Авто на дровах работает при помощи газогенератора, производящего газ из дров

Достоинства и недостатки

Чтобы понять всю пользу агрегата длительного горения, рассмотрим плюсы, которые принесет устройство его владельцу:

Высокий коэффициент полезного действия – до 95%. Это значит, что расход образованного топлива оправдан – газ сгорает полностью, не теряя в атмосферу лишних калорий.

Длительное время горения. Эта функция освобождает владельцев от постоянной загрузки топлива, а при автоматических настройках и от постоянного контроля. Однако, дровяные котлы кустарного произведения этим не отличаются и пригляд нужен. В случае светлой головы владельца, устроить автоматику безопасности не так и сложно.
Использование любого вида топлива. От него будет зависеть лишь использованный материал при конструировании агрегата – самодельные котлы длительного горения на дровах изготавливаются из толстого железа, на углях уже требуется легированная сталь или чугун.
Количество вредных веществ, попадающих в атмосферу дома, сведено к минимуму из-за герметичности конструкции и редкой загрузки топлива – последнее укладывается в газогенераторный котел только после полного прогорания предыдущей порции.

Главный критерий выбора владельцами частных домов агрегата для отопления – очевидная экономичность. Выгоду извлекают из любого мусора, обладающего способностью гореть, дрова могут и не понадобиться. Редкие загрузки позволяют экономить на древесном топливе, которого требуется в 3–4 раза меньше чем на стандартную печь. Благодаря стабильной работе, тепло дома держится на одинаковом уровне – не приходится протапливать промороженные помещения и соответственно тратить на прогрев энное количество сырья.

Недостатки: схема

К сожалению, генерация газа невозможна без принудительной вентиляции, следовательно, котёл дровяной для отопления считается энергозависимым, так как используется вентилятор. В период скачков напряжения оставить котел без надзора нельзя, поэтому проблему решают подключением бесперебойника – устройства, подающего накопленную электроэнергию.

Работающий газогенератор на дровах важно своевременно поддерживать в заданном режиме – снижение мощности приводит к образованию дегтя, оседающего на стенках камер, газоходов и дверцах топок. Поэтому при выборе заводского агрегата или сборке собственной конструкции важно учитывать потребности и не приобрести в пользование слишком мощный котел. Чертёж для изготовления своими руками

Чертёж для изготовления своими руками

Согласно предыдущему пункту, температура домашнего отопления не должна быть менее 60⁰С. Если для собственников это станет проблемой – небольшое помещение, дача, непереносимость жары – следует приобретать иной твердотопливный котел, а не генератор на дровах.

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»).

Виды газовых установок

Современный рынок силовых установок предлагает оборудование, работающее на газе трех основных типов:

Прямого способа генерации;
Обратного;
Горизонтального.

Первые подходят для сжигания угля и полукокса. В таких агрегатах кислород поступает снизу, а забор газа выполняется сверху агрегата. Но так как в этих моделях влага из топлива не поступает в зону горения, то ее приходится подводить специально. Это позволяет повысить мощность устройства.

Агрегаты обращенного процесса – это идеальный вариант для сжигания отходов из древесины. В них подача воздуха осуществляется непосредственно в зону горения, а газ отбирается снизу.

Устройства поперечного способа отличаются высокоскоростной подачей воздуха черед фурмы в нижней части корпуса. Причем здесь же, только с противоположной стороны производится и отбор газа. Эти агрегаты отличаются минимальным временем пуска и хорошей приспосабливаемостью к смене режимов.

Схема силовой установки – для народных умельцев

Собрать такой агрегат собственноручно не так уж и сложно. Однако, прежде чем приступить к изготовлению газогенератора своими руками нужно ознакомиться с принципом действия агрегата, а также подобрать наиболее подходящую под ваши условия схему.

Конструкция установки и схема подключения

Для простейшего прибора вполне сгодятся предметы, которые несложно найти в каждом доме:

Бочка;
Трубы;
Радиатор;
Фильтры;
Вентилятор.

