Автомобили на дровах — достойная альтернатива электрокарам?
В последнее время на фоне электрокаров бензиновые двигателя стали казаться несколько устаревшими, которые вот-вот канут в лету. Однако есть автолюбители, которые переводят свои автомобили на топливо, которое, казалось бы, осталось вообще давно в прошлом — на дрова. В январе соцсети облетела информация о том, что житель села под Винницей уже несколько лет
заправляет свою старенькую “Волгу” исключительно дровами и ездит практически бесплатно. Идея настолько понравилась его соседям, что они стали просить умельца сделать соответствующее оборудования и для их автомобилей. Но, конечно, речь не идет ни о каких паровых моторах с низким КПД. Мотор в автомобиле остается родной, и вообще изменений в конструкцию вносится минимальное количество. А если задуматься о преимуществах такого решения, то можно прийти к выводу, что дровяные автомобили могут стать альтернативой электрокарам, которая в чем-то им уступает, а в чем-то и выигрывает.
Автомобиль ГАЗ 31029, переоборудованный для езды на дровах
Как заставить бензиновые двигатель работать на дровах
В автомобили с бензиновыми двигателями часто устанавливают газобаллонное оборудование (ГБО), которое позволяет ездить на пропане или метане. Автомобиль с таким оборудованием работает точно так же, как и на бензине, с той лишь разницей, что в качестве горючей смеси подается газ. По такому же принципу работают и автомобили на дровах. Только газ подается в двигатель не из баллона, а из газогенератора, где он образуется в результате медленного горения дров. Принцип такой же, как в популярных в последнее время газогенераторных печах типа “Булерьян”, которые отличаются более высоким КПД, чем обычные твердотопливные печи.
В процессе медленного горения дров, которое происходит в условиях ограниченного количества кислорода, выделяется смесь горючих газов, состоящая из углерода СО и водорода Н2. Она способна воспламеняться от свечной искры и вполне подходит для работы в ДВС.
Правда, мощность при этом несколько снижается, в результате чего уменьшается максимальная скорость и несколько ухудшатся динамика. Но, в сельской местности экономия гораздо важнее скорости и динамики.
Схема газогенераторного оборудования, позволяющего заправлять автомобиль дровами
Как правило газогенератор представляет собой вертикальный цилиндр, в который доверху засыпается топливо — дрова, уголь, прессованные опилки и т.д. Внизу происходит процесс горения, в результате чего температура повышается до 1500 градусов, при которой из древесины начинает выделяться газ. Но в двигатель он подается не сразу. Вначале проходит грубую и тонкую очистку, затем охлаждается, после чего смешивается с воздухом. Соответственно, установка кроме газогенератора содержит еще несколько элементов — фильтры грубой и тонкой очистки, охладители, а также электровентилятор, который принудительно нагнетает воздух. Установка при этом клапана или краника на топливный (бензиновый) шланг, позволяет в любой момент открыть подачу жидкого топлива и использовать автомобиль на бензине.
Автомобиль ЗИС с газогенераторной установкой
История автомобилей на дровах
Использование газогенераторной установки в автомобиле — далеко не новое изобретение. Популярность это решение обрело в СССР в 30-е и 40-е годы на лесоповале. С бензином возникали трудности, зато дров было неограниченное количество. Чтобы компенсировать потерю мощности на грузовиках, зачастую вносили в их конструкцию достаточно серьезные изменения — повышали степень сжатия в двигателе, чтобы улучшить наполнение цилиндров, использовали турбонаддувы. Также устанавливали более мощные генераторы, так как устанавливали мощные вентиляторы для нагнетания воздуха. К слову, первые электромобили тоже возникли на заре автомобилестроения.
До ВОВ машины переделывали на предприятиях Министерства лесной промышленности. Иногда партии автомобилей с газогенераторным оборудованием выпускались на самих заводах-изготовителях. Как правило, такие установки ставили на “полуторки” ГАЗ-АА и трехтонные грузовики ЗИС-5.
Иногда на дрова переводили автобусы, выполненные на базе этих же грузовиков. Как утверждают некоторые специалисты, в СССР было выпущено более 33 тыс. “полуторок” ГАЗ-42 на дровах и более 16 тыс. грузовиков марки “ЗиС”. В российской глубинке грузовики на дровах встречались вплоть до 70-х годов прошлого века.
