Авто на дровах – шутка или реальность?

Первое, что мне пришло на ум, когда я услышал о тачках на дровах, – это некое подобие парового двигателя, где основным источником энергии является тепло, а в качестве движущей силы используется некий механизм, работающий, к примеру, от расширения. Но верить в это не особо получалось, ведь в этом случае эффективность такого приспособления, скорее всего, была бы  ничтожно мала, да и система была бы однозначно громоздкой, учитывая технологии начала ХХ века. А значит, это малоприменимо к небольшим легковым авто, которые я впервые и увидел на фотографиях.

Создавалось впечатление, что на авто довоенных времен было наварено не пойми что – трубы, емкости, резервуары, которые никак не помогали уловить суть принципа работы. При более детальном рассмотрении стало ясно, что во всем этом принимает участие штатный двигатель. А раз так, задача сводилась к тому, чтобы понять, как запитать мотор при помощи дров.

Если наши прадеды додумались как перевести еще те тачки на дрова, почему мне это не под силу?! Тем более, что технология явно примитивна, раз она воплощалась в жизнь чуть ли не на коленке. И здесь меня осенило. Недавно я был на пикнике, где в процессе приготовления шашлыка зашел разговор о мокрых дровах, как они горят, и вообще о природе возникновения очагов горения высокой температуры в основании хорошо разгоревшегося костра. Вдаваться в тонкости пиролиза – именно так по научному называется процесс окисления продуктов горения – я не буду, чтобы не грузить вас ненужной информацией. Но отмечу, что в процессе химической реакции из древесины высвобождается некий газ, благодаря которому мы и можем лицезреть высокотемпературное горение. Именно эту особенность наши прадеды и приспособили к двигателям внутреннего сгорания из-за нехватки других видов топлива. Согласитесь, все гениальное просто.

Как это работает? Газогенератор

Установка, как я уже упоминал ранее, состоит из нескольких, весьма простых компонентов. Основным из них является резервуар, в котором и тлеют заранее приготовленные дрова. Оптимально, чтобы они были сухими и достаточно мелко нарезанными, так они лучше утрамбуются. Как такового горения в емкости быть не должно, нужно чтобы дрова медленно тлели, в противном случае выделенный газ тут же бы сгорел, что, как понимаете, недопустимо. Далее полученный газ нужно отфильтровать от примесей, которые неизбежно появляются в результате тления/горения. За это отвечает следующая емкость, это достаточно простой фильтр грубой очистки. Дальше располагается охладитель – радиатор, проходя через который газ охлаждается, в следствие чего его объем становится меньше, а концентрация повышается. Далее идет фильтр тонкой очистки – и газ готов к использованию. Смесеобразование может организовываться по разному, но учитывая, что в те годы авто были карбюраторные, чаще всего подвод газа производился прямо к нему, с помощью специальной проставки. Движущей же силой для поступление газа в мотор было естественное разрежение в двигателе.

Общая схема:

Трудности

Без трудностей при адаптации ДВС под газ, конечно, не обошлось.

1. Запуск системы

Первая проблема простейшего газогенератора – это выход в работоспособное состояние. Трудность состоит в том, что газ начинает выделяться не сразу, а лишь тогда, когда при тлении достигнута оптимально высокая температура и древесина теряет избыток влаги. Идти старым дедовским путем, открывать загрузочную крышку резервуара и разжигать дрова, очень долго, ведь в системе при таком развитии событий нет тяги. Поэтому как сейчас, так и в прошлом использовался вентилятор, создающий поддув, благодаря чему дрова начинают тлеть в разы быстрее. Но даже с вентилятором системе потребуется 30-50 минут, чтобы начал вырабатываться газ.

Частично эта проблема может решиться за счет битопливной системы питания, когда двигатель может также ездить и на бензине. Это, кстати, продолжает ему жизнь и упрощает холодный запуск в сложных климатических условиях. Кроме того, процесс можно ускорить при использовании заранее подготовленных углей.

2. Грязный газ

В процессе тления древесины выделяющейся газ содержит примеси (в том числе и сажу), которые пагубно влияют на двигатель. Чтобы минимизировать проблемы, систему приходится оборудовать двумя фильтрами – грубой и тонкой очистки.

3. Накопления газа

При стандартной системе подачи топлива используется бензонасос и карбюратор. Первая приблуда подает бензин к карбюратору, который уже и смешивает в нужной пропорции воздух с бензином, в зависимости от режима работы двигателя. С газом такой фокус не пройдет, поскольку он находится в другом физическом состоянии, нежели жидкость. Его сбор и аккумулирование в сжиженном состояние – это очень трудоемкий процесс, к тому же сложный и требующий специальной аппаратуры. Говоря простым языком, в контексте простого газогенератора, система сжижения была бы очень громоздкой для установки на авто. Поэтому в столь примитивных системах использовался “проточный” газ, который вырабатывался прямо в процессе движения.

4. Количество газа

Машины на газогенераторе не могли использовать весь потенциал мотора из-за нехватки нужного объема газа при нагруженных режимах двигателя. Говоря простым языком, на реальных экземплярах газ накладывал некие ограничения на рабочий диапазон двигателя, а порой двигатель мог откровенно хандрить. Особенно это проявлялось при холодном двигателе, когда газогенератор только начинал выделять более-менее достаточное количества газа.

5.Окончание работы

Парадоксально, но окончание работы также создавало определенные хлопоты. По сути, газогенератор нужно было попросту затушить или дать прогореть дровам. Первый вариант, конечно, более результативный и быстрый, благодаря использованию воды, но после него уже нельзя использовать имеющиеся в резервуаре дрова, да и вычищать их перед следующим запуском не так уж и просто. Во втором случае оставшиеся дрова также приходили в негодность, да и за машиной нужно было приглядывать, пока все не прогорит. Оба варианта приводили к перерасходу дров, которые нужно было специально подготавливать.

6. Нерациональность коротких поездок

При всех сложностях, связанных с растопкой, короткая поездка мало того что сильно затянется, так и заставит израсходовать большое количество древесины, которую нужно запасать. Поездка такого рода будет крайне нерациональна.

7. Пожароопасность

Несмотря на то, что в машине нет устройства для накопления газа, он может скопиться, если дожигать дрова на месте и не открыть стравливающее устройство. А значит, потенциально газогенератор может быть опасен. Кроме того, тление/горение даже в закрытом резервуаре может вызывать опасность возгорания предметов вокруг – газогенератор раскаляется до красна. Но в умелых руках это достаточно безопасное устройство.