Газогенераторний автомобіль. УАЗ на дровах. Як зробити деревний газогенератор своїми руками Газогенератор із газового балона креслення

За тисячі років історії людство навчилося добувати нафту і газ, винайшло електрику, використовує енергію вітру та сонця, але, як і раніше, спалює в топках деревину. Дрова, тирса, старе дерево, відходи діяльності деревообробних підприємств – все це можна використати, якщо зробити дров'яний газогенератор своїми руками.

Чимало майстрів успішно використовують цей пристрій для дому та навіть для автомобіля. Якщо ви зацікавилися цією темою, або з'явилася ідея самостійно зробити генератор, ми розповімо, як це реалізувати на практиці.

У нашому матеріалі мова піде про принцип дії дров'яного газогенератора, переваги та недоліки такої системи, а також про те, як самостійно зібрати такий пристрій.

Швидке спалювання дров на свіжому повітрі дає, переважно, кілька корисного тепла. Але зовсім інакше деревина поводиться при так званому, тобто. при горінні у присутності дуже малої кількості кисню.

У такій ситуації спостерігається не так горіння, як тління деревини. А корисним продуктом цього процесу є тепло, а горючий газ.

Газогенератори колись активно використовувалися як постачальник палива для авто. І зараз можна зрідка зустріти машини, що працюють на газі, що виробляються ними:

Галерея зображень

Люди виявляли вже давно.

При цьому існує думка, що багато розробок — лише «луна» минулого, яка сьогодні втратила актуальність.

Зовсім не так. Більше того, все навпаки.

Ціна на пальне зростає постійно

Висока вартість бензину і дизеля, а також газ, що дорожчає, змушують переходити на більш економічні види палива.

Принцип дії тут простий. Двигун працює не на бензині, солярці або звичайному газі (метані, пропані), а на газі, що виділяється при горінні дерева.

Апарати, які дозволяють виробити такий газ, звуться газогенераторів.

Окрім побутової сфери, вони мають велику популярність і давно застосовуються в промисловості.

Що ж до способів виготовлення, всі вони різняться. У цій статті розглянемо найпопулярніші з них.

Спосіб №1

У класичному виконанні газогенератор виготовляється з наступних елементів:

1. Корпуси.

Ця частина конструкції є основним газогенератором. Всередині зазвичай встановлюються основні комплектуючі котла.

Зібрати корпус можна із сталевих листів або куточків. Все, що потрібно - попередньо розмітити їх за кресленнями та шаблонами.

2. Бункери.

Ця ємність призначена для вмісту альтернативного палива, а саме дров, паллет або деревного вугілля.

Зробити бункер можна з листового прокату, після чого він фіксується у кожусі пристрою.

Для компактності місце під бункер виділяється у корпусі. Єдина вимога – розмежування двох вузлів за допомогою плит із низьковуглецевої сталі.

3. Камери згоряння.

Цей елемент конструкції розташовується біля днища бункера. Головне завдання вузла — створення високої температури, тому як матеріал для виготовлення потрібно використовувати жароміцну сталь.

Кришка бункера повинна герметизуватися, щоб уникнути попадання всередину кисню.

4. Горловинні частини камери згоряння.

Особлива ділянка, де відбувається крекінг смол.

Ця деталь камери повинна відокремлюватися від основної частини корпусу за допомогою спеціальних прокладок з азбесту.

5. Коробки розподільника повітря.

Деталь, що знаходиться поза основним корпусом. При цьому штуцер розподільника повітря повинен врізатися за допомогою зворотного клапана.

Призначення вузла - забезпечення нормального надходження кисню до камери згоряння.

Водночас відбувається утримання горючих газів у ній (камері).

6. Фільтруючих елементів та патрубка.

Завдання цих елементів — об'єднати горловину камери, де згоряє паливо, з іншою камерою, де згоряють олефіни.

7. Колосникові грати.

Вироби, що виконуватиме функцію відділення дверей, цибульок та вугілля в камері для згоряння.

Дверцята сприяють забезпеченню нормального доступу всередину корпусу.

Після приготування всіх елементів проводиться сама збірка газогенеруючої установки.

Нижче представлено загальне компонування пристрою на прикладі газогенератора УралЗІС - 352.

Послідовність дій полягає в наступному:

На завершальному етапі до корпусу котла варто прикріпити водяну сорочку зі змонтованим на ній штуцером випуску і подачі повітря.

Саме в цій «сорочці» здійснюватиметься циркуляція теплоносія.

Розміщення сорочки можна здійснювати у двох місцях. Це може бути камера згоряння олефінів або корпус з подвійними стінками.