Немецкий военный автомобиль на дровах Volkswagen Тур 82
Надо сказать, что газогенераторные установки использовали не только в СССР. Во время Второй Мировой войны Германия испытывала дефицит топлива. В результате по заданию от правительства были разработаны и выпущены в серийное производство сразу два автомобиля на дровах — Volkswagen Beetle и Mercedes-Benz 230. Особенность серийных автомобилей заключалась в том, что установка не выпирала за пределы кузова, то есть визуально они не отличались от обычных бензиновых машин.
Компания Volkswagen даже разработала опытный образец военного автомобиля Volkswagen Тур 82.
В чем плюсы и минусы автомобилей на дровах
Изначально газогенераторные установки стали использовать по той причине, что жидкое топливо попросту отсутствовало в тех условиях, где эксплуатировались некоторые автомобили.
Сейчас АЗС имеются на каждом шагу, однако цены на бензин регулярно повышаются даже в России, не говоря уже о странах, которые импортируют топливо. Поэтому на сегодняшний день основное преимущество такого решения — дешевизна эксплуатации.
Как рассказывает Олег Семенюк, он уже три года ездит на автомобиле практически бесплатно. Расход топлива составляет примерно мешок дров на 100 км. Запас хода от одной заправки около 50 км. Поэтому при езде на дальние расстояние ему приходится брать с собой дрова. Максимальная скорость его Волги составляет порядка 100 км/ч. На оборудование автомобиля было потрачено около 100 долларов США.
Волга на дровах разгоняется до 100 км/ч
Но, кроме финансовой выгоды автомобили на дровах имеют и другое достоинство — это экологичность. Древесина является возобновляемым источником энергии. Для заправки можно использовать отходы деревоперерабатывающих производств, мебельной промышленности и т.д. Кроме того, выхлопы «дровяного” двигателя гораздо меньше загрязняют окружающую среду, чем, к примеру, бензинового или дизельного.
Правда, напомню, что абсолютно экологичных автомобилей не существуют, одни покрышки чего стоят, о чем мы рассказывали ранее.
Подписывайтесь на наш Пульс Mail.ru, где вы найдете еще больше интересных материалов.
В плане экологичности автомобили на дровах могут посоревноваться даже с электрокарами. Да, последние вообще не имеют выхлопов, но зато они содержат батареи с токсичными веществами, которые серьезно загрязняют окружающую среду. С распространением таких автомобилей вопрос их утилизации может стать серьезной проблемой.
Что касается недостатков автомобиля на дровах помимо снижения мощности — это громоздкость установки и небольшой запас хода. Газогенератор выпирает за пределы автомобиля. Однако это касается самодельного оборудования. При выпуске серийных автомобилей, немцам в 40-х годах эту проблему, как было сказано выше, решить удалось. Поэтому автомобили на дровах вполне могли бы стать экологичной и более дешевой в эксплуатации альтернативой электрокарам, особенно в условиях энергетического кризиса, с которым столкнулась Европа.
Автомобили будущегоИстория технологий
Авто на дровах – что такое машины-газгены: фото, обзор
С одной стороны – такие вершины технологий, как водородные автомобили, топливные элементы и банальные электромобили. А с другой – машины на дровах, статьи о которых собирают у нас сотни тысяч просмотров. Что это за чудо?
Вероятно, мы удивим многих, но все равно скажем: автомобиль на дровах – это не то же что паровоз. То есть в нем нет парового котла, колосников, золотников и прочих атрибутов паровой машины – той самой, с семью процентами КПД.
В трудные времена в странах с развитым автопромом серийно выпускались машины, работавшие буквально на дровах. На фото ГАЗ-42 и ЗИС-21
Читайте также: ГБО на авто из США: можно ли и как сложно
Потому что еще в 1930-е годы конструкторы научились “кормить” дровами обычные автомобили со всем привычными двигателями внутреннего сгорания. Нужно лишь оборудовать серийную бензиновую машину дополнительным оборудованием.
Современный газген: Chevrolet El Camino 5,7 л, 350 л.с., АКП, 40 кг дров на 100 км, 200 км на одной заправке, скорость 120 км/ч, снаряженная масса 2 300 кг, ЭБУ двигателя, лямбда-зонд, автоматический розжиг генератора, ЕВРО-4
Как устроен газген
Автомобили на дровах инженеры называют газогенераторными – потому что они имеют на борту газогенератор. Это главное сооружение газгена, и оно использует процесс пиролиза, известный также, например, по пиролизным котлам отопления. В рабочей камере генератора в условиях неполного сгорания дрова выделяют смесь горючих газов, среди которых основные – СО (да, тот самый угарный газ) и водород H2. Вот этот микс, после определенных подготовительных процедур (о них ниже), и правит двигателю за топливо.
