Motore generatore di gas. Auto a legna: come funziona? Realizzazione di un generatore di gas a legna per un'abitazione privata

Auto a legna, mito o realtà? Ed è possibile realizzare un'auto del genere con le tue mani? Scopriamolo.

Guardando i cartelli delle stazioni di servizio con i prezzi della benzina, ogni tanto nasce il desiderio di cambiare l'auto con un tipo di carburante più economico.

Una delle opzioni popolari è convertire un'auto a gas. Ma anche qui non tutto fila liscio. Sullo sfondo degli eventi nel settore del gas e del petrolio, i prezzi del gas potrebbero aumentare, il che renderà inutile il lavoro.

I problemi con le risorse energetiche sono evidenti e nessuno sa ancora come andrà a finire per il consumatore finale.

Se decidi di rifarlo, dovresti scegliere metodi indipendenti e veramente efficaci. E qui le auto a gas o, in termini semplici, le “auto a legna” sono al primo posto in termini di risparmio.

Storia della creazione e dello sviluppo, esempi di automobili a legna

Nonostante il lento progresso del tema delle macchine che generano gas, la storia di tali sviluppi è molto ricca. Quindi, nel 1823, l'inventore russo Ovtsyn I.I. sviluppato un apparecchio per distillare il legno. Si basa sulla più comune “lampada termica”.

La caratteristica principale dell'installazione era l'uso dei principali prodotti della pirolisi: gas illuminante, acido acetico e catrame, nonché carbone.

Quasi quarant’anni dopo (nel 1860), Etienne Lenoir, cameriere belga con “inclinazioni” ingegneristiche, diede il suo contributo alla scienza. Fu lui ad acquisire per primo il brevetto per un motore a combustione interna funzionante a gas di illuminazione.

Ma era impegnato non solo in questi sviluppi.

Due anni dopo, l'installazione del genio appena coniato apparve su un omnibus aperto a 8 posti.

Ma nel 1878, quando il più potente motore a gas a 4 tempi di Nicholas Otto fu presentato al pubblico, lo sviluppo di Etienne Lenoir fu presto dimenticato. Allo stesso tempo, il nuovo dispositivo aveva un’efficienza maggiore: 16% per Otto contro 5% per Lenoir.

Altri due decenni dopo, nel 1883 (dal 1860), apparve un nuovo concetto di combinazione di un motore a combustione interna convenzionale e un generatore di gas.

Lo scienziato inglese E. Dawson è riuscito a combinare due dispositivi in ​​una scatola.

Il dispositivo risultante potrebbe essere installato in modo sicuro su qualsiasi apparecchiatura e utilizzato in sicurezza. Nel corso del tempo, lo sviluppo di E. Dawson divenne noto come “gas Dawson”.

Nel 1891 si distinse Evgeniy Yakovlev (tenente della marina russa). Riuscì a costruire un intero impianto per la produzione di cherosene e motori a gas. Il luogo della costruzione era San Pietroburgo.

Nel tempo l'impianto cessò di esistere a causa dell'incapacità di resistere alla concorrenza dei motori benzina e diesel.

L'anno 1900 può essere tranquillamente definito l'anno di produzione della prima automobile generatrice di gas che utilizzava carbone e legna come combustibile.

Il dispositivo fu sviluppato in Francia da Frederick Winslow Taylor e poco dopo (nel 1901) fu ottenuto il brevetto.

Successivamente sono comparsi sviluppi nuovi e più interessanti in questo settore. Così, nel 1919, Georg Imbert (un ingegnere di origine francese) sviluppò un generatore di gas di tipo inverso.

Già nel 1921 apparvero le prime auto con motori funzionanti secondo questo principio. Fu allora che sorsero le speculazioni sulla probabile concorrenza di un'auto a gas con motori diesel o benzina.

Nel tempo si distinse anche la Germania, dove durante la guerra si diffusero non solo i generatori di gas a legna, ma anche apparecchi in grado di funzionare su speciali bricchette costituite da polvere e briciole di lignite.

I primi camion con generatori di gas erano molto lenti: difficilmente riuscivano a raggiungere una velocità di 20 chilometri orari.

Nonostante ciò, nel 1938 la popolarità delle auto a gas era così grande che il numero totale di tali auto ammontava a circa novemila.

Tre anni dopo (nel 1941), il loro numero aumentò di cinquanta volte. Ad esempio, in Germania il numero di auto “a legna” è cresciuto fino a 300mila esemplari.

Anche l’Unione Sovietica cercò di tenere il passo. Qui nel 1928 ebbero luogo i primi test di automobili con generatore di gas. L'auto era alimentata da un motore Naumov e da un telaio Fiat-15.

Sei anni dopo, fu organizzata la prima grande corsa di auto con motori generatori di gas da Mosca a Leningrado e ritorno.

Alla "gara" hanno preso parte le auto ZIS-5 e GAZ-AA. Il successo dell'evento contribuì all'adozione nel 1936 di una risoluzione speciale del Consiglio dei commissari del popolo dell'URSS sullo sviluppo di trattori e macchine che generano gas.

GAZ-AA.

Il primo lotto di nuovi veicoli generatori di gas apparve sulle strade dell'URSS nel 1936.

La produzione è stata effettuata in due stabilimenti: Gorky (GAZ-42) e ZIS (Stalin Plant).

Cinque anni dopo venne lanciata la produzione di motori generatori di gas per trattori e veicoli ZIS.

Gli svantaggi delle unità di potenza includevano molteplici difetti di fabbrica, elevati tassi di usura del metallo, potenza minima e così via.

D'altra parte, i generatori di gas aiutarono molto durante la guerra e furono utilizzati attivamente nelle retrovie.

Generatore di gas a legna per un'auto: progettazione e principio di funzionamento

L'installazione del generatore di gas per autoveicoli comprende i seguenti elementi:

• detergenti grossolani;
• me stessa ;
• detergenti raffinati;
• miscelatore e ventola di accensione.

Un semplice diagramma assomiglia a questo.

Durante il movimento, l'aria viene aspirata nel generatore di gas utilizzando la spinta di un motore in funzione.

La stessa spinta aiuta a “pompare fuori” il gas infiammabile dal generatore di gas, nonché a fornirlo ai depuratori grossolani e quindi al filtro fine.

Dopo la miscelazione con l'aria nel mixer, la miscela gas-aria finita viene aspirata nei cilindri del motore.

Dopo aver lasciato il generatore di gas, il gas caldo e contaminato richiede un ulteriore trattamento (raffreddamento e pulizia).

Per fare ciò, viene fatto passare attraverso una tubazione speciale che combina un generatore di gas con un filtro fine.

In alcuni progetti, il gas passava attraverso uno speciale refrigeratore montato davanti al radiatore dell'acqua.

Molto spesso, per il raffreddamento e la pulizia veniva utilizzato un sistema combinato.

Il suo principio di funzionamento consisteva nel modificare la velocità e la direzione del flusso di gas. Allo stesso tempo, quest'ultimo è stato raffreddato e pulito.

La fase successiva è la pulizia fine, per la quale sono stati utilizzati speciali detergenti ad “anello” realizzati a forma di cilindri.

Il principio di funzionamento della maggior parte dei filtri fini si basava sul principio dell'acqua, quando la purificazione del gas veniva effettuata utilizzando l'acqua.

Nel processo di accensione del generatore di gas è stato utilizzato uno speciale ventilatore centrifugo dotato di azionamento elettrico.

Dato che il ventilatore deve pompare aria attraverso l'intero sistema di purificazione, il dispositivo è stato installato il più vicino possibile al miscelatore.

La formazione di una miscela combustibile viene effettuata in un'autobetoniera.

Il tipo più semplice di dispositivo è un raccordo a T speciale in cui si intersecano i flussi di aria e gas.

Il volume della miscela che entra nel motore viene controllato tramite la valvola a farfalla.

La qualità della miscela gas-aria è regolata da una serranda dell'aria.

Principio di funzionamento.

Il combustibile principale per un'unità di produzione di gas sono le bricchette di carbone, la torba o la legna da ardere.

Il principio di funzionamento del sistema si basa sulla combustione parziale del carbonio. Quest'ultimo, durante la combustione, può collegare uno o una coppia di atomi di ossigeno con la successiva formazione di due elementi: anidride carbonica (biossido) e monossido di carbonio (monossido).

Se il carbonio non brucia completamente, quasi il 30% dell'energia totale può essere ottenuto con la combustione completa del materiale.

Di conseguenza, il gas formatosi ha un trasferimento di calore inferiore rispetto al combustibile solido originale.

Vale la pena notare che in un generatore di gas, durante la conversione del legno o del carbone in gas, avviene una reazione esotermica tra acqua e monossido di carbonio.

Grazie a questa reazione, la temperatura del gas risultante scende e l'efficienza aumenta fino all'80%.

Se il gas non necessita di raffreddamento prima dell'uso, l'efficienza può raggiungere il 100%. Di conseguenza, si verifica la combustione del carburante in 2 fasi.