Спосіб №2

При створенні газогенератора для автомобіля основний акцент робиться не тільки на надійності та ефективності пристрою, але і на його компактності.

За кордоном фільтр охолодження, циклон і корпусна частина робляться з нержавіючої сталі, що дозволяє використовувати метал, що має вдвічі меншу товщину.

Звичайно, така конструкція виходить набагато легше. У наших умовах для здешевлення конструкції використовуються старі пропані балони або вогнегасники.

Для виготовлення зовнішньої ємності часто використовують балони для зрідженого пропану.

Виготовлення внутрішньої частини проводиться з ресивера вантажівки, наприклад, КАМАЗу або ЗІЛу.

Особлива увага має бути приділена колосниковій решітці – її роблять із тонкого металу, а патрубки – із звичайних труб (головне – підібрати правильний діаметр).

Для виготовлення кришки з елементами кріплення використовується верхня частина балона. У крайньому випадку деталь можна виконати з листової сталі.

Кришка ущільнюється за допомогою спеціального шнура, обробленого графітним просоченням та виконаного з термостійкого азбесту.

Для виготовлення грубого фільтра можна використовувати старий вогнегасник або зробити ще простіше взяти шматок труби.

У нижній частині має бути зроблена насадка у вигляді конуса, необхідна для відвантаження золи.

На верхній частині торець повинен щільно закриватися кришкою (зазвичай вона приварюється).

У саму кришку монтується вихідний патрубок, а з бічної частини ще один штуцер для подачі продуктів горіння.

Гази, що виділяються газогенератором, мають велику температуру, тому вони вимагають якісного охолодження.

Тому є дві причини:

• по-перше, розпечені до великої температури гази відрізняються мінімальною щільністю, що робить процес його спалювання в циліндрах ДВС практично нереальним;
• по-друге, є ризик виникнення мимовільного спалаху у разі контакту газу з розпеченими елементами двигуна.

У процесі розпалювання важливо забезпечити нормальне переміщення газу трактом — цю роботу бере на себе вентилятор.

Вже після запуску двигуна робочий склад переміщається за рахунок розрідження, тому у вентиляторі немає необхідності.

Як охолоджувач можна використовувати стандартні радіатори опалення. Головне — правильно їх розташувати та забезпечити максимальний контакт із повітряними масами.

У ряді випадків допускається монтаж біметалевих радіаторів.

Газове паливо перед подачею в двигун має очищатися - це забезпечується за допомогою спеціальних фільтрів.

Не можна забувати про ще один важливий елемент - змішувач. З його допомогою відбувається регулювання об'єму газоповітряної суміші, що подається. Налаштування здійснюється за допомогою заслінки.

Спосіб №3

Для реалізації наступного способу необхідно підготувати трубку з нержавіючої сталі на 4.25 дюйма (14 сантиметрів у довжину) і бак на п'ять галонів. Замість труби можна використати старий вогнегасник.

Як прокладку можна використовувати силіконову прокладку, за допомогою якої можна ефективно закласти всі наявні тріщини та шви;

На жаль, що віщає людським голосом і виконує всі забаганки щуку ще нікому не вдалося виявити, а от еквівалент самоїздної дров'яної печі існує і давно відомий. Звісно, ​​мова йде зовсім не про автомобілі, що пересуваються на Отже, як виготовити авто на дровах своїми руками?

Чи це реально?

Твердження, що авто їздить на дровах – це аж ніяк не першоквітневий жарт. Ваш особистий транспорт цілком може харчуватися не банальним бензином, а такими вишуканими наїдками, як будівельне сміття, що має деревну основу.

Ідея про подібний альтернативний вид палива аж ніяк не нова, подібні автомобілі існували ще за часів Другої світової війни, а в деяких країнах, де рідке паливо коштовності подібне, їх можна у великій кількості зустріти і донині, наприклад, у Секрет дії такого чарівного авто простий - це дров'яний газогенератор, таке собі магічне поєднання цілком звичайного і земного матеріалу і високотехнологічного устрою.

Газогенератор, автомобіль на дровах

Яким чином працює цей загадковий механізм? Чи можна зробити авто на дровах своїми руками? Горючі природні гази, такі як відомі нам етилен або той же пропілен, цілком реально добути самостійно, і для цього зовсім не треба рити землю і мати власну свердловину. Достатньо роздобути газогенератор: просто придбати чи піти складнішим шляхом, зробивши власними вмілими руками.

Як працює газогенератор в автомобілі?

