Как работает машина на дровах

Opel Kadett с газогенераторной установкой

Существуют автомобили, работающие на дровах, углях, торфе. Не знали? На самом деле, это так..

Такие автомобили оснащены специальным устройством, называемым газогенератор. В газогенераторе твердое топливп преобразуется в газообразное, которое потом сжигается в двигателе внутреннего сгорания

История вопроса

Ни одна страна в Европе, кроме России (СССР) и Венгрии в 1930-е годы не могла обеспечить свои потребности в жидком топливе путем добычи нефти, а основным мировым экспортером нефтепродуктов были Соединенные Штаты. Нехватка горючего во время Первой мировой войны стала одним из важных факторов, приведших к поражению Германии, что понимали и ее лидеры. Именно поэтому там в 1920-1930 годы наиболее активно велся поиск заменителей нефтепродуктов. Такие изыскания велись также и в СССР и других европейских странах.

Одним из вариантов экономии бензина было применение газогенераторов, благодаря которым автомобили смогли использовать в качестве топлива древесину, угольные брикеты, торф и подобные виды топлива. В 1938 году в Европе насчитывалось около 9 тысяч автомобилей, работавших на твердом топливе, а к 1941 году их число увеличилось почти в 50 раз.

Газогенератор

А насколько больше нужно топлива?

Бензин легче воды, и 1 литр весит (в зависимости от сорта) около 750 г. Таким образом, бак бензина (50л) будет весить 37,5 кг, и при сгорании этого бензина выделится 1725 Мегаджоулей в виде тепла.

Чтобы получить столько же энергии, сколько выделится при сжигании бака бензина, нам нужно газифицировать и сжечь 36,6242 килограмм углерода, что приблизительно соответствует 92,5 кг исходной древесины.

Созданием газогенераторов мы обязаны Георгу Имберту, который в 1920 сконструировал такой генератор для автомобилей, а потом, в течении всей своей жизни занимался их усовершенствованием и более широким внедрением.

Принцип работы газогенератора основан на неполном сгорании углерода. Основную массу твердого топлива составляет углерод, который при сгорании может присоединить один атом кислорода (образуется угарный газ) или два (углекислый газ). При этом, угарный газ (или монооксид углерода) сам по себе является горючим газом, и может быть впоследствии дожжен до углекислого газа. Какой газ выделится при горении топлива зависит от количества кислорода — если кислорода много, то топливо сгорит полностью, выделяя большое количество тепла, и выделится углекислый газ. Если же кислорода мало, то образуется угарный газ и выделится около 28% энергии от энергии полного сгорания топлива, оставшиеся 72% выделятся при последующем сжигании угарного газа. Такое возможно при сжигании большого количества твердого топлива в закрытой камере с очень небольшим доступом кислорода и отводом продуктов горения в двигатель.

Процесс газификации твердого топлива (образование синтез-газа) начинает происходить при температуре около 1400°C. Сжигание топлива производится в специальном баке, который похож на бойлер. Бак может быть установлен на спереди капота, сзади или на специальном прицепе, а в грузовиках — и в кузове.

Двигатель автомобиля может быть как бензиновым (с небольшими изменениями карбюратора), так и дизельным (для дизельных двигателей изменения чуть серьезнее, для его работы необходимо оставить небольшое количество жидкого дизельного топлива для воспламенения смеси). Практические испытания показали, что 1000 кг сухой древесины могут заменить 365 литров бензина. Но также следует учитывать, что автомобиль на генераторном газе будет намного медленнее бензинового.