Делаем газогенератор для автомобиля своими силами. Говорим про схему устройства газогенератора Авто на дровах чертежи

10.09.2023

– это не шутка и не оговорка. Практически любой автомобиль может ездить при помощи не бензина, метана, пропана, а дров. В этой статье вы узнаете не только о том, как автомобиль передвигается при помощи дров, но и как это сделать своими силами.

Нива на дровах

С 1672 года, когда Фердинанд Вербст создал первую самоходную тележку, прошло без малого 350 лет. Но его идея движения за счёт сжигания твёрдого топлива до сих пор не оставляет в покое энтузиастов и изобретателей. Более того, британский грузовой автомобиль на дровах Sentinel прекратили выпускать только в 1959 году!

Как ни удивительно и невероятно, но это факт! Хотя и малоизвестный в нашей стране. У нас достаточно мест, куда пока не дотянулась ветка заправочных станций. А подготовить дрова не составит проблем. Так почему не воспользоваться этими преимуществами и не применить дрова в качестве источника энергии для собственного авто?

Жигули на дровах

Принцип работы авто на дровах

Особенностью конструкции дровяных автомобилей является наличие установки, в которой добывается газовая смесь. Затем эта смесь подаётся в ДВС и там сгорает. В результате автомобиль двигается. Конечно, эта установка должна занимать некоторое место. К тому же она совсем не малых размеров и оснащена дополнительным оборудованием в виде трубок, радиатора, фильтра.

Газогенератор – это та самая установка, в которой дрова превращаются в газ. То, что газ является альтернативным источником энергии для авто, уже давно не секрет. Тому подтверждение – обширная сеть газовых заправок. Но добыть газ самостоятельно, не прерывая движения и не привязываясь к заправкам не только возможно, но и реально. И именно бортовой газогенератор способен выработать столько газа, сколько нам будет нужно.

Но есть один момент. Горячий газ не так эффективен, тем более с примесями. Значит, его нужно сначала остудить и очистить. Какие проблемы? Сказано – сделано.

Очистка газа в генераторе

Покинув пределы установки, газ проходит по трубам, патрубкам, фильтрам, радиатору. В процессе движения он освобождается от лишних частиц пыли, смол, уксусной/муравьиной кислоты, влаги и температуры. Примеси, проходя по лабиринтам, оседают на стенках или выпадают в осадок в виде твёрдых частиц или жидкого конденсата. Подведённый к карбюратору через тройник, газ объединяется с воздухом и нагнетается в двигатель.

Теперь горючая газовая смесь дошла не только до нужной кондиции, но и подошла непосредственно к ДВС. Газ попадает внутрь камеры сгорания и… ура!

Двигатель остаётся на месте. Подвеска, сцепление, салон тоже. Единственная загвоздка – где разместить газогенераторную установку? Как проложить патрубки, чтобы автомобиль не напоминал паровоз? А запасы дров где возить? Вопросов много, но обо всём по порядку.

Принцип работы газогенератора (суть газогенератора)

Изготовить газогенератор самостоятельно – это вполне посильное занятие. Установить его на автомобиль – тоже. Но для начала необходимо понимать суть процесса и особенности устройства.

Сам газогенератор представляет собой цилиндр с зауженной нижней частью. Назовём его бункер, у которого цилиндрическая часть служит накопителем дров. В зауженной части происходит сгорание дров. Мелко нарубленные дровяные заготовки сами сползают вниз под собственным весом. Этим сползанием и обеспечивается непрерывная подача дров в зону горения, нижнюю часть.
Пепел оседает на зольной площадке и затем удаляется при чистке. Масса дровяного запаса загружается через верхний люк. Их небольшие чушки плотно укладываются от колосников до верхней крышки. Крышка бункера задраивается, чтобы не было утечек. Газогенератор разжигается и через несколько минут автомобиль может трогаться в путь!

Схема газогенератора

Нет, не подумайте, это не открытый пионерский костёр. Необходимый для горения воздух подаётся дозировано, через трубу. На противоположной стороне от подающей воздух трубы находится труба отвода нужной нам газовой смеси. При дозированной подаче воздуха активного горения не происходит. Дрова подвергаются пиролизу, то есть «тушатся» при слабом горении с активным выделением горючих газов.

Основная цель работы газогенератора состоит в получении горючего газа – оксида углерода. Именно он будет сгорать в ДВС. С точки зрения химии, этот процесс можно описать как полное и неполное сгорание, при котором выделяются оксид углерода и углекислый газ. В процессе горения, тления и непосредственного контакта с остаточной влагой в дровах получается смесь из горючих:

оксид углерода;
метан;
водород;
непредельные углеводороды

и негорючих компонентов:

углекислый газ;
кислород;
азот;
вода.

Типы газогенераторов

Выделяют три типа газогенераторов. Если воздух подаётся снизу, а газовая смесь отбирается сверху, то — это прямоточный тип.

Схема газогенератора прямой газификации

При таком расположении патрубков газы должны высвободиться при горении в нижней части конуса. Прохождение газов сквозь угли и деревянные чурочки сопровождается отдачей тепла и кислорода. Пропустив через себя горячие газы, древесина просушивается и подготавливается к предстоящему пиролизу.

Газогенератор поперечной газификации

Если же воздух для поддержания горения подавать в начале сужения бункера, а отбирать газы снизу, ниже уровня сжигания, то этот тип называется опрокинутым, перевёрнутым или обратным. Сжигание древесины происходит внутри, выше уровня колосников. Патрубок отбора газов располагается ниже колосниковой зоны. Такой принцип направления тяги напоминает курительную трубку, не правда ли?

