В этой статье пойдет речь о подключении к автомобилю, передвигающемуся на дровах, датчиков — с тем, чтобы видеть все процессы, которые происходят в газогенераторе на экране размером с планшет. Это даст на возможность забрасывать в топку не только дрова, но и различный мусор от тряпичной ветоши до пластикового, что позволит сэкономить древесину (50%<) и очистит придорожную полосу (и не только её) от мусора, который мы будем брать прямо с земли, используя как топливо для езды. А также увеличит мощность двигателя 10%
Давайте посмотрим, что полезного для себя на этом экране мы можем увидеть в режиме онлайн, если скрестим старые технологии, применявшиеся активно во времена второй мировой войны, разработка которых была остановлена в СССР официально в 1960-х по причине не возможности улучшить технологию (достигли потолка развития) с современными.
1. Видеть состав полезного газа
Газогенератор способен двигать автомобиль по трассе на разнообразном топливе — забрасывая в него разные топлива по составу меняется расход топлива и состав газа. В лучшую или худшую сторону.
Например:
пластиковые бутылки,
стаканы, пакеты,
старые автомобильные шины,
куски твердого пластика в виде лопнувших дисков и кусков бампера
Всего этого много у обочины. Мы помогаем очищать придорожную полосу от мусора, экономим свое время на заготовку дров и увеличиваем мощность двигателя вплоть до 10%, одновременно снижая расход дров до 50%. Было бы удобно, сидя за рулем, наблюдать, как на электронном табло увеличиваются обороты двигателя и видеть в реальности, каков на данный момент состав полезного газа.
Полезные газы в порядке убывания полезности сверху вниз (цифры реальные):
С2Н4 — этилен 1%
СН4 — метан 4%
СО — окись углерода (угарный газ) 16%
Н2 — водород 12%
1.1. Видеть состав бесполезного газа
Вместе с полезным газом в двигатель поступает и бесполезный газ или его еще называют балластовый.
Балластовые газы (цифры реальные):
N2 — азот 50%
СО2 — двуокись углерода 5%
Очень важно видеть состав балластовых газов, а также состав не прореагировавшего О2 — это много даст информации о правильности сборки газогенератора и о том, насколько правильно или нет прямо сейчас в нем происходят процессы. Например забросив влажное топливо мы мгновенно понизим температуру в топливнике, которая должна колебаться в районе 1100 градусов цельсия. А также видеть реакцию газгена на нестандартное топливо, которое мы туда забросим — например, ДСП или другой древесный и пластиковый мусор.
2. Видеть расход топлива
Расход топлива в машине на дровах зависит от плотности и влажности древесины или древесных отходов. Экспериментально проверено в еще советском НАМИ, что оптимальная влажность древесного топлива должна колебаться от 11% до 22%. Ниже 11% — прогар топливника (влаги становится меньше с которой постоянно борется газогенератор превращая в водород с кислородом). Больше 22% — перерасход топлива, большое количество муравьиной, древесной и уксусной кислоты разъедающей стенки железного бункера с топливом.
«Например, при подсчете расхода влажного топлива было обнаружено, что газогенераторные электростанции расходуют 1 кг дров на 1 квт электроэнергии при влажности до 22%, а если использовать свежесрубленную древесину с влажностью 45%, то расход уже составит 2.6кг на 1 квт».
Древесное топливо (не считая пластикового и другого мусора) подходящее для газогенератора (наводим мышкой видим название):
3. Видеть температуру газа
Чем горячее газ, тем меньший его объем заполняет цилиндры двигателя. Например, коэффициент наполнения двигателя жигуля 0.75 (объем 1.5 литра), а волги (газ 24 с объемом 2.4 литра) 0.83. Нагретый газ более разряженный и меньший его объем поступит в цилиндры.
Экспериментально в институте нами замеряли: с увеличением температуры газа с 20 градусов до 75 мощность падает на 25%.
