Автомобили на дровах: Автомобиль на дровах: как он работает?

Автомобиль на дровах: как он работает?

  • Главная
  • Статьи
  • Автомобиль на дровах: как он работает?

Это похоже на анекдот. Но тем, кто работал на лесоповале в тайге в 30-х, было не до смеха. Нет бензина — ехали на дровах. Да и по сей день эта технология до сих пор используется. Как устроены такие авто? Разбираем в деталях.

 

Оговоримся сразу: если автомобиль ездит на дровах, это не значит, что он — паровоз без рельсов. Низкий КПД паровой машины с ее отдельной топкой, котлом и цилиндрами двойного-тройного расширения оставил паровые автомобили в числе забытой экзотики. А сегодня мы поговорим о «дровяном» транспорте с привычными нам ДВС, моторами, сжигающими топливо внутри себя.

Разумеется, затолкать дрова (или нечто подобное) в карбюратор вместо бензина пока еще никому не удавалось, а вот идея прямо на борту авто получать из древесины горючий газ и подавать его в цилиндры как топливо прижилась на долгие годы. Речь идет о газогенераторных автомобилях, машинах, чей классический ДВС работает на генераторном газе, который получают из древесины, органических брикетов, или угля. От привычного жидкого топлива, кстати, такие машины тоже не отказываются — они способны работать и на бензине.

Автомобиль с газогенераторной установкой. Фото wikipedia.org


Святая простота

Генераторный газ — это смесь газов, состоящая в основном из окиси углерода СО и водорода Н2. Получить такой газ можно, сжигая размещенную толстым слоем древесину в условиях ограниченного количества воздуха. На этом несложном принципе работает и автомобильный газогенератор, простой по сути агрегат, но громоздкий и конструктивно осложненный дополнительными системами.

Также, помимо собственно производства генераторного газа, автомобильная газогенераторная установка охлаждает его, очищает и смешивает с воздухом. Соответственно, конструктивно классическая установка включает в себя сам газогенератор, фильтры грубой и тонкой очистки, охладители, электровентилятор для ускорения процесса розжига и трубопроводы.



НПЗ вожу с собой

Простейший газогенератор имеет вид вертикального цилиндра, в который почти доверху загружается топливо — дрова, уголь, торф, прессованные пеллеты и т.п. Зона горения расположена внизу, именно здесь, в нижнем слое горящего топлива создается высокая температура (до 1 500 градусов по Цельсию), необходимая для выделения из более верхних слоев будущих компонентов топливной смеси — окиси углерода СО и водорода Н2. Далее горячая смесь этих газов поступает в охладитель, который снижает температуру, повышая таким образом удельную калорийность газа. Этот довольно крупный узел обычно приходилось помещать под кузовом машины. Расположенный следом по ходу газа фильтр-очиститель избавляет будущую топливную смесь от примесей и золы. Далее газ направляется в смеситель, где соединяется с воздухом, и окончательно приготовленная смесь направляется в камеру сгорания двигателя автомобиля.


Схема автомобиля ЗИС-21 с газогенератором


Как видите, система производства топлива прямо на борту грузовика или легковушки занимала довольно много места и немало весила. Но игра стоила свеч. Благодаря собственному — и к тому же дармовому — топливу свой автономный транспорт могли себе позволить предприятия, расположенные за сотни и тысячи километров от баз снабжения ГСМ. Это достоинство долго не могло затмить все недостатки газогенераторных автомобилей, а их было немало:

— существенное сокращение пробега на одной заправке;
— снижение грузоподъемности автомобиля на 150-400 кг;
— уменьшение полезного объема кузова;
— хлопотный процесс «дозаправки» газового генератора;
— дополнительный комплекс регламентных сервисных работ;
— запуск генератора занимает от 10-15 минут;
— существенное снижение мощности двигателя.


ЗиС 150УМ, опытная модель с газогенераторной установкой НАМИ 015УМ


В тайге заправок нет

Древесина всегда являлась основным топливом для газогенераторных автомобилей. В первую очередь, конечно, там, где дров в избытке, — на лесозаготовках, в мебельном и строительном производстве. Традиционные технологии лесопереработки при промышленном использовании древесины в эпоху расцвета «газгенов» около 30% от массы леса отпускали в отходы. Их и использовали как автомобильное топливо. Интересно, что правилами эксплуатации отечественных «газгенов» строжайше запрещалось использование деловой древесины, так как и отходов лесной промышленности было с избытком. Для газогенераторов годились как мягкие, так и твердые породы дерева.

Единственное требование — отсутствие на чурках гнили. Как показали многочисленные исследования, проведенные в 30-е годы в Научном автотракторном институте СССР, лучше всего в качестве топлива подходят дуб, бук, ясень и береза. Чурки, которыми заправлялись котлы газогенераторов, чаще всего имели прямоугольную форму со стороной 5-6 сантиметров. Сельскохозяйственные отходы (солома, лузга, опилки, кора, шишки и пр.) прессовали в специальные брикеты и также «заправляли» ими газогенераторы.


Фото depositphotos. com


Главным недостатком «газгенов», как мы уже говорили, можно считать малый пробег на одной заправке. Так, одной загрузки древесными чурками советским грузовикам (см. ниже) хватало не более чем на 80-85 км пробега. Учитывая, что «заправляться» руководство по эксплуатации рекомендует при опустошении бака на 50-60%, то и вовсе пробег между заправками сокращается до 40-50 км. Во-вторых, сама установка, вырабатывающая генераторный газ, весит несколько сотен килограммов. К тому же двигатели, работающие на таком газе, выдают на 30-35% меньше мощности, чем их бензиновые аналоги.

Доработка автомобилей под дрова

Для работы на генератором газе автомобили приходилось приспосабливать, но изменения не были серьезными и порой были доступны даже вне заводских условий. Во-первых, в моторах повышали степень сжатия, чтобы не так существенна была потеря мощности. В некоторых случаях для улучшения наполнения цилиндров двигателя применялся даже турбонаддув. На многие «газифицированные» авто устанавливался генератор электрооборудования с повышенной отдачей, поскольку для вдувания воздуха в топку использовался достаточно мощный электровентилятор.


ЗИС-13


Для сохранения тяговых характеристик, в особенности это касалось грузовиков, при снизившейся мощности двигателя передаточные числа трансмиссии делали более высокими. Скорость движения падала, но для автомобилей, использующихся в лесной глуши и прочих пустынных и отдаленных районах это не имело решающего значения. Чтобы компенсировать изменившуюся из-за тяжелого газогенератора развесовку, в некоторых машинах усиливали подвеску.

Помимо того, из-за громоздкости «газового» оборудования отчасти приходилось перекомпоновывать автомобиль: менять, сдвигать грузовую платформу или урезать кабину грузовика, отказываться от багажника, переносить выхлопную систему.

Золотая эра «газгена» в СССР и за границей

Эра расцвета газогенераторных автомобилей пришлась на 30-40-е года прошлого века. Одновременно в нескольких странах с большими потребностями в автомобилях и малыми разведанными запасами нефти (СССР, Германия, Швеция) инженеры крупных предприятий и научных институтов взялись за разработку автотранспорта на дровах. Советские специалисты больше преуспели в создании грузовых автомобилей.