У газогенераторі шляхом піролізу, відомого всім зі шкільної лави, целюлоза, а простіше - всілякі (ті ж дрова), перетворюється на той самий газ, яке ми шукаємо паливо. Щоб вийшов необхідний продукт простого знищення вогнем дров недостатньо. Реакція повинна проходити за температури, що перевищує 1000 градусів за шкалою Цельсія, при обмеженому припливі кисню. Звичайно, отриману чарівну суміш треба ще позбавити від будь-яких абсолютно зайвих домішок і остудити, бо охолоджений газ дає більше настільки потрібної авто енергії. У продажу можна знайти котли, що працюють із використанням газогенератора, але для особистого автотранспорту така конструкція, на жаль, не підходить. А значить перетворювати свою робочу конячку на дракона, що вогнедишить, вам треба буде самостійно.

Особливості

Газогенератор – це ключовий елемент, завдяки якому авто їде дровами. Газогенератор своїми руками спорудити цілком можливо. Так, він займає багато місця, зате відразу з'являється стільки можливостей. Ліс рубають – машина їде. Можна створити авто на дровах своїми руками, і ваш чотириколісний друг поглинатиме все, що горить, якщо до складу входить целюлоза. Шишки, лушпиння, обрізки паркету, в теплих країнах - кокосове лушпиння, навіть сирі дрова. Пекти задовольняється чим завгодно. Ось тільки волога деревина нещадно димітиме.

Так що якщо не брати до уваги випалену пустелю, паливо можна роздобути будь-де і не бути прив'язаним до заправних станцій. Справжня мрія для тих, хто передбачає апокаліптичне майбутнє зі зруйнованою інфраструктурою подачі палива. І коштуватиме харчування для такого самоходу приблизно в чотири рази дешевше в порівнянні зі звичайним бензином. Авто на дровах своїми руками – це і мрія еколога, кількість шкідливих викидів в атмосферу тут у рази менша. Всі зміни робляться виключно самостійно з використанням звичайнісіньких інструментів і матеріалів, ніяких високих технологій.

Мінуси використання дров'яного газогенератора в автомобілях

Звичайно, така система має і свої негативні сторони. По-перше, сама конструкція саморобного газогенератора досить громіздка, а отже, збільшує вагу автомобіля. Її треба десь розмістити, що скоротить корисну площу, а заразом і зменшить вантажопідйомність. Самі по собі заправні станції не потрібні, але зупинятися, щоб підкинути дров, доведеться досить часто, та й при її всеїдності треба все-таки стежити за якістю того, що вирушає в топку. Бажано нічого сирого та без гнильці. Прокидається до життя такий агрегат теж аж ніяк не за секунди, на це знадобиться приблизно 10 хвилин. Швидкість теж цілком відповідає знаменитій печі, що самоїздить, так як зменшується і потужність мотора. За самим процесом горіння потрібно уважно стежити, падіння температури призводить до того, що корисна газова суміш, необхідна для роботи двигуна, перетворюється на зовсім непотрібний дьоготь. Виходячи з усього перерахованого вище, використовувалися авто на дровах в колишні часи переважно в тих місцях, де останніх (дрів) було з надлишком. На різних лісозаготівлях. Або ж там, де було інше паливо як таке, у непролазній глушині.

Пристрій газогенератора

Що таке дров'яний газогенератор для автомобіля? Секрет дії агрегату досить простий. У процесі горіння деревного палива виникає газ, який, позбавлений зайвих домішок, проходить через стадію охолодження, замішується з повітрям і впорскується в

А значить знадобиться сам газогенератор, різні види фільтрів, обов'язкова система охолодження, всілякі трубопроводи та електричний вентилятор – для прискорення та покращення самого горіння. Система виглядає так: необхідне паливо завантажується у високий бак циліндричної форми (можна і квадрат), під яким встановлюється сама камера горіння. Отриманий газ проходить систему очищення. Далі температура палива знижується до ідеальної, а потім уже збагачення повітрям – і шукана суміш виявляється у двигуні. Сучасні розробки умільців мало відрізняються від прикладеної старої схеми, а тому, якщо не оснащувати газогенератором вантажний автомобіль, а ставити його на милу серцю легковик, то потрібно або звести конструкцію, що лякає в багажнику, або якось приєднувати агрегат на додатковому причепі до машини.

Як зробити газогенератор своїми руками?