Il gas risultante ha un contenuto calorico minimo grazie alla sua miscelazione con l'azoto.

A causa del fatto che per bruciare il carburante sono necessari volumi d'aria inferiori, tale riduzione del contenuto calorico è insignificante.

Per quanto riguarda la diminuzione della potenza del motore durante il funzionamento a gas, il motivo è una diminuzione del carico della composizione del carburante causata dalla difficoltà di raffreddamento.

Auto a legna fai da te

Se lo desideri, puoi realizzare un'auto a legna con le tue mani.

In una versione semplificata, l'algoritmo si presenta così:

1. È dotata di una tramoggia di carico.

Come base è possibile utilizzare una normale bombola del gas con una capacità di circa 40-50 litri. Grazie a questa capacità è possibile inserire nel cilindro grandi volumi di carbone.

Possono essere utilizzati anche altri materiali.

Assicurarsi che lo spessore della parete sia di almeno tre millimetri.

Una volta scelto il cilindro adatto, ritagliare il fondo e tagliare un collo per il caricamento del carburante. Il foro per il coperchio dovrebbe essere largo per semplificare il processo di caricamento del carburante.

2. Viene realizzata una griglia che sopporta il carico maggiore.

3. Viene creato un coperchio speciale per la tramoggia.

Attraverso di esso verrà caricato il carburante (carbone). Se lo si desidera, il coperchio può essere in alluminio, ma teoricamente è possibile utilizzare qualsiasi altro tipo di metallo.

Durante il processo di installazione, prestare attenzione alla scelta del cavo: deve essere amianto con impregnazione obbligatoria con grafite.

Ciò è necessario per proteggere il cavo da bruciature e danni accidentali in caso di chiusura o apertura.

È possibile ottenere un cavo di alta qualità al mercato o in un locale caldaia. Il diametro ottimale di un cavo adatto è di 13 e 8 millimetri.

4. Viene realizzata una tubiera.

Il compito di questo dispositivo è di assumere il carico di temperatura principale. Durante il processo di installazione, tutto viene fatto in modo da facilitare la sostituzione.

5. Viene prodotto un filtro a ciclone.

L'uso di carbone o lignite, torba, paglia o altre sostanze per viaggiare in auto ha una caratteristica: la presenza di polvere.

Se non si realizza un elemento filtrante di alta qualità, la polvere può penetrare nel carburatore, nei pistoni, nelle candele e in altri componenti (incluso l'interno).

Puoi trovare subito una soluzione già pronta.

6. Realizzare un radiatore (più fresco).

Qualsiasi materiale può essere utilizzato qui. Come opzione è possibile utilizzare un radiatore di riscaldamento standard in alluminio.

Puoi costruire un dispositivo con tubi dell'acqua. Si prega di notare che la sezione trasversale del radiatore, di regola, è leggermente maggiore della sezione trasversale dei tubi ad esso collegati.

Ma alcuni continuano a seguire la strada più semplice.

7. Realizzazione di un filtro fine.

All'epoca dei primi generatori di gas, i filtri fini erano di dimensioni enormi e occupavano una parte significativa dell'auto. Tuttavia, l’efficacia è stata minima.

Oggi disponiamo di materiali moderni, grazie ai quali possiamo realizzare un filtro compatto e di alta qualità a un costo minimo.

In questo caso, la durata sarà di 10-20 mila chilometri.

Qui, di norma, dovrai sbarazzarti del cofano del bagagliaio per installare un nuovo dispositivo.

Alcuni Kulibin appendono il dispositivo dietro il bagagliaio. Questo è ovviamente più pratico, ma non sembra molto esteticamente gradevole.

9. Collegamento del generatore di gas al motore.

I tubi di commutazione attraverso i quali viene fornito il gas vengono forniti al motore.

Allo stesso tempo, i principali elementi strutturali devono rimanere intatti.

L'ultima fase è la registrazione presso la polizia stradale

La cosa più importante è immatricolare un'auto con un motore generatore di gas presso la polizia stradale.

Qui vale la pena contattare in anticipo l'ispettorato e chiarire il pacchetto di documenti richiesti per la registrazione.

Sfortunatamente, nei paesi della CSI, legalizzare le auto convertite in legna da ardere è un compito molto difficile. Il motivo è la mancanza di standard GOST.

Esistono standard simili all'estero, quindi il processo di registrazione richiede un tempo minimo.

Chiunque sia riuscito a registrarsi presso la polizia stradale senza problemi, condividi la tua esperienza nei commenti.

Se qualcuno ha una moto con sidecar, puoi provare a implementare questa opzione.

Risultati

Tieni presente che il processo di ristrutturazione della tua auto richiede molto lavoro ed è associato a determinati costi.

Se fai tutto correttamente, puoi ottenere un'auto economica e affidabile che farà risparmiare denaro nel tuo portafoglio e farà perfettamente il suo lavoro.

L'unica cosa che vale la pena fare è riflettere in anticipo su tutte le sfumature del lavoro, chiarire le specifiche della registrazione presso la polizia stradale e acquisire le conoscenze e le attrezzature necessarie.

Non solo le locomotive a vapore funzionavano con il legno, ma anche le automobili funzionavano con il legno. Inoltre, sono abbastanza “moderni” con un motore a combustione interna.
Naturalmente, come combustibile non veniva utilizzato il legno in sé, ma il suo derivato: il gas combustibile.
Il gas veniva ottenuto attraverso il processo di combustione incompleta del legno in un apparecchio chiamato generatore di gas.

Chimicamente il processo per ottenere il gas desiderato può essere descritto come segue:
Quando il carburante è completamente bruciato, il carbonio si combina con l'ossigeno per formare anidride carbonica: C + O 2 = CO 2
L'anidride carbonica purtroppo non è infiammabile :(
Ma quando avviene una combustione incompleta, si ottiene monossido di carbonio (monossido di carbonio): C + O = CO
Il monossido di carbonio è infiammabile, la temperatura alla quale inizia a bruciare è di 700°: 2CO + O 2 = 2CO 2
Questi processi avvengono nella “zona di combustione” del generatore di gas.

Il monossido di carbonio può essere ottenuto anche facendo passare l'anidride carbonica attraverso uno strato di combustibile caldo (legna): C + CO 2 = 2CO
Nell'aria, così come nel carburante, è presente umidità che si combina con il monossido di carbonio per formare idrogeno: CO + H 2 O = CO 2 + H 2
Questa reazione avviene nella "zona di riduzione" del gassificatore.

Entrambe le zone – combustione e riduzione – portano il nome comune “zona attiva di gassificazione”.

Come combustibile per i generatori di gas sono adatti non solo il legno, ma anche il carbone, la torba, la lignite e il carbon fossile. Tuttavia, la legna da ardere viene spesso utilizzata come mezzo più conveniente.

La composizione approssimativa del gas ottenuto in un generatore di gas lavorando su pezzi di legno con un'umidità del 20% è approssimativamente la seguente (in % del volume):
- idrogeno H 2 16,1%;
- anidride carbonica CO 2 9,2%;
- monossido di carbonio CO 20,9%;
- metano CH4 2,3%;
- idrocarburi insaturi СnHm (senza resine) 0,2%;
- ossigeno O 2 1,6%;
- azoto N2 49,7%
Così, gas del generatoreè costituito da componenti infiammabili (CO, H 2, CH 4, CnHm) e zavorra (CO 2, O 2, N 2, H 2 O)

I componenti combustibili, dopo la pulizia e il raffreddamento, funzionano (bruciano) abbastanza normalmente nel motore a combustione interna di un'auto normale.

Le automobili con generatori di gas si diffusero negli anni '30 del XX secolo, quando l'approvvigionamento di benzina era difficile, soprattutto nelle zone lontane dalle raffinerie di petrolio.
La prima macchina generatrice di gas di serie nel nostro paese fu la ZIS-13, ma i veri generatori di gas prodotti in serie furono GAZ-42, ZIS-21 e UralZIS-352.

GAZ-42

ZIS-21

Tipi di generatori di gas

Per diversi tipi di carburante, sono stati sviluppati generatori di gas dei tipi corrispondenti:
— generatori di gas per processo di gassificazione diretta;
— generatori di gas per il processo di gassificazione inversa (inversa, o “invertita”);
— generatori di gas per il processo di gassificazione trasversale (orizzontale).

Generatori di gas per processo di gassificazione diretta

Il vantaggio principale dei generatori di gas a processo diretto era la capacità di gassificare combustibili solidi non bituminosi e multi-ceneri: semi-coke e antracite.

Nei generatori di gas a processo diretto, l'aria veniva solitamente fornita attraverso una griglia dal basso e il gas veniva prelevato dall'alto. Direttamente sopra la griglia c'era la zona di combustione. A causa del calore rilasciato durante la combustione, la temperatura nella zona raggiunse i 1300 - 1700 C.