ГАЗ-42


С 1935 года и до самого начала Великой Отечественной войны на разных предприятиях Министерства лесной промышленности и ГУЛАГа (Главное Управление ЛАГерей, увы, реалии той поры) «полуторки» ГАЗ-АА и «трехтонки» ЗИС-5, а также автобусы на их базе переделывались для работы на дровах. Также отдельными партиями газогенераторные версии грузовиков производились самими заводами-изготовителями машин. Например, советские автоисторики приводят цифру 33 840 — столько было выпущено газогенераторных «полуторок» ГАЗ-42. Газогенераторных ЗИСов моделей ЗИС-13 и ЗИС-21 в Москве выпущено более 16 тыс. единиц.


ЗИС-21


За довоенное время советскими инженерами было создано более 300 различных вариантов газогенераторных установок, из которых 10 дошли до серийного производства. Во время войны серийными заводами были подготовлены чертежи упрощенных установок, которые могли изготавливаться на местах в автомастерских без применения сложного оборудования. По воспоминаниям жителей северных и северо-восточных регионов СССР, грузовики на дровах можно было встретить в глубинке вплоть до 70-х годов ХХ века.

В Германии во время Второй Мировой войны наблюдался острый дефицит бензина. КБ двух компаний (Volkswagen и Mercedes-Benz) получили задание разработать газогенераторные версии своих популярных компактных машин. Обе фирмы в довольно сжатые сроки справились с поставленной задачей. На конвейер встали Volkswagen Beetle и Mercedes-Benz 230. Интересно, что у серийных авто дополнительное оборудование даже не выступало за стандартные габариты «легковушек». В Volkswagen пошли еще дальше и создали опытный образец «дровяного» армейского Volkswagen Тур 82 («кюбельваген»).


Volkswagen Тур 82


Дровяные машины сегодня

К счастью, главное достоинство газогенераторных автомобилей — независимость от сети АЗС, сегодня стало малоактуальным. Однако в свете современных экологических веяний на первый план вышло другое достоинство автомобилей на дровах — работа на возобновляемом топливе без какой-либо его химической подготовки, без дополнительной траты энергии на производство топлива. Как показывают теоретические расчеты и практические испытания, мотор на дровах меньше вредит атмосфере своими выбросами, чем аналогичных двигатель, но уже работающий на бензине или солярке. Содержание выхлопных газов очень схоже с выбросами ДВС, работающих на природном газе.

И тем не менее тема с автомобилями на дровах утратила свою былую популярность. Забыть о газогенераторах не дают в основном инженеры-энтузиасты, которые ради экономии на топливе или в качестве эксперимента переоборудуют свои личные машины для работы на генераторном газе. На постсоветском пространстве есть удачные примеры «газгенов» на базе легковушек АЗЛК-2141 и ГАЗ-24, грузовика ГАЗ-52, микроавтобуса РАФ-2203 и пр. По словам конструкторов, их творения могут проезжать на одной заправке до 120 км со скоростью 80-90 км/ч.


ГАЗ-52


К примеру, переведенный житомирскими инженерами в 2009 году на дрова ГАЗ-52 расходует около 50 кг древесных чурок на 100 км пробега. По словам конструкторов, подкидывать дровишки нужно каждые 75-80 км. Газогенераторная установка традиционно для грузовиков расположилась между кабиной и кузовом. После розжига топки должно пройти около 20 минут, прежде чем ГАЗ-52 сможет начинать движение (в первые минуты работы генератора выработанный им газ не имеет нужных горючих свойств). По расчетам разработчиков, 1 км на дровах обходится в 3-4 раза дешевле, чем на дизельном топливе или бензине.


Газогенераторная установка ГАЗ-52


Единственная на сегодняшний день страна, в которой массово используются автомобили на дровах, — это Северная Корея. В связи с тотальной мировой изоляцией там наблюдается определенный дефицит жидкого топлива. И дрова снова приходят на выручку тем, кто оказался в нелегком положении.


Читайте также:


газ
история
грузовики и автобусы

 

Новые статьи

Статьи / Тесты

Девяносто девять тайн: проверь, что ты знаешь о ВАЗ-21099

Каких-то тридцать лет назад ВАЗ-21099 был символом престижа и настоящим автомобилем мечты жителей новообразованных государств, возникших в рамках СНГ на обломках той самой страны, в которой…

406

0

0

12.11.2022

Статьи / Тюнинг

Комплектация, которой не было: тюнинг Subaru Forester II SG

Отношение к тюнингу даже в среде автовладельцев может быть разным: кто-то фанатеет от любых доработок, кто-то увлекается стайлингом, кто-то любит слиперы, а кто-то (например, я) вообще прох. ..

2270

0

2

11.11.2022

Статьи / Ремонт и обслуживание

Индекс воздушного фильтра: откат цен на запчасти, никакого дефицита и шквал подделок

Курс рубля за последние месяцы стабилизировался на относительно комфортном для импортеров уровне. Последовали ли за ним цены на запасные части и расходники? В целом – да, причем цены на  нек…

1245

2

1

09.11.2022

Популярные тест-драйвы

Тест-драйвы / Тест-драйв

Haval Dargo против Mitsubishi Outlander: собака лает, чужестранец идет

В дилерском центре Haval на юге Москвы жизнь кипит: покупатели разглядывают машины, общаются с менеджерами и подписывают какие-то бумаги. Пока я ждал выдачи тестового Dargo, такой же кроссов…

15864

7

205

13.09.2022

Тест-драйвы / Тест-драйв

Мотор от Mercedes, эмблема от Renault, сборка от Dacia: тест-драйв европейского Logan 1,0

Казалось бы, что нового можно рассказать про Renault Logan второго поколения, известный каждому российскому таксисту, что называется, вдоль и поперёк? Однако конкретно в этом автомобиле есть…

13336

10

41

13.08.2022

Тест-драйвы / Тест-драйв

Geely Coolray против Haval Jolion: бесплатный сыр? Если бы!

Хотите купить сегодня  машину с полноценной гарантией, в кредит по адекватной ставке, без диких дилерских накруток? Сейчас это та еще задачка, ведь полноценную цепочку «представительство – з. ..

10410

26

30

10.08.2022

«Газгены». Автомобили на дровах | Читать статьи по истории РФ для школьников и студентов

В Советском Союзе грузовики с газогенераторными двигателями во время войны взяли на себя львиную долю работы в тылу

Сегодня автомобили на дровах, то есть оборудованные газогенераторным двигателем, кажутся анахронизмом. Но, возможно, в будущем они вновь будут востребованы из-за постепенного исчерпания запасов углеводородов. Иными словами, по той же причине, по которой «газгены» в середине ХХ века стали настоящим спасением для воюющих стран. Почти весь бензин в годы войны доставался танкам, самолетам и военным грузовикам, а в тылу пригодились автомобили, которые можно было «заправлять» чем угодно – от угольных брикетов до шишек и от сосновых чурок до соломы.

Даешь газогенераторы!

Что такое газогенератор? Если говорить грубо, то это специальная печь для сжигания, «труба» которой через сложную систему охладителей и фильтров подсоединена к обычному двигателю внутреннего сгорания. В печи может гореть что угодно, практически любая органика, лишь бы при это выделялся оксид углерода, который потом в охладителях насыщается водородом.