Чи можна зробити газогенератор своїми руками? Так, але вам знадобиться набір інструментів і самі матеріали. У хід підуть: для створення корпусу, паливного бака (в якому будуть дрова), жароміцна сталь для ємності, де проходитиме процес горіння, різні жароміцні прокладки, в ідеалі не азбест, оскільки він вважається небезпечним для організму. Різні труби, які будуть з'єднувати всі вузли газогенератора, фільтри для видалення домішок (західні колеги експериментують з тими ж дров'яними сумішами), спеціальна пропускає згорілі елементи, та й такі дрібниці, як дверцята, кришки та клапани. Роздобувши всі необхідні елементи і озброївшись відповідним кресленням, можна приступати безпосередньо до створення такого апарату, як саморобний газогенератор своїми руками. Точність та індивідуальність розрахунків конструкції газогенератора відповідно до вашого авто бажана, але іноді не обов'язкова. Деякі, особливо спостережливі та рукасті "саморобкіни" примудряються копіювати необхідний агрегат, користуючись стандартними кресленнями.

Дров'яний газогенератор своїми руками

Є кілька особливостей, які варто взяти до уваги, щоб ваш автомобіль почав рухатися без небезпеки для життя водія. Головне - діаметр труб, якими суміш буде надходити в двигун, повинен бути ретельно підібраний, враховуючи потужність останнього.

Усі вузли та частини газогенератора повинні бути повітронепроникними. Потрібно акуратно будувати всі вузли, уникаючи трубок з дуже маленьким діаметром або різких згинів, щоб максимально зменшити опір при надходженні газової суміші на двигун. Основні навички, які будуть потрібні винахідникам-оптимізаторам - це досвід роботи з металом. Різання різних конструкцій, зварювання, робота з трубами – все це буде досить складним для новачка.

Дрова горять, машина їде?

Існують і певні хитрощі для пересування на модернізованому автомобілі. Потрібно не забувати не лише дрова підкидати, а й вичищати попіл із спеціального контейнера, а продукти горіння заповнять його досить швидко. При невчасному очищенні процес роботи газогенератора на дровах спотворюється. Додавати паливо потрібно також поступово, не чекаючи його повного знищення. В ідеалі – коли бак пустіє десь наполовину. Перш ніж заглушити двигун, спочатку необхідно почекати певний період, поки агрегат не охолоне до потрібної температури.

При процесі горіння виділяється не тільки корисний і дешевий газ, але й різні токсичні речовини, а тому системі вентиляції має бути приділена окрема увага. Не можна випробовувати газовий генератор у закритому приміщенні. Всі вузли та спайки повинні бути перевірені щодо витоків. Піч, що горить у вашому багажнику сама по собі може стати предметом деякої душевної тривоги. При правильному збиранні газовий генератор абсолютно безпечний, але слід по можливості уникати аварійних ситуацій у процесі руху, тому що в цьому випадку ризик виникнення пожежі в автомобілі значно зростає.

Авто 30-х та 40-х років

Свого розквіту автомобілі, що працювали на дровах, досягли у 30-ті та 40-ті роки. Оскільки зміни, які необхідно було внести до транспортного засобу, не були кардинальними, вони часто виконувались самостійно. Щоб досягти необхідної потужності двигуна, іноді навіть створювали систему турбонаддуву. Деяким автомобілям був потрібний ефективніший генератор, оскільки необхідна температура горіння в топці підтримувалася за допомогою вентилятора.

Автомобілі на дровах популярні там, де роздобути звичайний бензин було непросто. Так, за часів Другої світової війни свої випробування у цій сфері проводили конструктори концернів VW та Mercedes. У нашій країні авто на дровах (газогенератор в автомобілі) не втратило своєї актуальності й у післявоєнний час. Вони освоювали важкодоступні райони, куди усюдисущий бензин ще не встиг проникнути, і працювали на лісозаготівельних та лісопереробних підприємствах.

Автомобілі у наш час

З плином часу інтерес до таких агрегатів вичерпався, і авто на дровах з газогенератором, що знаходиться, в автомобілі осіли іржавими кістяками десь на периферії. Нині дослідження та випробування у цій галузі проводяться лише справжніми ентузіастами.

І це незважаючи на те, що організації з охорони середовища вважають такі установки вкрай цікавими, так як паливо можуть бути використані відходи, а рівень забруднення природи матінки в рази нижчий, ніж при використанні звичайного автомобіля на бензиновому двигуні. Сучасні витвори, на відміну від своїх попередників, можуть розвивати пристойну швидкість близько 80 км на годину, а необхідність дозаправки у них виникає після подоланої сотні кілометрів. Витрата палива тут вимірюється дерев'яними колобашками, і таких знадобиться 50 кг на 100 км. Це зменшує вартість пересування порівняно з використанням традиційних видів палива у 3-4 рази.

