Для того чтоб решить эту делему обширно применялись мобильные газогенераторы, которые были придуманы еще во время первой мировой войны. Схема газогенераторной установки ординарна. Загруженное в газогенератор горючее поджигается через воздушный клапан с помощью факела. Воздух, нужный для газификации, засасывается в камеру через фурменные отверстия благодаря разрежению, создаваемому поглощающим действием мотора. При этом его количество должно быть недостаточно для полного сгорания горючего. При всем этом углерод горючего соединяется с кислородом воздуха, образуя углекислый газ (СО2) и окись углерода (СО). Дальше они попадают в зону восстановления, где проходит через слой раскаленного угля, лежащего на колосниковой решетке. В итоге негорючий СО2 преобразуется в горючий СО. Входящий в состав горючего водород отчасти соединяется с кислородом, образуя воду, которая присоединяется к влаге горючего, а остальной выделяется в чистом виде. Под воздействием больших температур в камере газификации часть воды соединяется с углеродом, образуя окись углерода и водород. Окись углерода, совместно с ранее образованной и приобретенной в итоге восстановления углекислого газа, перебегает в состав генераторного газа. Водород же, приобретенный в итоге разложения воды, суммируется со свободным водородом, при этом часть этого водорода перебегает в состав генераторного газа, а другая часть вступает в хим реакцию с углеродом горючего, образуя метан. На теоретическом уровне весь кислород воздуха должен израсходоваться при газификации, но в реальности часть его сохраняется и перебегает в состав генераторного газа. Вода, не разложившаяся при газификации, перебегает в генераторный газ в виде пара. В слое горючего, находящегося конкретно над зоной горения, происходит процесс пиролиза горючего (либо сухой перегонки), другими словами нагрев без доступа воздуха.

Продуктами сухой перегонки являются древесный уголь либо кокс, также летучие вещества, смолы и влага, выходящие в газо- и парообразном состоянии. Все продукты сухой перегонки в описанном типе генератора полностью проходят через зону горения и восстановления, где подвергаются процессам газификации, несколько более сложным, чем описано, но дающим те же главные продукты. Над зоной сухой перегонки находится зона подсушки, где происходит высыхание горючего. При выходе из генератора газ имеет высшую температуру и засорен золой и частичками угля. В таком виде он не может употребляться в движке и перед поступлением в цилиндры должен быть очищен и охлажден.

Создание и развитие газогенераторных установок.

У истоков работ по авто газогенераторам стоял доктор В. С. Наумов, который в 1927 году выстроил и испытал установку с прямым процессом газификации древесного угля. С 1928 года авто газогенераторами начал заниматься научный автотракторный институт (НАТИ), а 5 марта 1930 года решением Президиума ВСНХ тракторный отдел и газогенераторная лаборатория института древесной породы и орглеса переводятся в научно-исследовательский авто и автомоторный институт (НАМИ). 25 марта в институте из подотдела создается газогенераторный отдел, в каком разворачиваются работы по применению твердого горючего для автотракторных движков, также ведется проектирование, постройка и тесты газогенераторных установок для аква транспорта (их ставили на катера, самоходные баржи) и других нужд народного хозяйства.

На замену простым установкам, работавшим на древесном угле, пришли более сложные, которые использовали в качестве начального продукта газификации древесные чурки. Их применение предъявляло более жесткие требования к конструкции газогенератора. Все же, соблазн использовать обыденную древесную породу стал предпосылкой, по которой многие конструкторы направили внимание на дровяные установки. Над ними работали:

• трест «Лесосудомашстрой» и ЦНИИМЭ (генераторы «Пионер» С. И. Декаленкова 1933-1935 гг.);

• «Газогенераторстрой» (А. А. Введенский, 1934-1935 гг.);

• НАТИ (И. С. Мезин, А. И. Пельтцер, С Л. Косов, 1935-1936 гг.);

• ГАЗ (Н. Т. Юдушкин, 1936-1939 гг.);

• ЗИС (А. И. Скерджиев, 1936-1939 гг.);

• Лесотехническая академия имени Кирова в Ленинграде (доктор Е. В. Фролов, 1935 г.).