Sopra la zona di combustione, che occupava solo 30-50 mm di altezza dello strato di combustibile, si trovava una zona di recupero. Poiché le reazioni di riduzione procedono con l'assorbimento di calore, la temperatura nella zona di riduzione è scesa a 700 - 900 C.

Sopra la zona attiva c'era una zona di distillazione a secco e una zona di essiccazione del combustibile. Queste zone venivano riscaldate dal calore generato nel nucleo, nonché dal calore dei gas in transito se il tubo di campionamento del gas era situato nella parte superiore del generatore. Tipicamente, il tubo di campionamento del gas era posizionato ad un'altezza che consentiva di rimuovere il gas direttamente all'uscita dal nocciolo. La temperatura nella zona di distillazione secca era di 150 – 450 C, e nella zona di essiccazione 100 – 150 C.

Nei generatori di gas a processo diretto, l'umidità del carburante non è entrata nella zona di combustione, quindi l'acqua è stata fornita appositamente a questa zona mediante evaporazione preliminare e miscelazione con l'aria che entra nel generatore di gas. Il vapore acqueo, reagendo con il carbonio combustibile, ha arricchito il gas del generatore con l'idrogeno risultante, aumentando la potenza del motore.

Generatori di gas per processo di gassificazione inversa (invertita)..

I generatori di gas a processo inverso sono stati progettati per la gassificazione di combustibili solidi di tipo bituminoso (resinoso) - cunei di legno e carbone.

Nei generatori di questo tipo, l'aria veniva fornita nella parte centrale della loro altezza, nella quale avveniva il processo di combustione. I gas risultanti sono stati raccolti sotto la fornitura d'aria. La zona attiva occupava parte del generatore di gas dal punto di alimentazione dell'aria alla griglia, sotto la quale era presente un cassetto cenere con un tubo per il prelievo del gas.

Le zone di distillazione ed essiccazione a secco erano situate sopra la zona attiva, quindi l'umidità del carburante e il catrame non potevano lasciare il generatore di gas bypassando la zona attiva. Passando attraverso una zona ad alta temperatura, i prodotti di distillazione secca sono stati sottoposti a decomposizione, a seguito della quale la quantità di catrame nel gas in uscita dal generatore era insignificante. Di norma, nei generatori di gas con processo di gassificazione inversa, il gas caldo del generatore veniva utilizzato per riscaldare il carburante nel bunker. Grazie a ciò è stata migliorata la sedimentazione del carburante, poiché è stato eliminato l'attaccamento di grumi rivestiti di resina alle pareti del bunker e quindi è stata aumentata la stabilità del generatore.

Generatori di gas per il processo di gassificazione trasversale (orizzontale).

Nei generatori di gas a processo trasversale, l'aria ad alta velocità di scoppio veniva fornita attraverso una tubiera situata lateralmente nella parte inferiore. Il gas è stato campionato attraverso una griglia di campionamento del gas situata di fronte alla tubiera, sul lato del tubo di campionamento del gas. La zona attiva era concentrata in un piccolo spazio tra l'estremità dello stampo e la griglia di campionamento del gas. Sopra c'era una zona di distillazione a secco e sopra c'era una zona di essiccazione del carburante.

Una caratteristica distintiva di questo tipo di generatore di gas era la localizzazione della fonte di combustione in un piccolo volume e la conduzione del processo di gassificazione ad alte temperature. Ciò ha fornito al generatore di gas del processo trasversale una buona adattabilità al cambiamento delle modalità e ha ridotto i tempi di avvio.

Questo generatore di gas, come il generatore di gas a processo diretto, non era adatto alla gassificazione di combustibili ad alto contenuto di catrame. Questi impianti venivano utilizzati per carbone, bricchette di carbone e coke di torba.

I più diffusi sono i generatori di gas. impianti con processo di gassificazione inversa che lavorava sui cunei di legno.
Un esempio di tale generatore di gas è un generatore di gas installato su GAZ-42

Il generatore di gas GAZ-42 era costituito da un corpo cilindrico 1 in lamiera d'acciaio da 2 mm, un portello di carico 2 e una tramoggia interna 3, nella parte inferiore della quale si trova una camera di gassificazione in acciaio fuso massiccio 8 con alimentazione d'aria periferica ( attraverso tubiere) è stato saldato.
La parte inferiore del generatore di gas fungeva da cassetto cenere, che veniva periodicamente pulito attraverso lo sportello del cassetto cenere 7.

L'aria, sotto l'influenza del vuoto creato dal motore, ha aperto la valvola di ritegno 5 e attraverso la scatola valvole 4, il rivestimento 6, la cinghia dell'aria e le tubiere sono entrati nella camera di gassificazione 8. Il gas risultante fuoriusciva da sotto il bordo della camera 8, si sollevava, passava attraverso lo spazio anulare tra l'alloggiamento ed una tramoggia interna e veniva aspirato attraverso il tubo di prelievo del gas 10 posto nella parte superiore del generatore di gas.

Il campionamento uniforme del gas su tutta la superficie circonferenziale del generatore di gas è stato assicurato da un riflettore 9 saldato alla parete interna dell'alloggiamento 1 dal lato del tubo di campionamento del gas 10.
Per una decomposizione più completa delle resine, soprattutto a bassi carichi del generatore di gas, è stato previsto un restringimento nella camera di gassificazione: un collo. Oltre a ridurre il catrame nel gas, l'uso di un collo ha portato contemporaneamente all'esaurimento del gas nei componenti infiammabili della distillazione a secco.

La quantità di potenza ricevuta è stata influenzata dalla coerenza di parametri di progettazione del generatore di gas come il diametro della camera di gassificazione lungo il nastro della tubiera, l'area di flusso delle tubiere, il diametro del collo e l'altezza del nucleo.

I generatori di gas a processo inverso venivano utilizzati anche per la gassificazione del carbone. A causa della grande quantità di carbonio nel carbone, il processo è avvenuto a temperature elevate, che hanno avuto un effetto distruttivo sulle parti della camera di gassificazione.
Per aumentare la durata delle camere dei generatori di gas funzionanti a carbone, è stata utilizzata una fornitura d'aria centrale, che ha ridotto l'effetto dell'alta temperatura sulle pareti della camera di gassificazione.

Il principio di funzionamento di un generatore di gas per automobili

Per far funzionare correttamente un'auto a legna, un generatore di gas non è sufficiente. Il gas risultante deve essere ripulito dalle impurità dannose per il motore: catrame e fuliggine. Pertanto, è stato inventato un sistema di filtraggio che comprendeva tre fasi aggiuntive: un filtro grossolano - un ciclone; radiatore - dispositivo di raffreddamento; filtro fine.

Come il più semplice filtro grossolanoè stato utilizzato un ciclone.

Una volta entrato nel gas contaminato, si muove in cerchio ad alta velocità, grazie alla forza centrifuga le particelle di cenere di grandi e medie dimensioni vengono lanciate sulle pareti e rimosse attraverso un foro nel cono.

Ad esempio, un ciclone industriale utilizzato su NATI-G-78

Il gas entra nel depuratore attraverso il tubo 1, posto tangenzialmente al corpo del ciclone. Di conseguenza, il gas ricevette un movimento rotatorio e le particelle più pesanti in esso contenute furono respinte dalla forza centrifuga verso le pareti dell'alloggiamento 3.

Dopo aver colpito le pareti, le particelle sono cadute nel raccoglitore di polveri 6.

Il riflettore 4 ha impedito alle particelle di ritornare nel flusso di gas.

Il gas purificato è uscito dal ciclone attraverso il tubo di campionamento del gas 2.

Il sedimento è stato rimosso attraverso il portello 5.

All'uscita del generatore di gas, il gas aveva una temperatura elevata.
Per migliorare il riempimento delle bombole con una “carica” di carburante, il gas doveva essere raffreddato. Per fare ciò, il gas veniva fatto passare attraverso una lunga tubazione che collegava il generatore di gas con un filtro fine, o attraverso un dispositivo di raffreddamento del tipo a radiatore, installato davanti al radiatore dell'acqua dell'auto.

Dispositivo di raffreddamento del tipo a radiatore L'unità di generazione del gas UralZIS-2G aveva 16 tubi disposti verticalmente in una fila.

I tappi nel serbatoio inferiore servivano a scaricare l'acqua durante il lavaggio del frigorifero.

La condensa defluiva attraverso i fori dei tappi.

Due staffe saldate al serbatoio inferiore servivano a fissare il frigorifero alla traversa del telaio dell'auto.

Molto spesso utilizzato negli impianti di generatori di gas per automobili sistema combinato di purificazione e raffreddamento dei gas inerziali in pulitori grossolani – raffreddatori. La deposizione di particelle di grandi e medie dimensioni in tali depuratori è stata effettuata modificando la direzione e la velocità del movimento del gas. Allo stesso tempo, il gas veniva raffreddato a causa del trasferimento di calore alle pareti del purificatore.

Filtro fine
Per la purificazione del gas fine, venivano spesso utilizzati purificatori con anelli.