Висновок

Отже, ми з'ясували, як зробити газогенератор на дровах своїми руками. Пристрій конструкції не настільки складний, тому впоратися з цим може практично будь-яка людина.

Прагнення людини зберегти довкілля змушує його замислюватися над можливістю створення обладнання, робота якого не впливатиме на екологію. На сучасному етапі значних збитків природі завдається автомобільним транспортом, а саме вихлопними газами. Це спричинило створення електромобілів, які сьогодні вже починають випускатися на серійному рівні. Але є й інша можливість скоротити шкідливість викидів та заощадити на паливі – встановивши автомобільний газогенератор.

Що являють собою такі агрегати

Як паливо дрова

Зазвичай газогенераторними установками оснащують великовантажні автомобілі з потужним двигуном, хоча за бажанням таким пристроєм може бути обладнаний і легковий транспорт.

При цьому агрегат має відносно компактні розміри, але вони все одно не пропорційні габаритам авто. Наприклад, сконструйований для мотоцикла та зібраний своїми руками буде зіставний з візком для транспортного засобу. Тому назвати його невеликим можна з великою натяжкою. Крім того, використання газогенераторів з малопотужними двигунами призводить до нестачі потужності.

Конструктивні особливості обладнання

Що ж входить у комплектацію автомобільного газогенератора? В першу чергу - це пристрій, в якому відбувається процес перетворення деревини або іншого палива в горючий газ. Але оскільки отримана суміш потребує очищення, то жоден генератор для автомобіля не обходиться без очисників.

Причому вони представлені у вигляді трьох горизонтальних конструкцій та однієї вертикальної. По-перше, відбувається попереднє очищення від механічних домішок з одночасним охолодженням. Вертикальний очисник призначений для більш тонкого очищення.

Схема агрегату на дровах

Крім цього, до складу автомобільного газогенератора на дровах входять:

• Відстійник конденсату;
• Змішувач;
• Вентилятор;
• Трубопроводи.

Що стосується пристрою газогенератора для автомобіля та його основного блоку, то він укладений у корпусі та складається з бункера та відділу для палива. Кріпиться цей вузол до рами автомобіля.

Вгорі розташовується фланець, що з'єднує всі деталі одне ціле. Завантажувальний люк обладнаний кришкою, що притискається запірною рукояткою. Відбір газу здійснюється із патрубка. Завантаження палива здійснюється через люк. Виходячи з агрегату, газ проходить очищення послідовно у кожному циліндрі і звідти надходить у двигун.

Як працює силова установка

Автомобілі, в яких встановлено такий пристрій, використовують у вигляді паливної суміші газ, що виробляється під час спалювання дров, вугілля або інших компонентів. Принцип дії газогенератора на автомобіль, виконаного власноруч заснований на неповному згорянні вуглецю. При цьому виділяється третина енергії і, отже, отриманий газ має меншу теплоту згоряння, ніж вихідний матеріал.

Дивимося відео, про газогенератори та принцип роботи:

У процес спалювання деревини або вугілля з додаванням пари відбувається екзотермічна реакція між складом, що утворюється, і водою, що в свою чергу призводить до поділу суміші на водень і вуглекислий газ. Це призводить до зниження температури речовини, що виробляється, і в той же час підвищує ККД до 80%.

Можливе використання газу без охолодження у разі повного спалювання твердого палива. При цьому ККД газифікації може досягати 100%.

Але оскільки в процесі очищення відбувається розведення газу азотом, його калорійність виходить низькою. Але в той же час для його згоряння використовується менше повітря, отже, він ненабагато поступається традиційним паливоповітряним сумішам.

Газоагрегат для автомобіля своїми руками

Одним із найпростіших агрегатів буде зібраний на основі старого газового балона. При цьому решта комплектуючих також легко знайти і коштують вони недорого. Отже, приступаємо до збирання автомобільного газогенератора своїми руками.

Простий та екологічний

Балон виконує функції корпусу. Усередині він поділений на дві зони:

• Завантаження;
• Горіння.

І тут знаходиться серцевина газогенератора. Можливо як корпус використовувати і металевий ящик, зварений зі сталевих листів.

Але все ж таки найкращим варіантом є балон, оскільки місця зварювання з часом можуть схуднути, що призведе до аварійної ситуації. Важливо враховувати і те, що якщо всередині генератора буде накопичуватися газ, то це може призвести до вибуху, тому краще збирати конструкцію таким чином, щоб він відразу виходив у двигун. Схему газогенератора для автомобіля ви зможете знайти у мережі.