Существует и промежуточный вариант, когда камера сгорания у опрокинутого типа ограничена наклонной перегородкой. Аккурат напротив патрубка подачи воздуха с обратной стороны наклонной перегородки образуется ниша. Именно из этой ниши и отбирается горючая газовая смесь. Патрубки подачи воздуха для поддержания горения и патрубок отвода газов находятся на одном уровне. Визуально линия подвода патрубков как бы пересекает поперёк цилиндрический бункер, поэтому этот тип газогенераторов получил название «поперечный» или «горизонтальный».

Прямой и горизонтальный типы очень хорошо зарекомендовали себя при использовании древесного угля и его брикетов, а также кокса из торфа. Опрокинутый или обратный тип получил широкое распространение для езды на высушенных деревянных чурочках.

Особенности конструкции газогенератора

Что характерно для всех типов газогенераторов, так это прохождение углекислого газа через разлагающийся уголь. Там газ отдаёт лишний кислород и становится оксидом углерода. Желательно, чтобы между камерой сгорания и радиатором, газ прошёл грубую фильтрацию от механических примесей в циклонном фильтре. В этом лабиринте может задержаться до 90% механических примесей и летучей пыли.

Принципиальная схема газогенератора

Роль радиатора нельзя недооценивать. Благодаря охлаждению, газ концентрируется и уменьшается в объёме. Это позволяет больше газа подать в ДВС. Потеря мощности двигателя во время работы от газогенератора во многом зависит от температуры поступающего в двигатель газа. Он обладает большой устойчивостью к детонации. Поэтому его надо охлаждать и охлаждать, чтобы сжимать и сжимать.

Очень компактно выглядит фильтр тонкой очистки, сваренный из двух канистр. Внутренний объём заполняется гранулированным шлаком и минеральной ватой. Эти компоненты очень хорошо очищают горючий газ. В нижней точке радиатора и фильтра тонкой очистки обязательно надо установить краны для стравливания конденсата. Газ остывает и очищается с выпадением росы. После пробега 200 км в этих ёмкостях накапливается порядка трёх литров жидкости.

Мотоцикл на газогенераторе

Все сварные швы и соединения должны быть герметичны. В случае утечки газов вы будете постоянно подбрасывать дровишки, а мощность двигателя и скорость автомобиля будут минимальными. Вся конструкция должна быть зафиксирована таким образом, чтобы не развалиться от вибрации на неровных дорогах.

Место для установки газогенератора

Ваша газогенерирующая установка может иметь самые разные формы и размеры. Нет чётких требований к размерам. Есть лишь строгое требование изготавливать газген из металла не тоньше трёх миллиметров. В багажнике, на крыже, в кузове, на тележке – место для его установки вы определяете сами. От этого зависит, будет ли он компактным или же нет.

Газогенератор в багажнике

При выборе места для газгена нужно подумать не только о его внешних размерах, длине отводящих патрубков, размере фильтров и радиатора. Очень важный момент - это загрузка новой партии дров через верхнюю крышку. При работающем двигателе дозаправка происходит с выделением незначительного количества газов. Когда двигатель заглушен, а в газогенераторе продолжается горение, то загрузка дров сопровождается массивным облаком кремово-жёлтого цвета.

Ретро газогенератор

Расположить такой агрегат можно только снаружи, причём сзади. Газогенератор все-таки должен иметь открытый, свободный доступ. Конечно же, чем дольше вы планируете ездить без дозаправки, тем больше должны быть размеры бункера газогенератора. Все остальные составные элементы агрегата будут изготавливаться соразмерно бункеру.

На грузовом автомобиле газогенератор можно установить между кабиной и бортом автомобиля со стороны водителя. Трубы, фильтр грубой очистки, радиатор можно расположить за кабиной. Большой цилиндрической форсы фильтр тонкой очистки расположится по другую стороны кабины, за пассажирской дверью. Чтобы было удобно сливать конденсат, подводящие патрубки и дренажные краны стоит вывести ниже фильтра тонкой очистки.

Газогенератор на грузовом автомобиле

На легковом автомобиле лучше устанавливать этот агрегат на открытой площадке. Будет ли для этих целей модифицирован багажник, приварена выносная площадка или оборудовано специальное прицепное устройство – дело ваше. Устанавливать газогенератор под крышкой багажника нежелательно. Вам не удастся избежать попадания в салон газов и дыма, ну и, конечно, угольной и прочей пыли.

Газогенератор – это устройство, благодаря которому можно добыть горючий газ. Прогоняя его через фильтры очистки и радиатор охлаждения, можно чистый холодных газ. Оксид углерода способен заменить традиционное топливо и обеспечить непрерывную работу штатного ДВС. Бензиновые и дизельные ДВС работают на газогенераторном газе без существенных потерь мощности.

Собираем газогенератор своими руками

Любой проект начинается с составления чертежа или начертания принципиальной схемы. Представления о внешнем виде газогенератора и принципе его работы у вас уже имеются. Осталось воплотить их в реальные формы.

Чтобы внешний вид нашего будущего газогенератора был эстетическим, надо подбирать заранее «правильные» детали.

Газогенератор из бочки

Бочка на 100 л, стальной бидон с герметичной крышкой на зажимах, фрагмент толстостенной трубы (длина около 300 мм, диаметр 150-160 мм), огнетушитель, стальной лист толщиной 6-10 мм (можно вообще применить диск от какой-нибудь тракторной техники), фрагмент бытового радиатора отопления.

В верхней части трубы прорезаем 5-6 отверстий. Это будет верхняя часть. К одному из них будет привариваться труба подачи воздуха. Через остальные отверстия будет выходить газовая смесь. К нижней части трубы привариваем перфорированное дно. Можно из нержавейки.

Внутренний вид газогенератора

Это будет наша колосниковая часть. На ней будут лежать угли, а пыль – просачиваться сквозь отверстия.

