуется энергия. Если вы используете воздух в качестве источника кислорода, вам нужно нагреть четыре фунта инертного газа (то есть азота), чтобы «сжечь» фунт кислорода. Образующийся древесный газ будет разбавлен присутствием инертного азота и, соответственно, будет иметь более низкое содержание энергии, чем если бы в качестве окислителя использовался чистый кислород.] Именно здесь, в этой средней зоне, зоне очага, мы будем генерировать тепло, необходимое для запуска химии; пиролиз выше, а затем восстановление ниже. [ эндотермический — химическая реакция, для протекания которой требуется непрерывный подвод тепла.] [ экзотермический — химическая реакция, при протекании которой выделяется тепло.] Для этой начальной модели я построил очаг из обода покрышки мобильного дома.Выяснилось, что внешний край чуть больше внутренней кромки 40-галлонного барабана для компакт-дисков. Все, что потребовалось, чтобы закрепить его на месте, — это несколько металлических винтов, удерживающих его по центру. Как упоминалось ранее, этот генератор древесного газа имеет конструкцию с нисходящим потоком. Воздух не вдувается в генератор; скорее, воздух проходит через генератор за счет разрежения, создаваемого двигателем автомобиля. По сути, двигатель внутреннего сгорания работает как вакуумный насос. Когда поршни опускаются, они создают вакуум, который, в свою очередь, всасывает воздух и топливо в цилиндры через впускной коллектор двигателя.При работе на древесном газе двигатель всасывает топливный газ, смесь h3, CO и инертного N2 из генератора во впускной коллектор, а оттуда в двигатель. Когда двигатель создает вакуум в генераторе, воздух и перегретый пар всасываются в кольцо топки через 2-дюймовую муфту, приваренную к боковой части топки. обод; эта камера распределяет воздушно-паровую смесь по подовому кольцу.Кольцо очага имеет дюжину 3/8-дюймовых отверстий, просверленных в нижней части камеры, через которые поступающий газ всасывается в горящий уголь.
В этот момент происходит первичная экзотермическая реакция: 1)      C + O2   =>  CO2 + тепло Кроме того, происходят две экзотермические вторичные реакции: 2)       2 C + O2   =>  2 CO + тепло частичное окисление тлеющего угля и 3)       CXh3X + O2   =>  2 CO + h3O + Тепло      частичное окисление пиролитического газа.Как отмечалось выше, каждая из реакций, происходящих в зоне окисления, выделяет много тепла, которое превращает оставшийся древесный уголь в то, что известно как «светящийся уголь». Следующая остановка, Reduction Zone — место, где варочный котел творит чудеса.
переходник и стопорное кольцо
Напомним, сырая древесина нагревалась в первой, самой верхней камере до точки, где выделялись летучие пиролитические газы, и древесина превращалась в древесный уголь. Во вторую камеру, зону очага, подавался воздух, и часть древесного угля сжигалась, при этом выделялось много тепла, а оставшийся уголь превращался в то, что известно как «светящийся уголь». Это светящийся уголь, который работает в зоне восстановления. Когда тлеющий уголь падает через зону очага, он улавливается чашей из нержавеющей стали; то есть редукционная чаша. Чаша изготовлена ​​из чаши для смешивания из нержавеющей стали с множеством отверстий, напоминающей очень крупное сито, и удерживается на месте под кольцом пода с помощью металлического кольца, показанного над чашей.Кольцо было припаяно к дну очага, но чаша просто свободно сидит в кольце, так что ее можно периодически механически встряхивать, чтобы зола проходила и собиралась на дне генератора. Когда газы проходят через этот слой раскаленного углерода, происходят эндотермические реакции: 1)      C + h3O   + Тепло   =>  CO  +  h3 Эта реакция известна как реакция «водяного газа», и столетие назад это был основной способ производства газа для промышленных и бытовых нужд. Позже строительство сети трубопроводов позволило транспортировать по стране «природный газ», смесь метана и углекислого газа, а заводы по производству водяного газа были закрыты в пользу более дешевого источника энергии. Светящийся уголь настолько агрессивен, что отнимает атом кислорода у молекулы воды, оставляя два горючих газа: угарный газ и водород. Эти два газа будут питать двигатель и двигать нас по дороге.
сердечник газификатора показан лежащим на боку с установленным редукционным стаканом и стопорным кольцом
То же самое происходит с любым кислородсодержащим соединением углерода, образующимся на стадии пиролиза, например с метанолом или метилэтиловым эфиром.Это хорошо, но в этом нет необходимости, поскольку эти соединения все равно сгорели бы в двигателе. Что очень важно, так это то, что более сложные кислородсодержащие соединения, называемые «смолами», также разлагаются на горючие газы на этой стадии процесса. Это важно, потому что эти соединения конденсируются задолго до того, как попадут в двигатель, попутно засоряя работу. Хотя наша цель в этом проекте состоит в том, чтобы превратить древесину в жизнеспособное двигательное топливо, генераторы древесного газа также являются очень эффективным способом выработки контролируемого тепла в стационарных условиях.Преобразовывая твердую древесину в горючий газ в генераторе, а затем направляя этот газ к месту утилизации, например, к печи, процесс можно сделать гораздо более контролируемым и эффективным, чем если бы вы просто попытались сжечь такое же количество древесины. в дровяной печи. Кроме того, если бы вы использовали газ для целей сгорания, не было бы необходимости охлаждать газ, как мы должны делать, чтобы эффективно питать двигатель внутреннего сгорания (подробнее об этом позже). Вместо этого испарившиеся смолы можно было просто передать в горелку и сжечь.Одной из основных причин использования конструкции газификатора с нисходящим потоком является необходимость разрушить эти смолы до того, как они выйдут из генератора древесного газа и начнут засорять остальную часть системы.
вид вниз на активную зону газогенератора
2)      C + CO2 + тепло   =>  2CO Агрессивная природа светящегося углерода весьма примечательна.Он настолько голоден до кислорода, что даже заставит молекулу углекислого газа «поделиться» своим кислородом, тем самым превратив твердый атом углерода и молекулу инертного газа в две молекулы горючего газа. Довольно изящный трюк. Как только газификатор нагреется до нужной температуры, из него выйдут только горючие, неконденсирующиеся газы, такие как окись углерода и водород, пар и немного золы. С этого момента речь идет о теплообменниках, предназначенных для сохранения тепла внутри реактора, контуре обратной связи пара, чтобы поддерживать реакцию на уровне около 2300 F°, фильтрации, чтобы не допустить попадание пепла в двигатель, и охлаждении, чтобы увеличить плотность топлива. газ подается в двигатель.ОБНОВЛЕНИЕ — осень 2008 г.
Notes From Windward — Index — Vol. 63