Дивимося відео, етапи робіт:

Але, обравши за основу газовий балон, необхідно врахувати і те, що в ньому може залишитися суміш і при різанні це може викликати невеликий вибух. Щоб уникнути цього, потрібно або продути його стисненим повітрям або розрізати, заповнивши водою.

Далі вирізається дно та прорізається горловина під завантаження палива. Кришка повинна бути зручною для того, щоб засипати деревні відходи. Потім виконуються колосникові грати. При цьому потрібно враховувати, що на неї припадатиме термічне навантаження.

Наступний етап – підготовка кришки до бункера. Вона може бути виконана з листа металу, але обов'язково ізольована азбестовим шнуром. Щоб він не пригорав, потрібно обробити його графітовим мастилом. Придбати його можна на господарському ринку.

Далі виготовляється фурма, на яку припадатиме основне термічне навантаження, а також фільтр. Якщо як паливо передбачається використання дров або вугілля, то ця складова є обов'язковою, оскільки дозволить позбутися великої кількості зважених частинок пилу, що містяться в них. І щоб уникнути їх потрапляння в карбюратор і використовується фільтр.

Наступна деталь – радіатор. Він може бути виконаний з алюмінієвих батарей опалення або звичайних водопровідних труб. Потрібно враховувати, що прохідний переріз радіатора має перевищувати розмір приєднаних до нього труб. Це допоможе уникнути опір газу під час проходження ним.

Продовжуємо робити агрегат своїми руками відео 2:

Остання деталь – це фільтр очищення. Він може бути виконаний із сучасних та недорогих матеріалів, які легко піддаються чищенню та мають великий термін служби. Креслення газогенератора для авто легко знайти в мережі.

Далі залишається зафіксувати газогенератор у багажнику та підключити його до двигуна. Для цього підводиться трубка, якою деревний газ надходитиме в мотор. Разом із ним залишається і основне пальне – бензин. І останній крок – налагодити калорійність консистенції.

Ефективність застосування газового генератора для авто

У чому полягає перевага використання таких агрегатів? Насамперед у тому, що в них застосовується паливо, яке не потребує будь-якої обробки. При цьому у таких автомобілях енергія не потрібна.

Ще одним плюсом є здатність пристроїв, що виробляють деревний газ, самозаряджатися. Тому немає необхідності встановлювати на автомобіль потужний хімічний акумулятор, який досить складно утилізувати при виході з ладу. У той же час відходами газогенератора є зола, а це, як відомо, чудове добриво.

Але все ж таки найголовнішою перевагою таких автомобільних генераторів вважається їх екологічна безпека. При правильно сконструйованому газогенераторі повітряний простір потрапляє набагато менше шкідливих речовин, ніж від роботи дизельного чи бензинового двигуна.

Однак і деякі недоліки саморобних газогенераторів для авто є. І одним із них є досить великий розмір установки. Це пов'язано з тим, що деревний газ має низьку питому енергію.

Генератор для вашого авто

Ще один мінус – неможливість досягти швидкості, як при роботі на бензині. Це з тим, що у деревині перебуває до 50% азоту, який підтримує горіння. Тому двигуна дістається мало палива, чим і спричинене зниження його потужності.

До того ж процес горіння відбувається досить повільно, що дозволяє використовувати високі обороти. Цей аспект призводить до зниження динамічних характеристик транспорту.

Звичайно, такі автомобілі дуже незручні в експлуатації, тому що вийти на робочу температуру генератор може лише через 10 хвилин після запуску. Тож сісти за кермо і поїхати, як у звичайному авто не вийде.

Між заправками потрібно отримувати золу, що також не додає популярності газогенератору. Утворення смол при спалюванні деревини вимагає використання фільтрів, які потребують регулярного обслуговування.

Загалом хоча ідея створити автомобіль, що працює на дровах і має низку переваг, все ж таки вона вимагає подальшого вдосконалення. Поки що такий транспортний засіб далеко не ідеальний і потребує додаткового обслуговування, якщо порівнювати з бензиновими моделями.

Двигун внутрішнього згоряння, що працює на дровах, - це зовсім не примара з далекого минулого. Автомобілі та електростанції, що використовують деревину як енергоносій, можна зустріти і сьогодні. Варто уточнити: двигун функціонує на газі, який отримується з дерева шляхом його спалювання певним способом. Установки, що виробляють такий газ називають газогенераторами, вони досить давно застосовуються на промислових підприємствах. Але чи можна виготовити газогенератор своїми руками і чи варто це робити – питання, відповіді на які має дати наша стаття.