В комплект газогенератора входит несколько элементов, они объемные, но несложные по конструкции
Кроме газогенератора, машине на дровах нужно еще несколько устройств, причем, к сожалению, тоже весьма громоздких. Во-первых, газ, который выдает генератор, загрязнен смолами и сажей – их нужно фильтровать последовательно в двух фильтрах, грубой и тонкой очистки. Во-вторых, выработанный газ слишком горячий, и его нужно охладить: если мы применим здесь слово интеркулер, современному автомобилисту станет понятным, о чем идет речь.
Читайте также: В Киеве установили ГБО на Bentley Continental Flying Spur
Кроме того, есть еще несколько мелких компонентов как то вентиляторы надува, смеситель, трубки, шланги и немного клапанов.
Компоненты немецкого газогенератора Zanker выпуска 1945 г. для 3-тонного грузовика
Преимущества и недостатки газогенераторной установки
Плюсы
| Минусы
|
Несмотря на впечатляющие габариты, все компоненты газогенераторной топливной системы просты конструктивно и стоят недорого – как при промышленном серийном производстве, так и при искусственном построении где-то в собственном сарае.
Вероятно, именно поэтому сообщения о вновь созданных автомобилях «на дровах» довольно часто появляются в прессе и в интернете.
Газген самостоятельного изготовления для УАЗа получился может и громоздким, но вполне эффективным
Но по сравнению с современными бензиновыми и дизельными машинами газген имеет явные недостатки, причем не только те, которые видны невооруженным глазом. Прежде всего, это топливо: дрова должны быть определенного калибра. Например в серийный генератор ЗИС-21 нужно было загружать дровяные кубики размером 50х60х60 мм. Отклонение размеров допускалось не более 20%, иначе древесина в реакторе будет использоваться неэффективно, а в газе будет содержаться слишком много примесей.
Кроме того, имеет значение влажность дров. Скажем, у упомянутой системы она должна была быть не более 20%, то есть дрова нужно было предварительно сушить. Правда, со временем конструкторы пристроили принудительную подачу воздуха и лимит влажности древесины повысился до 40%.
Учитывая вес и габариты генератора древесного газа, его целесообразнее всего устанавливать на грузовики. На фото ЗИС-21 образца 1930-40-х гг.
Также топливную камеру, фильтры очистки газа и охладитель нужно периодически очищать от сажи и смол, освобождать от конденсата. Некоторые операции надо проводить ежедневно, некоторые – раз в несколько дней.
Некоторые компоненты газогенераторной установки при современных технологиях можно сделать более компактными и более эффективными
Вероятно, при современных технологиях часть недостатков автомобильных газогенераторов можно было бы устранить или частично уменьшить. Но – к счастью или на беду – сегодня мы еще обходимся нефтяными топливами, поэтому вопрос перехода автомобильного парка на дрова не стоит.
Читайте также: “Волга” на дровах: украинец самостоятельно переоборудовал автомобиль
Wood Gas Vehicles: Автомобили, работающие на дровах
В начале 19 века, помимо угля и природного газа, людям стал доступен новый вид топлива.
Он назывался синтетическим газом (или синтетическим газом) и был доступен во многих различных формах, таких как угольный газ, древесный газ и водяной газ. Синтетический газ производится путем преобразования биомассы или других углеродосодержащих материалов, таких как древесина и уголь, в газообразный продукт путем их нагревания в среде, лишенной кислорода. Образовавшийся газ содержит смесь водорода, угарного газа и метана, которые легко воспламеняются и могут сжигаться с выделением тепла и света.
Автомобиль с газогенератором на прицепе в Виктории, Австралия.
Первые угольные газы были получены из угля и торфа и использовались для освещения и приготовления пищи. Лондон получил свой первый уличный фонарь, работающий на угольном газе, в 1807 году, и вскоре после того, как угольный газ (также называемый городским газом) стало доступно в большинстве промышленно развитых городов до конца 19 века, когда его заменили электрическим освещением. Синтез-газ продолжали использовать в доменных печах и на заводах до 19 века.