1-ая газогенераторная установка НАТИ-1 работала на обыденных дровах. В 1932 году была сделана установка НАТИ-3, созданная для моторного катера с движком ХТЗ либо СТЗ. Тогда же появилась и 1-ая авто установка. Она была сотворена при поддержке общества Автодор. Установка называлась «Автодор-П» и была сконструирована инженером И. Мезиным при участии инженера НАТИ А. Пельцера и Друяна. «Автодор-П» представляла собой газогенераторную установку цельнометаллической конструкции с фурменной подачей воздуха по периферии топливника. Смеситель установки полностью взят с НАТИ-3. В НАТИ По типу «Автодор-П» С. Мезин спроектировал две установки: НАТИ-11 для ГАЗ-АА и НАТИ-10 для ЗИС-5. А после испытаний сначала 1936 году НАТИ-11 была передана для серийного производства заводу «Свет шахтера», выпускавшему ранее шахтерские лампы. Обретенный в этой работе опыт позволил сделать более совершенные конструкции. Какой-то из них стала установка НАТИ-Г14, сделанная под управлением С. Г. Коссова. Ее серийное создание под управлением инженера НАТИ Н. Г. Юдашкина было налажено на Горьковском автозаводе для автомобиля ГАЗ-42. Он же ранее разработал и организовал создание газовой версии мотора ГАЗ-А. В проект газогенераторной установки был внесен ряд конфигураций с учетом технологий ГАЗ-А, оборудование которого, рассчитанное на общее создание, резко отличается от оборудования завода «Комета», где эти установки выпускались ранее. В марте 1939 года XVII съезд ВКП(б) поставил перед машиностроителями задачку: «Перевести на газогенератор все машины на лесозаготовках, также значительную часть тракторного парка сельского хозяйства и авто парка». Военные операции съедали основную массу производимого в стране горючего. Исключительно в боевых действиях против Финляндии было задействовано около 100 000 автомобилей. Во время Величавой Российскей Войны газогенераторные трактора и авто стали главным видом механического транспорта в тылу, в особенности в сельском хозяйстве и на лесозаготовках. А авто ЗИС-21 и ГАЗ-42 эксплуатировались не только лишь в тылу, да и на фронтах. А именно, половина транспортных автомобилей блокадного Ленинграда, Ленинградского фронта и Краснознаменного Балтийского флота была вооружена газогенераторными установками. Для установки на обыденные грузовики были разработаны установки НАТИ-Г69 для ЗИС-5 и НАТИ-Г59 для ГАЗ-АА. К концу войны в СССР эксплуатировалось 200 000 газогенераторных автомобилей, тракторов, передвижных электрических станций, катеров, мотовозов и других установок. Можно с уверенность сказать, что в критериях нехватки нефтепродуктов газогенераторный автотранспорт занес значимый вклад в Победу нашей страны над гитлеровской Германией. После войны в 1946 – 1952 годах Уральский авто завод выпускал модернизированный УралЗИС-21А, а с 1952 года УралЗИС-352 с установкой НАМИ-Г78. С 1953 года Минский тракторный завод выпускал трелевочный трактор КТ-352Т. Это были последние серийные газогенераторы.

Трудности использования газогенераторных установок.

Наибольшей трудностью было создание долговременной и действенной камеры сгорания – выбор конструкции и материала. Были испытаны керамика, углеродистая сталь с дюралевым покрытием, кремнистый чугун, жаропрочная хромоникелевая сталь. Последняя давала лучшие результаты, но никель был дефицитен и импортировался. Выполненные же из других материалов камеры сгорания оказывались недолговечными – стремительно прогорали.

Газогенераторные установки (генератор, охладители и очистители газа) были достаточно массивными и томными. Их масса колебалась от 400 до 600 кг. В итоге газогенераторная модификация, скажем, грузовика ЗИС-5 теряла полтонны грузоподъемности.

Очень трудно компоновалась вся система на легковом автомобиле, что добивалось инженерной изощренности от конструкторов.

Как понятно, при переводе с бензина на газ мощность бензинового двигателя падает. Для компенсации таковой утраты приходится наращивать степень сжатия. Так, на ГАЗ-М1-Г она была увеличена с 4,6 до 6,4. Не считая того, его движок был оборудован впускным коллектором без обогрева отработавшими газами (ненадобного при газовом горючем) и отдельные детали подверглись неким переделкам. Невзирая на эти меры, мощность мотора достигала только 37 л. с., а наибольшая скорость – 87 км/ч. Расход древесных чурок составлял 32 кг на 100 км пути.

Невзирая на все дополнительные трудности по обслуживанию газогенераторных установок, 10-ки тыщ снаряженных ими автомобилей как в предвоенный период, так и в годы войны посодействовали значительно сберечь жидкое горючее. Но уже с середины 50-х годов энтузиазм к газогенераторным движкам резко пошел на убыль. Это было связано с разработкой больших припасов нефти в Западной Сибири.
В текущее время в критериях неизменного удорожания нефтепродуктов и природного газа, газогенераторные установки опять начинают становиться животрепещущими. Принцип газификации твердого горючего отлично реализован в пиролизных котлах «БУРЖУЙ-К», отличительной особенностью которого является экономичность, полная автономность и доступная стоимость.

При подготовке статьи были применены материалы веб-сайтов

• http://www.sibpromtrans.ru/red_book/gazgen.htm

• http://www.gazgen1.narod.ru/Gaz/Gaz2.doc

• http://www.sibpromtrans.ru/red_book/gazgen.htm

Возвратиться на главную страничку