Такую смесь называют генераторным газом, и его вполне можно использовать вместо бензина или солярки. Причем для этого не нужно даже серьезно переделывать двигатель, достаточно заменить в нем лишь некоторые принципиальные детали, например, установить смеситель вместо карбюратора, увеличить степень сжатия. А можно обойтись и без доработки, хотя в таком случае мощность мотора заметно будет уступать тому, что работает с использованием бензина или солярки. Весь вопрос в том, есть ли этот бензин и солярка в наличии и как близко.

В Советском Союзе работы над установкой газогенераторов на автомобили начались практически одновременно с Европой – в 1923 году. В этом году патент на собственную газогенераторную установку получил ленинградский профессор В.С. Наумов – человек, который позднее стал одним из наиболее активных сторонников развития этого вида топлива. В 1927 году газогенератор его конструкции установили на итальянский грузовик-полуторатонник «Фиат» и убедились, что схема совершенно работоспособна. А еще через год по инициативе Наумова был организован первый в стране пробег газогенераторых автомобилей. В нем участвовали тот самый «Фиат» и французский «Сомюа» грузоподъемностью 3,5 т с газогенератором «Рекс». Оба автомобиля проехали по маршруту Ленинград – Москва и доказали, что газогенераторные двигатели вполне пригодны для массовой установки на автомобили.

В 1934 году советское Общество содействия развитию автомобилизма и улучшению дорог «Автодор» в честь своего семилетия организовало новый автопробег, в котором участвовало уже семь газогенераторных автомобилей. Главной целью акции заявлялась проверка работоспособности отечественных газогенераторов. Условия для этого оказались самыми жесткими: из Москвы в Ленинград все машины ехали под проливным дождем, а обратно – в снегу и тумане, по обледенелым дорогам. Доехали все, что еще раз подтвердило эффективность и работоспособность газогенераторов. А через год советское правительство принимает постановление «О переводе занятого на лесовывозке автомобильно-тракторного парка на древесное топливо». Решение было очевидным: лесоразработки шли в труднодоступных районах, и стоимость доставки туда обычного бензина была экономически неоправданной.

Первые серийные

Чем яснее становился гром неизбежной новой мировой войны, тем большее внимание в СССР получала газогенераторная тема. 28 февраля 1938 года появляется специальное постановление Совнаркома о производстве газогенераторных тракторов и автомобилей в 1938-1940 годах. А в июле стартовал очередной, но уже куда более масштабный газогенераторный автопробег по маршруту Москва – Пенза – Куйбышев – Казань – Уфа – Магнитогорск – Челябинск – Омск – Петропавловск – Свердловск – Пермь – Киров – Горький – Ярославль – Вологда – Ленинград – Псков – Витебск – Минск – Гомель – Чернигов – Киев – Курск – Орел – Тула – Москва. В нем участвовали 17 автомобилей, в том числе 12 с газовыми генераторами (шесть «ЗИСов», пять ГАЗ-АА и один ЗИС-8) и пять с обычными двигателями на бензине. Причем «газгены» шли и на дровах, и на угле, а кое-где даже на соломенных брикетах! За 58 дней они преодолели почти 11 тысяч километров и дошли до финиша без аварий и серьезных поломок. Это послужило отличной рекламой газогенераторным автомобилям, в способностях которых теперь уже нельзя было сомневаться.

Грузовики ЗИС-5 и ГАЗ-АА с газогенераторными установками, участвовавшие в пробеге, были уже не опытными образцами, а вполне серийной продукцией. Газогенераторные «ЗИСы» (модель ЗИС-13) начали выпускать в Москве еще в 1936 году. Базой для него послужил удлиненный вариант классического ЗИС-5 – так называемый ЗИС-14, спрос на который был гораздо ниже, чем на «пятерку». На него ставили газогенератор модели Александра Пельтцера (брата знаменитой актрисы Татьяны Пельтцер), и получалась машина, которая могла ездить на дровах. За два года удалось собрать всего 900 автомобилей, а потом на конвейере появилась гораздо более знаменитая модель – ЗИС-21. Она представляла собой тот же ЗИС-5, но с газогенератором НАТИ-Г14, которое производил столичный завод «Комета».

У газогенераторных грузовиков было несколько особенностей, которые делали их менее удобными по сравнению с базовыми бензиновыми моделями. За счет размещения газогенераторной установки за кабиной уменьшался кузов, что вело к снижению грузоподъемности. Кроме того, основная колонна газогенератора ставилась справа, со стороны пассажирской двери, и эта дверь в лучшем случае становилась в полтора раза уже, а то и вообще убиралась, и пассажиру приходилось пробираться на свое место со стороны водительского. Да и средняя скорость у «газгенов» была на четверть, а то и на треть ниже, чем у базовой модели. И все равно эти машины пользовались большим спросом, особенно в отдаленных районах, куда было трудно доставлять бензин, но где всегда с лихвой хватало древесины. Потому ЗИС-21 выпустили большой серией: до осени 1941 года, пока завод не эвакуировали в Ульяновск и Миасс, в Москве собрали 15 445 экземпляров.

На долю именно этих машин выпала львиная доля тяжести работы в дальнем тылу, когда их бензиновых собратьев стали «призывать» в действующую армию. Как и прежде, они трудились на лесозаготовках, а вдобавок взяли на себя значительный объем тыловых перевозок. Да и не только тыловых: например, в испытывавшем дефицит бензина блокадном Ленинграде ими пользовались и гражданские власти, и военные, и даже по Дороге жизни ездило немало газогенераторных автомобилей.

Были это далеко не только московские ЗИС-21. С 1939 года на Горьковском автозаводе наладили выпуск своей газогенераторной модели – ГАЗ-42. Классической «полуторке» эта машина уступала и в грузоподъемности (1,2 тонны), и в скорости (максимум 50 км/ч), но такие же потери нес по сравнению с базовой моделью и ЗИС-21. Зато «заправлять» эти автомобили можно было практически чем угодно, хотя прежде всего в ход шла все та же сосновая чурка. Кроме нее, как выяснилось, очень хорошо годились дубовые, березовые, буковые и ясеневые дрова – главное, чтобы они были сухими и без гнили. Годились также шишки, опилки, кора, солома, торф, которые перед использованием нужно было лишь спрессовать в удобные для использования брикеты.

Правда, дозаправка газогенераторным машинам требовалась очень часто, практически каждые 60-80 километров, и взятый с собой запас твердого топлива отнимал существенную часть места в кузове. Но все равно это позволяло экономить бензин, который так был нужен на фронте. К тому же за Уралом на накатанных трассах придумали свой способ освободиться от запаса чурок. Их просто начали складывать в специальные поленницы по сторонам от накатанных трасс. Каждая такая «заправка» приходилась как раз на те самые полсотни километров; кстати, их и сейчас еще можно иногда встретить в глухих местах Сибири и Дальнего Востока.

Послевоенные «газгены»

Производство ГАЗ-42 завершили в 1946 году, выпустив в общей сложности 33 840 автомобилей. И в том же году на миасском Уральском автомобильном заводе имени Сталина – УралАЗе – возобновили сборку газогенераторных ЗИС-21. За основу был взят знаменитый «Захар Иваныч» – военная модификация ЗИС-5В, поэтому уральскую модель стали именовать ЗИС-21А (хотя в документах самого завода она частенько значилась под прежним «московским» индексом).