Этот набор может быть дополнен и другими элементами. Что и в какой последовательности собирать можно найти в интернете. Причем это не обязательно чертежи и фото, а чаще всего видео, на котором подробно показано и доступно объяснено, как собрать газогенератор своими силами на навозе, дровах и другом топливе. Если схема выбрана, то можно приступать непосредственно к сборке.

Инструкция по созданию

Любой агрегат состоит из корпуса, внутри которого располагаются основные узлы и механизмы. Не чуждо это и для газогенератора, собранного своими руками. Он также имеет корпус, в который помещены:

Бункер;
Отсек сгорания;
Воздухораспределительная часть;
Колосниковая решетка;
Патрубок;
Фильтры.

Корпус агрегата обычно выполняется из листового металла. Для удобства установки ко дну привариваются ножки. По форме конструкция может быть, как овальной, так и прямоугольной.

Делаем самостоятельно, этапы работ:[su_youtube url=»https://www.youtube.com/embed/ewKUxQrZO4E»]

Бункер изготавливается из малоуглеродистой стали и крепится внутри агрегата. Он оснащается крышкой с уплотнителем из асбеста или другого материала. Низ устройства занимает камера сгорания. Для ее изготовления выбирают специальные марки стали, наиболее устойчивые к высоким температурам. К камере присоединяется горловина, которую от корпуса также отделяют изоляционным материалом.

Специалисты, которым не один раз приходилось собирать газогенераторы своими руками предлагают камеру сгорания выполнять из газового баллона.

Воздухораспределительная камера обычно располагается вне корпуса прибора. Причем на выходе из нее устанавливается обратный клапан, предназначенный для недопущения выхода газа через это отверстие. Перед коробкой располагают вентилятор.

Колосниковая решетка в газовом генераторе, собранном своими руками выполняется из чугуна, при этом средняя часть должна быть подвижной для упрощения процесса обслуживания. Но недостаточно только собрать генератор, нужно еще и правильно отрегулировать подачу воздуха в него, а также отвод газов.

Устанавливать такое оборудование можно как на улице, так и в цокольном помещении, обеспечив его хорошую вентиляцию.

После войны

Еще 30 ноября 1941 года Государственный Комитет Обороны распорядился на базе авиабомбового завода № 316 создать новый завод — моторный. Так появилось Миасское предприятие, которое начало производство автомобильных силовых агрегатов, а также трансмиссий для танков.

Скорость, с которой трудились рабочие, впечатляет — уже 16 марта 1942 года было создано поршневое кольцо для мотора ЗиС-5. Спустя месяц появилась коробка передач. Еще через две недели родился и сам зисовский двигатель. Всего же за 1942 год завод выпустил более 9 тысяч силовых агрегатов и свыше 15 тысяч коробок.

Но не только этим был занят завод. С февраля 42-го там начал свою кропотливую работу конструкторско-экспериментальный отдел, который возглавил инженер А.С. Айзенберг.

Поначалу КЭО отвечал исключительно за документацию, но ситуация резко изменилась после окончания войны. Страна почувствовала бензиновый голод. Появился серьезный дефицит жидкого топлива, который нужно было как-то ликвидировать. Поэтом на многих советских автомобильных предприятиях взялись за развитие газогенераторного направления.

Основная нагрузка легла на Уральский автозавод, который по команде Наркомата стал ведущим заводом по выпуску газогенераторных автомобилей на базе ЗиС-5. Это решение было принято в ноябре 1946 года.

Дави на газ

Еще одной альтернативой бензину был сжатый или сжиженный газ. Началось все тоже в 1930-х. Важным достоинством таких машин было то, что мощность двигателя, по сравнению с бензиновыми аналогами, почти не снижалась. В 1938-м в Горьком построили ГАЗ-СГ44. Однако в серию такая «Эмка» не пошла. Слишком много возникало проблем. Нужно было, скажем, производить баллоны высокого давления, а потом их где-то регулярно заправлять. Да и пожаробезопасность вызывала вопросы.

Тем не менее, производство газовых грузовиков на базе полуторок все же начали. ГАЗ-44 работал на сжатом газе, а ГАЗ-45 — на сжиженном. Но в сумме таких машин построили всего-то 130.

