Газ із деревини в домашніх умовах. Принцип роботи газогенераторних автомобілів на дровах. Відео: газовий генератор для опалення

– це спеціальний пристрій для перетворення палива на горючий газ. Цей пристрійявляє собою піролізні печі на органічних відходах, у яких при високій t і нестачі кисню, з твердого палива виробляється газ, що використовується для ДВЗ замість бензину.

Можливе використання генератора як вихідника палива для тих же двигунів. Здавалося б, що це бездоганне, дешеве і до того ж екологічне паливо. Але попит на нього досить низький, тому виробництво цих генераторів практично припинилося.

Окрім дров, вони можуть працювати і на будь-якому виді вугілля. Рідше застосовуються генератори, у яких може використовуватися мазут та інші види рідкого палива.

Його застосування забезпечує повне перегорання палива, відходів деревопереробної галузі та різної сільгосп продукції (лушпиння насіння, тирса тощо). Це дозволяє значно зменшити викидень у атмосферне середовище.

Генератор перетворює паливо на газ, завдяки чому застосування стає більш зручним, будь то ДВС, опалювальний котел або газова турбіна.

Опис

Розрізняють три види процесів, з переробки газу: прямий, звернений і горизонтальний:

• Прямий– це досить простий метод, який супроводжується дуже великою кількістю смол та вологи. Але їх можна ліквідувати, застосовуючи очищені матеріали у вигляді палива, коксу чи деревного вугілля.
• Обернений– має найменший вміст смол. Газ проходить через високотемпературну ділянку, внаслідок чого вона майже повністю розкладається. Цей метод перетворення палива є складнішим, порівняно з прямим способом.
• Горизонтальний- Містить невелику кількість смол. Але газ розкладається в повному обсязі.

Газогенератори відрізняються між собою системою відбору золи та способом завантаження палива всередину.

Принцип роботи

Суть роботи пристрою з переробки палива полягає у добуванні газу із твердого ресурсу. Головний хід – доставлення атмосферного повітря на камеру згоряння. Об'єму повітря не завжди вистачає для повної переробки пального. Обов'язкова умова в цьому процесі – це температура близько 1100 – 1400 °С. Остаточний продукт (газ) охолоджується і безпосередньо виходить до споживача або ДВЗ

Переваги і недоліки

Переваги:

• пальне, яке заправляється в газогенератори, не потребує попередньої обробки;
• автомобілі на газогенераторному паливі не вимагають застосування акумуляторних хімічних батарей;
• відходи роботи даного генератора – зола, яку можна використовувати як природне добриво;
• правильно зібраний газогенератор, встановлений в авто, у рази менше засмічує атмосферу, ніж звичайний бензиновий автомобіль.

Недоліки:

• Ця установка займає дуже багато місця і важить кілька сотень кг.
• Завдає великих незручностей під час перевезення.
• Навіть при відмінній роботі на газу, від генератора не вийде досягти швидкості/прискорення, як на бензині. Відбувається це тому, що у складі деревного газу є азот та вуглецеві сполуки, які не підтримують реакцію горіння.
• Краще ставити газогенератори машини з потужними двигунами, т.к. тільки на таких машинах не буде помітно нестачу потужності при використанні.

Різновиди

• газогенератор для ДВЗ, замість бензину;
• генератор для ацетилену (застосування на зварювальних газових роботах);
• газові електростанції (вироблення електрики на природному газі).

Пристрій та схеми

Розпалювання газогенераторного котла відбувається за тим же принципом, що і розпалювання звичайного - укладається паливо, потім розпалюється. Заслінку необхідно закривати до половини, щоб кисень не проникав усередину і не прискорював реакції, що проходять усередині.

Сама будова дуже доступна і проста. Котел містить 2 камери – перша для спалювання палива, друга для спалювання згодом сформованого газу. При підвищенні температури гаряче повітря починає циркулювати, захоплюючи холодне, і піднімається вгору. Завдяки такій системі можна швидко нагріти приміщення і воно довго залишатиметься теплим.

Як зробити газогенератор своїми руками

Як уже було сказано, газ можна замінити продуктами згоряння дров, торфу, тирси, вугілля або навіть певного виду сміття. Природно, перетворення цих матеріалів на газ, потрібен газогенератор. Давайте розглянемо варіант, як його зробити самому.

Почнемо із конструкції. Газогенератор складається з корпусу, пристрій якого входять такі елементи:

• бункери;
• камери згоряння;
• горловина камер згоряння;
• повітророзподільна коробка;
• зона калібрування (проходить процес з'єднання середньої частини камери згоряння з коробкою розподілу повітря);
• колосникові грати, які призначені для підтримки вугілля;
• люки для завантаження ресурсу (два для завантаження палива та один для видалення золи);
• трубка для відведення пального газу;
• охолоджувач;
• фільтр, що очищає від домішок.

У процесі переробки палива газогенератор піддається впливу високої температури, тому до кожної його деталі пред'являються дуже жорсткі вимоги.

Корпус зазвичай вариться із листового металу, прикріплюючи знизу ніжки. Конфігурація може бути циліндрична чи прямокутна.

Матеріали та інструменти

Для монтажу бункера генератора застосовується сталь, найкраще маловуглецева. Сам пристрій кріпиться всередині корпусу болтами, яке кришку бажано ущільнити. Це можна зробити або за допомогою азбесту (але він шкідливий для здоров'я) або іншого жаростійкого матеріалу.

Внизу бункера встановлюється камера згоряння, яка повинна складатися із жаростійкої сталі. Далі кріпиться горловина. Корпус потрібно відокремити від горловини щільним жаростійким ізолятором. Також замість камери згоряння можна використовувати газовий балон.

Щоб уникнути спалаху залишків газу при зрізанні його верхньої частини, газовий балон потрібно заповнити звичайною водою і після цього вже починати працювати. Повітряно-розподільчу коробку ставлять зовні корпусу. Для повноцінної роботи генератора слід встановити Зворотній клапан, що запобігає виходу газу крізь отвір. При такій конструкції, можна застосовувати як паливо навіть вологу деревину.

Купівля готового газогенератора, кращі моделі, ціни

Якщо немає можливості зробити газогенератор своїми руками, то можна купити готовий, ось кілька виробників, які роблять якісні продукти:

• Казани компанії HERLT.
• Котли на біомасі MetalERG.
• Котли LOPPER на біомасі.
• Котли опалення тривалого горінняна біомасі VERNER.
• Водогрійні казани на біомасі RAU-2.
• Bioten.
• MODERATOR.
• HONDA.

Ціна залежатиме від конкретної моделі, якості та її комплектації. У середньому, цінова різниця від 100 000 грн. і вище.

Критерії вибору газогенератора

Генератори з охолодженням повітря можуть працювати 6-20 годин, що є рекомендованим часом самим виробником. Звичайно, спочатку він зможе працювати і більше, але не потрібно з цим переборщувати, інакше незабаром він може дати збій.

Якщо давати генератору остигати, то можна запускати його вже за кілька годин. Тому при виборі генератора не потрібно плутати їх з електростанціями, які мають рідинне охолодження і можуть працювати постійно.

При несподіваному повному відключенні електроенергії газовий генератор повинен послужити резервним джерелом живлення. Тому потрібно розрахувати його потужність, залежно від того, які прилади повинні бути підключені до нього і після цього шукати відповідну модель саме за такими параметрами.

Також при виборі газогенератора, слід звертати увагу на те, який газ там буде використаний, який тиск, де хочете поставити, чи потрібна система автозапуску.

Газогенератори на авто

Паливом для генераторів на авто є деревина, вугілля, брикети сміття, торф та інші матеріали (як природні, так і створені штучно). Тут вся суть роботи закладена у неповному розчепленні вуглецю. При такому процесі виділяється енергія і газ, який має малу теплоту згоряння, на відміну від твердого палива.