4. Видеть влажность газа на входе в двигатель
Постоянная проблема новичков — неправильно сделанные фильтра и неправильный расчет самого газгена, от чего карбюратор заливает водой со смолами и машина глохнет или не заводиться.
Если учесть, что в 1м3 древесного газа перед фильтрами находится 120 грамм воды в виде пара — то за этим показателем следует особо следить в режиме онлайн, если мы будем пробовать кидать в топку что попало.
5. Температурный режим
Наблюдать за температурой как в самом бункере с дровами, так и в топливнике, где идет горение дров и восстановление газа.
Утилизация пластиковых отходов составляет серьезную проблему — их просто нельзя сжигать как на костре, нужна высокая температура, иначе выделяется громадное количество ядов в почву и воздух. Газогенератор справляется даже с тем пластиком, который содержит в себе хлор — сжигание которого привело бы к выделению страшнейшего яда диоксина, который разрушается при 1250 градусах цельсия за время не менее 2 секунд. Если мы видим в зоне горения 1250 градусов — смело можем бросать любой пластик, если нет — знакомые нам пластиковые бутылки (полиэтилентерефталат не содержащий хлора).
На этом этапе на экране монитора хотелось бы видеть такие данные:
На изображении бункера цифрами 100, 400, 900, 1200, 1000 показаны температуры в бункере газогенератора.
Что соответствует сверху вниз:
100 — зона подсушки топлива
400 — зона сухой перегонки и карбонизации топлива
900 — зона сухой перегонки
1200 — зона горения (или окисления)
1000 — зона восстановления
В этих зонах идет сложный термохимический процесс, который превращает твердые топлива в горючий газ, который можно также накачивать в баллоны. Цифрами 400 и стрелками показана температура входящего и выходящего из газогенератора воздуха и газа.
В идеале было бы удобно сделать андроид приложение, которое снимало бы данные через безпроводной блютуз. Чтобы уйти от экрана для тех, у кого нет места в машине.
На экране бункер залит черным, это показывает, на сколько он наполнен топливом.
Конец первой части, во второй рассмотрим железо, цены и характеристики датчиков.
P.S. Приглашаю вас к обсуждению и обмену советами.
Если вам интересно было бы почитать об этой технологии в разрезе транспортных газогенераторов, напишите, и я опубликую серию статей популярных на эту тему, раскрыв ее со всех сторон. Сразу напишите, что бы вы хотели узнать больше всего.
Комментарии (36)
Danov
08.07.2015 22:03+1В советском детстве мой гуру приговаривал:
— Когда машины ездили на дровах, а водка стоила 2.87…
Вот буквально на выходных с толковыми инженерами обсуждали зарюмкойчашкой чая, что газогенераторы очень специфическая вещь. Нужна подготовка, низкий КПД, низкое качество газов (в статье про коррозию упомянули), плохая экология (даже формальдегид выделяется). Нужна энергия — просто жгите мусор в котле, крутите генератор и будет меньше выбросов и больше КПД.
slagunov Автор
08.07.2015 22:06+9Низкий КПД был у газгенов собранных серийно, правильно сделанная конструкция теряет всего около 4% от бензиновой мощности. Этого добивались даже в 40-вые годы, сегодня скрещивая современные разработки которых просто не было даже тогда это проще.
100 км в час по трассе едет жигули (на фото белая четверка) с простым газгеном без прибамбахов, с ними до 140 разгоняли.
Не соглашусь если вы имели что сложно, как раз за 100 000 долларов тесла это сложно, а газген за 100 уе в старый жигули просто.
Если я правильно вас понял. Откуда формальдегид, первый раз слышу, он даже диоксины разлагает, только СО2 выходит,
где вы нашли про формальдегид? Дайте ссылку на источник, посмотрю.