В 1920 году французский инженер Жорж Имбер построил мобильный генератор древесного газа, который работал на древесной щепе и производил чистый сухой газ, который можно было подавать непосредственно в двигатель внутреннего сгорания автомобиля с небольшими модификациями самого двигателя. В конце 1930-х годов в Европе использовалось около 9000 автомобилей, оснащенных генераторами Imbert. Это число увеличилось в геометрической прогрессии во время Второй мировой войны, когда бензина стало не хватать. Только в Германии к концу войны в эксплуатации находилось около 500 000 автомобилей, работающих на угольном газе. К ним относились частные автомобили, грузовики, автобусы, тракторы, мотоциклы и даже корабли, поезда и цистерны, которые были оснащены установкой для газификации древесины. Была создана сеть из примерно 3000 дровяных пунктов, где водители могли запастись дровами.
Лондонский автобус с газогенератором на прицепе.
В 1942 г. в Швеции было около 73 000 автомобилей, работающих на древесном топливе, во Франции — 65 000, в Дании — 10 000, в Австрии и Норвегии — по 9 000 и в Швейцарии — почти 8 000.
В 1944 году в Финляндии было 43 000 «деревомобилей», из которых 30 000 автобусов и грузовиков, 7 000 частных автомобилей, 4 000 тракторов и 600 лодок. Вудмобили также появились в США, Азии и особенно в Австралии, где 72 000 автомобилей работали на древесном газе. Всего во время Второй мировой войны было использовано более миллиона автомобилей на древесном газе.
Древесный газ состоит примерно из 50 % азота, 27 % окиси углерода, 14 % водорода, 3 % метана и 4 % окиси углерода со следовыми количествами кислорода. Азот и углекислый газ составляют более половины всех составляющих газа, и они инертны по отношению к двигателю внутреннего сгорания. А угарный газ — медленно горящий газ. Это означает, что древесный газ имеет очень низкую плотность энергии. Энергетическая ценность древесного газа составляет около 5,7 МДж/кг по сравнению с 44 МДж/кг бензина и 56 МДж/кг природного газа.
Автомобиль с древесно-газовым генератором: Берлин 1946
Тот же автомобиль, вид спереди.
Труба, идущая от задней части автомобиля, переходит в отстойник спереди. Труба не проходит через салон автомобиля, так как даже небольшая утечка угарного газа была бы очень опасной. После отстойника газ поступает в охладитель, установленный прямо над ним и имеющий вид радиатора.
Однако высокоэффективный процесс газификации может превратить около 75% топлива в горючий газ. Даже в этом случае автомобиль, работающий на древесном топливе, потребляет примерно в полтора раза больше энергии, чем автомобиль, работающий на бензине. Другими словами, автомобиль, сжигающий 1000 кг древесного топлива, проедет столько же, сколько автомобиль, сжигающий 365 литров бензина, что впечатляет, поскольку производство бензина или бензина значительно дороже. Кроме того, автомобиль, работающий на древесном газе, имеет значительно меньший выброс выхлопных газов, чем автомобиль, работающий на бензине. При сгорании древесного газа не образуются твердые частицы и очень мало углекислого газа, что полезно для окружающей среды.
Наиболее очевидным недостатком деревянного мобиля является размер необходимого топливного бака. Газогенератор занимает много места и легко может весить несколько сотен килограммов пустым. Поскольку древесный газ сгорает медленно и имеет низкую энергетическую ценность, транспортное средство не получает достаточно энергии от сжигания древесного газа, что ограничивает его скорость и ускорение. Генераторам также требуется до 10 минут, чтобы нагреться до рабочей температуры, поэтому вы не можете прыгнуть в машину и сразу же уехать.
После окончания войны бензин снова стал доступен, а технология устарела.
Мотоцикл на древесно-газовом топливе.
Автомобиль с газогенератором на прицепе, 1943 г.
Голландский мотоцикл с древесно-газовым генератором.
Заправка газогенератора в Австралии.
Каталожные номера:
# Дровяно-газовые автомобили: дрова в топливном баке, Low Tech Magazine
# Дровяно-газовые автомобили , Музей ретро-техники
Классические дровяные автомобили: El Kamina
Идеи
Исследуйте крупнейшую в мире базу данных идей и инноваций, содержащую 434 590 вдохновляющих примеров.
Отчеты о тенденциях
Узнайте, почему 1160 брендов полагаются на наши отчеты о тенденциях на основе ИИ, чтобы получать более качественные и быстрые аналитические данные.
Информационный бюллетень
Присоединяйтесь к 325 307 подписчикам, которые полагаются на наш еженедельный информационный бюллетень, чтобы быть в курсе важных тенденций и идей.
Понимание потребителей
Узнайте об основных изменениях и новых возможностях с помощью нашего эксклюзивного исследования PRO.
Отчеты о тенденциях
Узнайте, почему 1160 брендов полагаются на наши отчеты о тенденциях на основе ИИ, чтобы получать более качественные и быстрые аналитические данные.
Информационный бюллетень
Присоединяйтесь к 325 307 подписчикам, которые полагаются на наш еженедельный информационный бюллетень, чтобы быть в курсе важных тенденций и идей.
Консультации и услуги
Ускорьте внедрение инноваций и стимулируйте инновационное мышление с помощью наших отмеченных наградами программ и исследований.
Отчеты о тенденциях
Получайте быстрые настраиваемые отчеты о тенденциях, презентации и подробные данные в 20 раз быстрее, чем традиционные исследования.
Планы
Начните сегодня с бесплатной консультации, наших инструментов самообслуживания или специальной программы.
Статьи и журналы
Вдохновитесь нашими 4159 статьями об инновационной стратегии, программными докладами, видеороликами и инновационными инструментами.
Награда за инновации
Награда Trend Hunter за инновационную стратегию присуждается за лучшую тактику инноваций, полученную на основе наших интервью с некоторыми из самых известных мировых бизнес-лидеров, авторов и новаторов.
Консультации и услуги
Ускорьте внедрение инноваций и стимулируйте инновационное мышление с помощью наших отмеченных наградами программ и исследований.
Оценка инноваций
Расширьте свой инновационный потенциал благодаря более глубокому пониманию вашего уникального инновационного архетипа и того, как ваша организация оценивает показатели.
FuturistU
Подготовьтесь к грядущим годам с более чем 100 уроками, тактиками, инструментами и схемами в нашей полной учебной базе данных.
Книги об инновациях
Присоединяйтесь к 20 000 000 человек, которые становятся лучше и быстрее благодаря нашим бестселлерам New York Times и основным видео.
Jeremy Gutsche
Зажгите свое мероприятие или виртуальное мероприятие вместе с нашим генеральным директором, автором бестселлеров NY Times и одним из ведущих докладчиков по инновациям.
Наша команда спикеров и виртуальных докладчиков
Вдохновите свою группу нашими самыми популярными спикерами об инновациях, тенденциях, изменениях и футуризме.
Индивидуальные тренинги и мероприятия
Принесите фестиваль будущего непосредственно в свою команду или совместно организуйте индивидуальное мероприятие.
Индивидуальные мастер-классы
Присоединяйтесь к ведущим мировым брендам, которые используют наши индивидуальные программы для ускорения внедрения инноваций.
5-дневная программа FuturistU
Станьте футуристом с нашей захватывающей 5-дневной программой на Future Festival World Summit.
Электронное онлайн-обучение
Изучите основы футуризма и тенденций с помощью более чем 100 онлайн-курсов по инновациям.
Контактный телефон
Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше, задать вопрос или дать совет.
О нас
Узнайте больше о Trend Hunter и о том, как мы ускоряем внедрение инноваций.
Подпишитесь на нас
Присоединяйтесь к нашим 3 500 000 подписчиков в социальных сетях, будьте на переднем крае.
Часто задаваемые вопросы
Получите ответы на распространенные вопросы о Trend Hunter.
Сообщество
Оставайтесь на переднем крае с помощью сообщества Trend Hunter.
Команда
Познакомьтесь с командой, которой доверяют сотни ведущих компаний по всему миру.
Вакансии
Найдите возможности ускорить свою карьеру в Trend Firm №1.
News
Будьте в курсе важных новостей Trend Hunter и упоминаний в СМИ.
Присоединяйтесь
Создайте портфолио и испытайте свои способности находить тренды.
Реклама
Усильте свой маркетинг, сотрудничая с Trend Hunter.
Портфолио
Посетите общедоступное портфолио и просмотрите свои прошлые статьи.
Добавить тренд
Напишите статью и продемонстрируйте свои навыки определения трендов.
Мои тренды
Редактируйте свои статьи и смотрите, как они занимают место в списках лидеров.
Настройки
Редактируйте свой профиль, подключайте учетные записи социальных сетей и т. д.
Войти
Добавьте тенденцию, настройте панель мониторинга или отслеживайте темы.
Фестиваль будущего
Инновационные мероприятия
Присоединяйтесь к лучшим новаторам мира на наших личных мероприятиях.
Бесплатные вебинары
Во время пандемии COVID-19 научитесь внедрять инновации в условиях хаоса, ориентироваться в новых условиях и поддерживать культуру работы, не выходя из дома.