У процес розчеплення виходить екзотермічна реакція з утворенням водню та вуглекислого газу. Завдяки цьому знижується температура отриманого газу і значно підвищується його ККД.

На дровах їздили не лише паровози, а на дровах так само їздили автомобілі. Причому досить "сучасні" із двигуном внутрішнього згоряння.
Звичайно, як робоче паливо використовувалися не самі дрова, а їх похідне - горючий газ.
Газ виходив у процесі неповного згоряння дров у пристрої званому газогенератор.

Хімічно процес отримання потрібного газу можна описати так:
При повному згорянні палива вуглець з'єднується з киснем і виходить вуглекислий газ: C + O 2 = CO 2
Вуглекислий газ на жаль не горючий:(
А ось коли відбувається неповне згоряння, виходить оксид вуглецю (чадний газ): C + O = CO
Чадний газ горючий, температура початку його горіння від 700°: 2CO + O 2 = 2CO 2
Ці процеси відбуваються у "зоні горіння" газогенератора.

Оксид вуглецю також можна отримати при проходженні вуглекислого газу через шар розпеченого палива (дрів): C + CO 2 = 2CO
У повітрі, як і в паливі, присутня волога, яка з'єднуючись з чадним газом утворює водень: CO + H 2 O = CO 2 + H 2
Ця реакція відбувається у "зоні відновлення" газогенератора.

Обидві зони – горіння та відновлення – несуть загальну назву "активна зона газифікації".

Як паливо для газогенераторів підходять не тільки дрова, а й деревне вугілля, торф, буре вугілля, кам'яне вугілля. Однак дрова частіше використовуються як доступніший засіб.

Приблизний склад газу, отриманого в газогенераторі при роботі на дерев'яних цурках з вологістю 20%, приблизно такий (в % від обсягу):
- водень Н2 16,1%;
- вуглекислий газ 2 9,2%;
- оксид вуглецю 20,9%;
- Метан СН 4 2,3%;
- ненасичені вуглеводні СnHm (без смол) 0,2%;
- кисень Про 2 1,6%;
- азот N 2 49,7%
Таким чином, генераторний газскладається з горючих компонентів (З, Н 2 , СН 4 , СnHm) і баласту (З 2 , О 2 , N 2 , Н 2 О)

Горючі компоненти, після очищення та охолодження, цілком нормально працюють (горять) у двигуні внутрішнього згоряння звичайного автомобіля.

Велике поширення автомобілі з газогенераторами набули в 30-х роках 20 століття, коли постачання бензину було утруднене, особливо в краях далеких від НПЗ.
Першим серійним газогенераторним автомобілем у нашій країні став ЗІС-13, але масовими «газгенами» стали ГАЗ-42, ЗІС-21 і УралЗІС-352.

ГАЗ-42

ЗІС-21

Типи газогенераторів

Для різних видів палива було розроблено газогенератори відповідних типів:
- газогенератори прямого процесу газифікації;
- газогенератори зверненого (зворотного, або «перекинутого») процесу газифікації;
- газогенератори поперечного (горизонтального) процесу газифікації.

Газогенератори прямого процесу газифікації

Основною перевагою газогенераторів прямого процесу була можливість газифікувати небітумінозні багатозольні сорти твердого палива – напівкокс та антрацит.

У газогенераторах прямого процесу подача повітря зазвичай здійснювалася через колосникові грати знизу, а газ відбирався зверху. Безпосередньо над ґратами розташовувалась зона горіння. За рахунок тепла, що виділяється при горінні температура в зоні досягала 1300 - 1700 С.

Над зоною горіння, що займала лише 30 – 50 мм висоти шару палива, була зона відновлення. Оскільки відновлювальні реакції протікають із поглинанням тепла, то температура в зоні відновлення знижувалася до 700 – 900°С.

Вище активної зони знаходилися зона сухої перегонки та зона підсушування палива. Ці зони обігрівалися теплом, що виділяється в активній зоні, а також теплом газів, що проходять в тому випадку, якщо газовідбірний патрубок розташовувався у верхній частині генератора. Зазвичай газовідбірний патрубок розташовували на висоті, що дозволяє відвести газ безпосередньо на виході з активної зони. Температура у зоні сухої перегонки становила 150 – 450 З, а зоні підсушування 100 – 150 З.

У газогенераторах прямого процесу волога палива не потрапляла в зону горіння, тому воду в цю зону підводили спеціально, шляхом попереднього випаровування і змішування з повітрям, що надходить в газогенератор. Водяні пари, реагуючи з вуглецем палива, збагачували генераторний газ воднем, що утворюється, що підвищувало потужність двигуна.

Газогенератори зверненого (перекинутого) процесу газифікації.

Газогенератори оберненого процесу були призначені для газифікації бітумінозних (смолистих) сортів твердого палива. дерев'яних чурокта деревного вугілля.

У генераторах цього повітря подавався у середню їх висоті частина, у якій відбувався процес горіння. Відбір газів, що утворилися, здійснювався нижче підведення повітря. Активна зона займала частину газогенератора від місця підведення повітря до колосникових грат, нижче за яку був розташований зольник з газовідбірним патрубком.

Зони сухої перегонки і підсушування розташовувалися вище за активну зону, тому волога палива і смоли не могли вийти з газогенератора, минаючи активну зону. Проходячи через зону з високою температурою, продукти сухої перегонки піддавалися розкладанню, внаслідок чого кількість смол у газі, що виходить з генератора, була незначною. Як правило, у газогенераторах зверненого процесу газифікації гарячий генераторний газ використовувався для підігріву палива в бункері. Завдяки цьому покращувалася осадка палива, оскільки усувалося прилипання покритих смолою чурок до стінок бункера і тим самим підвищувалася стійкість роботи генератора.

Газогенератори поперечного (горизонтального) процесу газифікації

У газогенераторах поперечного процесу повітря з високою швидкістю дуття підводилося через фурму, розташовану збоку в нижній частині. Відбір газу здійснювався через газовідбірні ґрати, розташовані навпроти фурми, з боку газовідбірного патрубка. Активна зона була зосереджена на невеликому просторі між кінцем форми та газовідбірними ґратами. Над нею розташовувалась зона сухої перегонки та вище – зона підсушування палива.

Відмінною особливістю газогенератора цього була локалізація вогнища горіння в невеликому обсязі і ведення процесу газифікації при високій температурі. Це забезпечувало газогенератору поперечного процесу хорошу пристосовність до зміни режимів та знижує час пуску.

Цей газогенератор, як і газогенератор прямого процесу, був непридатний для газифікації палив з великим вмістом смол. Ці установки застосовували для деревного вугілля, брикетів, торф'яного коксу.

Найбільшого поширення набули газогенераторні встановлення оберненого процесу газифікації, що працювали на дерев'яних цурках.
Прикладом такого газогененератора може служити газогенератор, що встановлювався на ГАЗ-42

Газогенератор ГАЗ-42 складався з циліндричного корпусу 1, виготовленого з 2-міліметрового листової сталі, завантажувального люка 2 та внутрішнього бункера 3, до нижньої частини якого була приварена сталева цільнолита камера газифікації 8 з периферійним підведенням повітря (через фурми).
Нижня частина газогенератора служила зольником, який періодично очищався через люк зольник 7.

Повітря під дією розрідження, створюваного двигуном, відкривало зворотний клапан 5 і через клапанну коробку 4, футорку 6, повітряний пояс і фурми надходив в камеру газифікації 8. та внутрішнім бункером і відсмоктувався через газовідбірний патрубок 10, розташований у верхній частині газогенератора.

Рівномірний відбір газу по всій окружній поверхні газогенератора забезпечувався відбивачем 9 привареним до внутрішньої стінки корпусу 1 з боку газовідбірного патрубка 10.
Для повнішого розкладання смол, особливо при малих навантаженнях газогенератора, в камері газифікації було передбачено звуження - горловина. Крім зменшення смоли в газі застосування горловини одночасно призводило до збіднення газу горючими компонентами сухої перегонки.