Наладить выпуск этих машин пришлось, поскольку после Победы страна по-прежнему испытывала дефицит топлива. За годы войны добыча нефти заметно снизилась; например, только в Бакинском районе она упала в два раза. Многие скважины в Закавказье и на Северном Кавказе пришлось забить, поскольку заниматься их разработкой в годы войны было некогда, да и опасно, плюс закавказскую нефть попросту невозможно было вывезти из-за близко подошедшего фронта. Надо учесть и такой фактор: после войны поставки нефтепродуктов, прежде всего авиационного топлива, по ленд-лизу быстро прекратились, а развивающаяся реактивная авиация требовала на порядки большего объема топлива.

Тогда-то на помощь вновь пришли газогенераторные автомобили, теперь уже уральского производства. С 1946-го по 1952-й годы УралАЗ выпускал модель ЗИС-21А, и с заводского конвейера сошли 18 620 таких автомобилей. В том же 1952 году на смену этой модели пришла более современная – УралЗИС-352. Главной его особенностью стала новая газогенераторная установка, которая могла сжигать вдвое более влажную, чем раньше, древесину. Если прежде для «газгенов» годились чурки влажностью не более 22%, то для УралЗИС-352 годилось и топливо с сорокапроцентной влажностью! Это было особенно актуально, поскольку основными районами, где работали газогенераторные автомобили, по-прежнему были Север и Дальний Восток.

«Триста пятьдесят второй» стал последним серийным газогенераторным автомобилем в СССР. Их выпуск прекратили в 1956 году, собрав 15 303 экземпляра. Но еще как минимум десяток лет машины с характерными двумя колоннами за кабиной можно было встретить практически по всей стране, а за Уралом они встречались и до конца 1970-х годов. Причина была той же, что и прежде: доставка бензина в отдаленные районы была затруднена, а деревянных чурок для газогенератора можно было нарубить и в ближайшем лесу.

автомобилей, которые бегают по деревьям Джона Гудмана (журнал Works That Work)

Войти

Цветная фотография до появления цветной фотографии

Что может изменить школа

Works That Work, No. 6 ,

by  Джона Гудман

(3044 слова)

Дровяные автомобили могут показаться фантастикой в ​​стиле стимпанк или навязчивой идеей какого-нибудь сумасшедшего ремонтника, но когда-то они были обычным явлением во многих частях Европы, и технология, которая их приводит в действие, до сих пор находит практическое применение.

Фото на обложке: Иоганн Линелл с Volvo он и двое его друзей модернизировали газогенератор. В 2007 году за 20 дней они проехали 5420 километров по Швеции на энергии, вырабатываемой семью кубометрами древесины. (Фото предоставлено Иоганном Линеллом.)

Глубоко в лесах внутренней Швеции Йохан Линелл останавливается, его двигатель заглох. Он и двое друзей выходят из машины и расходятся между деревьями, возвращаясь с руками, полными еловых шишек и сухостоя. В задней части машины Линелл снимает верхнюю часть высокого стального ящика, который возвышается над отверстием в багажнике. Клубы дыма и пламя следуют за ним, когда он сбрасывает добытые дрова внутрь. Из нижней части залитой дегтем штабеля толстые сварные трубы карабкаются по кузову автомобиля и извиваются к переднему бамперу, где они входят в двигатель, как трубки для кормления пациента. За считанные минуты машина оживает, плавно идя по твердому дереву.

Какое-то время 70 лет назад почти все гражданские автомобили в Европе работали так. По мере того как Вторая мировая война затягивалась, а бензина становилось все меньше, древесина стала основным альтернативным топливом для транспорта. К 1945 году около миллиона автомобилей в Европе работали на газификации древесины с использованием модификаций, аналогичных тем, что были на Volvo Линелла. Принцип работы удивительно прост: сжигая бочку с дровами или углем до тех пор, пока внутренняя температура не достигнет 900–1200 °C (1650–2200 °F), затем ограничивая подачу воздуха для огня, газификаторы производят легковоспламеняющийся углерод. монооксид, который можно охладить, отфильтровать и доставить непосредственно в обычный автомобильный двигатель.

Автомобили на дровах были изобретены в 1905 году английской автомобильной компанией Thornycroft, но прошло еще 20 лет, прежде чем Жорж Имбер, французский химик, сделал путешествие на древесном газе реальной возможностью. Благодаря модернизированной камере сгорания, которая использовала всасывание двигателя для подачи газа вниз через горячую сердцевину горящих бревен, его модель могла создавать гораздо больше угарного газа, чем предыдущие версии. Это также обеспечивало устойчивое горение, поскольку сила тяжести и вибрация транспортного средства стряхивали пепел с кучи, устанавливая новое топливо на место. К 19В 30-х годах четыре европейских правительства активно исследовали газификаторы Imbert с целью их использования в общественном транспорте: политически нейтральные Швеция и Финляндия стремились добиться топливной автономии в нестабильном регионе; Италия Муссолини, находившаяся под торговым эмбарго Лиги Наций после вторжения в Эфиопию, искала альтернативный нефтяному источнику топлива; а нацистская Германия готовилась к войне.

Даже автомобилям, работающим на древесном газе, нужна инфраструктура снабжения: в 1945 году в Финляндии было 70 заводов по подготовке древесины, а в Германии были тысячи складов древесины специально для автомобильного топлива. Из 17 мест, где Линелл и его друзья останавливались за дровами во время путешествия, только в четырех были готовые к использованию, предварительно нарезанные дрова.

Спуск Германии в бездну сюрреалистично задокументирован в сохранившихся экземплярах государственного автомобильного журнала Motor Schau . Это и пронацистская пропаганда, и банальный автомобильный журнал. В его выпусках 1939 года представлены гонщики с символикой СС, испытания мотоциклов Вермахтом и украшенные свастикой митинги, посвященные автомобилю Kraft durch Freude или Volkswagen Beetle. В 1940 году, когда каждый ежемесячный выпуск сообщает о падении очередной европейской столицы, начинают появляться статьи о транспортных средствах, работающих на древесном газе, рекламируя эту технологию как топливо национальной гордости, которое освободит Германию от зависимости от иностранных поставщиков. В выпусках между 1941 и 1942, поскольку нужды вооруженных сил привели к тому, что поставки гражданского топлива в Германию сократились более чем на 50%, страницы Motor Schau заполнены многочисленными рекламами газификаторов, а также крепких алкогольных напитков.

«Дровяной газ дешев, экономичен и избавляет от зависимости от бензина, сырой нефти и нефтепродуктов». Так гласит реклама Motor Schau , автомобильного журнала нацистской эпохи. Транспорт, работающий на древесном газе, особенно привлекателен для тоталитарных режимов, стремящихся к независимости от мировой торговли, и до сих пор используется в Северной Корее. (от Motor Schau Magazine, 1941)

К 1943 году характерные высокие цилиндрические печи стали обязательными для большинства транспортных средств в оккупированных нацистами странах, поскольку запасы жидкого топлива направлялись прямо в вооруженные силы, особенно Люфтваффе. В 2013 году греческий механик Александрос Топалоглу сказал исследователю Алексии Папазафейропулу, что, несмотря на ограничения военного времени, греки поддерживали оживленный рынок бензина на черном рынке, обманывая чиновников, зажигая газификаторы на своих автомобилях непосредственно перед приближением к немецким контрольно-пропускным пунктам. Поскольку Германия начала терять территорию в 1944, не менее пятидесяти танков «Тигр» были оснащены древесно-газовыми установками, а наказания за езду на бензине без письменного разрешения регионального генерала — даже для военных — стали жестокими.

