DAY OMEGA

Газогенераторные автомобили (ч.1)

19.05.2016 Автор: Кот Анархист

gas_vehicles_1_00

Фраза дня: «Помню, когда я в первый раз увидел «запорожец». Дед открыл спереди капот, кинул туда охапку дров и поехал. Долго еще потом считал, что «запорожцы» ездят на дровах.»

Несмотря на значительное сокращение цены на нефть стоимость топлива на заправках не только не уменьшается, но еще и имеет тенденцию к росту. В случае же БП доступность бензина и дизеля для гражданского населения вызывает закономерное сомнение. Даже за очень большие деньги, особенно в странах, где нет своей нефти. Одним из вариантов решения проблемы транспортного коллапса мог бы быть переход на «конную тягу». Да вот только для этого практически во всех странах (за редким исключением) нет ни достаточного поголовья, ни специалистов. В связи с этим стоит поискать решение в не та ком уж далеком прошлом.

Нехватка горючего во время Первой мировой войны считается одним из важных факторов, предопределивших поражение Германии. Поэтому именно там в 1920-1930-е годы наиболее активно велся поиск заменителей нефтепродуктов. Однако такие работы осуществлялись и в других европейских странах, включая и СССР.

В 1930-е годы ни одна европейская страна, кроме Румынии, не могла обеспечить свои потребности в жидком топливе путем собственной добычи нефти. Некоторый дефицит топлива начал ощущаться и в СССР, в связи с бурным ростом промышленности и транспорта. Основным нефтеэкспортером в мире оставались Соединенные Штаты, поставлявшие какое-то количество углеводородов в другие государства. Руководители ведущих европейских держав четко понимали, что они находятся в ситуации «нефтяной зависимости».

К 1938 г. на жидкие заменители приходилось 25% европейского рынка бензина. По оценке Госплана, данной в 1942 г., перед началом войны в Германии производилось свыше 4 млн т искусственного бензина в год. В Англии на двух заводах — в Биллингеме и Болсовере — из каменного угля вырабатывалось 200 тыс. т горючего в год. Было начато строительство новых мощностей по выпуску синтетического бензина. Из другого сырья, шотландских сланцев, в Великобритании было произведено 26 тыс. т моторного топлива.

Накануне войны в мире существовало несколько методов изготовления жидкого топлива из твердых и газообразных веществ: полукоксование угля и сланцев, деконструктивная гидрогенизация, синтез окиси углерода и водорода (полученных путем газификации твердого топлива), швелевание угля (дающее полукокс, газ и первичную смолу). Первый и четвертый метод (разновидность первого) считались сравнительно дешевыми и простыми.

Другим вариантом экономии бензина было применение газогенераторов, благодаря которым автомобили могли использовать в качестве топлива древесные чурки, угольные брикеты, торф и т.п. В 1938 г. в Европе насчитывалось около 9 тыс. автомашин, работавших на газогенераторном горючем. К 1941 г. это количество увеличилось почти в 50 раз. В том числе в Германии их число достигло 300 тыс.

Еще один альтернативный вид топлива — сжиженный (сжатый) газ. Чтобы получить этот вид горючего использовали коксовые, полукоксовые, крекинговые и природные газы. Его поставляли в стальных баллонах под давлением 12-15 атмосфер. В 1940 г. в Германии уже более 50 тыс. автомобилей работали на сниженном газе.

В Советском Союзе хорошо знали о зарубежных поисках заменителей бензина и старались тоже «идти в ногу со временем». В 1936 г. было принято постановление СНК СССР о производстве газогенераторных автомобилей и тракторов. В начале 1941 г. выпускались работавшие на древесных чурках газогенераторные установки для автомобилей ЗИС, тракторов ЧТЗ и ХТЗ. Они имели существенные недостатки: небольшую мощность, значительный расход металлов, заводские дефекты, приводившие к большим простоям.

В 1939 г. было принято решение о строительстве восьми заводов по выпуску искусственного жидкого топлива общей мощностью в 200 тыс. т в год. Но к 1941 г. ни одно из них так и не было завершено.

До начала войны в СССР так и не решили задачу промышленного производства газогенераторных установок, работавших на других (кроме древесных чурок) видах топлива: буром и древесном угле, соломе, торфе и т.п., хотя и были сконструированы и испытаны автомобили, в которых использовались каменный уголь и антрацит.

В 1940 г. было начато строительство ряда заводов по производству газового бензина. Кроме того, Майкопнефтекомбинат приступил к сооружению двух маслоабсорбционных предприятий. Их возведение намечалось завершить в 1942 г.