На величину одержуваної потужності впливала узгодженість таких параметрів конструкції газогенератора, як діаметр камери газифікації по поясу фурмену, прохідний переріз фурм, діаметр горловини і висота активної зони.

Газогенератори оберненого процесу застосовували і газифікації деревного вугілля. Внаслідок великої кількостівуглецю в деревному куті процес протікав при високій температурі, яка руйнівно діяла на деталі камери газифікації.
Для підвищення довговічності камер газогенераторів, що працюють на деревному вугіллі, застосовували центральне підведення повітря, що знижував вплив високої температури на стінки газифікаційної камери.

Принцип роботи автомобільної газогенераторної установки

Щоб нормально експлуатувати автомобіль на дровах одного газогенератора недостатньо. Отриманий газ необхідно очистити від шкідливих для двигуна домішок: смол та сажі. Тому була придумана система фільтрації, що включає три додаткові ступені: фільтр грубого очищення - циклон;

радіатор – охолоджувач; фільтр тонкого очищення.Як найпростіший

фільтра грубого очищення

використовувався циклон.

Забруднений газ потрапляючи всередину, рухається по колу на високій швидкості, за рахунок чого великі та середні частки золи відкидаються на стінки відцентровою силою та виводяться через отвір у конусі. Як приклад - промисловий циклон, що використовувався на НАТІ-Г-78Газ надходив в очищувач через патрубок 1, що розташовувався щодо корпусу циклону. Внаслідок цього газ отримував

обертальний рух

і найбільш важкі частинки, що містяться в ньому, відкидалися відцентровою силою стінок корпусу 3.

Вдарившись об стінки, частки падали в пилозбірник 6.

Відбивач 4 перешкоджав поверненню частинок газовий потік.

Очищений газ виходив із циклону через газовідбірний патрубок 2.
Видалення осаду здійснювалося через люк 5.

На виході із газогенератора газ мав високу температуру.Щоб поліпшити наповнення циліндрів зарядом палива, газ потрібно було охолодити. Для цього газ пропускався через довгий трубопровід, що з'єднував газогенератор з фільтром тонкого очищення або через охолоджувач радіаторного типу, який встановлювався перед водяним радіатором автомобіля.

Охолоджувач радіаторного типу

газогенераторної установки УралЗІС-2Г мав 16 трубок, розташованих вертикально в один ряд.

Для зливу води під час промивання охолоджувача служили пробки в нижньому резервуарі.

Конденсат випливав назовні через отвори у пробках. Два кронштейни, приварені до нижнього резервуару, служили для кріплення охолоджувача на поперечині рами автомобіля.Найчастіше в автомобільних газогенераторних установках застосовуваликомбіновану систему

інерційного очищення та охолодження газу
Для тонкої очистки газу найчастіше застосовували очищувачі з кільцями.

Очищувачі цього типу являли собою циліндричний резервуар, корпус 3 якого був розділений на три частини двома горизонтальними металевими сітками 5, на яких рівним шаром лежали кільця 4, виготовлені з листової сталі.

Процес охолодження газу, розпочавшись у грубих очисниках – охолоджувачах, продовжувався і у фільтрі тонкого очищення. Волога конденсувалася на поверхні кілець і сприяла осадженню на кільцях дрібних частинок.

Газ входив в очищувач через нижню трубу 6, і пройшовши два шари кілець, відсмоктувався через газовідбірну трубу 1, з'єднану зі змішувачем двигуна.
Для завантаження, вивантаження та промивання кілець використовували люки на бічній поверхні корпусу.

Застосовувалися конструкції, в яких як фільтруючий матеріал використовувалася вода або масло. Принцип роботи водяних (барботажних) очищувачів полягав у тому, що газ у вигляді маленьких бульбашок проходив через шар води і таким чином позбавлявся дрібних частинок.

Вентилятор розпалювання

В автомобільних установках розпалювання газогенератора здійснюється відцентровим вентилятором з електричним приводом. При роботі вентилятор розпалювання продував газ із газогенератора через всю систему очищення та охолодження, тому вентилятор намагалися розмістити ближче до змішувача двигуна, щоб у процесі розпалювання заповнити горючим газом весь газопровід.

Вентилятор розпалювання газогенераторної установки складався з кожуха 1 і 2, в якому оберталася з'єднана з валом електродвигуна крильчатка 3. Кожух, відштампований з листової сталі, однією з половин кріпився до фланця електродвигуна. До торця другої половини був підведений газоприймальний патрубок 4.

Утворення горючої суміші з генераторного газу та повітря відбувалося у змішувачі.

Найпростіший двоструминний змішувач являв собою трійник з потоками газу і повітря, що перетинаються.
Кількість засмоктується в двигун суміші регулювалося дросельною заслінкою 1, а якість суміші - повітряною заслінкою 2, яка змінювала кількість повітря, що надходить в змішувач.

Ежекційні змішувачі б) та в) розрізнялися за принципом підведення повітря та газу. У першому випадку газ корпус корпусу змішувача 3 підводився через сопло 4, а повітря засмоктувався через кільцевий зазор навколо сопла. У другому випадку до центру змішувача подавалося повітря, а по периферії – газ.

Повітряна заслінка зазвичай була пов'язана з важелем, встановленим на рульовій колонці автомобіля та регулювалася водієм вручну. Дросільною заслінкою водій керував за допомогою педалі.

Виготовлення газогенератора для автомобіля

1. Найпростіше переобладнати машину з карбюраторним двигуном.

2. Чим більша потужність і робочий об'єм двигуна, тим вища продуктивність має бути у газогенератора. Відповідно, він зросте у розмірах.

Щоб помістити установку в багажник легкового авто, потрібно вирізати частину днища. Якщо ви не хочете торкатися кузова, то відразу плануйте ставити дров'яний генератор з фільтрами та охолоджувачем на причіп.

3. Для виготовлення камери газифікації, де температура перевищує 1000 °С, застосовуйте низьковуглецеву товсту сталь (4-5 мм).

4. Щоб зменшити вміст смол у газовій суміші, робіть камеру з горловиною, як показано на кресленні.Важливий момент

. Не варто збільшувати діаметр камери газифікації (на кресленні він дорівнює 340 мм) з метою досягти більшої продуктивності. Приріст вийде мізерний, а якість переробки деревини погіршиться. А ось висоту 183 см витримувати не обов'язково, хіба що ви поставите агрегат на причіп чи раму вантажівки. Паливний бункер та зольник можна вкоротити.

Для складання внутрішньої частини автомобільного газогенератора (бункера) згодиться старий пропановий балон, ресивер від вантажівки КаМАЗ або товстостінна труба. Враховуючи, що діаметр сталевої судини дорівнює 300 мм, решта розмірів потрібно пропорційно зменшити. Виняток – камера газифікації, її мінімальний діаметр складає 140 мм. На кожух та кришку генератора піде метал завтовшки 1.5 мм. Остання ущільнюється графітно-азбестовим шнуром.

Супутні агрегати – фільтри та охолоджувачі – робляться так:

Циклон зваріть з вогнегасника, що відпрацював, або відрізка труби діаметром 10 см, як це зображено на кресленні. Вхідний патрубок приробіть збоку, випускний зверху. Охолоджувач силового газу краще зробити зсталевих труб

у вигляді змійовика. Є й інші варіанти: використання старих конвекторів, батарей опалення та радіаторів.

Фільтр тонкої очистки виготовте з будь-якої циліндричної ємності (наприклад, бочки), наповненої базальтовим волокном.

Для розпалювання та запуску газгену вам знадобиться вентилятор у вигляді равлика, що встановлюється в моторному відсіку (для випробувань зійде і побутовий пилосос). До нього вимога проста: деталі, що торкаються газової суміші, повинні бути металевими. Паливна магістраль, що веде до карбюратора, прокладається під днищем авто та виконується із сталевої труби.