I pulitori di questo tipo erano un serbatoio cilindrico, il cui corpo 3 era diviso in tre parti da due reti metalliche orizzontali 5, sulle quali giacevano in uno strato uniforme anelli 4 in lamiera d'acciaio.

Il processo di raffreddamento del gas, iniziato nei depuratori grossolani - raffreddatori, è continuato nel filtro fine. L'umidità si è condensata sulla superficie degli anelli e ha contribuito alla deposizione di piccole particelle sugli anelli.

Il gas entrava nel depuratore attraverso il tubo inferiore 6 e, dopo aver attraversato due strati di anelli, veniva aspirato attraverso il tubo prelievo gas 1 collegato al miscelatore del motore.
Per caricare, scaricare e lavare gli anelli venivano utilizzati i portelli sulla superficie laterale dello scafo.

Sono stati utilizzati progetti in cui l'acqua o l'olio venivano utilizzati come materiale filtrante. Il principio di funzionamento dei pulitori ad acqua (gorgogliatori) era che il gas sotto forma di piccole bolle passava attraverso uno strato d'acqua e quindi eliminava piccole particelle.

Ventola di accensione

Nelle installazioni automobilistiche, il generatore di gas viene acceso da un ventilatore centrifugo azionato elettricamente. Durante il funzionamento, la ventola di accensione ha soffiato il gas dal generatore di gas attraverso l'intero sistema di pulizia e raffreddamento, quindi hanno cercato di posizionare la ventola più vicino al miscelatore del motore per riempire l'intero gasdotto con gas infiammabile durante il processo di accensione.

La ventola di accensione del gruppo elettrogeno a gas era costituita da un involucro 1 e 2, in cui ruotava una girante 3 collegata all'albero del motore elettrico, l'involucro, stampato in lamiera d'acciaio, era fissato con una delle sue metà alla flangia del motore elettrico. All'estremità dell'altra metà era collegato un tubo di ingresso del gas 4.

In un miscelatore è avvenuta la formazione di una miscela infiammabile composta dal gas del generatore e dall'aria.

Il miscelatore a due getti più semplice era un raccordo a T con flussi di gas e aria che si intersecavano.
La quantità di miscela aspirata nel motore veniva regolata dalla valvola a farfalla 1 e la qualità della miscela dallo smorzatore d'aria 2, che modificava la quantità di aria che entrava nel miscelatore.

I miscelatori di espulsione b) ec) differivano nel principio di fornitura di aria e gas. Nel primo caso, il gas veniva alimentato al corpo del miscelatore 3 attraverso l'ugello 4, e l'aria veniva aspirata attraverso l'intercapedine anulare attorno all'ugello. Nel secondo caso, l'aria veniva fornita al centro del mixer e il gas veniva fornito alla periferia.

La serranda dell'aria era solitamente collegata ad una leva montata sul piantone dello sterzo dell'auto e veniva regolata manualmente dal conducente. Il conducente controllava l'acceleratore utilizzando un pedale.

Produzione di un generatore di gas per un'auto

1. Il modo più semplice per convertire un'auto con un motore a carburatore.

2. Maggiore è la potenza e la cilindrata del motore, maggiore dovrebbe essere la prestazione del generatore di gas. Di conseguenza, aumenterà di dimensioni. Per adattare l'installazione al bagagliaio di un'autovettura, sarà necessario ritagliare parte del fondo. Se non vuoi toccare il corpo, pianifica immediatamente l'installazione di un generatore a legna con filtri e un dispositivo di raffreddamento sul rimorchio.

3. Per realizzare una camera di gassificazione dove la temperatura supera i 1000 °C, utilizzare acciaio spesso a basso tenore di carbonio (4-5 mm).

4. Per ridurre il contenuto di resina nella miscela di gas, realizzare una camera con collo, come mostrato nel disegno.

Punto importante. Non è necessario aumentare il diametro della camera di gassificazione (nel disegno è 340 mm) per ottenere una maggiore produttività. L'aumento sarà trascurabile e la qualità della lavorazione del legno peggiorerà. Ma non è necessario mantenere un'altezza di 183 cm, a meno che non si posizioni l'unità su un rimorchio o sul telaio di un camion. Il serbatoio del carburante e il cassetto della cenere possono essere accorciati.

Per assemblare l'interno di un generatore di gas per auto (bunker), sarà sufficiente una vecchia bombola di propano, un ricevitore di un camion KamAZ o un tubo a pareti spesse. Considerando che il diametro del vaso in acciaio è di 300 mm, le restanti dimensioni dovranno essere proporzionalmente ridotte. L'eccezione è la camera di gassificazione, il suo diametro minimo è 140 mm. L'involucro e il coperchio del generatore utilizzeranno metallo di 1,5 mm di spessore. Quest'ultimo è sigillato con cordone di grafite-amianto.

Le unità correlate - filtri e raffreddatori - sono realizzate in questo modo:

Saldare un ciclone da un estintore usato o un pezzo di tubo con un diametro di 10 cm, come mostrato nel disegno. Collegare il tubo di ingresso lateralmente, il tubo di uscita in alto.

È meglio realizzare un dispositivo di raffreddamento del gas di potenza con tubi di acciaio sotto forma di bobina. Ci sono altre opzioni: utilizzare vecchi convettori, radiatori e radiatori.

Crea un filtro fine da qualsiasi contenitore cilindrico (ad esempio un barile) riempito con fibra di basalto.

Disegno del ciclone

Per accendere e avviare il motore a gas, sarà necessaria una ventola a forma di chiocciola installata nel vano motore (per il test andrà bene anche un aspirapolvere domestico). Il requisito è semplice: le parti a contatto con la miscela di gas devono essere metalliche. Il tubo del carburante che porta al carburatore si trova sotto il fondo dell'auto ed è realizzato in tubo d'acciaio.

Per riferimento. Se usi carbone invece di legna da ardere, ci saranno molte meno impurità all'uscita del generatore di gas, il che è positivo per il motore. Tale combustibile viene bruciato dal legno utilizzando una tecnologia semplice: in una botte o fossa chiusa.

Collegamento al motore a combustione interna

Poiché il potere calorifico del carburante generato dalla legna da ardere è molto inferiore a quello della benzina, il rapporto aria/carburante deve essere modificato per il normale funzionamento del motore. Per fare questo, dovrai realizzare un mixer e posizionarlo sul tratto di aspirazione. Il tipo più semplice di miscelatore è una serranda d'aria controllata da un tiraggio proveniente dall'abitacolo.

Avviare un motore freddo è piuttosto difficile. Pertanto, non dovresti abbandonare completamente la benzina, ma fornirla solo durante l'avvio, quindi passare al carburante prodotto dal gas. Per implementare il passaggio a diversi tipi di carburante, realizzare un mixer secondo lo schema proposto nel libro di I. S. Mezin “Generatori di gas di trasporto”:

Ora sulle caratteristiche di avviamento e funzionamento di un motore a combustione interna che utilizza legno e carbone:
- la dimensione dei cunei caricati nel bunker non deve superare i 6 cm;
- non è possibile utilizzare legna grezza, poiché tutto il calore generato verrà utilizzato per far evaporare l'acqua e il processo di pirolisi sarà estremamente lento;
- l'accensione avviene tramite apposito foro dotato di valvola di ritegno con ventilatore acceso entro e non oltre 20 minuti prima del viaggio;
- la potenza del motore è ridotta di circa il 50% rispetto alla guida a benzina;
- dal paragrafo precedente ne consegue che anche la durata del motore con carburante fatto in casa è ridotta.

È interessante notare che dopo un parcheggio a breve termine, l'auto si avvia facilmente dal motore a gas, senza passare alla benzina. Dopo un lungo periodo di inattività, saranno necessari 5-10 minuti per riaccendere l'unità.

Come epilogo.

I generatori di gas a legna fai-da-te possono essere installati non solo sulle auto, ma anche utilizzati per le esigenze domestiche. Questi includono caldaie per il riscaldamento e generatori elettrici domestici alimentati da motori diesel o benzina.
Naturalmente, tali dispositivi hanno diritto alla vita solo se esiste una quantità sufficiente di combustibile a buon mercato (legno).

A proposito, ci sono esempi moderni di unità di generazione di gas.
Generatori elettrici:

Generatori di gas per autoveicoli:
Toyota Camry 2.0 GLI con gas di legna
Un'auto piccola, economica e molto energica. Grazie al basso consumo di carburante, un rifornimento consente di percorrere circa 500 km. Il rimorchio non influisce molto sulla manovrabilità dell'auto. Velocità massima 95 km/h (in 4a marcia) Consumo carburante: 20 kg/100 km. Autonomia: 500 km (su torba) Potenza a benzina 96 kW. Cambio manuale a 5 marce Manutenzione: pulizia filtro ogni 2000 km

Chevrolet El Camino, 1987
Motore: 350 CV, 5,7 litri, cambio automatico
Combustibile: legna
Consumo: circa 40 kg/100 km.
Autonomia: 200 km con un carico. Puoi prendere carburante per un'autonomia di 700 chilometri
Velocità massima: oltre 120 km/h Peso del veicolo: ~ 2.300 kg
Il generatore di gas è stato prodotto nel 2007. Controllo elettronico del motore: Motec M800. Controllo elettronico alimentazione miscela, controllo gas di scarico, sonda lambda. Può funzionare sia a benzina che a gas. Accensione automatica del generatore di gas. Conforme a EURO-4.