Як працює газогенератор

Щоб зрозуміти, яка може бути користь від газогенератора в домашньому господарстві, треба розібратися в його принципі роботи, а потім і влаштуванні. Тоді можна буде оцінити витрати на його виготовлення, а головне, який вдасться отримати результат.

Отже, піролізний газогенератор – це комплекс вузлів та агрегатів, призначений для виділення суміші горючих газів із твердого палива з метою його використання у двигунах внутрішнього згоряння.

Для довідки.Конструкції генераторів відрізняються один від одного в залежності від виду твердого палива, що спалюється, ми розглянемо найактуальнішу з них - на дровах.

Якщо деревину спалювати в закритому просторі, обмежуючи подачу кисню, на виході можна отримати суміш горючих газів. Ось їх перелік:

• чадний газ (оксид вуглецю СО);
• водень (Н2);
• метан (СН4);
• інші ненасичені вуглеводні (CnHm).

Примітка.У суміші присутні також негорючі баластові гази: двоокис вуглецю (вуглекислий газ), кисень, азот та водяні пари.

Ефективний дров'яний газогенератор повинен не просто виробляти горючу суміш, а й зробити її придатною для використання. Тому весь цикл отримання палива для ДВЗ можна сміливо назвати технологічним процесом, що складається з таких етапів:

• газифікація: деревина навіть не горить, а тліє при кількості кисню, що подається, у розмірі 33-35% від необхідного для повноцінного спалювання;
• первинне грубе очищення: леткі частки продуктів горіння, що виробляють дерев'яні газогенератори після першого етапу, відокремлюються за допомогою сухого вихрового фільтра – циклону;
• вторинна груба очистка: проводиться у скрубері – очищувачі, де потік пального пропускається через воду;
• охолодження: продукти згоряння з температурою до 700 ºС проходять їх у повітряному чи водяному теплообміннику;
• тонке очищення;
• відправка споживачеві: це можливо закачування пального компресором в бак-розподільник чи подача в змішувач, та був - одночасно у ДВС.

Розглянути пристрій та принцип роботи газогенератора у промисловому виконанні можна на технологічній схемі, поданій нижче:

Повний цикл отримання газу досить складний, оскільки включає кілька різних установок. Найголовніша - це газогенератор, що являє собою металеву колону циліндричної або прямокутної форми, що має звуження донизу. У колоні є патрубки для повітря та виходу газу, а також лючок доступу в зольник. Зверху агрегат обладнаний кришкою для завантаження палива, димар до корпусу не приєднується, він просто відсутній. Процес горіння та піролізу, що проходить усередині колони, добре відображає схема газогенератора:

Не вдаючись до тонкощів хімічних реакцій, що проходять усередині колони, зазначимо, що на виході з неї виходить суміш газів, описана вище. Тільки вона забруднена частинками та побічними продуктами горіння і має високу температуру. Вивчивши креслення газогенераторів будь-якої конструкції, можна помітити, що решта обладнання призначене для приведення газу в норму. Повітря в зону горіння подається примусово тяговою або дутьовою машиною (простими словами вентилятором).

Треба сказати, що саморобний газогенератор на дровах робиться домашніми майстрами-умільцями не такої складної конструкції та технологія виділення газу в ньому дещо спрощена, про що буде розказано нижче.

Міфи про газогенераторні установки

На просторах інтернету часто зустрічається безліч необґрунтованих тверджень про роботу подібних агрегатів і подається суперечлива інформація про використання газогенераторів. Спробуємо всі ці міфи розвіяти.

Міф перший звучить так: ККД газогенераторної установки досягає 95%, що набагато більше, ніж у твердопаливних котлів з ефективністю 60-70%. Тому опалювати будинок за її допомогою значно вигідніше. Інформація некоректна спочатку, не можна порівнювати побутовий газогенератор для будинку та твердопаливний котел, ці агрегати виконують різні функції. Завдання першого – виробляти горючий газ, другого – нагрівати воду.

Коли говорять про генеруюче обладнання, його ККД – це ставлення кількості отриманого продукту до обсягу газу, що можна виділити з деревини теоретично, помножене на 100%. Ефективність котла – це відношення теплової енергії дров, що виробляється, до теоретичної теплоти згоряння, також помножене на 100%. Крім того, витягти з органіки 95% палива може далеко не кожна біогазова установка, не те що газогенератор.

Висновок.Суть міфу у цьому, що масу чи обсяг намагаються через ККД порівняти з одиницями енергії, але це неприпустимо.

