Как мы делали газогенератор автомобильный — день 1.
Если вы хотите узнать когда выйдет очень подробный видеокурс как самому сделать чтобы автомобиль ехал на дровах (древесине) который я сейчас готовлю — оставляйте в комментариях емаилы — я вас оповещу. Или напишите мне сюда info@lagunof.com (Лагунов Сергей газогенератор автомобильный)
Итак был сделан чертеж — выложу его попозже и мы приступили к созданию автомобильного газогенератора для автомобилей ваз. Мы стараемся делать его так, чтобы он подошел на четверку и вторую модель, т.к. большинство кто купил эти модели использует машину как рабочую лошадку — поэтому вопрос расхода бензина стоит остро.
Создаваемый нами газогенератор подойдет и для других моделей жигули, копейке шестерке, семерке, 99 и другим. Разница лишь в том, как крепить аппарат, т.к. в четверке и второй модели жигули багажник открывается назад, его крышка делает большую амплитуду и аппарат нужно размещать дальше чем для той же шестерки, где багажник открывается вверх, а не в сторону-вверх как в четверке.
Как я и сказал весь процесс снят на видео и я готовлю очень подробный видеокурс с очень подробными расчетами, так, чтобы даже школьник понял как просто все сделать.
Также есть мысли продавать франшнизу на изготовление таких вот автомобильных газогенераторов для сто. Еще будем наверное продавать запчасти для создания газогенератора, как конструктор сделай сам — хочешь купи видеокурс и сам все делай, хочешь — купи набор запчастей и не трать время на их создание и поиск. Вобщем с вступлением закончил, теперь ближе к делу.
В каждом автомобильном газогенераторе есть емкость для загрузки дров. Например можно все сделать из нержавейки — у нее более высокая температура плавления, поэтому стенки конструкций из нержавейки в два раза, а может и больше чем в два раза будут тоньше и конструкция будет легче и красивей (красить не надо), но это дорого и ее трудно найти, а мы хотели, чтобы наш газогенератор мог создать любой из материалов которые очень просто найти.
Можно было бы сварить железный ящик для зоны загрузки дров (и горения), или купить 375 или 325 трубу чтобы из нее создать место для загрузки дров, но как сказал наш главный конструктор — в зоне горения будут высокие температуры и если делать его квадратным и какой-либо сварщик плохо проварит швы или же швы прохудятся (то ли от старости, то ли от горения) будет плохо, может быть хлопок газов. Поэтому лучше взять трубообразный материал где было бы как можно меньше швов (исключить ошибки человеческого фактора и меньше работы по провариванию металла).
Варианты с 325 и 375 трубой откинули — ее продают с заводов только по 10-11 метров (метр трубы они вам не продадут, только кусок) — нахрена столько надо и цена ее за 11 метров составляет около 12 000 грн. за тонну (для россиян чтобы понять — делим на 8 получается в долларах = 1500$). Как увезешь 11 метров трубы одним куском и зачем ее столько?
Они ее конечно попилят за 100 грн за тонну (я узнавал) это где то 12.5$. Но все равно зачем нам столько?
Затем я нашел продавцов бу труб через тот же сландо — они брали за бу трубу ту же уже в два раза меньшую стоимость и могли ее порезать — т.е. отрезать всего лишь метр. У них цена была уже 5000-6000 грн. за тонну. НО! по гостам труба идет от 5-6-8-10-12 мм толщина стенки. Но в наличие у них я нашел только 8 — ку. Т.е. Толщина стенки 8 мм — при такой толщине стенки вес трубы составляет около 80 кг. Где то у меня были таблицы — вес трубы в зависимости от толщины стенки, долго искать, кто хочет может погуглить. Представляете — себе вес только трубы (а будут еще и другие элементы которые утяжелят конструкцию) = 80 кг. примерно.
А еще цена — 80 кг х 5000 грн. (за тонну) = 400 грн кусок метровый трубы (50 долларов).
Так как конструкция будет крепиться за багажником то нужно как можно меньше утяжелять ее вес, а тут 80 кг. только секция для загрузки дров 375 диаметра.
А вот трубы с толщиной стенки 5 мм у них не было и я не нашел — поэтому я отказался от такого варианта. Ведь тот кто будет потом создавать автомобильный газогенератор по нашему видеокурсу должен легко находить материал, а не мучатся с его поисками.
Мы максимально упростили конструкцию — и создали ее из материалов — которые легко найти каждому. И чтобы они были дешевыми, а 50 долларов за метр трубы — не тот колинкор.