In conclusione, guarda il video di una UAZ su legno, realizzato da un artigiano bielorusso:

Sono stati utilizzati materiali provenienti dai siti: ZaRulem, auto.onliner.by (copia locale), nonché informazioni da libri, il cui elenco è presentato di seguito.

Le persone hanno inventato l’elettricità, hanno imparato a utilizzare l’energia solare ed eolica ed hanno estratto vari minerali, come petrolio e gas. Tuttavia, la maggior parte di loro continua ancora a bruciare legna nelle fornaci. La segatura e altri rifiuti dell'industria della lavorazione del legno possono essere utilizzati se costruisci un'auto che genera gas utilizzando il legno con le tue mani. Molti artigiani oggi utilizzano con successo tali dispositivi.

Mostra tutto

Come funziona l'auto

Una caratteristica speciale di un generatore di gas per un'auto a legna è l'unità in cui viene prodotta la miscela di gas. Quindi entra nel motore a combustione interna, dove viene bruciato. Come risultato di questi processi, l'auto si muove. Quando si utilizza un dispositivo del genere, è necessario tenerne conto occupa molto spazio e richiede l'uso di attrezzature aggiuntive- filtro, tubo e radiatore.

Un generatore di gas è un dispositivo che trasforma la legna in gas. Tutti sanno che il gas è una fonte di energia alternativa per le automobili. Ciò è confermato dal gran numero di stazioni di rifornimento di gas. Tuttavia, ottenere il carburante da soli non è solo possibile, ma anche abbastanza realistico. La progettazione di bordo è in grado di generare tutte le risorse necessarie al veicolo. Tuttavia, c’è un avvertimento: il combustibile caldo è meno efficiente, soprattutto se contiene impurità. Pertanto, la prima cosa da fare è raffreddarlo e poi pulirlo.

Dopo aver lasciato l'unità, il gas si sposta attraverso i tubi fino al filtro e quindi al radiatore. Durante il movimento viene pulito da polvere e acidi. Inoltre, la sua temperatura diminuisce. Mentre attraversano i labirinti, le impurità si depositano sulle pareti sotto forma di particelle liquide o solide. Attraverso un apposito raccordo a T, il gas viene combinato con l'ossigeno e inviato al motore. Quindi la miscela non solo raggiunge la condizione richiesta, ma finisce anche nel motore. Successivamente, il gas entra nella camera di combustione e mette in movimento l'auto.

Le sospensioni, gli interni, il motore e la frizione dell'auto rimangono al loro posto. L'unico problema è dove posizionare il generatore di gas e come instradare le tubazioni per far sembrare la macchina una locomotiva a vapore. Tutti questi problemi dovrebbero essere studiati in dettaglio prima di iniziare il lavoro.



L'essenza del generatore di gas

È del tutto possibile realizzare un'auto usando il legno con le tue mani. La produzione di un generatore di gas è un compito fattibile, così come la sua installazione. Per cominciare, è importante comprendere le caratteristiche dell'unità e l'essenza del processo. Il design stesso è presentato sotto forma di un cilindro ristretto nella parte inferiore. Possiamo chiamarlo figuratamente bunker, un deposito per legna da ardere in cui è presente una parte cilindrica. La combustione avviene nella metà stretta.

I pezzi stessi cadono sotto l'influenza del proprio peso. Ciò garantisce una fornitura ininterrotta di carburante alla fonte di combustione. La cenere si deposita in un apposito contenitore, che periodicamente necessita di pulizia. La legna da ardere viene caricata nel portello dall'alto.

Piccoli pezzi vengono posizionati saldamente dalla griglia al coperchio. Quest'ultimo è sigillato ermeticamente per ridurre al minimo le perdite. Il dispositivo si accende e dopo un po 'l'auto può mettersi in strada.

La struttura non deve essere confusa con un fuoco aperto. L'ossigeno necessario per la combustione viene fornito in porzioni attraverso un tubo speciale. Sul lato opposto è presente il foro per l'uscita del gas. Quando l'aria viene fornita in lotti, non si verifica una combustione attiva. I pezzi grezzi di legno subiscono la pirolisi: bruciano a fuoco basso, rilasciando attivamente una miscela infiammabile.

Macchina a legna - prodotta a Donetsk

Lo scopo principale di un generatore di gas è produrre un gas infiammabile chiamato monossido di carbonio. È questa sostanza che brucerà nel motore a combustione interna. Questa procedura può essere posizionata come combustione completa e parziale, durante la quale si forma monossido di carbonio. Inoltre viene rilasciata anche anidride carbonica. La legna da ardere, quando brucia a contatto con l'umidità, forma una miscela composta da:

• metano;
• idrocarburi insaturi;
• monossido di carbonio;
• idrogeno.




Inoltre, durante il processo di combustione vengono rilasciati numerosi componenti non combustibili. Questi includono:

• ossigeno;
• acqua;
• diossido di carbonio;
• azoto.



Tipi di strutture

Esistono tre tipi di generatori di gas per automobili. Se l'ossigeno viene fornito dal basso e il gas viene prelevato dall'alto, si tratta di un prodotto a flusso diretto. Con questo posizionamento dei tubi, la miscela di gas viene rilasciata durante la combustione sul fondo del cono. Quando i gas si muovono attraverso il carbone e il legno, vengono rilasciati aria e calore. Dopo che i pezzi hanno fatto passare attraverso se stessi la miscela di gas caldo, vengono essiccati e preparati per la pirolisi.

Se all'inizio della parte stretta del bunker viene fornito ossigeno per favorire la combustione e la miscela di gas viene prelevata dal basso, questo tipo di dispositivo viene chiamato inverso o invertito. L'albero viene acceso all'interno, sopra la zona della griglia. Sotto la griglia si trovano i tubi per la rimozione del gas. Questo principio di funzionamento è simile a quello di una pipa per fumare.

Esiste anche un'opzione alternativa: la camera di combustione del generatore di gas di ritorno è limitata da una speciale parete inclinata. Di fronte al tubo di alimentazione dell'ossigeno, sul lato posteriore della parete divisoria, è presente una nicchia dalla quale viene prelevato il gas infiammabile. I tubi di alimentazione dell'ossigeno e di uscita del gas si trovano allo stesso livello. La linea di alimentazione del tubo attraversa trasversalmente il bunker, motivo per cui tale struttura è chiamata orizzontale.

3) Generatore di gas a legna fai da te n.3

I generatori di gas a flusso diretto e orizzontali hanno funzionato bene quando si utilizza torba, carbone o coke. Il tipo di attrezzatura rovesciata è ampiamente utilizzato per cavalcare blocchi di legno secco.



Caratteristiche del dispositivo

Una caratteristica di tutti i gassificatori è il movimento dell'anidride carbonica (anidride carbonica) attraverso il carbone in decomposizione. In questo caso la miscela di gas rilascia aria in eccesso e viene convertita in monossido di carbonio. È consigliabile posizionare un filtro a ciclone tra lo scambiatore di calore e la camera di combustione. Ciò è necessario per garantire che la miscela di gas sia libera da ogni tipo di impurità meccanica. Un tale dispositivo può intrappolare circa il 90% della polvere fuggitiva.

Il radiatore gioca un ruolo essenziale. Quando il gas si raffredda, diventa più concentrato e diminuisce di volume. Ciò aiuta a fornire più carburante al motore a combustione interna. La potenza del motore durante il funzionamento dipende direttamente dalla temperatura della miscela gassosa. Ciò è dovuto al fatto che il gas è resistente alla detonazione, quindi deve essere raffreddato per migliorare la compressione.

Un elemento filtrante fine composto da due contenitori è considerato compatto. All'interno dei contenitori vengono riposte lana minerale e scorie in granuli. Puliranno bene il gas. È imperativo installare i rubinetti sul fondo del filtro e dello scambiatore di calore. Ciò è necessario per drenare la condensa. Dopo la pulizia e il raffreddamento della miscela di gas, cade la rugiada. Ogni 200 km di guida nel contenitore vengono raccolti circa 3 litri di liquido.

Le saldature e i giunti devono essere sigillati, perché in caso di perdita con aggiunta costante di legna da ardere, la velocità e le prestazioni del motore dell'auto rimarranno al livello minimo. L'unità assemblata deve essere ben fissata in modo che non collassi a causa delle vibrazioni durante il movimento.

generatore di gas fai-da-te per un'auto

Un motore generatore di gas a legna per un'auto può essere disponibile in varie forme e dimensioni. Non ci sono requisiti specifici per questi indicatori. Bisogna però tenere presente che il dispositivo deve essere realizzato in metallo con uno spessore di almeno 3 mm. Dove installare esattamente la struttura, ogni appassionato di auto decide in modo indipendente.

