Упрощенный расчет конструкции газогенератора для автомобиля

Упрощенный расчет конструкции газогенератора для автомобиля

Главная

Упрощенный расчет конструкции газогенератора для автомобиля.

Источник: Техническая энциклопедия под редакцией , том 5,издание 2, Москва, ОНТИ НКТП, 1937г.

Начнем с конца: Выберем желаемые размеры бункера газогенератора.

Пусть это будет прямоугольная труба размером 0,2 х 0,2 м.

Часовой расход топлива =

Где:

- коэффициент наполнения бункера.

- рабочий объем двигателя, куб. м.

n - среднее число оборотов двигателя в мин.

V - количество газа с 1 кг топлива, куб. м.

- коэффициент избытка воздуха ( в пределах от 1 до 1,15).

L- теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 куб. м. газа, куб. м.

Из таб.2 на стр.44 выбираем значения компонентов газа.

На стр.16 вверху находим значение

Подставляя найденные значения в формулу, находим Q :

кг/ч

Находим объем газогенератора:

t - время в пути, в часах,

- насыпной вес 1 куб. м. топлива, кг = 270 (стр.16 вверху)

Проверяем правильность выбора размера трубы: ,

гдеB - напряженность горения топлива = 600 кг/кв. м/час

F = 22 / 600 = 0,036 кв. м, то есть примерно 0,2 х 0,2 м.

-9-

Высота бункера будет равна объему/ сечение = 0,05 / 0,04 = 125 м. Если выбрать сечение по широкой части бункера равным 0,09 кв. м, тогда высоту бункера при том же объеме можно уменьшить до: 0,05 / 0,09 = 0,55 м.

Эти расчеты в свое время проводились для изготовления газогенератора, на котором можно было бы испытать, а затем определиться в окончательном выборе конструкции. Но…распад страны и все такое с этим связанное – закрытие цехов, сокращение штатов и прочее не дали возможности завершить начатое. Успел только то, что привожу ниже.

По моим предположениям на этом генераторе можно выехать за город на 40 км. Чтобы вернуться назад, нужно загрузить генератор чурками. Можно сделать бункер вдвое большим по объему с наклоненным дном с одной или двух сторон или увеличить его в высоту. Это всего лишь проверочный вариант.

Но это еще не все. К газогенератору нужно подключить фильтр – охладитель, в котором протекают процессы отделения газа от пыли, влаги и смол. Одновременно там охлаждается газ до температуры внешней среды. Фильтр состоит из трубок, расположенных в один, два, или более

рядов и соединенных по концам емкостями, в которых устанавливаются сеточные фильтры (только в верхней емкости). В верхней первой части скапливаются крупные частицы, а в нижних частях – конденсат. Емкости имеют крышки, что позволяет производить чистку трубок от накапливающейся копоти. В нижней части можно предусмотреть пробки для слива конденсата. Слева и справа сверху расположены соответственно входное и выходное отверстия. Внизу –элементы крепления: слева – отверстие для болта, справа – болт. Внутрь трубок можно вставить пружины для увеличения площади соприкосновения газа. Можно также увеличить длину трубок и варьировать с количеством рядов трубок, составить блок из нескольких фильтров и т. д. Важно одно: в этой конструкции совмещены процессы охлаждения, конденсации влаги, смол, грубая очистка. Габариты этого фильтра: высота 450, длина 520, ширина 40 мм. В простейшем варианте вместо этого фильтра – охладителя можно применить плоские стальные радиаторы для систем центрального отопления. Ширина такой батареи не превышает 40 мм. Если сложить пакет из 5 батарей с зазором по 50 мм, то получим пакет шириной 400 мм высотой 600 мм. Длина плоской батареи колеблется от 500 до 1500мм.

Как видим, особенных технических проблем в реализации идеи применения газогенератора нет.