Поэтому мы решили использовать в качестве зоны горения обыкновенные бытовые газовые баллоны на 40 литров (толщина стенки 3-4 мм):
Был вариант взять еще бушные резиверы от зила, камаза, урала — у них тоже толщина стенки около 4 мм как и у газового баллона, и стоили они по 100-200 грн (12-24$) но их надо было заказывать, вести (траты на перевозку), а газовые баллоны у нас уже были. И я думаю что газовые баллоны бушные легче найти, поэтому считаю их самым лучшим и доступным вариантом в использовании.
Вот информация по размерам воздушных ресиверов от грузовиков:
(как мне объяснили владельцы разборок грузовиков — ресиверы бывают подгнившие в местах крепления). Информацию по размерами и толщинам стенок мне сообщали по телефону на месте меря ресиверы (в интернете сколько искал я не нашел информацию по размерам) поэтому возможны неточности.
Маз: 280 диаметр — 2 мм. толщина стенки.
Зил: 220 диаметр — толщина стенки 2 мм.
Краз: 220 диаметр (вроде тоже такой диаметр есть)
Краз: диаметр 280 мм. длинна 650, толщина около 3-3.5мм
Камаз: 280 диаметр на 605 длина металл толщина 2 мм. рассчетное давление 16 атмосфер
И кстати, если будете брать все же ресивер, то лучше всего брать их от военных зилов там их делают прочнее т.к. машины делались под войну — как мне объясняли владельцы разборок грузовиков (по Украине у меня есть их прямые мобильные — кому надо дам, пишите). Толщина стенки что то около 3-4 мм. как и у нашего газового баллона который мы взяли в работу.
У баллона газового диаметр 300 мм. (понимаем для себя чем больше диаметр тем больше зона горения). Т.к. все чертежи и расчеты мы делали для бу газового баллона — дальше использоваться будет он и все размеры других элементов в связки с ним. Так что если вы будете брать другие варианты материала для зоны загрузки и горения дров должны понимать, что размеры нашего чертежа вам не подойдут, все надо перечерчивать вам самостоятельно.
Поэтому было решено либо продуть его сжатым воздухом, либо залить водой и начать резать с накачаной под завязку водой внутри.
Но чтобы залить туда воду нужно было сперва открутить оголовок (вентиль). Там есть два места крепления вентиля.
Под самый низ его очень сложно отвинтить, а вот повыше можно, см. видео как мы это делали
Не откручивается, не закреплен баллон:
Удалось открутить верх чтобы выпустить остатки газа, я баллон 2 дня возил в четверке — вонь от конденсата старого была сильной.
В этом видео проговариваю что мы будем делать с баллоном, как будем его откручивать, показываю на чертеже
Привариваем баллон к основанию, нужно усилие чтобы открутить
Пытаемся крутить, ломаем ключ, боремся
Наконец открутили оголовок
Как сделать газогенератор для автомобиля своими руками
Эта статья – для мастеровитых энтузиастов, не жалеющих времени и сил для достижения результата. Зачем такая преамбула? Потому что здесь пойдет речь о том, как сделать газогенератор своими руками. Это довольно сложный агрегат, вырабатывающий из дров и угля горючее, способное заменить традиционные виды топлива – бензин в автомобиле и природный газ в доме. Мы познакомим вас с устройством газгена и трудностями, связанными с его изготовлением, установкой и эксплуатацией.
Схема газогенератора и принцип работы
В первой половине 20-го века дровяными агрегатами оснащались легковые и грузовые авто
Суть идеи в том, чтобы путем пиролиза получать из дерева газообразную горючую смесь, состоящую из нескольких соединений на основе углерода:
Примечание. Основным горючим компонентом смеси является окись углерода СО, доля остальных веществ из приведенного перечня невелика. Присутствуют в ней и другие газы, называемые балластными, – азот, углекислый газ (СО2) и водяной пар. Данные о процентном соотношении веществ в конечном продукте и его теплотворной способности представлены в таблице:
Для выделения газообразного топлива служит пиролизный газогенератор на дровах (иначе – газген), чье устройство показано на схеме. Это закрытая емкость с колосниками, заполняемая твердым топливом через верхний бункер, вместо дымохода – патрубок выхода газовой смеси. Принцип работы газгена следующий:
Для справки. Восстановление углекислоты (преобразование в СО) протекает с поглощением тепла, выделяемого в процессе горения. Кстати, между зонами нет четких границ и на чертеже они показаны условно.