Quando si sceglie una posizione, è importante considerare non solo le dimensioni dell'intera unità, scambiatore di calore e filtri, ma anche la lunghezza dei tubi. È importante che il carico di carburante venga caricato dall'alto attraverso il coperchio. Mentre il motore è in funzione, il rifornimento viene effettuato con un leggero rilascio di gas. Se il motore a combustione interna viene spento e la massa nel dispositivo continua a bruciare, il caricamento di un nuovo lotto è accompagnato dalla comparsa di un'abbondante nuvola.

Tale dispositivo può essere posizionato solo all'esterno dell'auto e sempre nella parte posteriore. Questo è perché l'accesso alla struttura deve essere libero. Quanto più lunghe sono le distanze previste senza rifornimento, tanto maggiori saranno le dimensioni del prodotto. Gli elementi costitutivi dell'apparecchiatura devono essere realizzati rispettando le dimensioni della tramoggia.




Il generatore di gas su un camion può essere posizionato tra la cabina e la fiancata lato conducente. I tubi, lo scambiatore di calore e l'elemento filtrante possono essere posizionati dietro la cabina. Il filtro fine deve essere posizionato sul lato opposto della cabina (dietro la portiera del passeggero). Per una comoda rimozione della condensa, sotto l'elemento filtrante fine si trovano tubi e rubinetti di drenaggio.

Su un'autovettura si consiglia di installare il dispositivo su una parte aperta. Per fare ciò, puoi modificare il bagagliaio, saldare il rimorchio, ecc. Tutto dipende dalle preferenze di gusto e dalle fantasie del proprietario. Si sconsiglia di installare l'apparecchiatura nel bagagliaio sotto il coperchio, poiché durante il suo funzionamento entreranno fumo e polvere di carbone all'interno del veicolo.

Generatore di gas - unità, che produce gas infiammabile. Dopo aver fatto passare quest'ultimo attraverso filtri di pulizia ed un radiatore di raffreddamento, si ottiene una miscela di gas pulita e fredda. Il monossido di carbonio può sostituire il classico carburante, garantendo un funzionamento regolare del motore. I motori a combustione interna a benzina funzionano con un dispositivo generatore di gas senza perdite significative di prestazioni.

Realizzazione fai-da-te

La produzione di qualsiasi dispositivo inizia con la produzione di un disegno. Dopo aver studiato le informazioni dettagliate, una persona ha un'idea del design esterno dell'unità. Quindi non resta che dare vita alla tua idea.

Per rendere il dispositivo esteticamente gradevole, è necessario scegliere le parti giuste . Per realizzarlo avrai bisogno di:

Per prima cosa devi fare 5-6 fori nella parte superiore del tubo. Diventerà la parte superiore della struttura. Un tubo di alimentazione dell'ossigeno deve essere saldato a uno dei fori risultanti. Il gas fuoriuscirà attraverso il resto. Nella parte inferiore è necessario saldare un fondo forato in acciaio inox. Otterrete una parte di griglia su cui verranno posizionati i carboni. La polvere uscirà dai fori.

Un cono metallico viene saldato dall'interno del vetro risultante per fornire carbone. Quindi dovresti saldare una lamiera con un foro la cui dimensione corrisponde al diametro interno del tubo. La struttura deve essere posizionata perpendicolare alla parte superiore del tubo. La foglia diventerà il fondo della tramoggia. Le funzioni di quest'ultimo saranno svolte dal can.

Il pezzo risultante viene posto in una botte e saldato in modo tale che sul fondo ci sia spazio per la cenere e il collo della lattina sia posizionato sopra la botte. Quindi uno dei fori della lattina deve essere allineato con la camera di combustione e collegato con un tubo di alimentazione dell'ossigeno. Successivamente, nella parte superiore, viene saldata una lamiera metallica, che copre la differenza di dimensione tra il collo della lattina e la canna. La struttura è pronta.

Realizzare un'auto utilizzando il legno con le proprie mani non è così semplice come potrebbe sembrare a prima vista. La procedura richiede molto impegno e tempo. Tuttavia, per un artigiano esperto, pronto a sperimentare e non ha paura delle difficoltà, questo è un compito molto reale. È molto importante studiare in dettaglio il dispositivo e il principio di funzionamento del prodotto, nonché redigere correttamente il suo disegno.

A sua volta, un motore a combustione interna può essere installato su un'auto, nel qual caso il generatore di gas consente di fare a meno della benzina convenzionale, del gasolio o del gas, risolvendo i problemi di trasporto. Questo è solitamente richiesto nelle aree lontane dalle stazioni di servizio, soggette al libero accesso al combustibile solido.

Generatore di gas a legna fatto in casa, può essere utilizzato in casa e in macchina

Un generatore di gas per uso domestico, collegato ad un motore a combustione interna, può essere utilizzato come parte di un impianto per generare la corrente elettrica necessaria per il fabbisogno domestico, per il funzionamento di varie apparecchiature elettriche.

Se stiamo parlando di ottenere gas combustibile per il riscaldamento, è più razionale realizzare un forno di pirolisi a combustibile solido, dove viene immediatamente bruciato nella camera di combustione superiore, garantendo un elevato trasferimento di calore dell'impianto. Un generatore di gas differisce da un forno (caldaia) in quanto il gas combustibile non viene bruciato, ma viene prelevato per un ulteriore utilizzo.

Principio di funzionamento del generatore di gas

Per ottenere gas combustibile è possibile utilizzare vari tipi di combustibile solido, tra cui legna da ardere, scarti di legno e carbone. La progettazione dell'impianto dipende dal tipo di combustibile; questo articolo discute le unità che bruciano legna.

Per evitare che il combustibile bruci, ma brucia senza fiamma con il rilascio di gas infiammabili, viene bruciato in un contenitore chiuso ad una temperatura di 400 gradi con un apporto limitato di ossigeno (non più di 1/3 di quello necessario per la combustione completa).

Schema di funzionamento del generatore di gas

Durante il processo di combustione della legna da ardere ad alte temperature, si liberano:

1. Gas combustibili:
   • monossido di carbonio (monossido di carbonio);
   • metano;
   • idrogeno;
   • vari idrocarburi insaturi.
2. Gas di zavorra:
   • vapore acqueo;
   • diossido di carbonio;
   • azoto;
   • ossigeno.

È importante raffreddare e pulire questa miscela di gas, per cui viene fatta passare attraverso un circuito di raffreddamento e un sistema di filtraggio, grazie al quale vengono rimosse le particelle sospese, l'acido formico e acetico, ecc. La composizione della miscela di gas risultante non dipende praticamente dal tipo di legno, quindi qualsiasi legna da ardere può essere utilizzata con uguale successo.

Nota! L'efficienza di un generatore di gas a legna dipende in gran parte dal livello di umidità del legno. Quando si utilizza combustibile grezzo, l'efficienza diminuisce del 10-25% o più, quindi il design standard dell'unità include uno scomparto superiore per l'essiccazione della legna da ardere. Inoltre, quando il legno grezzo brucia, si forma catrame, dal quale sarà necessario pulire il sistema.

Funzionamento del generatore di gas

Se consideriamo come funziona l'installazione di un generatore di gas, possiamo distinguere le seguenti fasi del suo funzionamento:

• il carburante in un compartimento speciale si decompone termicamente in condizioni di carenza di ossigeno;
• grazie al filtro a vortice a secco, le particelle volatili vengono rimosse dalla miscela di gas risultante;
• la miscela di gas viene raffreddata in uno scambiatore di calore ad aria (la versione liquida viene utilizzata meno frequentemente);
• viene effettuata la purificazione fine del gas (è necessario un sistema di filtraggio);
• il gas combustibile viene miscelato con l'aria, la miscela gas-aria finita viene fornita al motore a combustione interna.

Un generatore di gas fatto in casa può essere installato sulla tua auto o utilizzato come fonte di carburante per il sistema di alimentazione principale o di riserva a casa.

Generatore di gas fatto in casa

Vantaggi e svantaggi degli impianti di generazione del gas

L'elenco dei vantaggi delle unità di questo tipo include:

• efficienza abbastanza elevata (75-80%) quando si opera con carburante secco;
• durata del processo di combustione (non è necessario aggiungere costantemente legna da ardere al focolare; l'installazione può funzionare per circa un giorno con un carico);
• il combustibile brucia quasi completamente, formando un minimo di cenere e scorie, cioè è relativamente raro pulire il condotto del gas e il cassetto cenere;
• le emissioni nell'atmosfera sono minime, per questo chi difende il rispetto dell'ambiente chiede l'utilizzo di generatori a gas a legna al posto della benzina o del gasolio.