Для довідки. Якщо замість дров використовувати деревне вугілля, домішок на виході газогенератора буде значно менше, що добре для двигуна. Таке паливо випалюється з дерева за простою технологією – у закритій бочці чи ямі.

Підключення до ДВС

Оскільки теплотворна здатність палива, що генерується з дров, набагато нижча, ніж у бензину, то для нормальної роботи мотора співвідношення повітря/паливо потрібно змінити. Для цього доведеться змайструвати змішувач та поставити його на впускному тракті. Найпростіший вид змішувача – повітряна заслінка, керована тягою із салону.

Завести холодний двигун досить важко. Тому не варто повністю відмовлятися від бензину, а подавати його тільки під час запуску, а потім переходити на пальне, що виробляється газгеном. Щоб реалізувати перемикання на різні види палива, виготовте змішувач за схемою, запропонованою в книзі І. С. Мезіна «Транспортні газогенератори»:

Тепер про особливості пуску та роботи ДВЗ на дровах та вугіллі:
- Розмір чурок, що завантажуються в бункер, не повинен перевищувати 6 см;
- сиру деревину застосовувати не можна, оскільки вся теплота піде на випаровування води і процес піролізу буде вкрай млявим;
- розпалювання проводиться через спеціальний отвір зі зворотним клапаном при включеному вентиляторі не пізніше ніж за 20 хвилин до поїздки;
- Потужність мотора знижується приблизно на 50% в порівнянні з їздою на бензині;
- із попереднього пункту випливає, що ресурс роботи двигуна на саморобному пальному теж зменшується.

Помітно, що після короткочасних стоянок машина спокійно заводиться від газгену, без переходу на бензин. Після тривалого простою потрібно 5-10 хвилин на повторне розпалювання установки.

Як епілог.

Дров'яні газогенератори, виготовлені своїми руками, можна не тільки ставити на автомобілі, але і використовувати для домашніх потреб. Це і опалювальні котли та побутові електрогенератори, що працюють від дизельних чи бензинових двигунів.
Звичайно такі пристрої мають право на життя лише за достатньої кількості дешевого палива (дрів).

До речі, є сучасні зразки газогенераторних установок.
Електрогенератори:

Автомобільні газогенератори:
Тойота Camry 2,0 GLI на деревному газі
Невеликий, економічний та дуже енергійний автомобіль. Через низьку витрату палива, одна заправка дає можливість проїхати близько 500 км. Причіп не сильно впливає на керування автомобілем. Максимальна швидкість 95 км/год (на 4 передачі) Витрата палива: 20 кг/100 км. Дальність пробігу: 500 км. (на торфі) Потужність на бензині 96 кВт. КПП механіка 5ст. Обслуговування: очищення фільтра кожні 2000 км.

Chevrolet El Camino, 1987
Двигун: 350 к.с., 5,7 літрів, автоматична КПП
Паливо: Деревина
Витрата: приблизно 40 кг/100 км.
Дальність пробігу: 200 км на одному завантаженні. Можна купувати палива для 700-кілометрів пробігу
Максимальна швидкість: більше 120 км/год. Вага автомобіля: ~ 2 300 кг
Газогенератор був виготовлений у 2007 році. Електронне керуваннядвигуном: Motec M800. Електронне керування подачі суміші, контроль вихлопних газів, лямбда-зонд. Можлива робота як на бензині, так і газу. Автоматичний розпал газогенератора. Відповідає ЄВРО-4.

Наприкінці подивіться відео УАЗу на дровах, який зробив умілець із Білорусії:

Використані матеріали сайтів: За Рулем, auto.onliner.by (локальна копія), а також інформація з книг, список яких представлений внизу.

Через зростання комунальних послуг, все більше людей намагаються уникнути централізованих систем, і перейти до альтернативних джерел енергії. Насамперед це стосується електрики, проте не оминає і опалення з газом. Вам може здатися, що отримати газ самостійно неможливо, проте існує такий прилад, як газогенератор. З його допомогою можна забезпечити будинок та машини. Сьогодні ми розповімо, як зробити пристрій на дровах, що виробляє газ для дому та автомобіля своїми руками.

Що таке газогенератор для дому

Газогенераторні установки - це домашня міні станція з виробництва газу. Вона привертає увагу споживачів своєю функціональністю та ефективністю. До того ж це ще й саморобна електростанція, адже з газу можна зробити електрику.

Існують інші способи видобутку електроенергії. Найперспективнішим вважається вітряний та сонячний електрогенератор. Ми даємо пораду використовувати саме їх.

Газген може використовуватися для заправки газом машини або як теплогенератор. Також деякі примудряються його пристосувати для приготування їжі, однак у цьому сенсі звичайний піролізний котел та піч опалення перевершують його за показниками.

Переваги газогенератора на дровах:

1. Працює на матеріалах, які дуже просто дістати. На вугіллі, тирсі, деревному смітті і навіть гною.
2. Високий ККД газогенератора. Крім вироблення електрики, працюючи, вугільний або дров'яний генератор може опалювати приміщення, за рахунок того, що його поверхня дуже сильно нагрівається і відбувається вироблення тепла.
3. Енергія, отримана з деревини, екологічніша за бензин. При переробці такого газу виділяється вода і вуглекислий газ.
4. Такого пристрою не потрібна для роботи електроенергія. Тому він стане вам у нагоді навіть у тих районах, де забезпечення електрикою немає.

Саме через ці переваги багато народних умільців роблять подібні конструкції для своїх авто та будинків. Газогенерація такого пристрою дозволяє повністю відмовитися від використання бензину.

Принцип роботи газогенератора

Якщо таким приладом оснащена машина, там буде обов'язково встановлений двигун внутрішнього згоряння (ДВС). У ДВС запалюється і згоряє газовий продукт, при цьому з'являються нові гази, які рухають колінчастий вал і поршні, а потім передаються на автомобільний прилад, що виробляє електрику.

Найпростіше зрозуміти принцип роботи газогенератора, побачивши його креслення. Це дасть вам повне уявлення про його пристрій.

Принцип роботи газогенератора в домашніх умовах сильно відрізняється від того, як на ньому працюють автомобілі. Там використовується тверде паливо. Такий пристрій складається з двох блоків: бункера спалювання та корпусу. Погляньмо, як працює такий газогенератор.

Принцип роботи газогенератора поперечного процесу:

• У нижній частині газогенератора, де знаходиться днище, знаходиться камера заповнення. До неї закладають паливо.
• Зверху корпусу має бути кришка з азбестовим ущільнювачем по краю.
• У нижній частині агрегату спалюється паливо. Ця частина виготовляється з жароміцної сталі. Там є горловина для крекінгу смол.
• У середній частині є отвори. Вони необхідні подачі кисню в агрегат.
• Вихід газу із газогенератора забезпечує зворотний клапан, розташований на виході.
• У нижній частині знаходиться грати з вугіллям. Згоряючи, вони перетворюються на золу і падають на зольник.
• Завантажується паливо через люк. У його конструкції є амортизатор. З його допомогою регулюють тиск усередині камери.

Такий газогенератор цілком подолає опалення будинку. Він дешевший, ніж природний газ із балона. Проте промисловий масштаб виробітку газу він не подужає.

Види газогенераторних установок

Залежно від способу згоряння газу, сучасних ринкахпредставлено кілька варіантів газогенераторів. Кожен із них по-своєму хороший і застосовується у різних галузях. Щоб простіше зробити вибір, ми пропонуємо ознайомитися з кожним з них.

Різновиди газогенераторів:

1. Пристрій з прямим способом генерації спалює вугілля та напівкокс. Тут забір газу відбувається зверху агрегату, а кисень надходить зверху.
2. Агрегати зворотного процесу спалюють деревину та її відходи. Кисень у таких виробах надходить у камеру горіння, а газ віддається знизу.
3. Пристосування поперечного способу одержують кисень через фурми внизу корпусу. Звідти ж лише з іншого боку віддається газ.