Но с 1953 г. оба главных грузовых завода начали действительно серийное производство газовых машин. В столице делали ЗИС-156А грузоподъемностью 3500 кг. Двигатель на бензине развивал 90 л.с., а на сжиженном газе — 85 л.с. Аналогичные версии выпускал и ГАЗ. Помимо бортовых грузовиков ГАЗ-51Ж, 51ЖУ и тягача 51ПЖ с двигателем, работающим на сжиженном газе, делали и версию 51Б — для сжатого газа.Газовые грузовики в СССР производили вплоть до 1990 года. Но ареал их обитания ограничивался, обычно, большими городами, где существовали соответствующие заправки.

Интерес к легковым газовым автомобилям у частников возрастал, понятно, с очередным подорожанием бензина. Апогей пришелся на первую половину 1990-х, когда ценники меняли чуть не каждый день. Многие тогда пристроили газовое оборудование на всевозможные «Жигули». Ведь советская промышленность подобных модификаций не предлагала. Правда, ГАЗ выпускал небольшое количество газовых «Волг», но шли они только в такси и, кстати, у профессионалов большой любовью не пользовались.

Как работает газогенератор

Чтобы понять, какая может быть польза от газогенератора в домашнем хозяйстве, надо разобраться в его принципе работы, а потом и устройстве. Тогда можно будет оценить затраты на его изготовление, а главное, какой удастся получить результат.

Итак, пиролизный газогенератор – это комплекс узлов и агрегатов, предназначенный для выделения смеси горючих газов из твердого топлива с целью его использования в двигателях внутреннего сгорания.

Если древесину сжигать в закрытом пространстве, ограничивая подачу кислорода, то на выходе можно получить смесь горючих газов. Вот их перечень:

угарный газ (оксид углерода СО);
водород (Н2);
метан (СН4);
прочие непредельные углеводороды (CnHm).

Эффективный дровяной газогенератор должен не просто вырабатывать горючую смесь, но и сделать ее пригодной к использованию. Поэтому весь цикл получения топлива для ДВС можно смело назвать технологическим процессом, состоящим из таких этапов:

газификация: древесина даже не горит, а тлеет при подаваемом количестве кислорода в размере 33—35% от необходимого для полноценного сжигания;
первичная грубая очистка: летучие частицы продуктов горения, что вырабатывают древесные газогенераторы после первого этапа, отделяются с помощью сухого вихревого фильтра – циклона;
вторичная грубая очистка: производится в скруббере – очистителе, где поток горючего пропускается через воду;
охлаждение: продукты сгорания с температурой до 700 ºС проходят его в воздушном либо водяном теплообменнике;
тонкая очистка;
отправка потребителю: это может быть закачка горючего компрессором в бак-распределитель либо подача в смеситель, а затем — сразу в ДВС.

Рассмотреть устройство и принцип работы газогенератора в промышленном исполнении можно на технологической схеме, представленной ниже:

Полный цикл получения газа достаточно сложен, поскольку включает в себя несколько различных установок. Самая основная – это газогенератор, представляющий собой металлическую колонну цилиндрической либо прямоугольной формы, имеющую сужение книзу. В колонне имеются патрубки для воздуха и выхода газа, а также лючок доступа в зольник. Сверху агрегат оборудован крышкой для загрузки топлива, дымоход к корпусу не присоединяется, он просто отсутствует. Процесс горения и пиролиза, проходящий внутри колонны, хорошо отражает схема газогенератора:

Не вдаваясь в тонкости химических реакций, проходящих внутри колонны, отметим, что на выходе из нее получается смесь газов, описанная выше. Только она загрязнена частицами и побочными продуктами горения и обладает высокой температурой. Изучив чертежи газогенераторов любой конструкции, можно заметить, что все остальное оборудование предназначено для приведения газа в норму. Воздух в зону горения подается принудительно тяговой или дутьевой машиной (простыми словами — вентилятором).

Надо сказать, что самодельный газогенератор на дровах делается домашними мастерами-умельцами не такой сложной конструкции и технология выделения газа в нем несколько упрощена, о чем будет рассказано ниже.