Для ясности мы описали генерацию горючего путем прямого процесса газификации, когда массив топлива движется навстречу воздушному потоку. Существуют и другие способы – обращенный процесс (воздух продувается сверху вниз) и горизонтальный метод, показанный выше на схеме газогенератора. Если вы хотите подробно разобраться в теоретических моментах, предлагаем посмотреть следующее видео:
Конструкция установки
Чтобы успешно эксплуатировать авто на дровах или сжигать полученное топливо в котле, одного газогенератора недостаточно. Дело в том, что помимо балластных газов, самодельное горючее содержит летучие примеси и смолы, проще говоря, — дым и сажу. Ни автомобильный мотор, ни горелочное устройство котла не рассчитано на такое топливо и быстро выйдет из строя. Поэтому была придумана система фильтрования, входящая в состав газогенераторной установки и включающая 3 дополнительных агрегата:
Очередность размещения этих элементов показана на технологической схеме:
Циклон для газогенератора представляет собой вертикальный цилиндр с двумя патрубками и конусом на конце, как показано на чертеже. Загрязненная газовая смесь, попадая внутрь него, движется по кругу на высокой скорости, за счет чего крупные и средние частицы золы отбрасываются на стенки центробежной силой и выводятся через отверстие в конусе.
Схема работы циклона, который очищает силовой газ от примесей
Чем выше температура газа, тем меньше его плотность. Это значит, что горючее на выходе из газгена нельзя использовать в ДВС без предварительного охлаждения, иначе оно просто не воспламенится в цилиндрах. Поэтому в промышленных газогенераторных установках сразу после циклона ставится воздушный либо водяной теплообменник, а следом – компрессор, нагнетающий охлажденную газовую смесь в распределительную емкость.
В конце технологической цепочки стоит фильтр тонкой очистки, удаляющий из полученного топлива мелкие частицы сажи и золы. Пример такого агрегата – так называемый скруббер, в котором газы очищаются за счет продувания через воду. Теперь, когда мы разобрались с технологией производства горючего, можно сделать собственную недорогую установку, способную обеспечить работу двигателя внутреннего сгорания на дровах.
Самодельный газген, изготовленный заграничными коллегами
Изготовление газгена для автомобиля
Перед тем как сделать работоспособный газогенератор для автомобиля, предлагаем ознакомиться с некоторыми рекомендациями:
Важный момент. Не стоит увеличивать диаметр камеры газификации (на чертеже он равен 340 мм) с целью добиться большей производительности. Прирост получится мизерный, а качество переработки древесины ухудшится. А вот высоту 183 см выдерживать не обязательно, разве что вы поставите агрегат на прицеп или на раму грузовика. Топливный бункер и зольник можно укоротить.
Для сборки внутренней части автомобильного газогенератора (бункера) сгодится старый пропановый баллон, ресивер от грузовика КаМАЗ или толстостенная труба. Учитывая, что диаметр стального сосуда равен 300 мм, остальные размеры нужно пропорционально уменьшить. Исключение – камера газификации, ее минимальный диаметр составляет 140 мм. На кожух и крышку генератора пойдет металл толщиной 1.5 мм. Последняя уплотняется графитно-асбестовым шнуром.
Варианты охладителей горючей смеси из автомобильного радиатора и батареи отопления
Сопутствующие агрегаты – фильтры и охладители – делаются так:
Более детальную информацию о сборке газогенератора своими силами вы получите, посмотрев видео:
Для розжига и запуска газгена вам потребуется вентилятор в виде улитки, устанавливаемый в моторном отсеке (для испытаний сойдет и бытовой пылесос). К нему требование простое: детали, соприкасающиеся с газовой смесью, должны быть металлическими. Топливная магистраль, ведущая к карбюратору, прокладывается под днищем авто и выполняется из стальной трубы.
Для справки. Если вместо дров использовать древесный уголь, то примесей на выходе газогенератора будет значительно меньше, что хорошо для двигателя. Такое топливо выжигается из дерева по простой технологии – в закрытой бочке или яме.
Подключение и запуск ДВС
Поскольку теплотворная способность генерируемого из дров топлива гораздо ниже, чем у бензина, то для нормальной работы мотора соотношение воздух/горючее нужно изменить. Для этого придется смастерить смеситель и поставить его на впускном тракте. Простейший вид смесителя – воздушная заслонка, управляемая тягой из салона.