Кожен із варіантів має свої переваги та недоліки. Тому вони мають однакову популярність. І вибираються залежно від типу палива та площі приміщення.

Що потрібно, щоб зробити газогенератор своїми руками

Саморобний газогенератор займає багато часу. Однак, готовий варіант має досить високу вартість. Тому багатьох народних умільців виготовлення такого пристрою своїми руками не лякає.

Вам знадобляться не тільки матеріали, для створення газогенератора, але й деякі інструменти. Більшість таких пристроїв ви зможете знайти вдома, а іншу доведеться купити або взяти у знайомих. Зазвичай труднощі виникають із пошуками зварювального апаратута болгарки.

Схема газогенератора передбачає наявність деяких матеріалів. Ви можете придбати їх на спеціалізованих ринках або заводах.

Матеріали, які знадобляться для створення газогенератора:

1. Дві ємності. Одна має бути більшою за іншу.
2. Аркуші металу для шейкера. Маються на увазі рухливі колосники.
3. Металеві водопровідні труби.
4. Вентилятор;
5. Бак для циклону круглої форми.

Вами може бути використана діжка півторка, проте найкраще вибрати варіанти об'ємом 200 літрів. Їх можна купити на будь-якому ринку, у відділі приладдя для саду та дачі.

Як зробити газген своїми руками

Виготовити газогенератор досить легко. Для цього вам знадобляться навички зварювання та помічник. Також для наочності краще визначити схему.

Як зробити газогенератор своїми руками:

1. Бочка меншого розміру вставляється у бочку більшого розміру. У внутрішній бочці ми розташуємо камеру згоряння.
2. У бочки вварюється дводюймова труба. Вона відповідатиме за подачу повітря для згоряння.
3. Зверху діжок ставиться кришка з люком для завантаження палива. Там потрібно встановити трубу для відведення газу.
4. У центральній ємності встановлюються колосники. Ви повинні їх поворушити і очистити від шлаків. Також там вирізують і встановлюють піддувальні дверцята для чищення камер.
5. З труби з діаметром 400 мм зварюється відцентровий фільтр очищення. Він заповнюється керамзитом, тирсою або металевими шайбами.
6. Радіатор охолодження є дві товсті труби, з'єднані тонкими. Висота таких труб має досягати щонайменше одного метра.

У такий спосіб ви зможете зібрати газогенератор зворотного процесу. Це досить просто і не триватиме багато часу.

Авто на дровах своїми руками (відео)

Газогенератор - це пристрій, який дозволить вам забезпечити своє житло необхідною кількістюгазу та тепла. Тому такий виріб вартий придбання. Однак, ще краще буде, якщо ви його зробите своїми руками.

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

Що являють собою такі агрегати

Як паливо дрова

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

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

Конструктивні особливості обладнання

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

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

Схема агрегату на дровах

Крім цього, до складу автомобільного газогенератора на дровах входять:

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

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

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

Як працює силова установка

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

Дивимося відео, про газогенератори та принцип роботи:

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

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

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

Газоагрегат для автомобіля своїми руками

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

Простий та екологічний

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

• Завантаження;
• Горіння.

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

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

Дивимося відео, етапи робіт:

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

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

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

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

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

Продовжуємо робити агрегат своїми руками відео 2:

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

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

Ефективність застосування газового генератора для авто

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

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

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

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

Генератор для вашого авто

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

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

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

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

Загалом хоча ідея створити автомобіль, що працює на дровах і має ряд переваг, все ж таки вона вимагає подальшого вдосконалення. Поки що таке транспортний засібдалеко не ідеально і потребує додаткового обслуговування, якщо порівнювати з бензиновими моделями.

Газогенератор

Газогенератор - це установка для отримання палива з твердого палива. Як тверде паливо, як правило, застосовуються місцеві ресурси: вугілля, торф, деревина, солома, а також відходи деревообробних виробництв. Перетворення твердого палива на газоподібне називається «газифікацією» і полягає у спалюванні палива з надходженням кількості кисню повітря або водяної пари, недостатнім для повного згоряння.
Сьогодні газогенераторні установки використовують для отримання пари, або гарячого повітря для різних технологічних процесів, а також у складі опалювальних систем. Однак у 30-ті – 40–ті роки минулого століття газогенератори з успіхом застосовували на транспорті: масова експлуатація автомобілів на дерев'яних чурках обіцяла зберегти рідке паливодля найважливіших потреб - тонни заощадженого бензину можна було спрямувати до збройних сил чи авіацію.

У 1923 році професором Наумовим було розроблено газогенераторну установку для 3-тонної вантажівки, здатну працювати на деревному вугіллі або на антрациті. Установка була випробувана в стаціонарних умовах разом із 4-циліндровим бензиновим двигуном Berliet L 14 потужністю 35 к.с. У 1928 році FIAT-15Ter з газогенератором Наумова здійснив пробіг маршрутом Ленінград - Москва - Ленінград. Перша половина 30-х років відзначена численними дослідженнями, спрямованими на виявлення оптимальної конструкціїгазогенераторної установки. Статті про випробувальні автопробіги та нові розробки постійно з'являлися в пресі, в тому числі і в журналі «За кермом».
У переважній більшості це були установки для вантажного транспорту, що не дивно – адже основною транспортною одиницею народного господарства в період індустріалізації була вантажівка, а не легковий автомобіль. Проте, слід згадати створений 1935 року ГАЗ-А з газогенераторной установкою Автодор – III , і навіть ГАЗ-М1 з газогенератором НАТИ-Г12 , у якому у вересні 1938 року було встановлено рекорд швидкості для газогенераторного автомобіля 60,96 км/ч . Першим серійним газогенераторним автомобілем був ЗІС-13, але масовими «газгенами» стали ГАЗ-42, ЗІС-21 і УралЗІС-352.
Горіння вуглецю палива можна описати так:
С + О 2 = СО 2 - це повне згоряння палива, яке супроводжується виділенням вуглекислого газу СО 2;
і С + (1/2)О 2 = СО - це неповне згоряння, в результаті якого утворюється горючий газ - оксид вуглецю.
Обидва ці процеси відбуваються в так званій «зоні горіння» газогенератора.
Оксид вуглецю СО утворюється також при проходженні вуглекислого газу 2 крізь шар розжареного палива:
З + СО 2 = 2СО
У процесі бере участь частина вологи палива (або волога, підведена ззовні) з утворенням вуглекислого газу 2, водню Н 2 і пального оксиду вуглецю СО.
З + Н 2 О = СО + Н 2
СО + Н 2 О = СО 2 + Н2
Зону, в якій протікають три описані вище реакції називають «зоною відновлення» газогенератора. Обидві зони – горіння та відновлення – несуть загальну назву «активна зона газифікації».
Приблизний склад газу, отриманого в газогенераторі оберненого процесу газифікації при роботі на дерев'яних чурках абсолютною вологістю 20%, наступний (% від об'єму):
- водень Н2 16,1%;
- вуглекислий газ 2 9,2%;
- оксид вуглецю 20,9%;
- Метан СН 4 2,3%;
- ненасичені вуглеводні З n H m (без смол) 0,2%;
- кисень Про 2 1,6%;
- азот N 2 49,7%
Отже, генераторний газ складається з горючих компонентів (З, Н 2 , СН 4 , С n H m) і баласту (СО 2 , О 2 , N 2 , Н 2 О)