Монтаж своими руками по чертежу расчет мощности 2.5 мвт

Учитывая тот момент, что заводские газогенераторные котлы стоят дорого, а конструкция проста, собственники все чаще предпочитают мастерить агрегат своими руками. Это несложно, но работа требует соблюдения следующих этапов:

Создание схемы. Устройство и чертёж – неотделимые друг от друга понятия

Рассчитать емкость генератора, тепловую мощность, наличие второго контура или подводки к трубам отопления – архиважно.
Правильный выбор металла для конструкции. Учитывая, что температура горения высока, тонкие жестяные бочки от ГСМ не подойдут

Идеальна жаропрочная сталь и чугун, но последний хрупок при резком остывании или механическом повреждении.
Навыки сварного дела

Агрегат на дровах своими руками должен быть герметичным, поэтому требуются сварные швы, без изъянов. Болтовые и резьбовые соединения недопустимы.

Идеальна жаропрочная сталь и чугун, но последний хрупок при резком остывании или механическом повреждении.
Навыки сварного дела. Агрегат на дровах своими руками должен быть герметичным, поэтому требуются сварные швы, без изъянов. Болтовые и резьбовые соединения недопустимы.

Если условия выполняются и комплектующие – колосники, асбестовые прокладки, патрубки – приобретены, приступают к сборке. Инструкция:

Сборка корпуса. Для него приспосабливают готовую емкость или варят из металла. Объем рассчитывается индивидуально.
Внутри будущего генератора на дровах обустраивается камера сгорания, занимающая треть объема корпуса. Сразу устанавливают колосники, вырезают отверстие для притока воздуха и устанавливают поддувальную и топочную дверцу.
Камеру сгорания соединяют с емкостью для горения газов – вторая треть корпуса – посредством патрубка

Газы охлаждаются естественным путем, поэтому такое соединение важно сделать за пределами генератора.
В верхней части корпуса устраивается воздухораспределительная система. Она также имеет вход в камеру сгорания газов, но при этом оснащается обратным клапаном.

Остается вварить ко второй трети корпуса водяную рубашку – теплообменник для водяного контура, приварить крышку с дымоходной трубой и оборудовать готовый газогенератор для дома приточными отверстиями в системе воздухораспределителя и камерой сгорания топлива

Последняя оснащается вентилятором малой мощности

Итак, своими руками в домашних условиях, мастер создаст весьма полезную и экономичную конструкцию – топливный котел, работающий на любом мусоре.

Альтернативное применение: самодельный вариант для автомобиля

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Сейчас авто на дровах явление редкое. Когда-то на рубеже 30–40 годов, использование энергии дров было популярным, правда, личные автомобили выглядели громоздкими колымагами – приходилось возить за собой целую генераторную станцию, если хотелось ездить быстро и много. Тем не менее владельцам подсобных хозяйств, для обработки собственных угодий, конструкция бы очень пригодилась – об этом стоит подумать и использовать газогенератор на дровах своими руками не только для отопления. Газогенератор на дровах — это отличный вариант отопления помещения!

Преимущества и недостатки газогенераторных установок

В список преимуществ агрегатов данного типа можно включить:

достаточно высокий КПД (75-80%) при условии работы на сухом топливе;
длительность процесса горения (нет необходимости постоянно подкладывать дрова в топку, на одной закладке установка способна работать около суток);
топливо сгорает почти полностью, образуя минимум золы и шлаков, то есть, очищать газоход и зольник приходится относительно редко;
выбросы в атмосферу минимальны, поэтому люди, ратующие за бережное отношение к экологии, призывают использовать дровяные газогенераторы взамен бензина или солярки.

К недостаткам относят:

энергозависимость агрегата, если в конструкции предусмотрен электрический вентилятор;
снижение мощности работы установки на 50% приводит к нестабильности горения, из-за чего начинает выделяться деготь, который загрязняет газоход;
покупка готовой установки экономически не выгодна – если есть цель сэкономить, требуется монтировать газовый генератор, работающий на дровах, самостоятельно из подручных материалов.

Вертикальный вариант

Схема внутреннего устройства газогенераторной печи из камня.