Зажги один из этих VW на дровах!

Мы все радовались недавнему падению цен на топливо, но во время Второй мировой войны все было совсем по-другому, когда бензин был в дефиците, и большая его часть шла на военные нужды. В Германии это привело к созданию нескольких безумно выглядящих, но совершенно инновационных автомобилей Volkswagen, некоторые из которых, как мы полагаем, могут даже вернуться, если цены на насосы снова вырастут!

Европа страдала от реальной нехватки топлива во время Второй мировой войны, а поскольку в Германии было много угля, они даже пробовали газификацию для производства синтетического топлива.Однако гораздо более гениальной идеей было запустить машину на дровах…

Вот как это работало. Обычно при сжигании дров древесина химически разрушается при нагревании, и некоторые из образующихся газов легко воспламеняются и сгорают при выделении. Отсюда создание пламени.

Однако в дровяных транспортных средствах времен Второй мировой войны древесину нагревали до температуры, достаточной для разложения древесины, но газу не давали гореть. Вместо этого он хранился в камере и впрыскивался в цилиндры стандартного двигателя внутреннего сгорания.Короче говоря, камера работала как скороварка: горячий воздух проходил через охладитель и фильтр и направлялся обратно в двигатель, где был специальный фильтр для карбюратора. Вентилятор был необходим, чтобы поддерживать процесс горения. И именно этот метод был принят Porsche при разработке комплектов «Holzbrenner» (выжигание по дереву) для Volkswagen Kdf Wagen (Жук) и Kübelwagen.

Топливо поставлялось на специальных заправочных станциях, где продавалась предварительно нарезанная щепа размером со спичку, при этом водителям приказывали время от времени выезжать с автобана, чтобы поддерживать огонь.Видите ли, выходы были вымощены булыжником, а вибрация служила для того, чтобы топить пепел!

Ходят слухи, что эти причудливо выглядящие звери с их выпуклыми передними частями были довольно хреновыми, у них была низкая мощность (цитируется 12 л. Неудивительно, что мы не можем отследить выживших…

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

Ян

Высказанные здесь мнения являются личным мнением автора и не обязательно отражают взгляды и мнения VW Heritage

Газификация древесины — Органические фермеры и садоводы штата Мэн

Газификационный котел на дровах.Дрова сжигаются в топке (вверху), а газы проходят вниз и сгорают при температуре от 1800 до 2000 F в керамической камере внизу. Затем горячие газы проходят через жаротрубный теплообменник и передают тепло воде, хранящейся в большом баке.

Температура дымовых газов обычно ниже 350 F, креозот отсутствует. Древесина должна быть сухой (желательно двухлетней давности). Из Руководства по установке, эксплуатации и техническому обслуживанию Eko-Vimar Orlanski, https://www.newhorizoncorp.com/PDF/ekomanual.pdf; используется с разрешения.