Адольф Гитлер осматривает машину, работающую на древесном газе. Первоначально опубликованное в 1941 году в журнале Motor Schau , изображение располагалось над цитатой нацистского лидера: «Эти автомобили по-прежнему будут иметь особое значение после войны, потому что растущая автомобилизация будет означать, что у нас никогда не будет достаточно нефти, что оставляет нам зависимы от импорта. Это топливо с родины полезно для хозяйства родины». (От Motor Schau Magazine, 1941)

Личные взгляды Гитлера на автомобили, работающие на древесном газе, можно прочитать в выпуске Motor Schau за 1941 год вместе с веселыми фотографиями Дер Фюрера на демонстрации газификаторов Mercedes-Benz. «Эти машины будут иметь особое значение после войны», — сказал он. «Нефть поступает из-за границы, но это топливо нашей родины». Четыре катастрофических года спустя берлинские автомобили-газификаторы действительно обретут мрачный символизм. Свирепой зимой 1946, они бесполезно ржавели на улицах, пока берлинцы громили мебель и выкорчевывали деревья, отчаянно разыскивая дрова в развалинах немецкой столицы.

В начале 2000-х, когда Линелл решил сделать свой собственный автомобиль на древесном газе, он видел его всего один раз. Автомобили, работающие на древесном газе, в Европе — прерогатива любителей, и единственным источником запчастей и информации для него была местная радиопередача под названием Serk I Fin , или «Найти и найти». В эфире Линелл изложил свой план, и его связали с Инге Найман, пожилой слушательницей, пережившей Вторую мировую войну и у которой все еще были элементы газификатора, оставшиеся от того периода. Это был прорыв, поскольку, поразительно, мало что было доступно, хотя в 1945 в Швеции насчитывалось более 60 000 транспортных средств на дровах, включая лодки, автобусы, тракторы и четверть мотоциклов страны.

(Фото любезно предоставлено Иоганном Линеллом.)

Сегодня любители делятся советами в Интернете, а современные технологии позволяют «дровосекам» во всем мире извлекать выгоду из опыта таких авторитетных организаций, как Веса Микконен из Финляндии и нидерландская компания под псевдонимом «Датч». Джон’. Однако газогенераторы, которые они строят, по-прежнему имеют много общего со своими предшественниками времен Второй мировой войны и особенно привередливы, требуя глубокого знания их конструкции, особенностей и темперамента. По словам Датча Джона, «единственный человек, который может водить машину, работающую на древесном топливе, — это тот, кто ее сделал».

Даже серийно выпускаемые версии 1940-х годов, такие как немецкий 3TO Opel Blitz Lastwagen 1943 года, поставлялись с толстыми иллюстрированными инструкциями по эксплуатации, в которых подробно описывалось, как каждую неделю Lastwagen нуждается в очистке и тщательной промывке решетки радиатора, а также в ежемесячном выпуске пробкового газа. фильтр нужно снимать, чистить и ставить заново. Запуск двигателя, хотя и занимает 20 минут, в основном включает поднесение спички к стопке дров, но управление потоками газа и воздуха вокруг двигателя имеет решающее значение для таких задач, как движение в гору, пересечение долины или остановка более чем на три часа. , требует освоения комбинаций четырех рычагов и ручки. Газификация производит значительное количество азота, инертного газа, который разбавляет топливную смесь, в результате чего автомобили, работающие на древесном газе, маломощны, а выжать из них лучшее — путем разумной регулировки клапанов и вентиляционных отверстий — это не меньшее искусство. как наука.

«Когда едешь медленно, видишь больше», — говорит Линелл. «Это похоже на то, как будто страна меняется в зависимости от твоей машины. Я почувствовал то же самое годом ранее, когда проехал 500 км (311 миль) на мопеде, который я переоборудовал для работы на этаноле. Вы видите совершенно новый мир». Камина, модифицированный грузовик с полностью автоматизированной системой газификации, управляемой компьютером, встроенным в его приборную панель. Хотя это всего лишь прототип, это машина на древесном топливе, которой может управлять любой. Сипиля больше, чем просто любитель; он твердо верит в возобновляемые источники энергии и в предоставление людям возможности жить «вне сети». Он также является основателем Volter Oy, энергетической компании, занимающейся газификацией древесины, а также создателем экопоселения из десяти домов Кемпеле, а с мая 2015 года — премьер-министром Финляндии.

В 2010 году финское общество провело бурную общественную дискуссию о возможном возврате к заменителям топлива военного времени, в частности к газификации древесины. В 1945 году 80% автомобилей в Финляндии — 46 000 — работали на газификаторах, потребляя более 2 000 000 м³ (70 630 000 футов³) древесины только в 1944 году. Весь переход на древесный транспорт произошел всего за два года. Теперь такие инновации, как El Kamina, показывают, что многие недостатки процесса можно преодолеть с помощью новых технологий. Самое убедительное из всех, что с 23 миллионами гектаров (88 800 миль²) бореальных круглых лесов и населением всего 5,5 миллионов человек, Финляндия является одной из немногих стран в мире, где деревья могут быть действительно устойчивым источником топлива.

Йохан Линелл чистит радиатор своего Volvo, работающего на древесном газе, который он сделал из старого стального дизельного бака. Охлаждение газа делает его более плотным и конденсирует воду из топливной смеси, так что больше мощности передается двигателю. После использования Йохан обнаружил, что внутренняя часть кулера покрыта таинственным кремообразным веществом. «Это напомнило мне вазелин» (Фото предоставлено Иоганном Линеллом). большой завод по газификации древесины, требует всего 20 м³ (706 футов³) древесины в год. По данным Метла, финского научно-исследовательского института леса, леса Финляндии производят 104,5 млн м³ (3,690,4 фута³) новой древесины каждый год, этого почти достаточно, чтобы покрыть энергетические потребности всех жителей Финляндии. Более того, сжигание деревьев — это «замкнутая углеродная петля»: углекислый газ, который выделяют деревья при их сжигании, примерно равен углекислому газу, который они вытягивают из воздуха по мере своего роста.

Есть и обратная сторона. Древесный газ — это прежде всего окись углерода, а окись углерода не имеет запаха, легче воздуха и исключительно ядовита. При концентрации в атмосфере всего 0,5% он может убить, а всего 0,03% достаточно, чтобы вызвать потерю сознания. Во время одного инцидента в Хельсинки во время войны пассажиры были замечены садящимися в ожидающее такси в холодный день. Через десять минут такси не двинулось с места, а прохожие открыли двери и обнаружили пассажиров без сознания, отравленных утечкой газа в закрытый салон автомобиля. Треть из примерно 25 000 жертв отравления угарным газом в Финляндии во время войны пострадали, когда они вели свои автомобили, часто с катастрофическими последствиями, а подходы к обнаружению угарного газа во время войны часто были грубыми. Дания, например, разместила мышей или канареек в клетках рядом с газогенераторами для проверки на смертельные газы. Но сегодня Хаапакоски не беспокоится. По его словам, детекторы намного сложнее, а горелки могут быть снабжены отказоустойчивыми устройствами и сигнализацией.