Паливо для газогенераторів
Як тверде паливо в газогенераторних установках можуть бути використані деревні цурки, деревне вугілля, торф, буре вугілля, кам'яне вугілля.
На території СРСР найбільш поширеним і доступним твердим паливом була деревина, тому більшу частину газогенераторного транспорту становили автомобілі з установками, що працюють на дерев'яних чурках.
Основними критеріями якості палива були порода деревини, абсолютна вологість та розміри чурок. Пріоритет був відданий деревині твердих порід: березі, буку, грабу, ясеню, клену, в'язу, модрині. Деревину м'яких порід допускалося використовувати лише разом із твердими у співвідношенні 50/50. Соснові цурки використовувалися без додавання деревини м'яких порід.
Для газифікації в автомобільних газогенераторах деревину розпилювали на цурки довжиною від 4 до 7 см і шириною і висотою від 3 до 6 см. Абсолютна вологість готового твердого палива не більше 22%.
Менш поширені були дерево-вугільні газогенераторні установки. Для їхньої експлуатації рекомендувалося використовувати вугілля деревини твердих порід. Вугілля деревини м'яких порід, схильні до кришення, допускалося застосовувати з додаванням щонайменше 50% вугілля деревини твердих порід. Розмір шматків деревного вугілля для газогенераторів поперечного процесу – від 6 до 20 мм, інших типів генераторів – від 20 до 40 мм.
Залежно від вмісту смол та золи тверді сорти палив для газогенераторів поділяли на смолисті (бітумінозні) малозольні (золи до 4%) та багатозольні (золи понад 4%), а також на безсмольні, або худі (небітумінозні) малозольні (золи до 4%) ) та багатозольні (золи більше 4%). Для різних видів палива було розроблено газогенератори відповідних типів:
- газогенератори прямого процесу газифікації;
- газогенератори зверненого (зворотного, або «перекинутого») процесу газифікації;
- газогенератори поперечного (горизонтального) процесу газифікації.

Типи газогенераторів

Газогенератори прямого процесу газифікації
Основною перевагою газогенераторів прямого процесу була можливість газифікувати небітумінозні багатозольні сорти твердого палива – напівкокс та антрацит.
У газогенераторах прямого процесу подача повітря зазвичай здійснювалася через колосникові грати знизу, а газ відбирався зверху. Безпосередньо над ґратами розташовувалась зона горіння. За рахунок тепла, що виділяється при горінні температура в зоні досягала 1300 - 1700 С.
Над зоною горіння, що займала лише 30 – 50 мм висоти шару палива, була зона відновлення. Оскільки відновлювальні реакції протікають із поглинанням тепла, то температура в зоні відновлення знижувалася до 700 – 900°С.
Вище активної зони знаходилися зона сухої перегонки та зона підсушування палива. Ці зони обігрівалися теплом, що виділяється в активній зоні, а також теплом газів, що проходять в тому випадку, якщо газовідбірний патрубок розташовувався у верхній частині генератора. Зазвичай газовідбірний патрубок розташовували на висоті, що дозволяє відвести газ безпосередньо на виході з активної зони. Температура у зоні сухої перегонки становила 150 – 450 З, а зоні підсушування 100 – 150 З.
У газогенераторах прямого процесу волога палива не потрапляла в зону горіння, тому воду в цю зону підводили спеціально, шляхом попереднього випаровування і змішування з повітрям, що надходить в газогенератор. Водяні пари, реагуючи з вуглецем палива, збагачували генераторний газ воднем, що утворюється, що підвищувало потужність двигуна.
Подача водяної пари в газогенератор повинна проводитися пропорційно кількості палива, що спалюється в газогенераторі. Існували кілька способів регулювання подачі пари в камеру газифікації:
- механічний спосіб, коли вода подавалася у випарник газогенератора за допомогою насоса, що приводиться в дію від двигуна і мав кран перепускний, який був пов'язаний з дросельною заслінкою . Таким чином, кількість води, що подається в газогенератор, змінювалася залежно від кількості обертів та навантаження двигуна;
- термічний спосіб, коли у випарнику, розташованому поблизу зони горіння, підтримувався за допомогою поплавкового пристрою необхідний рівень води, а кількість пари, що утворюється, змінювалося в залежності від нагріву випарника, тобто в залежності від температури в зоні горіння;
- гідравлічний спосіб, коли витрата води регулювалася голкою, що перекривала переріз жиклера, і пов'язаної з мембраною, на яку діяла різниця тисків до і після діафрагми, встановленої в газопроводі, що з'єднував газогенераторну установку з двигуном;
- пневматичний спосіб, при якому вода подавалася у випарник газогенератора разом з повітрям, що засмоктується через звичайний карбюратор.

У конструкції газогенератора ЦНІІАТ-АГ-2 було використано принцип центрального підведення повітря та центрального відбору газу. Газогенератор складався з корпусу, конічної камери газифікації та зольника. Верхня частина корпусу була бункером для палива і мала циліндричний бак для води. Трубка для подачі води розташовувалася всередині газогенератора, бак підігрівався теплом палива, що згоряє. Це забезпечувало надійну роботу установки у зимовий час. Камера газифікації була горловиною конічної форми, яка знизу була оточена сорочкою, заповненою водою для утворення водяної пари. Необхідний рівень води в сорочці підтримувався за допомогою поплавця. Кількість пари, що утворилася, змінювалося в залежності від теплового режиму газогенератора.

Повітря, що засмоктується в газогенератор через підігрівач, змішувалося з парою і надходило в камеру газифікації через щілину, утворену сорочкою та поворотною плитою. При обертанні плити рукояткою, розташованої зовні під днищем газогенератора, ребра, що є на плиті, зрізали шлак і скидали його в зольник.
Установки прямого процесу газифікації не набули поширення, оскільки, по-перше, були непридатні для газифікації найпоширенішого твердого палива - деревини, а по-друге, тому що пристосування, необхідні для зберігання, дозування та випаровування води суттєво ускладнювали конструкцію газогенератора.

Газогенератори зверненого (перекинутого) процесу газифікації.
Газогенератори оберненого процесу були призначені для газифікації бітумінозних (смолистих) сортів твердого палива – деревних чурок та деревного вугілля.
У генераторах цього повітря подавався у середню їх висоті частина, у якій відбувався процес горіння. Відбір газів, що утворилися, здійснювався нижче підведення повітря. Активна зона займала частину газогенератора від місця підведення повітря до колосникових грат, нижче за яку був розташований зольник з газовідбірним патрубком.
Зони сухої перегонки і підсушування розташовувалися вище за активну зону, тому волога палива і смоли не могли вийти з газогенератора, минаючи активну зону. Проходячи через зону з високою температурою, продукти сухої перегонки піддавалися розкладанню, внаслідок чого кількість смол у газі, що виходить з генератора, була незначною. Як правило, у газогенераторах зверненого процесу газифікації гарячий генераторний газ використовувався для підігріву палива в бункері. Завдяки цьому покращувалася осадка палива, оскільки усувалося прилипання покритих смолою чурок до стінок бункера і тим самим підвищувалася стійкість роботи генератора.

Газогенератор ГАЗ-42 складався з циліндричного корпусу 1, виготовленого з 2-міліметрової листової сталі, люка завантажувального 2 і внутрішнього бункера 3, до нижньої частини якого була приварена сталева цільнолита камера газифікації 8 з периферійним підведенням повітря (через фурми). Нижня частина газогенератора служила зольником, який періодично очищався через зольниковий люк 7. Повітря під дією розрідження, створюваного двигуном , відкривав зворотний клапан 5 і через клапанну коробку 4, футорку 6, повітряний пояс і фурми надходив в камеру газифікації 8. під спідниці камери 8, піднімався вгору, проходив через кільцеве простір між корпусом і внутрішнім бункером і відсмоктувався через газовідбірний патрубок 10, розташований у верхній частині газогенератора. Рівномірний відбір газу по всій окружній поверхні газогенератора забезпечувався відбивачем 9, привареним до внутрішньої стінки корпусу 1 з боку газовідбірного патрубка 10. Для повнішого розкладання смол, особливо при малих навантаженнях газогенератора, в камері газифікації було передбачено звуження - горловина. Крім зменшення смоли в газі застосування горловини одночасно призводило до збіднення газу горючими компонентами сухої перегонки. На величину одержуваної потужності впливала узгодженість таких параметрів конструкції газогенератора, як діаметр камери газифікації по поясу фурмену, прохідний переріз фурм, діаметр горловини і висота активної зони.
Газогенератори оберненого процесу застосовували і газифікації деревного вугілля. Внаслідок великої кількості вуглецю в деревному куті процес протікав за високої температури, яка руйнівно діяла на деталі камери газифікації. Для підвищення довговічності камер газогенераторів, що працюють на деревному вугіллі, застосовували центральне підведення повітря, що знижував вплив високої температури на стінки газифікаційної камери.