Gli svantaggi includono:

• dipendenza energetica dell'unità, se il progetto include un ventilatore elettrico;
• una riduzione della potenza dell'impianto del 50% porta all'instabilità della combustione, a causa della quale inizia a rilasciare catrame, che inquina il condotto del gas;
• acquistare un'installazione già pronta non è economicamente vantaggioso: se vuoi risparmiare, devi installare tu stesso un generatore di gas che funzioni con legno da materiali di scarto.

Generatori di gas e riscaldamento: principali miti

Circolano molti miti sugli impianti di produzione di gas. Fondamentalmente si tratta della loro efficacia come parte di un sistema di riscaldamento autonomo. Diamo un'occhiata ai detti popolari che possono essere trovati su Internet.

Mito 1. "L'efficienza del generatore di gas è significativamente superiore all'efficienza di una caldaia a combustibile solido, raggiungendo il 95%."

Cominciamo dal fatto che questi tipi di apparecchiature vengono utilizzate per vari scopi.:

• un'unità di generazione del gas produce gas infiammabile e la sua efficienza è il rapporto tra il prodotto effettivo ottenuto da un determinato volume di carburante e quello teoricamente possibile, moltiplicato per il 100%;
• una caldaia per il riscaldamento produce energia termica e la sua efficienza è il rapporto tra il calore effettivamente prodotto bruciando un certo volume di combustibile e quello teoricamente possibile, moltiplicato per il 100%.

Pertanto, confrontare l'efficienza di un generatore di gas e di una caldaia per il riscaldamento è fondamentalmente sbagliato. Inoltre, l'efficienza dell'installazione di un generatore di gas fatto in casa raramente supera l'80%, quindi le cifre del 90-95% possono essere considerate un mito.

È possibile confrontare l'efficienza di una pirolisi e di una caldaia a combustibile solido convenzionale: in questo caso, il vantaggio è dalla parte della caldaia a pirolisi, poiché la combustione di gas combustibili nella camera di combustione secondaria aumenta significativamente l'efficienza dell'uso del carburante.

Mito 2. “L’unità di generazione del gas funziona con successo con il legno grezzo.”

L'unità è in grado di funzionare anche quando si utilizza legna da ardere grezza, ma le sue prestazioni diminuiscono drasticamente, poiché una parte significativa dell'energia termica viene spesa per evaporare l'umidità contenuta nella legna da ardere. Una diminuzione della temperatura nella camera di combustione porta ad un rallentamento della pirolisi e influisce negativamente sulla potenza effettiva dell'impianto.

Mito 3. "È più redditizio utilizzare un generatore di gas per riscaldare una casa rispetto a una caldaia a combustibile solido."

La progettazione di un impianto di generazione di gas è più complessa di quella di una caldaia a combustibile solido, inclusa una caldaia a pirolisi; inoltre occupa più spazio poiché comprende un circuito di raffreddamento. Non ha senso installare un'unità più complessa e costosa per bruciare il gas infiammabile risultante.

Un esempio di generatore di gas fatto in casa installato nel bagagliaio di un'auto

Pertanto, un generatore di gas viene realizzato con le proprie mani in due casi: per l'installazione su un'auto e, se necessario, per avere a portata di mano una fonte di vettore energetico (gas combustibile), la cui energia termica può essere convertita in corrente elettrica.

Progettazione e realizzazione di un generatore di gas

Diamo uno sguardo più da vicino al dispositivo del generatore di gas. Oltre all'alloggiamento, all'interno del quale si trova la parte principale degli elementi, il design include:

• bunker (camera per il caricamento del carburante);
• camera di combustione (è qui che il processo di combustione del legno avviene ad alte temperature e con un apporto d'aria minimo);
• il collo della camera di combustione (qui si verifica la rottura della resina);
• una scatola di distribuzione dell'aria dotata di valvola di ritegno;
• tubiere (fori di taratura attraverso i quali la scatola di distribuzione comunica con la parte centrale della camera di combustione);
• griglia (serve come supporto per il combustibile fumante);
• portelli di carico dotati di coperchi sigillati (i portelli nella parte superiore sono necessari per il caricamento del carburante, nella parte inferiore - per pulire l'unità dalla cenere accumulata);
• tubo di uscita (il gas infiammabile fuoriesce attraverso di esso ed entra nel tubo saldato del gasdotto);
• refrigeratore d'aria (sotto forma di serpentina);
• filtri per purificare le miscele di gas da impurità non necessarie.

Il circuito del generatore di gas può includere un sistema di essiccazione del carburante. Affinché la pirolisi sia efficace, la legna da ardere deve essere asciutta. Se una parte del gasdotto corre ad anello attorno alla camera di caricamento del carburante (nello spazio tra le pareti di questa camera e l'alloggiamento), la legna grezza avrà il tempo di asciugarsi prima di entrare nella camera di combustione. Ciò aumenterà significativamente l'efficienza dell'installazione.

Il corpo del generatore di gas è costituito da un barile di metallo, sulla parte superiore del quale un tubo è fissato con angoli e bulloni a un sigillo, e una bombola di propano è fissata all'interno con bulloni

Prima di realizzare un generatore di gas, è necessario trovare informazioni sul modello del dispositivo adatto e disegni dettagliati che indichino le dimensioni di tutti gli elementi.

Particolare attenzione è posta nella scelta dei materiali per ciascuno degli elementi strutturali. Il generatore di gas può avere una forma rettangolare o cilindrica: il corpo è solitamente saldato in lamiera o viene utilizzata una canna di metallo. Il fondo e il coperchio devono essere realizzati in lamiera di acciaio dello spessore di 5 mm.

La tramoggia, imbullonata all'interno dell'alloggiamento, deve essere realizzata in acciaio dolce. La camera di combustione è realizzata in acciaio resistente al calore; è possibile utilizzare una bombola di propano liquefatto vuota.

La bombola del gas è installata all'interno della canna e imbullonata alla sua parte superiore

Nota! Se hai intenzione di tagliare una bombola del gas vuota, riempila prima fino all'orlo con acqua: questo eliminerà il rischio che i vapori di gas esplodano se viene colpita da una scintilla.

Il coperchio della tramoggia deve essere dotato di una guarnizione affidabile in materiale resistente al calore (cordone di amianto con lubrificante in grafite). Tra il collo della camera di combustione e il corpo è posto un isolante resistente al fuoco (cordone di amianto o materiale con proprietà simili). È più conveniente rendere la griglia metallica del braciere smontabile, da barre di rinforzo, per rendere più comoda la pulizia della camera di combustione.

Il tubo è fissato ai bulloni sulla parte superiore della canna

All'esterno dell'alloggiamento è installata una scatola di distribuzione dell'aria con una valvola di ritegno in uscita, davanti alla quale è possibile montare un ventilatore per pompare aria e aumentare l'efficienza dell'unità durante la lavorazione del legno appena tagliato.

Ventilatore per contribuire a migliorare l'efficienza

Alcuni artigiani utilizzano un radiatore in acciaio o bimetallico come serpentina di raffreddamento ad aria. Il miscelatore, attraverso il quale il gas infiammabile purificato viene miscelato con l'aria, è dotato di un ventilatore.

Quando si selezionano i materiali per un'installazione permanente destinata a generare elettricità per uso domestico, l'accento è posto sull'affidabilità e sulla convenienza. Se è necessario realizzare un generatore di gas per un'auto, si dovrebbe dare la preferenza all'acciaio inossidabile: questo renderà l'unità più leggera e compatta. Ma l'uso dell'acciaio inossidabile aumenta significativamente il costo della progettazione.

Conclusione

Il compatto generatore di gas a legna è adatto per l'installazione su camion o auto. L'unità per una centrale elettrica locale può essere installata nel seminterrato di una casa, in una dependance o, se necessario, installata su strada o sotto una tettoia (quando è necessario fornire elettricità a qualsiasi apparecchiatura elettrica fissa).

La questione fondamentale è il corretto funzionamento del generatore di gas. Affinché l'unità funzioni con elevata efficienza, è necessario regolare attentamente il livello di alimentazione dell'aria (tenendo conto del contenuto di umidità del carburante), l'intensità della rimozione del gas, ecc. Si consiglia di realizzare un generatore di gas secondo disegni professionali, rispettando tutte le dimensioni e proporzioni.

Durante la seconda guerra mondiale in Europa quasi tutti i veicoli furono convertiti per utilizzare il legno come combustibile.

Auto convertite che continuano a correre gas di legna(chiamato anche automobili con generatore di gas) acquisiscono elementi di design aggiuntivi che di solito non aggiungono eleganza all'aspetto. Ma tali auto sono molto efficaci, rispetto alle loro controparti a benzina, in termini di efficienza e rispetto dell’ambiente, e possono essere alla pari delle auto elettriche.

I tempi difficili che si prospettano, l’aumento dei prezzi del carburante e il riscaldamento globale stanno portando a un rinnovato interesse per questa tecnologia quasi dimenticata. In tutto il mondo, dozzine di hobbisti girano per le strade delle città con le loro auto a gas fatte in casa.