Akuji_bwn
08.07.2015 22:11-3«Плохую экологию» вы все же не прокомментировали. Сжигание пластиковых бутылок и прочих ПЭ-изделий, имхо — это слишком.
slagunov Автор
08.07.2015 22:13+15Плохая экология газгенов? Наоборот хорошая — как раз они то пластик и утилизируют.
Давайте еще раз напишу — газген прекрасно справляется с утилизацией пластика и прочего мусора.
Температуры развиваемые в нем рвут все связи до элементарных — водорода и углерода.
Самая экологичная вещь на выходе которой только СО2 и все.
«У Мойши дочка проститутка,
побойся бога — у него сын!
Не знаю не знаю я свое мнение сказал»Danov
08.07.2015 22:30+4Вы в статье про диоксины упомянули. Но ведь у вас не во всем объеме температура более 1250С. ИМХО, в этом и сложность. А за чашкой чай было сказано: «водителей часто мутило, в том числе [возможно] от формальдегида».
Если условия действительно экстремальные, тогда конечно можно использовать самодельные газгены. Сразу не умрешь. Допускаю, что можно сделать очень экологичный высокотехнологичный газген, но не уверен, стоит ли.
Вы бы в статье описали процесс запуска. Сколько времени на закладку, сколько на разогрев, через сколько км нужно докладывать, сколько кг дров на 100 км, когда шлак выбрасывать и т.д. Это же не бензин, когда включил и поехал.
ildarz
09.07.2015 12:24+2> на выходе которой только СО2
Ох… Довольно плохо заниматься «утилизацией» чего бы то ни было, не имея представления о химическом составе утилизируемого.
> старые автомобильные шины,
> куски твердого пластика в виде лопнувших дисков и кусков бампера
и т.п. — это всё отнюдь не только из углеводородов состоит.
Danov
08.07.2015 22:53+4Низкий КПД
Газ перед подачей в двигатель нужно охладить. Т.е. отдать тепло в атмосферу (по вики до 25%). Плюс потери с изоляции в самой установке. Дрова на кг веса выдают в три-четыре раза меньше тепла в сравнении с бензином. Плотность у дров низкая. В итоге, дровами придется заложить полмашины и эту массу тоже нужно разгонять и тормозить (вместе с массой самого газогенератора).
Ответы на все эти вопросы хотелось бы видеть в статье (уже в следующей).
Danov
08.07.2015 23:02+3...100 км в час по трассе едет жигули...
… карбюратор заливает водой со смолами...
На сколько км хватает ресурса движка на таком газе? Фильтры как часто приходится менять? Почем фильтр обходится?
Возможно, стационарно в быту было бы разумно использовать газген с обычным бензиновым электрогенератором. Но учитывая нежность современных двс, скорее всего, дешевле будет купить бензина.
chabapok
08.07.2015 23:39+21. Сколько нужно пластиковых бутылок, чтобы проехать 100км по трассе?
2. Шины как топливо годятся?slagunov Автор
09.07.2015 19:46для каждой машины отдельно считать надо по пластику есть вилка
поэтому и хочу поставить электронику чтобы сделать испытания по разному сырью
шины годятся
годится все углеводородное — твердое, жидкоеPhizio
15.07.2015 22:18Польза очищения обочин нивелируется выхлопом от пластика. Сожженный литр бензина — невинная овечка по сравнению с одной сгоревшей пластиковой бутылкой… А сама статья отличная, было очень интересно — автору зачет.
p.s. но пластик не жгите, ребятки )) онкология скажет you are welcome ))
entze
09.07.2015 11:22Актуально для Северной Кореи, где из-за дефицита нефти газогенераторный транспорт распространен.
alter-vij.livejournal.com/220125.html
AmberSP
09.07.2015 12:19А у нас литр бензина стоит 36 рублей, а топливные брикеты — 200 рублей за 10 кг (http://www.piroliz.ru/price.php, например, чтобы пруфов не пришлось просить).