Камера газогенератора (НАТИ-Г-15), виготовлена ​​з 12-міліметрової листової сталі, мала вигляд усіченого конуса. У середній частині газогенератора була змонтована повітропідвідна фурма. Вона була чавунним виливком грушоподібної форми. Усередині виливка – лабіринт для підведення повітря в газогенератор. У нижній частині камери газифікації розташовувалися колосникові грати, які виймали через зольниковий люк при чищенні та розвантаженні газогенератора. Газ, що утворився в камері газифікації, проходив крізь колосникові грати, піднімався вгору між корпусом газогенератора і камерою і відсмоктувався через газовідбірний патрубок. Газогенератор був призначений для роботи на великому деревному вугіллі з розміром шматків 20 мм – 40 мм.
Газогенераторні установки оберненого процесу газифікації, що працювали на дерев'яних чурках, набули найбільшого поширення.

Газогенератори поперечного (горизонтального) процесу газифікації
У газогенераторах поперечного процесу повітря з високою швидкістю дуття підводилося через фурму, розташовану збоку в нижній частині. Відбір газу здійснювався через газовідбірні ґрати, розташовані навпроти фурми, з боку газовідбірного патрубка. Активна зона була зосереджена на невеликому просторі між кінцем форми та газовідбірними ґратами. Над нею розташовувалась зона сухої перегонки та вище – зона підсушування палива.
Відмінною особливістю газогенератора цього була локалізація вогнища горіння в невеликому обсязі і ведення процесу газифікації при високій температурі. Це забезпечувало газогенератору поперечного процесу хорошу пристосовність до зміни режимів та знижує час пуску.

Газогенератор був циліндричний бункер, нижня частина якого, виконана з листової сталі товщиною 6 - 8 мм, утворювала камеру газифікації. У верхній частині бункера був розташований люк для завантаження палива.

Швидкість дуття визначалася прохідним перетином повітропідвідної фурми. Фурма служила найбільш відповідальною та складною деталлю газогенератора. Вона була глибоко занурена в шар палива і знаходилася в зоні високої температури - безпосередньо біля носіння фурми температура досягає 1200 - 1300 С. Високі температурні навантаження вимагали застосовувати водяне охолодження фурми. Конструктивно охолодження фурми було частиною системи водяного охолодження двигуна, або було самостійну систему, що живиться від окремого бачка.

Повітропідвідна фурма газогенератора НАТІ-Г-21 складалася з бронзового корпусу 1 і мідних трубок 2 і 3 діаметром 20 і 40 мм, що утворюють водяну сорочку. Тильна частина зовнішньої трубки 3 була приварена до корпусу фурми 1, а носова частина обварена міддю і з'єднувалася з внутрішньою трубкою 2, вільний кінець якої при нагріванні фурми міг переміщатися в сальнику 4. Затяжкою накидної гайки 5 забезпечувалася герметичність водяної сорочки. Вода подавалася через нижній штуцер корпусу фурми та після проходження водяної сорочки відводилася через верхній штуцер. Для того щоб потік води досяг шкарпетки фурми, до зовнішньої поверхні внутрішньої трубки паралельно її осі були приварені дві перегородки, що направляли потік води до носа фурми.

Іншою важливою деталлю газогенераторів поперечного процесу газифікації служили газовідбірні грати. Газовідбірні грати виготовляли з простої вуглецевої або легованої сталі товщиною 8 - 12 мм. Її штампували у вигляді вигнутого листа з відбортованими краями або виготовляли у вигляді плоскої пластини. В останньому випадку для монтажу ґрат у газогенераторі передбачали спеціальне гніздо. Отвори у ґратах для проходу газу робили круглими, діаметром 10 – 12 мм, з роззенковкою з боку виходу газу. Іноді отвори робили овальними; у цьому випадку велика вісь овалу розташовувалась горизонтально, що дозволяло збільшити прохідний переріз без небезпеки проскакування за грати шматків вугілля (при похилому розташуванні грат).
Цей газогенератор, як і газогенератор прямого процесу, був непридатний для газифікації палив з великим вмістом смол. Ці установки застосовували для деревного вугілля, брикетів, торф'яного коксу.

Принцип роботи автомобільної газогенераторної установки

Автомобільна газогенераторна установка складалася з газогенератора, грубих очисників, тонкого очисника, вентилятора розпалювання та змішувача. Повітря з довкіллязасмоктувався в газогенератор тягою працюючого двигуна. Цією ж тягою вироблений горючий газ «викачувався» з газогенератора і потрапляв спочатку у грубі очищувачі охолоджувачі, потім – у фільтр тонкого очищення. Перемішавшись у змішувачі з повітрям, газо-повітряна засмоктувалась у циліндри двигуна.

Охолодження та грубе очищення газу

На виході з газогенератора газ мав високу температуру та був забруднений домішками. Щоб поліпшити наповнення циліндрів зарядом палива, газ потрібно було охолодити. Для цього газ пропускався через довгий трубопровід, що з'єднував газогенератор з фільтром тонкого очищення або через охолоджувач радіаторного типу, який встановлювався перед водяним радіатором автомобіля.

Охолоджувач радіаторного типу газогенераторної установки УралЗІС-2Г мав 16 трубок, що розташовані вертикально в один ряд. Для зливу води під час промивання охолоджувача служили пробки в нижньому резервуарі. Конденсат випливав назовні через отвори у пробках. Два кронштейни, приварені до нижнього резервуару, служили для кріплення охолоджувача на поперечині рами автомобіля.

Як найпростіший очищувач використовувався циклон. Газ надходив в очищувач через патрубок 1, що стосувався до корпусу циклону. Внаслідок цього газ отримував обертальний рух і найбільш важкі частинки, що містяться в ньому, відкидалися відцентровою силою до стінок корпусу 3. Вдарившись об стінки, частинки падали в пилозбірник 6. Відбивач 4 перешкоджав поверненню частинок газовий потік. Очищений газ виходив із циклону через газовідбірний патрубок 2. Видалення осаду здійснювалося через люк 5.

Найчастіше в автомобільних газогенераторних установках застосовували комбіновану систему інерційного очищення та охолодження газу у грубих очисниках – охолоджувачах. Осадження великих та середніх частинок у таких очисниках здійснювалося шляхом зміни напряму та швидкості руху газу. Водночас відбувалося охолодження газу внаслідок передачі тепла стінкам очищувача. Грубий очищувач-охолоджувач складався з металевого кожуха 1, з знімною кришкою 2. Усередині кожуха були встановлені пластини 3 з великою кількістю дрібних отворів, розташованих в шаховому порядку. Газ, проходячи через отвори пластин, змінював швидкість і напрямок, а частинки, ударяючись об стінки, осідали на них або падали вниз.

Грубі охолоджувачі-очисники послідовно з'єднували батареї з декількох секцій, причому кожна наступна секція мала більшу кількість пластин. Діаметр отворів у пластинах від секції до секції зменшувався (МАЛУНОК 5Г).