Использование режущей пластины позволяет быстро и эффективно одновременно распиливать большое количество бревен и веток малого диаметра. Этот метод рекомендуется только тем, кто обучен технике безопасности при работе с бензопилой и имеет опыт работы с бензопилой.

Будьте предельно осторожны при резке мелких веток, а самые крупные кладите сверху, так как мелкие ветки могут вылететь в сторону пильщика. Держите пилу включенной, так как медленная цепь может зацепиться за маленькую древесину и рвануть ее к пильщику.Фотографии предоставлены автором

Правильно высушенная и сожженная древесина является отличным зеленым топливом для отопления в сельской местности. Газификация древесины — это процесс, при котором древесина сжигается при очень высокой температуре для получения синтез-газа. Это топливо может питать печи, печи и даже автомобили. В зимние месяцы это отличный альтернативный источник топлива.

Зачем использовать дерево?

Древесина — идеальное топливо для отопления сельской местности в штате Мэн, особенно если у вас есть лесной участок. Заготовка дров — это возможность улучшить лес, когда вы удаляете мертвые, отмирающие, больные и плохо сформированные деревья.Это позволяет оставшимся деревьям расти быстрее, производить больше кислорода и использовать больше парниковых газов CO2.

Если вы садовник, древесная зола добавляет в почву кальций, калий, другие питательные вещества и биоуголь. НО обязательно применяйте их только после и в соответствии с рекомендациями теста почвы, так как древесная зола может быстро и чрезмерно повысить pH почвы).

Покупка древесины у местного поставщика также намного выгоднее, чем покупка пеллет издалека, и сводит к минимуму потребление моторного топлива.Он также обеспечивает местную занятость и удерживает деньги в местной экономике.

Газификация древесины

Подготовка древесины

Поскольку свежесрубленная древесина может на 60 процентов состоять из воды, ключом к минимизации резки, раскалывания и штабелирования древесины является ее сушка в течение как минимум года. Если вы этого не сделаете, вы сожжете около 40 процентов своей древесины только для того, чтобы отогнать воду — тепла не будет. Большинство печей работают с КПД от 40 до 60 процентов, а уличные дровяные котлы обычно имеют КПД от 30 до 50 процентов. В то же время газификатор древесины получает от 80 до 92 процентов, но ключевое значение имеет сухая древесина.

Через год влажность древесины может составлять от 20 до 35 процентов; через два года от 10 до 20 процентов. Мой газификатор требует от 15 до 25 процентов влажности для максимальной эффективности, поэтому я сушу древесину в течение двух лет и недавно завершил сушилку для древесины на солнечной энергии, чтобы попытаться сократить время сушки.

При газификации дрова сначала сжигаются в обычной топке, затем газы направляются в керамическую камеру сгорания, где температура достигает 1800-2000 F. Все газы и смолы сгорают, из трубы не идет дым, а дымоход остается чистым.Несмотря на высокие температуры в камере газификации, к моменту прохождения газов через жаротрубный теплообменник котла температура дымовых газов может достигать 350 F.

Температура дымовых газов у ​​меня обычно ниже 250, что указывает на эффективность жаротрубного теплообменника. Если дрова слишком влажные, огонь охлаждается и из трубы выходит белый пар. Поскольку дровяные газификационные котлы массово производятся в Европе, они намного дешевле отечественных моделей. Моя сделана в Польше.

Сейчас я отапливаю свой дом площадью 1400 квадратных футов, подвал и воду для бытовых нужд с осени до поздней весны примерно на 3-1/2 шнура.До установки котла площадь моего дома составляла 1000 квадратных футов, и с дровяной печью для отопления я сжигал 3-1/2 шнура плюс от 150 до 200 галлонов масла для горячего водоснабжения.

Производство тепла

В холодную погоду я развожу один костер в день и поддерживаю его около восьми часов. Ключом к эффективности является сухая древесина и горячее, быстрое горение. Мой небольшой котел на 85 000 БТЕ нагревает воду, хранящуюся в пропановом баллоне на 500 галлонов, и эта вода по требованию циркулирует для обогрева жилых помещений и бытовой воды. С летней древесиной мой бак достиг максимальной температуры 170 градусов, но с действительно сухой древесиной она достигает 180, что значительно увеличивает БТЕ.

Одного пожара хватает на один день зимой в штате Мэн, но мягкой осенью 2015 года он продолжался два-три дня. Когда цены на нефть упали, летом я сжигал масло, а не дрова; один костер может обеспечивать горячую воду для бытовых нужд в течение недели, но много тепла из бака уходит в подвал. Большая семья, которая часто принимает душ и много стирает, скорее всего, выиграет от еженедельного ожога.

Бен Хоффман

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.