-10-

Итак, мы имеем на выходе фильтра – охладителя грубо очищенный и не совсем охлажденный газ. Для тонкой очистки необходимо использовать воздушный фильтр от автобуса Икарус вместе с футляром, или любой другой воздушный фильтр, даже плоский. Для охлаждения до температуры окружающей среды нужно провести эксперимент. Дело в том, что при активном процессе горения (а не тления) из выходного отверстия газогенератора будет выходить смесь продуктов сгорания топлива с температурой более 400 градусов. На открытом воздухе температура продуктов сгорания резко снижается. На расстоянии 3 метра от выходного отверстия в закрытом объеме 0,03 куб. м температура снижается до 50 – 60 градусов. Это когда топливо горит, и продукты распада древесины или топлива сгорают в печи, выделяя тепло. В газогенераторе сгорает только часть вырабатываемого газа и то только в активной зоне. Поэтому на выходе температура газов будет значительно меньше 400 градусов и зависит от режима работы газогенератора. На холостом ходу температура будет меньше, чем в форсированном режиме. Для гарантии на выходе фильтра–охладителя установлен отстойник.

В отстойнике скорость движения газа снижается и происходит окончательное выравнивание температуры на больших и малых оборотах двигателя. Дополнительное охлаждение происходит в камере, где расположен воздушный фильтр, а окончательное – в трубе, по которой газ подается к двигателю. Если в результате эксперимента окажется, что температура снижается недостаточно, то следует подключить еще один фильтр – охладитель, или увеличить число трубок в конструкции фильтра–охладителя.

Теперь предстоит серьезная проблема – это состыковать впускной коллектор двигателя с трубой подачи газа, то есть выбрать тип смесителя для регулировки количества газа, воздуха, горючей смеси и поставить его на место карбюратора. Нужно будет поискать на рынке, где продают запчасти к старым машинам. Может быть, удастся найти такой карбюратор. Есть еще один путь решения этой проблемы: поискать на том же рынке или напрямую у поставщиков газобаллонного оборудования для автомобилей переходник, который устанавливается между коллектором и карбюратором и к которому подводится трубка от газобаллонного оборудования. По образцу этого переходника нужно будет изготовить переходник, у которого вместо штуцера для подсоединения резинового шланга диаметром 6 – 10 мм установить трубку диаметром не меньше 20 мм. Дело в том, что в нашем случае газ поступает под действием разряжения и плотность газа меньше, чем у газа, поступающего под давлением из баллона. Поэтому через маленькое отверстие в штуцере за единицу времени пройдет меньшее количество газа. Особенно это ощущается на больших оборотах двигателя. Не нужно забывать и о трубе, по которой будет подаваться газ к смесителю. Она должна быть металлической. Чем больше диаметр и длина трубы, тем лучше для охлаждения газа. Трубу можно расположить под днищем автомобиля. Соединение трубы с

выходом фильтра следует выполнить через резиновый переходник. Подойдет один из резиновых патрубков, соединяющих радиатор с двигателем.

Остается последняя проблема: устройство розжига газогенератора.

Если газогенератор погашен, и двигатель остановлен на длительное время, то для первого запуска двигателя необходимо разжечь газогенератор, чтобы начался процесс газообразования и выработанным газом заполнился весь объем установки. Для этой цели необходимо принудительно продуть газогенератор потоком воздуха снаружи (предварительно поджечь чурки в газогенераторе). В качестве такого устройства можно применить обыкновенный дымосос на соответствующее напряжение автомобильной сети или бытовой автомобильный пылесос. Подсоединяется пылесос всасывающим шлангом к тройнику, установленному перед входом в переходник карбюратора. Можно установить пылесос возле газогенератора (смотри рисунок ниже). Тогда пылесос нужно вставить нагнетающим отверстием. Сам тройник должен быть оснащен электромагнитным или механическим клапаном, который открывается при включении пылесоса и закрывается, когда пылесос выключен.

И последнее: не забудьте на торпеде установить переключатель «газ – бензин», который связан с кнопкой розжига. Пылесос должен включаться только тогда, когда переключатель вида топлива будет находиться в положении «газ». Сами понимаете, что при питании от газа на пути шланга подачи бензина должен быть установлен электромагнитный клапан, который перекрывает подачу бензина в карбюратор при работе на газе и открывает доступ газу.

Я так подробно описываю, хотя в этом нет необходимости:

если кто-то решил применить газогенератор, то он знает за что берется…