Вопрос эффективности и удобства. В городскую машину газген я бы не стал ставить, конечно. Но если бы жил в деревне — очень сильно задумался бы.
klirichek
09.07.2015 12:57+2«1 кг дров на 1 квт» — вы там с единицами не ошиблись? Речь именно о мощности, или всё же о количестве энегрии? (тогда должно быть квтч а не квт)
prohitec
09.07.2015 14:03Главное, чтобы о данном изобретении не прознал Михалков, иначе, чую, нас ждет особо колоритный римейк на «Безумного Макса».
nickolaym
09.07.2015 14:04+7Транспорт будущего — жигули с дровяным газгеном! Постапокалиптичненько…
А скутер с газгеном — это вообще сумрачный тевтонский гений. Хочу такое себе, девок катать, ментов пугать.
igormu
10.07.2015 05:07+1Скутера нет, есть мотоцикл с газгеном на коляске: oppozit.ru/article85319.html
Там же видео запуска.
olegkrasnov
10.07.2015 00:21+2Вот он какой, современный газенваген.
Кстати, в списке топлива не хватает самого популярного в степных районах:
MichaelBorisov
15.07.2015 14:15Мне кажется, современные технологии здесь можно было бы применить иначе.
Не использовать ДВС и не жечь дрова на газ. Вместо этого — использовать двигатель Стирлинга, паровую машину или паровую турбину, от них приводить в действие генератор, а ехать — на электричестве. Так будет выше кпд и не будет эксплуатации ДВС в неоптимальных режимах.
В случае парового двигателя можно избежать расхода воды и повысить кпд, применив схему с конденсацией пара (цикл Ренкина).Rumlin
15.07.2015 18:48Дымят они… хоть новые, хоть старые. Топка — это главный недостаток. А в остальном сами современные паровые машины хороши.
В 1948 году был построен опытный НАМИ-012 на шасси семитонного ЯАЗ-200 (позже МАЗ-200). Характеристики трехцилиндровой паровой машины были вполне привычными: мощность — 100 л.с., обороты — до 1250 в минуту. А габариты и масса получились даже меньше, чем у дизеля с коробкой передач. Правда, эту экономию сводил на нет тяжеленный (около тонны) «котлоагрегат».
MichaelBorisov
16.07.2015 00:34Дымят они… хоть новые, хоть старые. Топка — это главный недостаток
В 1948г (когда был построен прототип, приведенный вами) ни у нас, ни на Западе, дым никого не беспокоил. Да и остальные драндулеты с ваших фотографий явно старенькие, ну или, поскольку это прототипы — то проблема дыма от топки там не стоит первой в очереди на решение.
Между тем, газогенератор, описанный в статье — это тоже по сути дровяная топка, а дыма нет. Парадокс? Просто этот газогенератор представляет собой пример современной (без- или малодымной) технологии сжигания дров. По сути — пиролизный котел с дожиганием газов с добавлением к ним кислорода. Но только теплота от газогенератора теряется, используется только теплота от сжигания пиролизных газов. Между тем можно было бы использовать теплоту от обоих процессов, если применить не ДВС, а Стирлинга или паровую систему.
dkukushkin
Все таки это каменный век. В условиях войны простительно, но в условиях технически развитой цивилизации такая «пыхтелка» выглядит не комильфо.
Для скорлупы орехов можно придумать лучшее применение, к примеру делать из нее мебель.
Rumlin
Есть специфические места где это применимо. Мне пару лет назад попадался скан инструкции 30-х годов для механизаторов на лесозаготовках. Среди прочего устройство и правила работы с генератором. Опилок и веток у них полно, а топливо по десяткам- сотням километров бездорожья очень дорого и сложно доставлять.
nickolaym
Мой лизочек так уж мал, так уж мал,
Что из скорлупы ореха
Сделал ступ, чтоб слушать эхо,
И кричал, и кричал!
(Кстати, лизочек сделал не стуЛ, а стуП — это искусственный грот).