Внутри этого стакана нужно приварить металлический конус для медленной подачи углей. Перпендикулярно верхней части трубы (теперь это у вас уже не труба, а камера сгорания дров и восстановления газов) привариваем лист металла с вырезанным отверстием по внутреннему диаметру трубы. Этот лист буде служить дном для бункера, под который мы приготовили бидон. Днище бидона вы уже вырезали.

Часть газогенератора из бидона

Вся эта конструкция помещается в бочку и приваривается к ней так, чтобы снизу образовалось место для сбора золы, а горловина бидона выступала за верхние пределы бочки. Одно из отверстий в камере сгорания совмещаем с отверстием в стенке бочки и соединяем трубой подачи воздуха. Сверху привариваем лист металла, перекрывающий разницу в диаметрах горловин бидона и бочки. Снизу лист металла будет служить дном газогенератора.

Принципиальная конструкция готова. Остались сущие мелочи.

Собираем дополнительное оборудование для газгена

На стадии сборки газогенераторной колонны мы уже установили трубу подачи воздуха в камеру сгорания. Через другое отверстие на противоположной стороне бочки газовая смесь будет выходить сразу на фильтр грубой очистки. Для этого приспосабливаем наш огнетушитель. Привариваем в верхней части отводную трубу, а в нижней части трубу подачи привариваем так, чтобы смесь получала завихрение и по спирали поднималась к выходу. Это и есть наш фильтр грубой очистки циклонного типа.

Фильтр грубой очистки

После выхода из циклона газовая смесь должна пройти через радиатор и существенно охладиться. Помните, в нижней точке радиатора необходимо установить дренажную пробку. Лучше сразу подумать об этом, чтобы потом не нарушать собранную конструкцию или не почёсывать колени от неудобной позы.

Для фильтра тонко очистки подходят любые ёмкости, заполненные шлаком, минватой, соломой и т. д. Главное, чтобы они не были громоздкими и имели эстетический вид. Не забываем и про дренажную пробку или кран слива конденсата. Теперь ваш газогенератор совмещён с системами очистки и охлаждения. Можно устанавливать его на подготовленное место.

Газогенератор на Форде

Три важных момента

Трубы-краники подводятся к карбюратору для смешивания с воздухом и закачки в ДВС. Кстати, у труб-краников есть три немаловажных момента.

Трубы-краники на газогенераторе

Первый. Для прогрева перед первым запуском нужно 5–10 минут. Чтобы контролировать процесс, стоит установить верхний вертикальный кран сброса газов. Этот кран можно установить рядом с крышкой загрузки. Чем прозрачней будет становиться дым, тем ближе будет момент запуска.

Второй момент. Вывод наружу газов через трубу с краном, например, вниз и в сторону. Этот элемент необходим для определения кондиции газа. Генератор прогрелся и газы поступают равномерно. Но как определить степень чистоты газа и его температуру? Только визуально. Можно даже поджечь газ на этом конце трубы и посмотреть на цвет пламени.

Третий момент. Если пламя будет ближе к красно-оранжевым оттенкам, то система фильтрации засорена или недостаточна. Яркие цвета пламени говорят о наличии в газовой смеси твёрдых примесей золы и смол. Сразу переделывайте, иначе угробите карбюратор и проч. Пламя после очистки должно быть голубым с небольшими желтоватыми язычками.

И ещё. Чтобы в камеру сгорания не попадала лишняя влага, лучше приспособить съёмную заглушку или кран. Нужно ехать – кран открыли и воздух свободно поступает в камеру. Приехали в гараж – кран перекрыли и процесс горения прекратился.

Запасы топлива и первый старт

Чтобы наш газогенератор работал хорошо, надо позаботиться о дровишках. Высушенные брусочки 40х50х60 мм будут подходящими для нашего агрегата. Перед распиливанием надо очистить древесину от коры. Иначе будет много примесей смол.

Запас топлива для газогенератора

Проблема заготовки, сушки, распиливания дров может сойти на нет, если самому подготовить древесный уголь. Набиваете в бочку не распиленные дрова, поджигаете и накрываете крышкой. Присыпаете крышку слоем земли и оставляете на ночь. Утром у вас получится почти полная бочка древесного угля. Пересыпаете его в мешок, отделив от недогоревших головешек и угольной пыли.

Древесный уголь выделяет больше нужного газа, чем просто дрова. К тому же в нём уже почти нет смол и лишней влаги. Древесный уголь из магазина лучше не применяйте. Он делается на продажу и подходит только для костра. Для своего газогенератора лучше уголёк делать самому. Ведь, если сами соорудили газогенератор, то уж уголёк сделать своими руками будет несложно.

Открываем крышку газгена и заполняем бункер. Смачиваем керосином фитиль и поджигаем. Фитиль должен быть настолько длинным, чтобы достать до углей в камере сгорания. Когда дровишки-угольки занялись, лучше будет, если вы им поможете разгореться сильнее. Наденьте на патрубок подачи воздуха какой-нибудь нагнетатель, например, небольшой вентилятор или компрессор.

Направленный поток воздуха сможет «раздуть» горение в камере. Открываем верхний кран сброса газов и посматриваем на цвет дыма. Как только дым стал более чистый и прозрачный, перекрываем его. Теперь смотрим на нижний кран сброса газов.

Если поток не горячий, значит, наша смесь остудилась и готова к закачиванию в ДВС. Поджигаем выхлоп и по цвету пламени определяем, насколько очищен газ. Если температура газовой смеси из газогенератора и цвет её пламени вас устраивает, то всё готово для запуска двигателя. Перекрываем нижний кран сброса газа и направляем смесь в двигатель.

Примите поздравления с первым запуском!

Бензиновые и газовые заправки теперь не влияют на направление ваших дорог!

Конечно, вы не прекратите экспериментировать и установите дополнительные датчики. Краны, патрубки пустите по новому контуру. А может быть, даже разработаете эффективный фильтр тонкой очистки с применением водяной рубашки и проч. В любом случае не останавливайтесь на достигнутом!