Завести холодный мотор на дровах – та еще задачка. Поэтому не стоит полностью отказываться от бензина, а подавать его только во время запуска, а потом переходить на горючее, вырабатываемое газгеном. Чтобы реализовать переключение на разные виды топлива, изготовьте смеситель по схеме, предложенной в книге И. С. Мезина «Транспортные газогенераторы»:
Примечание. В этой же книге вы найдете массу полезной информации касательно получения газообразного топлива из различных видов древесины и угля.
Теперь про особенности пуска и работы ДВС на древесине и угле:
Примечательно, что после кратковременных стоянок машина спокойно заводится от газгена, без перехода на бензин. После длительного простоя потребуется 5—10 минут на повторный розжиг установки. Как происходит запуск двигателя авто от самодельного газогенератора на дровах, смотрите в следующем видеоматериале:
Заключение
Дровяные газогенераторы, сделанные своими руками, можно не только ставить на автомобили, но и применять для домашних нужд. Про отопительные котлы мы уже говорили. Также многие домовладельцы пользуются бытовыми электрогенераторами, работающими от дизельных или бензиновых двигателей. Если их перевести на дрова, то получаемая от электростанции энергия станет гораздо дешевле.
Если вы хотите узнать когда выйдет очень подробный видеокурс как самому сделать чтобы автомобиль ехал на дровах (древесине) который я сейчас готовлю — оставляйте в комментариях емаилы — я вас оповещу. Или напишите мне сюда info@lagunof.com
В 1990-х годах водород рассматривали в качестве альтернативного топлива будущего. Затем большие надежды возлагались на биотопливо. Позже большое внимание привлекло развитие электрических технологий в автомобилестроении. Если и эта технология не получит дальнейшего продолжения (тому есть объективные предпосылки), тогда наше внимание вновь сможет переключиться на газогенераторные автомобили.
Несмотря на высокое развитие промышленных технологий, использование древесного газа в автомобилях, представляет интерес с экологической точки зрения, по сравнению с другими альтернативными видами топлива. Газификация древесины несколько более эффективна, по сравнения с обычным сжиганием древесины, так как при обычном сжигании теряется до 25 процентов содержащейся энергии. При использовании газогенератора в автомобиле возрастает потребление энергии в 1,5 раза по сравнению с автомобилем работающем на бензиновом топливе (включая потери на предварительный нагрев системы и увеличение веса самой машины). Если принять к сведению, что необходимая для нужд энергия транспортируется, а затем вырабатывается из нефти то и газификация древесины остается эффективна по сравнению с бензином. Так же следует учитывать, что древесина является возобновляемым источником энергии, а бензин нет.
Преимущества газогенераторных автомобилей
Самое главное преимущество газогенераторных автомобилей заключается в том, что в нем используется возобновляемое топливо без какой-либо предварительной обработки. А на преобразование биомассы в жидкое топливо, такое как этанол или биодизель, может расходоваться энергии (в том числе и СО2) больше, чем содержится в изначальном сырье. В газогенераторном автомобиле для производства топлива энергия не используется, за исключением порезки и рубки древесины.
Газогенераторный автомобиль не нуждается в мощных химических аккумуляторных батареях и это является преимуществом перед электромобилем. Химические аккумуляторы имеют свойство саморазряжаться и нужно не забывать их заряжать перед эксплуатацией. Устройства, вырабатывающие древесный газ являются, как бы, натуральными аккумуляторами. Отсутствует необходимость в высокотехнологичной обработке отработавших и неисправных химических аккумуляторных батарей. Отходами работы газогенераторной установки является зола, которая может быть использована в качестве удобрения.
Правильно сконструированный автомобильный газогенератор значительно меньше засоряет воздушное пространство, чем бензиновый или дизельный автомобиль.
Газификация древесины значительно чище, чем непосредственное сжигание древесины: выбросы в атмосферу сопоставимы с выбросами при сжигании природного газа. При эксплуатации электромобиль не засоряет атмосферу, но позже, для зарядки аккумуляторов нужно приложить энергию, которая, пока что добывается традиционным путем.
Недостатки газогенераторных автомобилей
Несмотря на многие преимущества в эксплуатации газогенераторных автомобилей, следует понимать, что это не самое оптимальное решение. Установка, производящая газ, занимает много места и весит несколько сотен килограммов – и весь этот «завод» приходится возить с собой и на себе. Газовое оборудование имеет большой размер из-за того, что древесный газ имеет низкую удельную энергию. Энергетическая ценность древесного газа составляет около 5,7 МДж / кг, по сравнению с 44 МДж / кг у бензина и 56 МДж / кг у природного газа.