Фільтри тонкого очищення

Для тонкої очистки газу найчастіше застосовували очищувачі з кільцями. Очищувачі цього типу являли собою циліндричний резервуар, корпус 3 якого був розділений на три частини двома горизонтальними металевими сітками 5, на яких рівним шаром лежали кільця 4, виготовлені з листової сталі. Процес охолодження газу, розпочавшись у грубих очисниках – охолоджувачах, продовжувався і у фільтрі тонкого очищення. Волога конденсувалася на поверхні кілець і сприяла осадженню на кільцях дрібних частинок. Газ входив в очищувач через нижню трубу 6, і пройшовши два шари кілець, відсмоктувався через газовідбірну трубу 1, з'єднану зі змішувачем двигуна. Для завантаження, вивантаження та промивання кілець використовували люки на бічній поверхні корпусу. Застосовувалися конструкції, в яких як фільтруючий матеріал використовувалася вода або масло. Принцип роботи водяних (барботажних) очищувачів полягав у тому, що газ у вигляді маленьких бульбашок проходив через шар води і таким чином позбавлявся дрібних частинок.

Висота барботажного шару води в очищувачі установки ЦНДІАТ-УГ-1 підвищувалася від нуля до максимуму (100 мм – 120 мм) у міру збільшення відбору газів. Завдяки цьому забезпечувалася стійка робота двигуна на неодружених оборотах і хороше очищення газу на великих навантаженнях. Попередньо охолоджений газ надходив розташовану по центру очисника газороздавальну коробку. Бічні стінки коробки мали два ряди отворів діаметром 3 мм. Отвори розташовані похило від рівня води до нижнього краю стінок, занурених у воду на 70 мм. Чотири отвори, розташовані вище за рівень води, служили для забезпечення подачі газу на холостому ходу. Зі зростанням кількості обертів ці отвори перекривалися водою. У просторі над газороздавальної коробкою зі збільшенням навантаження створювалося розрядження, і рівень води зовні коробки підвищувався, а всередині, відповідно – знижувався. При цьому газ, надходячи всередину коробки, потрапляв у отвори, розташовані над рівнем води, і вже у вигляді бульбашок піднімався вгору, крізь зовнішній водяний стовп. Очистившись у воді, газ проходив через кільця, насипані на сітки по обидва боки газороздавальної решітки, і прямував у другу секцію очищувача, де вдруге пропускався через занурений у воду гребінець остаточно очищався в шарі кілець.

Вентилятор розпалювання

В автомобільних установках розпалювання газогенератора здійснювалося відцентровим вентилятором із електричним приводом. При роботі вентилятор розпалювання просмоктував газ із газогенератора через усю систему очищення та охолодження, тому вентилятор намагалися розмістити ближче до змішувача двигуна, щоб у процесі розпалювання заповнити пальним газом весь газопровід.
Вентилятор розпалювання газогенераторної установки автомобіля УралЗІС-352 складався з кожуха 6, в якому оберталася з'єднана з валом електродвигуна крильчатка 5. Кожух, відштампований з листової сталі, однією з половин кріпився до фланця електродвигуна. До торця другої половини був підведений газовідсмоктуючий патрубок газогенератора 4. Газовідвідний патрубок 1. Для направлення газу при розпалюванні в атмосферу і при роботі підігрівача - підігрівач до газовідвідного патрубка був приварений трійник 3 з двома заслінками 2.

Змішувач

Утворення горючої суміші з генераторного газу та повітря відбувалося у змішувачі. Найпростіший двоструминний змішувач являв собою трійник з потоками газу і повітря, що перетинаються. Кількість засмоктується в двигун суміші регулювалося дросельною заслінкою 1, а якість суміші - повітряною заслінкою 2, яка змінювала кількість повітря, що надходить в змішувач. Ежекційні змішувачі б і в відрізнялися за принципом підведення повітря та газу. У першому випадку газ корпус корпусу змішувача 3 підводився через сопло 4, а повітря засмоктувався через кільцевий зазор навколо сопла. У другому випадку до центру змішувача подавалося повітря, а по периферії – газ.
Повітряна заслінка зазвичай була пов'язана з важелем, встановленим на рульовій колонці автомобіля та регулювалася водієм вручну. Дросільною заслінкою водій керував за допомогою педалі.

Методи зменшення втрат потужності двигунів газогенераторних автомобілів

Бензинові двигуни, переведені на генераторний газ без будь-яких переробок, втрачали 40-50% потужності. Причинами падіння потужності були, по-перше, низька теплотворність та повільна швидкість горіння газоповітряної суміші порівняно з бензоповітряною, а по-друге, погіршення наповнення циліндрів як за рахунок підвищеної температури газу, так і за рахунок опору в трубопроводах, охолоджувачі та фільтрі газогенераторної установки .
Для зменшення впливу зазначених причин у конструкцію двигунів було внесено зміни. У зв'язку з тим що газоповітряна суміш має високу детонаційну стійкість, була збільшена ступінь стиснення. Перетин впускного трубопроводу було збільшено. Для усунення підігріву газоповітряної суміші та зменшення втрат тиску впускний трубопровід встановлювали окремо від випускного. Ці заходи дозволяли скоротити втрати потужності до 20-30%.

Експлуатація автомобілів із газогенераторними установками

Експлуатація автомобілів із газогенераторними установками мала свої особливості. В силу підвищеного ступеня стиснення робота двигуна на бензині під навантаженням допускалася лише в крайніх випадках і короткочасно: наприклад, для маневрування у гаражних умовах.
Інструкція категорично забороняла перевозити на газегенераторних автомобілях вогненебезпечні та легкозаймисті речовини і тим більше в'їжджати на території, де не допускалося користуватися відкритим вогнем – наприклад, паливні склади. Розпалювати газогенератор дозволялося лише на відкритому майданчику.
Розпалювання газогенератора здійснювався факелом, тягу при цьому створював електричний вентилятор. Газ, прокачуваний вентилятором у процесі розпалювання, через патрубок виходив атмосферу. Момент готовності газогенератора до роботи визначали, підпалюючи газ біля отвору вихідного патрубка – полум'я мало горіти стійко. Після закінчення розпалу вентилятор вимикали та пускали двигун.
За несправності вентилятора газогенератор можна було розпалити самотягом. Для цього зольниковий та завантажувальний люки газогенератора відкривали, а під колосникові грати підкладали «розпалювання» - стружку, тріску, ганчір'я. Під дією природного потягу полум'я поширювалося по всій камері. Після розпалювання люки закривали та пускали двигун. Розпалювання газогенератора за допомогою двигуна, що працює на бензині, допускався інструкцією лише в аварійних випадках, так як при цьому виникала небезпека засмолення двигуна. Під час руху автомобіля водій змушений був брати до уваги інерцію газогенераторного процесу. Щоб забезпечити запас потужності, необхідно підтримувати відбір газу, близький до максимального. Для подолання важких ділянок рекомендувалося заздалегідь переходити на понижуючі передачі і піднімати обороти двигуна, а також збагачувати газоповітряну суміш, прикриваючи повітряну заслінку змішувача.
На відміну від бензинових, газогенераторні автомобілі вимагали частішого поповнення паливом. Довантаження палива в бункер здійснювали протягом дня під час вантажно-розвантажувальних робіт або стоянок.
Обслуговування газогенераторної установки було трудомістким. Чистка зольника газогенератора автомобіля УралЗІС-352 передбачалася через кожні 250 – 300 км. Через 5000 – 6000 км газогенератор вимагав повного чищення та розбирання. Труби охолоджувача рекомендувалося прочищати раз на 1000 км спеціальним скребком, який входив у комплект інструменту обслуговування газогенераторной установки. Нижній шар кілець фільтра тонкого очищення необхідно промивати, вивантаживши з фільтра на піддон, через 2500 - 3000 км пробігу автомобіля. Верхній шар кілець допускалося промивати кожні 10 000 км струменем води через люк у корпусі фільтра.
Оксид вуглецю СО небезпечний для людського життя, тому перед проведенням робіт з обслуговування потрібно було відкрито всі люки провітрити газогенераторну установку протягом 5 – 10 хвилин.