Gas gassificatore

Processo di formazione del gas gassificatore (sintesi del gas), in cui il materiale organico viene convertito in un gas infiammabile, inizia a formarsi sotto l'influenza del calore a 1.400 °C (2.550 °F).

Il primo utilizzo della legna per produrre gas infiammabile risale al 1870, quando veniva utilizzata per l'illuminazione stradale e per cucinare.

Negli anni '20, un ingegnere tedesco Giorgio Umberto sviluppato Generatore, generando gas di legna per uso mobile. Il gas risultante è stato purificato, leggermente raffreddato e quindi immesso nella camera di combustione del motore dell'auto, mentre il motore praticamente non necessitava di modifiche.

Dal 1931 iniziò la produzione in serie dei generatori Embera. Alla fine degli anni '30 in Europa già circa 9.000 veicoli utilizzavano esclusivamente generatori di gas.

La seconda guerra mondiale

Le tecnologie di generazione del gas divennero comuni in molti paesi europei durante la seconda guerra mondiale, a causa delle restrizioni e della carenza di combustibili fossili e liquidi. Solo in Germania, alla fine della guerra, circa 500.000 automobili furono dotate di generatori di gas per funzionare a gas di legna.

La foto sopra mostra un veicolo civile generatore di gas della Seconda Guerra Mondiale.

Furono costruite circa 3.000 “stazioni di servizio” dove gli automobilisti potevano fare scorta di legna da ardere. Non solo le automobili, ma anche i camion, gli autobus, i trattori, le motociclette, le navi e i treni erano dotati di generatori di gas. Anche alcuni carri armati erano dotati di generatori di gas, sebbene per scopi militari i tedeschi producessero combustibili liquidi sintetici (a base di legno o carbone).

Nel 1942 (quando la tecnologia non aveva ancora raggiunto l’apice della sua popolarità), si contavano circa 73.000 auto a gas in Svezia, 65.000 in Francia, 10.000 in Danimarca, 9.000 in Austria e Norvegia e quasi 8.000 in Svizzera. Nel 1944 in Finlandia circolavano 43.000 veicoli a gas, di cui 30.000 autobus e camion, 7.000 automobili, 4.000 trattori e 600 barche.

Le auto a gas sono apparse anche negli Stati Uniti e in Asia. C'erano circa 72.000 veicoli alimentati a gas in Australia. In totale durante la seconda guerra mondiale erano in servizio più di un milione di veicoli a gas di legna.

Dopo la guerra, quando la benzina tornò di nuovo disponibile, la tecnologia dei generatori di gas cadde quasi immediatamente nel dimenticatoio. All'inizio degli anni Cinquanta nella Germania occidentale erano rimasti solo circa 20.000 generatori di gas.

Programma di ricerca in Svezia

L’aumento dei prezzi del carburante e il riscaldamento globale hanno portato a un rinnovato interesse per il legno come fonte diretta di combustibile. Molti ingegneri indipendenti in tutto il mondo sono stati impegnati a convertire i veicoli standard per utilizzare il gas di legno come carburante per veicoli. È caratteristico che la maggior parte di questi moderni generatori di gas venga sviluppata in Scandinavia.

Nel 1957, il governo svedese creò un programma di ricerca per preparare la possibilità di passare rapidamente le auto al gas di legna in caso di improvvisa carenza di petrolio. La Svezia non ha riserve di petrolio, ma ha enormi foreste che possono essere utilizzate come combustibile. L'obiettivo di questo studio era sviluppare un'installazione migliorata e standardizzata che possa essere adattata per l'uso su tutti i tipi di veicoli. Questa ricerca è stata supportata dalla casa automobilistica Volvo. Come risultato dello studio del funzionamento di automobili e trattori su una lunghezza di 100.000 km, sono state ottenute grandi conoscenze teoriche ed esperienza pratica.

Alcuni ingegneri amatoriali finlandesi hanno utilizzato questi dati per sviluppare ulteriormente la tecnologia, come Juha Sipilä (nella foto a sinistra).

Un generatore di gas di legna sembra un grande scaldabagno. Questa unità può essere posizionata su un rimorchio (anche se questo rende difficile il parcheggio dell'auto), nel bagagliaio di un'auto (occupa quasi l'intero bagagliaio) o su una piattaforma nella parte anteriore o posteriore dell'auto (l'opzione più popolare in Europa).

L'auto con generatore di gas di Juha Sipil

Sui camioncini americani il generatore è posizionato nel cassone. Durante la Seconda Guerra Mondiale alcuni veicoli furono dotati di un generatore incorporato, completamente nascosto alla vista.

Carburante per generatore di gas

Il carburante per i veicoli a gas è costituito da legna o cippato (foto a sinistra). È possibile utilizzare anche il carbone, ma ciò comporta una perdita fino al 50% dell'energia contenuta nella biomassa originale. D'altra parte, il carbone contiene più energia grazie al suo potere calorifico più elevato, quindi la gamma di combustibili può essere variata. In linea di principio è possibile utilizzare qualsiasi materiale organico. Durante la seconda guerra mondiale furono utilizzati carbone e torba, ma il legno era il combustibile principale.

Una delle auto a gas di maggior successo è stata costruita nel 2008 dall'olandese John. Molte auto dotate di generatori di gas erano ingombranti e poco attraenti. La Volvo 240 olandese è dotata di un moderno sistema generatore di gas in acciaio inossidabile e ha un aspetto moderno ed elegante.

"Il gas da legna non è così difficile da produrre", afferma John, ma il gas da legna puro è molto più difficile da produrre. John ha molte lamentele sui sistemi di generazione del gas delle automobili, poiché il gas che producono contiene molte impurità.

John dall'Olanda è fermamente convinto che i generatori di gas che producono gas di legno siano molto più promettenti per l'uso stazionario, ad esempio per il riscaldamento di ambienti e per il fabbisogno domestico, per la produzione di elettricità e per industrie simili. Il veicolo con generatore di gas Volvo 240 è progettato principalmente per dimostrare le capacità della tecnologia dei generatori di gas.

Molte persone ammirate e interessate si radunano sempre vicino all'auto di John e vicino a macchine simili che generano gas. Tuttavia, i generatori di gas per automobili sono adatti agli idealisti e ai tempi di crisi, afferma John.

Capacità tecniche

La Volvo 240 alimentata a gas raggiunge una velocità massima di 120 chilometri orari (75 mph) e può mantenere una velocità di crociera di 110 km/h (68 mph). Il “serbatoio del carburante” può contenere 30 kg (66 libbre) di legna, sufficienti per circa 100 chilometri (62 miglia), paragonabili a un’auto elettrica.

Se il sedile posteriore viene caricato con sacchi di legna, l'autonomia aumenta fino a 400 chilometri (250 miglia). Ancora una volta, questo è paragonabile a un’auto elettrica se lo spazio dei passeggeri viene sacrificato per installare batterie aggiuntive, come nel caso dell’auto elettrica Tesla Roadster o Mini Cooper. (Oltre a tutto il resto nel generatore di gas, è necessario periodicamente prendere un sacco di legna dal sedile posteriore e versarlo nel serbatoio).

Generatore di gas trainato

Esiste un approccio fondamentalmente diverso per l'adeguamento delle auto con sistemi di generazione di gas. Questo è un metodo per posizionare il gas su un rimorchio. Vesa Mikkonen ha adottato questo approccio. Il suo ultimo lavoro è la Lincoln Continental Mark V del 1979 alimentata a gas, una grande e pesante coupé americana. La Lincoln consuma 50 kg (110 libbre) di legno per ogni 100 chilometri (62 miglia) percorsi ed è significativamente meno efficiente in termini di consumo di carburante rispetto alla Volvo di John. Wes Mikkonen ha anche convertito una Toyota Camry, un'auto più efficiente nei consumi. Questa vettura consuma solo 20 kg (44 libbre) di legna per lo stesso chilometraggio. Tuttavia, il rimorchio è rimasto grande quasi quanto l’auto stessa.

L’ottimizzazione dei veicoli elettrici può essere ottenuta riducendo le dimensioni e riducendo il peso complessivo. Questo metodo non funziona con le auto che generano gas. Sebbene dalla seconda guerra mondiale, le auto a gas siano diventate molto più avanzate. Le auto in tempo di guerra potevano percorrere 20-50 chilometri con un singolo rifornimento e avevano caratteristiche dinamiche e di velocità basse.

"Muoviti per il mondo con una sega e un'ascia", era il motto dell'olandese Joost Conijn, che ha portato la sua auto a gas e il suo rimorchio in un viaggio di due mesi attraverso l'Europa senza preoccuparsi delle stazioni di servizio (che non ha visto in Romania). Sebbene il rimorchio di questa macchina fosse utilizzato per altri scopi, per immagazzinare una fornitura aggiuntiva di legna da ardere, aumentando così la distanza tra i “rifornimenti”. È interessante notare che Jost utilizzava il legno non solo come carburante per l'auto, ma anche come materiale da costruzione per l'auto stessa.

— sintezgaz.org.ua —