Если у вас нет места, то можно сделать вертикальный вариант корпуса печи. Он немного сложнее описанного выше горизонтального агрегата. Основной корпус этого газогенератора имеет габариты 700×510×1480 мм. В этой установке должна быть предусмотрена решетка, которая делается из стального листа. Она устанавливается в корпусе газогенератора на расстоянии 30 см от дна корпуса на ножках из обрезков стальной трубы. Решетку соединяют сваркой с коробом, установленным внутри агрегата.

К боковой стенке газогенератора приварен дефлектор, удерживающий короб с решеткой и дающий воздуху свободный проход к горящему топливу. Все эти детали делаются из стального листа (толщина 4-5 мм). В качестве дымохода в корпус газогенератора наварена (над коробом у боковой стенки установки) стальная Г-образная труба. На этой же стенке (в нижней части корпуса на уровне решетки) сделайте отверстие диаметром 10 сантиметров для прохождения воздуха внутрь установки.

На уровне нижней части трубы дымохода (в корпусе) просверлите отверстие в 6 см. В данном варианте газогенератора для принудительной подачи воздуха в топку применяется вентилятор, установленный на нижнем отверстии воздуховода. Для нормального пользования котлом и хорошей терморегуляции установки на боковой стенке газогенератора установлена система автоматики. Ее исполнительное устройство в виде цепочки соединено с кнопкой включения вентилятора.

Если вы хотите использовать данный котел не только для обогрева, но и совместно с водяным отоплением, то вам придется своими руками сделать теплообменник. Он делается из стального листа и представляет собой кожух большего диаметра, чем ваша печь, надетый сверху на корпус вашего газогенератора. Этот кожух тщательно укутывают теплоизоляцией, используя стекловату или другой подобный теплоизоляционный материал.

Для ввода холодной и вывода горячей жидкости в систему с водяным отоплением к теплообменнику подключают входной и выходной патрубки. Монтируются вентили и другое нужное оборудование по типовой схеме обогрева жилища водяным отоплением. Собранный вами водяной котел может работать не только на дровах, но и на угле. Если у вас проблемы с использованием металла, то корпус газогенератора можно собрать и из кирпичей, но такая установка будет иметь большие габариты.

Совещание газогенераторщиков

В сентябре 1940 года в Транспортном отделе Главного управления Дальстроя состоялось совещание по вопросам внедрения газогенераторных автомобилей на автотранспорте Дальстроя.

В работе совещания участвовали представители всех организаций, занимающихся исследованиями и эксплуатацией газогенераторных машин.

Начальник технического отдела Управления автотранспорта инженер Возженников рассказал участникам совещания о работах мякитской экспериментальной мастерской по использованию торфяного топлива в газогенераторах. Начальник газогенераторного бюро Авторемонтного завода инженер Ермольчик познакомил совещание с возможностями и ходом производства газогенераторов на заводе. Смирнов и Янгушевский сделали сообщение о работах завода в области брикетирования торфа.

Совещание газогенераторщиков наметило ряд мер, направленных на усиление темпов внедрении газогенераторов. Оно предложило Управлению автотранспорта организовать базу газогенераторных автомашин для опытной эксплуатации на кусковом торфе, использовав для этой цели достраивающийся ремонтный пункт в Мяките. Управление должно также обследовать притрассовую полосу для определения мощности торфяного массива.

В связи с тем, что угольная химико-технологическая лаборатория не может обеспечить быстрого и удовлетворительного решения проблемы применения угольного топлива, эту работу следует передать автолаборатории Транспортного отдела.

Ни одна из существующих конструкций установок на угле и торфе не может и не должна быть внедрена без предварительного, самого тщательной и всестороннего испытания специальной комиссией Главного управления, составленной из наиболее квалифицированных специалистов.

Наряду с работами по внедрению торфа и угля совещание указало на необходимость в районах, обеспеченных лесными массивами, продолжать внедрение газогенераторов, работающих на древесном топливе.

Основные усилия в этой области следует направить не на строительство стационарных сушильных печей для чурки, а на максимальное расширение естественной сушки и применение передвижных сушилок.

В этом отношении неправильную линию заняла пятая автобаза, не взявшаяся за организацию естественной сушки. Хороший опыт автобазы Лесного отдела, обеспечившей себя на продолжительное время чуркой, высушенной под открытым небом, следует всячески поощрять и популяризировать.