При работе на газогенераторном газе не удается достигнуть скорости и ускорения, как на бензине. Так происходит потому, что древесный газ состоит примерно из 50 процентов азота, 20 процентов окиси углерода, 18 процентов водорода, 8 процентов двуокиси углерода и 4 процента метана. Азот не поддерживает горение, а углеродные соединения снижают горение газа. Из-за высокого содержания азота двигатель получает меньше топлива, что приводит к снижению мощности на 30-50 процентов. Из-за медленного горения газа практически не используются высокие обороты, и снижаются динамические характеристики автомобиля.
Автомобили с небольшим объемом двигателя тоже можно оборудовать генераторами древесного газа (например, Opel Kadett на рисунке выше), но все же лучше оснащать газогенераторами большие автомобили с мощными двигателями. На маломощных двигателях, в некоторых ситуациях, наблюдается сильная нехватка мощности и динамики двигателя.
Сама газогенераторная установка может быть изготовлена и меньшего размера для небольшого автомобиля, но это уменьшение не будет пропорциональным размеру автомобиля. Были сконструированы газогенераторы и для мотоциклов, но их габаритные размеры сопоставимы с мотоциклетной коляской. Хотя этот размер значительно меньше, чем устройства для автобуса, грузовика, поезда или корабля.
Удобство использования газогенераторного автомобиля
Еще одна известная проблема газогенераторных автомобилей заключается в том, что они не очень удобны в использовании (хотя и значительно улучшились по сравнению с технологиями, используемыми во время войны). Тем не менее, несмотря на улучшения, современному газогенератору требуется около 10 минут, чтобы выйти на рабочую температуру, поэтому не получится сесть в автомобиль и немедленно уехать.
Кроме того, перед каждой последующей заправкой необходимо извлечь лопаткой золу – отработку предыдущего горения. Образование смол уже не так проблематично, чем это было 70 лет назад, но и сейчас это очень ответственный момент, так как фильтры должны очищаться регулярно и качественно, что требует дополнительного частого обслуживания. В общем, газогенераторный автомобиль требует дополнительных хлопот, полностью отсутствующих в работе бензинового автомобиля.
Высокая концентрация смертельного угарного газа требует дополнительных мер предосторожности и контроля от возможной протечки в трубопроводе. Если установка находится в багажнике, то не следует экономить на датчике СО в салоне автомобиля. Нельзя запускать газогенераторную систему в помещении (гараже), так как при запуске и выходе на рабочий режим должно быть открытое пламя (рисунок слева).
Все транспортные средств, описанные выше, построены инженерами любителями. Можно предположить, если бы было решено выпускать газогенераторные автомобили профессионально в заводских условиях, то, скорее всего, многие недостатки были бы устранены, а преимуществ стало бы больше. Такие автомобили могли бы выглядеть более привлекательно.
Например, в автомобилях Volkswagen, выпускаемых в заводских условиях во время Второй мировой войны, весь газогенераторный механизм был скрыт под капотом. С передней стороны в капоте находился только люк для загрузки дров. Все остальные части установки не были видны.
Еще один вариант газогенераторного автомобиля выпускаемого в заводских условиях – Mercedes-Benz. Как видно на фотографии ниже, весь механизм газогенератора скрыт под капотом багажника.
К сожалению, увеличение использования древесного газа и биотоплива может привести к образованию новой проблемы. И массовое производство газогенераторных автомобилей может усугубить эту проблему. Если начать значительно увеличивать количество автомобилей, использующих древесный газ или биотопливо, то в таком же количестве начнут снижаться запасы деревьев, а сельскохозяйственные земли будут принесены в жертву для выращивания культур, перерабатываемых на биотопливо, а это может привести к образованию голода. Использование газогенераторной техники во Франции во время Второй мировой войны стало причиной резкого уменьшения лесных запасов. Так же и другие технологии производства биотоплива приводят к уменьшению выращивания полезных для человека растений.
Хотя, наличие газогенераторного автомобиля может привести к более умеренному его использованию:
прогревать в течении 10 минут газогенератор или использовать велосипед для перемещения в магазин за продуктами – скорее всего выбор будет сделан в пользу последнего;
рубить в течении 3-х часов дрова для поездки на пляж или воспользоваться поездом – вероятно выбор будет в пользу последнего.
Как бы там ни было, газогенераторные автомобили не могут равняться с бензиновыми и дизельными автомобилями. Только глобальная нехватка нефти или очень большое удорожание ее сможет заставить нас пересесть на газогенераторный автомобиль.