На 1941 г. в Советском Союзе планировался выпуск 40 тыс. грузовых машин с газогенераторами и 1 тыс. — с газобаллонами на сжатых газах. Кроме того, намечалось произвести 8,5 тыс. штук газогенераторных установок для переоборудования парка автомобилей и 4,5 тыс. штук — для тракторов. С 1939 г. выпускались в небольшом количестве газобаллонные грузовики ГАЗ и ЗИС, автобусы ЗИС-8.
К октябрю 1941 г. более половины автомобилей Ленинграда были оборудованы газогенераторными установками, работавшими на древесном топливе (специальных древесных чурках и отходах катушечных фабрик).

В начале 1941 г. в СССР действовали всего три станции по газоснабжению, причем не было налажено производство комплексного оборудования для таких объектов — компрессоров, ресиверов высокого давления, распределительной аппаратуры. НПЗ страны не ввели к тому времени в эксплуатацию ни одной установки для отпуска товарного сжиженного газа.

Особую актуальность проблема искусственного топлива получила после начала войны. В народном хозяйстве почти повсеместно перешли на суррогат, а бензин шел в Красную Армию. Проблема дефицита топлива не была решена даже после войны, несмотря на вывоз оборудования и аппаратуры с немецких заводов гидрирования угля.

Проблема получения суррогатов бензина в СССР  стала неактуальной только после открытия обильной и дешевой нефти Волго-Уральской нефтеносной провинции в 1950-х годах. Соответственно и газогенераторные автомобили, при наличии дешевого топлива, стали неактуальны.

 

gas_vehicles_1_01

Автобус в Лондоне с газогенератором в виде прицепа 1941г

 

gas_vehicles_1_02

Немецкие танки Panzer с газогенераторами — вторая мировая

 

gas_vehicles_1_03

Немецкий автобус, который ездил по улицам Германии в 1939г на дровах

 

gas_vehicles_1_04

ЗИС-13 с газогенератором НАТИ — начали массово выпускать в СССР в начале 30-х годов. Сделан на базе американских прототипов газогенераторов

 

gas_vehicles_1_05

Тракторы 4DKT70 произведенные заводом Hürlimann были переделаны с дизеля на дрова главным конструктором Аристэ Льем из-за нехватки нефти во времена 2 мировой

 

gas_vehicles_1_06

Peugeot 402 B с газогенератором 1940г

 

Грузовик Zauer перевозит древесину, едет на дровах, времена второй мировой

 

gas_vehicles_1_08

«Австралия, штат Виктория, автомобиль с газогенератором, 1943г

 

gas_vehicles_1_09

Локомотив на дровах — построен 1916г переделан на дрова в 1935г компанией Imbert в Кельне, сейчас находится в музее г.Нердлингер

Итак, как мы видим топливная проблема может быть частично решена газогенераторными автомобилями. Путем несложных преобразований газогенератор можно поставить и на бензиновый и на дизельный (несколько сложнее) автомобиль. Ведь по сути газогенераторный автомобиль — этот тот же автомобиль, но топливо для двигателя внутреннего сгорания вырабатывается газогенератором из дров, угольных брикетов, торф и т. п..

Принцип работы газогенератора основан на неполном сгорании углерода. Углерод при сгорании может присоединить один атом кислорода или два, с образованием соответственно монооксида (угарный газ) и диоксида (углекислый газ). При неполном сгорании углерода выделяется практически треть энергии от величины полного сгорания. Таким образом, полученный газ обладает гораздо меньшей теплотой сгорания, чем исходное твёрдое топливо. Кроме того, в газогенераторе при газификации древесины, а также при газификации угля с добавлением воды (как правило в виде пара) идёт экзотермическая реакция между образующимся монооксидом углерода и водой с образованием водорода и углекислого газа. Эта реакция снижает температуру полученного газа и повышает КПД процесса до величины 75-80 %. В случае же если нет необходимости перед использованием охлаждать газ, то КПД газификации составит 100 %. То есть фактически будет осуществлено двухстадийное полное сжигание твёрдого топлива.

Калорийность полученного газа достаточно низкая вследствие разбавления его азотом. Но поскольку для его сгорания требуется значительно меньше воздуха, чем для сгорания углеводородов, то калорийность рабочей смеси (газ + воздух) лишь незначительно ниже чем у традиционных топливовоздушных смесей. Основной причиной снижения мощности транспортных двигателей используемых для работы на газе без переделки является уменьшение величины заряда рабочей смеси, поскольку добиться удовлетворительного охлаждения газа на подвижной технике затруднительно. Но эта проблема не имеет существенного значения для стационарных двигателей, где масса и габариты охладителя мало ограничены. На двигателях, специально изменённых или специально разработанных для работы на генераторном газе, посредством повышения степени сжатия и незначительного наддува газогенератора, достигаются равные с бензиновыми двигателями литровые мощности.

gas_vehicles_1_10

Продолжение следует …

wordpress шаблоны

фильмы