И это не первый ренессанс древесного газа. Между ее возрождением в Финляндии 21-го века и ее расцветом в Европе военного времени интерес к технологии расцвел в 1970-х годах после глобального нефтяного кризиса. Некоторый интерес был оборонительным, например, в Швеции, которая разработала три типа аварийных газификаторов, готовых к массовому производству во время кризиса. Но наибольший интерес вызвали развивающиеся страны с наиболее острой потребностью: сельские районы Азии, Африки и Латинской Америки.

Потенциал оказался огромным. Любые углеродсодержащие отходы могут быть газифицированы, будь то рисовая шелуха, пшеничная мякина, скорлупа грецких орехов, семена фруктов, опилки, солома, торф или кукурузные початки. Фильтры могут быть изготовлены из масла, угля, пробки, воды, ткани, фарфоровой крошки или сизаля. А при должном опыте из бочек из-под нефти и ржавых труб можно построить эффективные газогенераторы для автомобилей или электрические генераторы. Крупные электростанции-газификаторы были эффективны в определенных местах, таких как лесопилки в Сапире, Парагвай и Восточный Кейп в Южной Африке, эксикатор кокосового ореха в Шри-Ланке, работающий на газифицированной скорлупе кокосовых орехов, или несколько сотен небольших электростанций, газифицирующих рисовую шелуху. растения в Китае. Аварийные установки, такие как Power Pallet, газогенератор-генератор, разработанный в Калифорнии, недавно продемонстрировали перспективность использования в качестве средства оказания помощи при стихийных бедствиях в Либерии. Но в настоящее время производство метана из сточных вод оказалось гораздо более успешным в качестве автономного альтернативного источника энергии. В бедных странах горючие твердые вещества, такие как ореховая скорлупа и солома, все еще могут быть товаром, хотя и дешевым, в то время как метан создается из отходов.

Йохан Линелл и его друзья Микаэль Андерберг и Мартин Йоханссон начали строить свой Volvo, работающий на древесном газе, в начале 2007 года. К июлю он был готов, и они отправились в путешествие на 5420 км (3368 миль) на дровах. по Швеции. Поездка заняла 20 дней, несмотря на то, что максимальная скорость автомобиля составляла 90 км/ч (56 миль в час), потому что остановки каждые 50 км (31 милю) для дозаправки оригинального бака-газификатора 1942 года замедляли движение.

Частично их маршрут был продиктован необходимостью найти дрова. Собирать еловые шишки и поваленные ветром деревья можно только в экстренных случаях. Для эффективной газификации требуется древесина, содержащая менее 20% воды, а это означает, что древесина должна быть должным образом высушена, прежде чем ее можно будет использовать. Влажная древесина не только снижает мощность двигателя, добавляя пар в смесь и расходуя тепло на испарение; это также может вызвать «зависание дров» из-за того, что они горят так медленно, что дрова не оседают в горелке. «Он как бы наводит мосты и не падает туда, где горит огонь», — объясняет Линелл. «Центр становится холодным, процесс образования газа прекращается». Это также может распространять сильное тепло не на те части системы. «Если вам не повезет, — говорит Линелл, — они расплавятся». «Если найдешь сухое дерево, немножко подсохшее, можешь им пользоваться, но это не может быть сосна, — говорит, — это должна быть ель. Большая мертвая рождественская елка. Не такой, как у вас дома. Большой». Газификаторы также не могут сжигать топливо всех форм и размеров. Куски дерева одинакового размера обеспечивают постоянную скорость горения, необходимую для предотвращения «падения давления», внезапной потери мощности. В своем путешествии по Швеции Линелл и его друзья буксировали трейлер с импровизированной машиной для рубки дров, состоящей из бензопилы, поршня и старого автомобильного двигателя.

(Фото любезно предоставлено Иоганном Линеллом.)

Поездка оставила Линелла с вопросами: «Я думал: «Могу ли я что-то сделать с этим знанием? Могу ли я получить прибыль? Начать бизнес?» Я мог видеть, что газификация просто не годится для автомобилей. Работает, но требует. При современном образе жизни это слишком много работы, слишком много времени и слишком грязно. Даже если бы у вас была инфраструктура, я не думаю, что люди стали бы ею пользоваться». Сельскохозяйственные приложения, однако, выглядели многообещающе, главным образом потому, что «вы более стационарны — вы можете иметь свою собственную кучу дров». 68-летний трактор и переоборудовал его для движения по поваленным ветром деревьям. Весь 2008 год он решил провести на своей семейной ферме в Даларне (Швеция) с нулевым уровнем выбросов углерода, выращивая картофель, морковь, свеклу, репу и салат с помощью своей новой машины. В конце концов, бизнес-плана не было, и он не получил прибыль. «Я только что взял старый трактор, дрова из леса и принялся за работу» 9.0003

Джона Гудман , бывший редактор журнала COLORS, действующий член редколлегии WTW , писал об импровизированном дизайне во время осады Сараево в WTW № 4, а также об инновациях, сделанных в тюрьмах в № 5

связаться с нами

Фейсбук
Твиттер

Вопросы?

Пишите нам напрямую!

Транспортные средства, работающие на древесном топливе: дрова в топливном баке

Газификация древесины — процесс, при котором органический материал превращается в горючий газ под воздействием тепла, при этом температура процесса достигает 1400 °C (2550 °F). ). Первое использование газификации древесины относится к 1870-м годам, когда она использовалась в качестве предшественника природного газа для уличного освещения и приготовления пищи.

В 1920-х годах немецкий инженер Жорж Имберт разработал генератор древесного газа для мобильного использования. Газы были очищены и высушены, а затем поданы в двигатель внутреннего сгорания автомобиля, который почти не нуждается в адаптации. Генератор Имберта производился серийно с 1931 года. В конце 1930-х годов в эксплуатации находилось около 9000 автомобилей, работающих на древесном топливе, почти исключительно в Европе.

Вторая мировая война

Эта технология стала обычным явлением во многих европейских странах во время Второй мировой войны вследствие нормирования ископаемого топлива. Только в Германии к концу войны в эксплуатации находилось около 500 000 автомобилей, работающих на газовом топливе.

Создана сеть из примерно 3000 «АЗС», где водители могли запастись дровами. Установкой для газификации древесины оснащались не только частные автомобили, но и грузовые автомобили, автобусы, тракторы, мотоциклы, корабли и поезда. Некоторые танки также работали на древесном газе, но для использования в военных целях немцы предпочли производство жидкого синтетического топлива (изготовленного из дерева или угля).

В 1942 году (когда технология еще не достигла апогея своей популярности) в Швеции было около 73 000 автомобилей, работающих на газовом топливе, во Франции — 65 000, в Дании — 10 000, в Австрии и Норвегии — 9 000, в Швейцария. 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. (источник).

Вудмобили также появились в США, Азии и особенно в Австралии, где 72 000 автомобилей работали на древесном газе (источник). Всего во время Второй мировой войны использовалось более миллиона автомобилей, работающих на газовом топливе.