Обігрівати будинок простіше і ефективніше звичайним піролізним котлом, що у такий же спосіб виділяє горючі гази з деревини і тут же їх спалює, використовуючи подачу вторинного повітря до додаткової камери згоряння.

Міф другий – у бункер можна закладати паливо будь-якої вологості. Завантажувати його можна, та тільки кількість газу, що виділяється, падає на 10-25%, а то і більше. Ідеальний варіант - газогенератор, що працює на деревному вугіллі, що майже не містить вологи. А так теплова енергія піролізу йде на випаровування води, температура в топці падає, процес сповільнюється.

Міф третій – витрати на обігрів будівлі знижуються. Це неважко перевірити, чи достатньо порівняти вартість газогенератора на дровах та звичайного твердопаливного котла, теж зробленого своїми руками. Плюс потрібен водогрійний пристрій, що спалює деревні гази, наприклад, конвектор. Нарешті, експлуатація всієї цієї системи забере чимало часу та сил.

Висновок.Саморобний газогенератор на дровах, зроблений своїми руками, найкраще використовувати разом із двигуном внутрішнього згоряння. Саме тому домашні умільці пристосовують його для генерації електроенергії в домашніх умовах, а то й додають установку на автомобіль.

Автомобільний газогенератор

Треба розуміти, що газогенератор для автомобіля має бути досить компактним, не надто важким і водночас ефективним. Закордонні колеги, чиї доходи не в приклад вищі за наші, роблять корпус генератора, циклон і фільтр охолодження з нержавіючої сталі. Це дозволяє брати товщину металу вдвічі менше, отже, і агрегат вийде набагато легше. У наших реаліях для збирання газогенератора застосовують труби, старі балони від пропану, вогнегасники та інші підручні матеріали.

Нижче показано креслення газогенератора, що встановлюється на старі вантажівки УралЗІС-352, по ньому і треба орієнтуватися при складанні агрегату:

Зовнішню ємність наші майстри найчастіше роблять із балонів для зрідженого пропану, внутрішню можна зробити з ресивера вантажного автомобіля ЗІЛ або КАМАЗ. Колосникові грати виконуються з товстого металу, патрубки - з відповідного діаметра труб. Кришку з фіксаторами можна виготовити з відрізаного верху балона або з листової сталі. Ущільнення кришки – шнур із азбесту з графітним просоченням.

Грубий фільтр - циклон для автомобіля роблять зі старого вогнегасника або простого відрізка труби. Знизу труби виконується конусна насадка зі штуцером для вивантаження золи, зверху торець закривається кришкою, що наглухо приварюється. У неї врізається вихідний патрубок для очищених газів, а збоку – другий штуцер, куди буде здійснюватись подача продуктів горіння. Функціональна схема циклону в розрізі показана на малюнку:

Оскільки автомобільний газогенератор видає гази з високою температурою, їх потрібно охолоджувати. Причини дві:

• розпечене газоподібне паливо має занадто малу щільність і підпалити його в циліндрах ДВЗ буде непросто;
• існує небезпека мимовільного спалаху при контакті з гарячими поверхнями двигуна.

Рух газів по всьому тракту під час розпалювання забезпечує вентилятор, а після запуску двигуна в системі з'являється необхідне розрідження, вентилятор відключається.

Для охолодження майстра-умільці застосовують звичайні ребристі радіатори опалення, маючи в своєму розпорядженні їх на автомобілі таким чином, щоб вони максимально обдувались повітрям під час руху. Іноді навіть використовуються сучасні біметалеві радіатори. Перед попаданням у газогенераторний двигун паливо вимагає тонкого очищення, для цього використовують різного роду фільтри на власний розсуд. Всі вузли об'єднуються в одну установку відповідно до схеми:

І остання деталь – змішувач, необхідний регулювання пропорцій газоповітряної суміші. Справа в тому, що деревний газ має теплоту згоряння всього 4.5 МДж/м3, тоді як природний газ, що використовується в автомобілях - цілих 34 МДж/м3. Отже, пропорції палива та повітря мають бути іншими, їх потрібно налаштувати заслінкою.

Висновок

Незважаючи на всю привабливість ідеї спалювання дров замість бензину в сучасних умовах, вона практично нежиттєздатна. Довгий розпалювання, їзда на середніх і високих оборотах, що впливає на ресурс ДВС, відсутність комфорту - все це робить діючі установки звичайними дивовижками, що не знаходять широкого застосування. А ось зробити газогенератор для домашньої електростанції – зовсім інше питання. Стаціонарний агрегат спільно з переробленим дизельним ДВЗ може виявитися відмінним варіантом електропостачання будинку.