Заводской газогенератор

Участвуйте в форумах, задавайте вопросы, копайтесь в библиотеках и на сайтах, отыскивайте интересные фото и видео про газогенераторы!
Удачи!

Видео самодельного газогенератора

Стремление человека сохранить окружающую среду заставляет его задумываться над возможностью создания оборудования, работа которого не будет влиять на экологию. На современном этапе большой ущерб природе наносится автомобильным транспортом, а именно выхлопными газами. Это привело к созданию электромобилей, которые сегодня уже начинают выпускаться на серийном уровне. Но есть и другая возможность сократить вредность выбросов и сэкономить на топливе – установив автомобильный газогенератор.

Что представляют собой такие агрегаты

В качество топливо дрова

Обычно газогенераторными установками оснащают большегрузные автомобили с мощным двигателем, хотя при желании таким устройством может быть оборудован и легковой транспорт.

При этом агрегат имеет относительно компактные размеры, но они все равно не будут пропорциональные габаритам авто. Например, сконструированный для мотоцикла и собранный своими руками будет сопоставим с коляской для транспортного средства. Поэтому назвать его небольшим можно с большой натяжкой. Кроме того, использование газогенераторов с маломощными двигателями приводит к нехватке мощности.

Конструктивные особенности оборудования

Что же входит в комплектацию автомобильного газогенератора? В первую очередь – это устройство в котором происходит процесс преобразования древесины или другого топлива в горючий газ. Но поскольку полученная смесь нуждается в очистке, то ни один генератор для автомобиля не обходится без очистителей.

Причем они представлены в виде трех горизонтальных конструкций и одной вертикальной. В первых происходит предварительная очистка от механических примесей с одновременным охлаждением. Вертикальный очиститель предназначен для более тонкой очистки.

Схема агрегата на дровах

Кроме этого в состав автомобильного газогенератора на дровах входят:

Отстойник конденсата;
Смеситель;
Вентилятор;
Трубопроводы.

Что касается устройства газогенератора для автомобиля и его основного блока, то он заключен в корпусе и состоит из бункера и отдела для топлива. Крепится этот узел к раме автомобиля.

Вверху располагается фланец, соединяющий все детали в одно целое. Загрузочный люк оборудован крышкой, которая прижимается запорной рукояткой. Отбор газа осуществляется из патрубка. Загрузка топлива осуществляется через специальный люк. Выходя из агрегата, газ проходит очистку последовательно в каждом цилиндре и оттуда поступает в двигатель.

Как работает силовая установка

Автомобили, в которых установлено такое устройство, используют в виде топливной смеси газ, вырабатываемый при сжигании дров, угля или других компонентов. Принцип действия газогенератора на автомобиль, выполненного своими руками основан на неполном сгорании углерода. При этом выделяется третья часть энергии и, следовательно, полученный газ имеет меньшую теплоту сгорания, чем исходный материал.

Смотрим видео, о газогенераторах и принцип работы:

В процесс сжигания древесины или угля с добавлением пара происходит экзотермическая реакция между образующимся составом и водой, что в свою очередь приводит к разделению смеси на водород и углекислый газ. Это приводит к снижению температуры вырабатываемого вещества и в то же время повышает КПД до 80%.

Возможно использование газа без охлаждения, в случае полного сжигания твердого топлива. При этом КПД газификации может достигать 100%.

Но так как в процессе очистки происходит разбавление газа азотом, то его калорийность получается низкой. Но в то же время для его сгорания используется меньше воздуха, следовательно, он ненамного уступает традиционным топливовоздушным смесям.

Газоагрегат для автомобиля своими руками

Одним из самых простых агрегатов будет собранный на основе старого газового баллона. При этом все остальные комплектующие также легко найти и стоят они недорого. Итак, приступаем к сборке автомобильного газогенератора своими руками.

Простой и экологичный

Баллон выполняет функции корпуса. Внутри он разделен на две зоны:

Загрузки;
Горения.

И здесь же находится сердцевина газогенератора. Возможно в качестве корпуса использовать и металлический ящик, сваренный из стальных листов.

Но все же лучшим вариантом является баллон, поскольку места сварки со временем могут прохудиться, что приведет к аварийной ситуации. Важно учитывать и то, что при если внутри генератора будет скапливаться газ, то это может привести к взрыву, поэтому лучше собирать конструкцию таким образом, чтобы он сразу выходил в двигатель. Схему газогенератора для автомобиля вы сможете найти в сети.

Смотрим видео, этапы работ:

Но, выбрав за основу газовый баллон, необходимо учесть и то, что в нем может остаться смесь и при резке это способно вызвать небольшой взрыв. Чтобы избежать этого нужно или продуть его сжатым воздухом или разрезать, заполнив водой.

Далее вырезается дно и прорезается горловина под загрузку топлива. Крышка должна быть удобной для того чтобы засыпать древесные отходы. Затем выполняется колосниковая решетка. При этом нужно учитывать, что на нее будет приходиться термическая нагрузка.

Следующий этап – подготовка крышки для бункера. Она может быть выполнена из листа металла, но обязательно изолирована асбестовым шнуром. Чтобы он не пригорал нужно обработать его графитовой смазкой. Купить его можно на хозяйственном рынке.

Далее изготавливается фурма, на которую будет приходиться основная термическая нагрузка, а также фильтр. Если в качестве топлива предполагается использование дров или угля, то эта составляющая является обязательной, так как позволит избавиться от большого количества взвешенных частиц пыли, содержащихся в них. И для того чтобы избежать их попадания в карбюратор и используется фильтр.

Следующая деталь – радиатор. Он может быть выполнен из дюралевых батарей отопления или обычных водопроводных труб. Нужно учитывать, что проходное сечение радиатора должно превышать размер присоединенных к нему труб. Это поможет избежать сопротивление газу при прохождении по нему.

Продолжаем делать агрегат своими руками видео 2:

Последняя деталь – это фильтр очистки. Он может быть выполнен из современных и недорогих материалов, которые легко поддаются чистке и имеют большой срок службы. Чертеж газогенератора для авто легко найти в сети.

Далее остается зафиксировать газогенератор в багажнике и подключить его к двигателю. Для этого подводится трубка, по которой древесный газ будет поступать в мотор. Вместе с ним остается и основное горючее – бензин. И последний шаг – отрегулировать калорийность консистенции.

Эффективность применения газового генератора для авто

В чем же заключается преимущество использования таких агрегатов? В первую очередь в том, что в них применяется топливо, не требующее какой-либо обработки. При этом в таких автомобилях энергия не нужна.

Еще одним плюсом является способность устройств, производящих древесный газ, самозаряжаться. Поэтому нет необходимости устанавливать на автомобиль мощный химический аккумулятор, который к тому же достаточно сложно утилизировать при выходе из строя. В то же время отходами газогенератора является зола, а это как известно прекрасное удобрение.

Но все же самым главным достоинством таких автомобильных генераторов считается их экологическая безопасность. При правильно сконструированном газогенераторе в воздушное пространство попадает намного меньше вредных веществ, чем от работы дизельного или бензинового двигателя.

Однако и некоторые недостатки у самодельных газогенераторов для авто имеются. И одним из них является достаточно большой размер установки. Это связано с тем, что древесный газ обладает низкой удельной энергией.

Генератор для вашего авто

Еще один минус – невозможность достигнуть скорости как при работе на бензине. Это связано с тем, что в древесном газе находится до 50% азота, который не поддерживает горение. Поэтому двигателя достается мало топлива, чем и вызвано снижение его мощности.

К тому же процесс горения происходит достаточно медленно, что не позволяет использовать высокие обороты. Этот аспект приводит к снижению динамических характеристик транспорта.

Естественно, такие автомобили весьма неудобны в эксплуатации, потому что выйти на рабочую температуру генератор может только через 10 минут после запуска. Так что сесть за руль и уехать, как в обычном авто не получится.

Между заправками нужно извлекать золу, что также не добавляет популярности газогенератору. Образование смол, при сжигании древесины, требует использования фильтров, которые нуждаются в регулярном обслуживании.

В общем хотя идея создать автомобиль, работающий на дровах и имеет ряд достоинств, все же она требует дальнейшего усовершенствования. Пока же такое транспортное средство далеко не идеально и нуждается в дополнительном обслуживании, если сравнивать с бензиновыми моделями.

Во времена Второй мировой войны в Европе почти каждое транспортное средство было переоборудовано на использование дров в качестве топлива.

Переоборудованные автомобили, работающие на древесном газу (также еще называемые газогенераторные автомобили ) приобретают дополнительные элементы конструкции, которые обычно не прибавляют элегантности во внешнем виде. Зато такие автомобили очень эффективны, по сравнению со своими бензиновыми собратьями, в плане экономичности и экологичности, и могут равняться с электромобилями.

Наступающие смутные времена, рост цен на топливо и глобальное потепление приводят к возобновлению интереса к этой почти забытой технологии. Во всем мире, десятки любителей разъезжают по улицам городов на своих самодельных газогенераторных автомобилях.

Газогенераторный газ

Процесс образования газогенераторного газа (синтез газа) , при котором органический материал превращается в горючий газ, начинает происходить под воздействием тепла при температуре 1400 ° C (2550 ° F).

Первое использование древесины для образования горючего газа начинается с 1870 года, тогда его использовали для уличного освещения и приготовления пищи.

В 1920-х годах, немецкий инженер Жорж Эмбер разработал генератор , вырабатывающий древесный газ для мобильного использования. Получаемый газ очищался, немного охлаждался, а затем подавался в камеру сгорания двигателя автомобиля, при этом, двигатель практически не нуждался в переделке.

С 1931 года началось массовое производство генераторов Эмбера. В конце 1930-х годов, уже около 9000 транспортных средств использовали газогенераторы исключительно в Европе.

Вторая мировая война

Газогенераторные технологии стали обычным явлением во многих европейских странах во время Второй мировой войны, из-за ограничения и дефицита ископаемых и жидких видов топлива. В одной только Германии, к концу войны, около 500.000 автомобилей были дооборудованы газогенераторами для эксплуатации на древесном газу.

На фотографии выше показан газогенераторный гражданский автомобиль времен Второй мировой войны

Было построено около 3000 «заправочных станций», где водители могли запастись дровами. Не только легковые автомобили, но и грузовые автомобили, автобусы, трактора, мотоциклы, корабли и поезда были оснащены газогенераторными установками. Даже некоторые танки были оборудованы газогенераторными установками, хотя для военных целей немцы производили жидкие синтетические топлива (сделанные из дерева или угля).

В 1942 (когда технология еще не достигла пика своей популярности), насчитывалось около 73000 газогенераторных автомобилей в Швеции, во Франции 65000, 10000 в Дании, 9000 в Австрии и Норвегии, и почти 8000 в Швейцарии. В Финляндии числилось 43000 газогенератрных машин в 1944 году, из которых 30000 были автобусы и грузовые автомобили, 7000 легковые автомобили, 4000 тракторов и 600 лодок.

Газогенераторные автомобили также появилась в США и в Азии. В Австралии насчитывалось около 72000 газогенераторных автомобилей. В общей сложности более миллиона автомобилей использующих древесный газ находилось в эксплуатации во время Второй мировой войны.

После войны, когда бензин стал вновь доступен, газогенераторные технологии почти мгновенно канули в лету. В начале 1950-х годов, в Западной Германии осталось только около 20000 газогенераторов.

Программа исследований в Швеции

Рост цен на топливо и глобальное потепление привело к возобновлению интереса к дровам, как к непосредственному топливу. Многие независимые инженеры по всему миру занялись переоборудованием стандартных автомобилей на использование древесного газа в качастве автомобильного топлива. Характерно, что большая часть этих современных газогенераторов разрабатывается в Скандинавии.

В 1957 году правительство Швеции создало исследовательскую программу для подготовки к возможности быстрого перехода автомобилей на использование древесного газа, в случае внезапной нехватки нефти. Швеция не имеет запасов нефти, но у нее есть огромные лесные массивы, которые могут использоваться в качестве топлива. Целью этого исследования была разработка улучшенной, стандартизированной установки, которая может быть адаптирована для использования на всех видах транспортных средств. Это исследование поддерживалось производителем автомобилей Volvo. В результате изучения работы автомобилей и тракторов на протяженности 100.000 км пробега, были получены большие теоретические знания и практический опыт.

Некоторые финские любители инженеры использовали эти данные для дальнейшего развития технологии, например Юха Сипиля (на изображении слева).

Газогенераторная установка вырабатывающая древесный газ, выглядит как большой подогреватель воды. Эту установку можно разместить на прицепе (хотя это затрудняет парковку автомобиля), в багажнике автомобиля (занимает почти все багажное отделение) или на платформе в передней или задней части автомобиля (наиболее популярный вариант в Европе).

Газогенераторный автомобиль Юха Сипиля

На американских пикапах, генератор помещается в кузове. Во время Второй мировой войны, некоторые автомобили были оснащены встроенным генератором, полностью скрытым от глаз.

Топливо для газогенератора

Топливо для газогенераторных автомобилей состоит из древесины или щепы (фото слева). Древесный уголь также может быть использован, но это приводит к потере до 50 процентов энергии, содержащейся в оригинальной биомассе. С другой стороны, уголь содержит больше энергии за счет более высокой калорийности, так что спектр топлив может быть разнообразен. В принципе, любой органический материал может быть использован. Во время Второй мировой войны, уголь и торф использовались, но лес был основным видом топлива.

Один из наиболее удачных газогенераторных автомобилей был построен в 2008 году голландцем Джоном. Многие автомобили, оборудованные газогенераторами, имели громоздкую конструкцию и не очень привлекательный вид. Голландская Volvo 240, укомплектована современной газогенераторной системой из нержавеющей стали, и имеет современный элегантный вид.

“Получить древесный газ не так уж трудно”, говорит Джон, намного труднее получить чистый древесный газ. У Джона есть много нареканий на автомобильные газогенераторные установки, так как производимый ими газ содержит много примесей.

Джон из Голландии твердо уверен, что газогенераторные установки вырабатывающие древесный газ намного перспективнее использовать стационарно, например, для отопления помещения и для бытовых нужд, для производства электроэнергии, и для подобных производств. Газогенераторный автомобиль Volvo 240 рассчитан прежде всего для демонстрации возможностей газогенераторной технологии.

Возле автомобиля Джона и возле подобных газогенераторных автомобилей всегда собирается много восхищенного и заинтересованного народа. Тем не менее автомобильные газогенераторные установки для идеалистов и на время кризиса – считает Джон.

Технические возможности

Газогенераторная Volvo 240 достигает максимальной скорости 120 километров в час (75 миль / ч) и может поддерживать крейсерскую скорость 110 км / ч (68 миль / ч). “Топливный бак” может содержать 30 кг (66 фунтов) древесины, этого достаточно для примерно 100 километров пробега (62 миль), что сравнимо с электромобилем.

Если заднее сидение загрузить мешками с древесиной, то дальность пробега увеличивается до 400 километров (250 миль). Опять же, это сравнимо с электромобилем, если пространство для пассажира приносится в жертву для установки дополнительных батарей, как в случае с Tesla Roadster или электромобилем Mini Cooper. (В газогенераторе дополнительно ко всему, периодически нужно брать мешок с древесиной из заднего сидения и высыпать в бак).

Прицепной газогенератор

Существует принципиально другой подход к переоборудованию автомобилей газогенераторными системами. Это способ размещения газгена на прицепе. Такой подход избрал Веса Микконен. Последняя его работа – это газогенераторный Lincoln Continental 1979 Mark V, большой тяжелый американский автомобиль класса купе. Lincoln потребляет 50 кг (110 фунтов) древесины на каждые 100 километров пробега(62 миль) и является значительно менее экономным, чем Volvo Джона. Вес Микконен также переоборудовал Toyota Camry, более экономичный автомобиль. Этот автомобиль потребляет всего 20 кг (44 фунтов) древесины при таком же пробеге. Однако прицеп остался почти таким же большим, как и сам автомобиль.

Оптимизация электромобилей может происходить за счет уменьшения размеров и облегчения общего веса. С двоюродными братьями газогенераторными автомобилями такой способ не подходит. Хотя со времен Второй мировой войны газогенераторные автомобили стали намного совершеннее. Автомобили военных времен могли проезжать 20 – 50 километров на одной заправке, имели низкие динамические и скоростные характеристики.

«Передвигаться по миру при помощи пилы и топора», – под таким девизом голландец Джост Конин (Joost Conijn) на своем газогенераторном автомобиле с прицепом, совершил двухмесячное путешествие по Европе, абсолютно не беспокоясь о заправочных станциях (которых он не видел в Румынии). Хотя прицеп в данном автомобиле использовался для других целей, для хранения дополнительного запаса дров, благодаря чему увеличивалось расстояние между «заправками». Интересно то, что Джост использовал древесину не только в качестве топлива автомобиля, но и как строительный материал для самого автомобиля.

— sintezgaz.org.ua —

В современном мире роста цен на коммунальные услуги, каждый ищет способы сэкономить. И вот так и был разработан и реализован двигатель внутреннего сгорания на дровах. Сегодня такая конструкция усовершенствована, благодаря чему, ее можно встретить во многих местах. Причем, самое интересное то, что эти установки используются не только на предприятиях или частных домах, но и даже в автомобилях. Поэтому сегодня многие интересуются можно ли сделать газогенераторы на дровах своими руками? Вот на этом вопросе можно остановиться и более подробно.

Принцип работы

Для того, чтобы понять, как правильно использовать генератор в домашних условиях, стоит разобраться в основах его работы. Это позволит понять, стоят ли затраты на материалы вложенных средств, и как быстро они окупятся. К тому же у газогенератора есть и своя сфера применения.

Сам по себе, данное устройство представляет собой комплекс узлов и агрегатов, которые обеспечивают выработку газа из твердого топлива. Полученный материал и используется в работе двигателя внутреннего сгорания. Но есть нюанс: конструкция генераторов может отличаться друг от друга – все зависит от вида твердого топлива.

Одним из самых распространенных, и, пожалуй, доступных видов топлива, являются дрова. Когда древесина сжигается в герметичном пространстве, то в процессе производятся такие горючие газы, как угарный газ, водород, метан и другие непредельные углероды. В составе этой смеси дополнительно еще присутствуют балластные газы – кислород, водяные пары, двуокись углерода и азот. Но эффективность газогенератора зависит не просто от выработки такой горючей смеси. Она должна стать пригодной для эксплуатации в конкретных целях. Поэтому весь процесс проходит обязательные этапы:

Газификация. Тут твердое топливо должно полностью перегореть и перейти в стадию тления. Этот процесс происходит при небольшом количестве кислорода – 30-35%.
Первый и второй этап очищения. Все летучие вещества, которые получились после тления, при помощи сухого вихревого фильтра-циклона, отделяются и подаются в отдельную камеру - скруббер. Тут уже задействуется вода, которая проводит еще одну очистку горючего потока.
Охлаждение. В процессе горения и тления, все вещества приобретают достаточно высокую температуру – от 700 градусов и выше. Чтобы они понизили свои показатели, используется воздушный или водяной теплообменник. После этого, смеси предстоит пройти еще одну очистку.
Отправка. После всех этапов, полученные готовые вещества могут быть закачены в бак-распределить при помощи компрессора, или сразу же поступают в двигатель внутреннего сгорания.

На самом деле, полный цикл достаточно сложный, поэтому и требует времени. Но основным узлом является сам газогенератор. В основном, он представляет собой колонну из металла цилиндрической или прямоугольной формы, с сужением на конце. Внутренняя конструкция имеет несколько воздушных патрубков, по которым закачивается кислород и выходит газ. В верхней части расположена крышка, через которую загружаются дрова.

Если сильно не вникать в основу химических процессов, то процесс выработки газа выглядит так: загрузили топливо – оно сгорело/стлело – получилась газовая смесь. Чтобы конечный продукт обладал необходимыми свойствами, внутри конструкции присутствует много узлов, которые и проводят очистку и охлаждение смеси. Если говорить о домашних газогенераторах, то тут можно использовать более простую конструкцию. Это выходит и проще и дешевле.

За и против «домашних» газогенераторов

Перед тем, как браться за самостоятельную сборку устройства, стоит понять для себя, а так ли она нужна в домашнем хозяйстве. Да, данный тип генератора экономен с точки зрения топлива, особенно, если живешь в частном секторе и имеешь свой сад. Но, тем не менее, нужно быть более объективным.

Сильными сторонами газогенератора считается:

высокий показатель КПД – он варьируется в пределах 80-95%, а ведь, у твердотопливных котлов он достигает в среднем предела 60%;
длительное горение – такой момент позволяет проводить более редкую закладку топлива (дрова горят примерно сутки, а уголь может тлеть и 5 дней);
в процессе горения дров, происходит практически 100% сгорание, поэтому необходимость проводить генеральную чистку зольника и газохода, возникает намного реже;
при желании можно сделать весь процесс автоматизированным;
во время горения не появляется никаких вредных веществ, благодаря чему установка безопасна, как для окружающей среды, так и для самих хозяев;

газогенератор позволяет экономить на обогреве дома;
древесина – один из самых доступных материалов, причем, как в платном, так и бесплатном смысле (можно закупать дрова, а можно самостоятельно сушить срезанные ветки);
для отопления можно использовать не только дрова, но и древесные отходы – щепку, опилки и прочие целлюлозосодержащие материалы;
производимый газ отлично подходит не только для обогрева дома, но и для поддержания работы двигателя внутреннего сгорания на автомобиле, и даже для генерации электричества;
при желании можно создать емкость, в которую будут помещаться внушительные поленья (до 1 м в длину), а значит, и гореть они будут дольше;
есть заводские модели, которые позволяют использовать топливо с повышенной влажностью (до 50%) или даже свежесрубленные поленья – хотя домашнюю установку такого характера сделать трудно.

Многие специалисты считают, что газогенератор намного безопасней в эксплуатации, чем твердотопливные котлы.

Но ради справедливости стоит упомянуть и про недостатки таких агрегатов. Во-первых, чтобы тление топлива происходила правильным образом, нужен принудительный загон воздуха. А значит, в установку потребуется включить вентилятор. Но данный элемент работает от электричества, поэтому, если свет выключат, то генератор работать не сможет. Во-вторых, если по каким-либо причинам понизиться мощность (более, чем на 50%), то прибор начнет выделять деготь. А данное вещество обладает клейкой консистенцией и быстро загрязнит газоход. Если газогенератор используется для отопления, то хозяин должен контролировать температуру, чтобы она не опускалась ниже 60 градусов. В обратном случае, будет быстро образовываться конденсат.

Если заглянуть в магазины, то можно увидеть, что газогенераторы весьма дороги в цене, в отличие от твердотопливных котлов. Именно поэтому, чтобы сэкономить, можно подумать о том, как такой агрегат собрать своими руками. Главное выбрать и подготовить те материалы, которые отличаются прочностью и способностью выдерживать высокую температуру. На этом вопросе ни коем случае нельзя экономить, так как от этого зависит безопасность эксплуатации.

Создание газогенератора

Постройка агрегата должна начинаться с ознакомления того, какие есть чертежи дровяных газогенераторов. Это позволит понять, какая предстоит работа, и что для нее понадобиться. Даже не смотря на то, что самодельное устройство обойдется дешевле, чем заводское, тут тоже придется потратиться.

Многие занимаются сборкой генератора, потому что так дешевле. Но и тут есть свои расходы:

чугун для колосника – достаточно дорогой материал, зато обладает нужными характеристиками;
специальная рессора, которая лучше всего подойдет для изготовления крышки;
жаропрочные прокладки для люков и объединения отдельных составляющих;
вентилятор – его не просто потребуется приобрести, но и приготовиться к расходам на электроэнергию, которая будет приводить его в действие.

Газогенератор может использоваться в двух случаях – для дома и для автомобиля. Чертежи этих конструкций будут различаться, так как в последнем случае, конструкция должна обладать более легким весом и маленькими габаритами.

На самом деле, чем ближе устройство по своим габаритам и конструкции к промышленной модели, тем выше эффективность его работы. Но нет необходимости делать точную копию. Газогенератор должен иметь следующие элементы:

Корпус. Такой элемент еще называют камерой заполнения. Форма может напоминать цилиндр или прямоугольник. Чтобы изготавливать корпус было легче, можно взять готовую металлическую емкость и немного ее подшлифовать. Но можно все начинать с нуля. В этом случае потребуется листовой металл (толщина 8-10 мм) и уголок. Желательно использовать низкоуглеродистую сталь. Для безопасной эксплуатации, с нижней части корпуса привариваются ножки. В верхней части приваривают дополнительный круг стали, который будет служить для забора холодного воздуха.
Бункер для топлива. Данный элемент изготавливается аналогично с корпусом, причем, из тех же материалов. Бункер необходимо делать меньших размеров, чтобы можно было его зафиксировать внутри корпуса. Если нет желания долго возиться, то можно, попросту, пространство корпуса разделить на секции при помощи металлических плит. Объем должен быть не менее 0,7 куб.м. Можно смонтировать тут и люк. Он поможет контролировать избыток топлива и по необходимости будет «скидывать балласт».

Камера сгорания. Для такого элемента нужна жаропрочная сталь, ведь именно тут будит происходить процесс горения и тления. Альтернативный вариант – пустой газовый баллон от бытового газа. Для фиксации используются болты.
Горловина камеры сгорания. Тут происходит крекинг смол, поэтому горловину отделяют жаростойкими прокладками. Подойдут асбестовые прокладки, но если есть возможность, то лучше потратиться на более безопасные материалы.
Воздухораспределительный узел. Для соединения этого узла с остальной частью конструкции, используют штульцер. Рядом с ним монтируют обратный клапан, который отвечает за регулировку воздушного потока к дровам. Также клапан предотвращает утечку полученной горючей смеси. Промеж воздухораспределительной коробкой и средней частью камеры делают калибровочные отверстия – фурмы.
Фильтровочный узел. На этом этапе должна происходить чистка смеси, которая поступает через патрубок от воздухораспределительного узла. Для циклонного фильтра можно использовать корпус старого огнетушителя или другую аналогичную емкость.

Охладитель. В домашней модели можно использовать, для таких целей, обычный радиатор или сделать специальный змеевик. Полученная смесь будет двигаться по длинной конструкции и постепенно терять высокую температуру. Если есть желание, то можно сделать и водяное охлаждение.
Сепаратор. Так как входящий воздух будет холодным, а внутри генератора, планируются высокие температуры, то избежать образования конденсата не возможно. Но чтобы он не мешал работе, устанавливают сепаратор, который и будет его отводить из установки. С этой целью, в трубу (диаметр 3-5мм) вставляют пластину с ребрами и фиксируют на «юбке» (точка захода холодного воздуха). Нижнюю часть оборудуют краном слива конденсата.

Колосниковая решетка, дверцы и другие элементы. Для решетки лучше всего использовать чугун. Среднюю часть такого элемента делают подвижной или съемной, чтобы в дальнейшем была возможность ее более легко почистить. Хоть наличие дверей делает более удобной эксплуатацию газогенератора (загрузка дров или очистка камеры сгорания), но они должны иметь герметичные уплотнители.

Одним из важных условий работы газогенератора – герметичность. Поэтому, крышка должна максимально плотно прилегать к корпусу. Так как данный элемент служит входом в камеру загрузки, то лучше всего его оснастить амортизационной рессорой. Это позволит более удобно и безопасно открывать и закрывать крышку.

В теории считается, что самодельный газогенератор может работать с древесиной влажностью до 50%. Но, как показывает практика, чем выше этот показатель, тем ниже эффективность установки. Поэтому лучше всего придерживаться порога до 20%. Хотя можно и исправить эту проблему. Для этого кольцевой шланг размещают в пространстве между стенками корпуса и наружной стороны бункера. Это позволит передавать часть тепловой энергии топливу.

Самым оптимальным вариантом будет, если изготавливать газогенератор из корпуса старого котла. Это поможет соблюсти пропорции для конкретного дома. Но когда такой возможности нет, то можно воспользоваться и старыми газовыми баллонами, или же закупить полностью новый металл. Возможностей сэкономить множество, главное, все правильно рассчитать и собрать. Именно для этого и нужно следовать чертежам.