После войны, когда снова стал доступен бензин, технология почти мгновенно канула в лету. В начале 1950-х годов в тогдашней Западной Германии оставалось всего около 20 000 дровяных машин.

Исследовательская программа в Швеции

Рост цен на топливо и глобальное потепление привели к возрождению интереса к дровам как непосредственному топливу. Десятки инженеров-любителей по всему миру переоборудовали стандартные серийные автомобили в автомобили, работающие на газовом топливе, причем большинство этих современных деревянных автомобилей построено в Скандинавии.

В 1957 году правительство Швеции разработало исследовательскую программу для подготовки к быстрому переходу на автомобили, работающие на древесном топливе, в случае внезапной нехватки нефти. У Швеции нет запасов нефти, но есть обширные леса, которые можно использовать в качестве топлива. Целью этого исследования была разработка улучшенной стандартизированной установки, которую можно было бы адаптировать для использования на всех типах транспортных средств.

Это исследование, проведенное при поддержке производителя автомобилей Volvo, привело к получению большого количества теоретических знаний и практического опыта с несколькими дорожными транспортными средствами (один из них показан выше) и тракторами на общем расстоянии более 100 000 километров (62 000 миль). Результаты обобщены в документе ФАО от 1986, где также обсуждаются некоторые эксперименты в других странах. Шведские (обзор) и, особенно, финские инженеры-любители использовали эти данные для дальнейшего развития технологии (обзор ниже, автомобиль Юхи Сипиля).

Генератор древесного газа, который выглядит как большой водонагреватель, может быть размещен на прицепе (хотя это затрудняет парковку автомобиля), в багажнике автомобиля (хотя при этом используется почти все в багажном отделении), либо на платформе в передней или задней части автомобиля (наиболее популярный вариант в Европе). В случае с американским пикапом генератор размещается в кузове грузовика. Во время Второй мировой войны некоторые автомобили были оснащены встроенным генератором, полностью скрытым от глаз.

Топливо

Топливом для автомобиля, работающего на древесном топливе, является древесина или древесная щепа (см. рисунок слева). Также можно использовать древесный уголь, но это приводит к 50-процентной потере доступной энергии, содержащейся в исходной биомассе. С другой стороны, древесный уголь содержит больше энергии, так что запас хода автомобиля можно увеличить. В принципе, можно использовать любой органический материал. Во время Второй мировой войны также использовались уголь и торф, но основным топливом были дрова.

Один из самых успешных автомобилей на древесном топливе был построен в прошлом году Датчем Джоном. В то время как многие газовые автомобили последнего поколения, кажется, пришли прямо из «Безумного Макса», голландский Volvo 240 оснащен очень современной системой из нержавеющей стали (см. первое изображение и два изображения ниже, а затем сравните с этим Volvo, этим БМВ, это Ауди или этот Юго).

«Производить древесный газ не так уж и сложно», — говорит Джон. «Производство чистого древесного газа — это другое дело. У меня есть возражения против некоторых дровяных машин. Часто производимый газ так же чист, как и внешний вид конструкции».

Датч Джон твердо верит в генераторы древесного газа, в основном для стационарного использования, такого как отопление, производство электроэнергии или даже производство пластмасс. Volvo призван продемонстрировать возможности технологии. «Припаркуйте итальянский спортивный автомобиль рядом с автомобилем, работающим на дровах, и толпа соберется вокруг дровяного автомобиля. Тем не менее, автомобили на древесном газе предназначены только для идеалистов и во времена кризиса».

Диапазон

Volvo развивает максимальную скорость 120 километров в час (75 миль в час) и может поддерживать крейсерскую скорость 110 км/ч (68 миль в час). «Топливный бак» может содержать 30 кг (66 фунтов) дерева, что достаточно для пробега в 100 километров (62 мили), что сравнимо с запасом хода электромобиля.

Если заднее сиденье загружено мешками с дровами, запас хода увеличивается до 400 километров (250 миль). Опять же, это сравнимо с запасом хода электромобиля, если пассажирское пространство пожертвовать ради большей батареи, как в случае с родстером Tesla или электрическим Mini Cooper. Разница, конечно, в том, что Джону приходится регулярно останавливаться, чтобы взять мешок дров с заднего сиденья и наполнить бак.

Прицеп

Как и в случае с другими автомобилями, запас хода автомобиля, работающего на древесном топливе, также зависит от самого автомобиля. Об этом свидетельствуют различные автомобили, которые были переделаны Весой Микконеном. Фин помещает все свои генераторы на прицеп. Его последний переделанный автомобиль — это Lincoln Continental Mark V 1979 года выпуска, большое тяжелое американское купе. Он потребляет 50 кг (110 фунтов) древесины каждые 100 километров (62 мили) и, таким образом, значительно менее эффективен, чем Volvo Джона. Микконен также переоборудовал Toyota Camry, которая стала гораздо более экономичной. Этот автомобиль потребляет всего 20 кг (44 фунта) древесины на том же расстоянии. Однако прицеп почти такой же большой, как и сама машина.

Модельный ряд электромобилей можно значительно расширить, сделав их меньше и легче. Однако это не вариант с их двоюродными братьями на древесном газе из-за веса и объема оборудования. Меньшие автомобили времен Второй мировой войны имели запас хода всего от 20 до 50 километров (от 12 до 31 мили), несмотря на их гораздо меньшую скорость и ускорение.

Свобода

Увеличение «топливного бака» — единственный способ увеличить дальность полета (кроме снижения скорости, конечно, но это уже другая история). Американец Дэйв Николс (человек, который показывает древесину на одной из картинок выше) может загрузить 180 килограммов (400 фунтов) древесины в кузов своего 19-летнего грузовика. Пикап Форд 89. Это позволяет ему проехать 965 километров (600 миль), что сравнимо с пробегом автомобиля, работающего на ископаемом топливе. Достоинство этого можно, конечно, обсудить, так как для этого Николсу приходится регулярно останавливаться, чтобы заправить бак: если бы он заправил кузов пикапа бензином, то мог бы проехать еще дальше.

По словам Николса, одного фунта дерева (полкилограмма) достаточно, чтобы проехать 1 милю (1,6 километра), что соответствует 30 килограммам дерева Volvo на 100 километров. Американец создал компанию (21st Century Motor Works) и планирует продавать свои технологии в больших масштабах. Когда он приезжает домой, он использует свой грузовик для обогрева дома и выработки электроэнергии. Его история стала популярной в США, и причину можно определить по его номерному знаку: «Свобода».

«Вы можете обойти весь мир с пилой и топором», как выразился Джон Датч. Его соотечественник Йост Конийн воспользовался этой возможностью, чтобы совершить двухмесячное путешествие по Европе, не беспокоясь о близости ближайших заправок (которые не всегда легко найти в такой стране, как Румыния).

Местные жители дали ему древесину, чтобы продолжить путешествие, припасы хранились в трейлере. Конийн использовал древесину не только как топливо, но и как строительный материал для самой машины (фото выше — видео здесь). О другом путешествии на машине, работающей на дровах, см. «По Швеции с дровами в баке».

Есть ли будущее у дровяного автомобиля?

В 1990-х годах водород рассматривался как альтернативное топливо будущего. Тогда его главенствующую роль взяли на себя биотопливо и сжатый воздух, а сегодня все внимание сосредоточено на электромобилях. Если и эта технология не сработает (а мы несколько раз выражали свои сомнения по этому поводу), можем ли мы вернуться к машине, работающей на дровах?

Несмотря на свой промышленный вид, автомобиль, работающий на древесном топливе, имеет хорошие экологические показатели по сравнению с другими альтернативными видами топлива. Газификация древесины немного более эффективна, чем сжигание древесины, так как теряется только 25 процентов энергии, содержащейся в топливе. Энергопотребление дровяного автомобиля примерно в 1,5 раза превышает энергопотребление аналогичного автомобиля, работающего на бензине (с учетом потерь энергии при предварительном прогреве системы и дополнительного веса техники). Однако если принять во внимание энергию, необходимую для добычи, транспортировки и переработки нефти, то древесный газ по крайней мере так же эффективен, как бензин. И, конечно же, древесина является возобновляемым топливом. Бензина нет.

Преимущества автомобилей, работающих на древесном топливе

Самым большим преимуществом автомобилей, работающих на генераторном газе, является то, что доступное и возобновляемое топливо можно использовать напрямую без какой-либо предварительной обработки. Преобразование биомассы в жидкое топливо, такое как этанол или биодизель, может потреблять больше энергии (и CO2), чем дает топливо. В случае автомобиля, работающего на древесном топливе, никакая дополнительная энергия не используется для производства или переработки топлива, за исключением рубки и рубки древесины. Это означает, что лесомобиль практически нейтрален по отношению к выбросам углерода, особенно когда валка и рубка производятся вручную.

Кроме того, для автомобиля на дровах не требуется химический аккумулятор, а это важное преимущество перед электромобилем. Слишком часто забывается воплощенная энергия огромной батареи последнего. Фактически, в случае автомобиля, работающего на газе, древесина ведет себя как природная батарея. Нет необходимости в высокотехнологичной переработке: оставшуюся золу можно использовать как удобрение.

Правильно работающий генератор древесного газа также меньше загрязняет воздух, чем автомобиль, работающий на бензине или дизельном топливе. Газификация древесины значительно чище, чем сжигание древесины: выбросы сравнимы с выбросами при сжигании природного газа. У электромобиля есть потенциал сделать лучше, но тогда энергия, которую он использует, должна генерироваться из возобновляемых источников, что не является реалистичным сценарием.

Недостатки автомобилей на дровах

Несмотря на все эти преимущества, достаточно одного взгляда на дровяной автомобиль, чтобы понять, что это далеко не идеальное решение. Мобильный газовый завод занимает много места и легко может весить несколько сотен килограммов в пустом виде. Размер оборудования обусловлен тем, что древесный газ имеет низкую энергоемкость. Энергетическая ценность древесного газа составляет около 5,7 МДж/кг по сравнению с 44 МДж/кг бензина и 56 МДж/кг природного газа (источник).

Кроме того, использование древесного газа ограничивает мощность двигателя внутреннего сгорания, что означает снижение скорости и ускорения переоборудованного автомобиля. Древесный газ состоит примерно из 50 % азота, 20 % окиси углерода, 18 % водорода, 8 % двуокиси углерода и 4 % метана. Азот не способствует горению, а угарный газ является медленно горящим газом. Из-за такого высокого содержания азота двигатель получает меньше топлива, что приводит к снижению мощности на 35–50 процентов. Поскольку газ горит медленно, большое число оборотов невозможно. Газовый автомобиль – это не спортивный автомобиль.

Несмотря на то, что некоторые небольшие автомобили были оснащены генераторами на древесном газе (см., например, этот Opel Kadett), эта технология лучше подходит для более крупных и тяжелых автомобилей с мощным двигателем. В противном случае мощности двигателя и запаса хода может быть недостаточно. Несмотря на то, что установка может быть уменьшена для меньшего автомобиля, ее размер и вес не уменьшаются пропорционально уменьшению размера и веса автомобиля. Некоторые построили мотоциклы, работающие на древесном топливе, но их диапазон ограничен (хотя мотоцикл с коляской работает лучше). Конечно, вес и размер передвижного газового завода не являются проблемой для автобусов, грузовиков, поездов или кораблей.

Простота использования

Еще одна проблема автомобилей, работающих на древесном топливе, заключается в том, что они не особенно удобны в использовании, хотя это и улучшилось по сравнению с технологией, использовавшейся во время Второй мировой войны. См. вторую часть этого pdf-документа (стр. 17 и далее) для описания того, каково было водить машину, работающую на дровах:

«…опыт работы с органом Wurlitzer мог быть явным преимуществом».

Тем не менее, несмотря на усовершенствования, даже современному дровяному автомобилю требуется до 10 минут, чтобы нагреться до рабочей температуры, так что вы не можете прыгнуть в машину и сразу же уехать. Кроме того, перед каждой заправкой пепел последнего процесса газификации необходимо выгребать. Образование смолы в установке менее проблематично, чем это было 70 лет назад, но фильтры по-прежнему необходимо регулярно чистить. И тогда есть ограниченный диапазон транспортного средства. В общем, это далеко от привычной простоты использования бензинового автомобиля.

Большое количество образующегося (смертоносного) угарного газа также требует некоторых мер предосторожности, поскольку утечка в трубопроводе не исключена. Если техника размещается в багажнике, то установка детектора угарного газа в салоне отнюдь не роскошь. Кроме того, автомобиль, работающий на древесном газе, нельзя парковать в закрытом помещении, пока газ не будет сожжен в факеле (рисунок выше).

Дровомобили серийного производства

Разумеется, все вышеописанные машины построены инженерами-любителями. Если бы мы строили автомобили, специально предназначенные для работы на древесине, и производили бы их на заводах, скорее всего, недостатки стали бы несколько менее значительными, а преимуществ — еще больше. Такие дровяные машины также выглядели бы более элегантно.

Автомобили Volkswagen Beetle, сошедшие с конвейера во время Второй мировой войны, имели встроенный механизм газификации древесины (источники: 1 / 2 / 3). Снаружи генератор древесного газа и остальная установка были незаметны. Заправка производилась через отверстие в капоте (капоте).

То же самое и с этим Mercedes-Benz, в котором установка полностью скрыта в багажнике (источник).

Вырубка лесов

К сожалению, у древесного газа, как и у других видов биотоплива, есть существенный недостаток. Массовое производство дровяных машин не решит эту проблему. Наоборот, если бы мы перевели все автомобили или хотя бы значительное их количество на древесный газ, все деревья в мире исчезли бы, и мы бы умерли от голода, потому что все сельскохозяйственные угодья были бы принесены в жертву энергии. урожай. Действительно, во время Второй мировой войны во Франции дровяной вагон вызвал сильную вырубку лесов (источник). Как и в случае со многими другими видами биотоплива, эта технология не масштабируется.

Тем не менее, хотя автомобиль, работающий на биотопливе, столь же удобен в использовании, как и его бензиновый конкурент, древесный газ должен быть самым неудобным альтернативным топливом из существующих. Это может быть преимуществом: переход на автомобили, работающие на древесном топливе, может означать только то, что мы будем меньше ездить, и это, конечно, будет хорошо с экологической точки зрения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *