На дровах
Походит на шутку, но если послушать рассказы отца, дяди или знакомого, работавшего на лесоповалах в сибирской тайге, то становится понятно, что в каждой шутке есть только доля шутки. Не стоит думать, что такой вид транспорта – пережиток прошлого, такие транспортные средства используются и по сей день. Можно попробовать разобраться, как они устроены. Оговорка: автомобиль на дровах – это не синоним паровоза, который ездит по дорогам, а не по рельсам. Вот о паровозах можно говорить, что это пережиток – смысла в таком трудоемком, трудозатратном и дорогом виде транспорта в наше время точно нет. Если говорить о сегодняшнем дне, то автомобиль на дровах - это транспорт с двигателем внутреннего сгорания и мотором, которые сжигают топливо внутри. Естественно, идея закинуть дрова вместо бензина или дизеля кажется странной, но это и не требуется. Разговор идет о переработке топлива, т.е. древесины в газ высокой горючести и подачи его вместо этого самого топлива. Обычный двигатель в таких автомобилях на дровах работает на газе, который можно перерабатывать не только из древесины, но и органических брикетов, угля. Плюсы этого транспорта – он может ездить и на классическом бензине.
Механизм установки
Этот газ – генераторный, он является смесью по большей части окиси углерода и водорода, получается он путем сжигания толстого плотного слоя древесины в условиях малого количества кислорода. По аналогичной схеме создан обычный газогенератор в автомобилях, изначально несложный, но громоздкий из-за добавленных систем.
В газогенераторной установке сгенерированный газ также охлаждается, чистится и смешивается с кислородом, так что включает кроме самого механизма генератора еще и фильтры очистки, охладители, вентиляторы и трубопроводы.
Обычный газогенератор выглядит как вытянутый цилиндр, который почти полностью заполняется древесиной, торфом, углем или пеллетами. В нижней его части создаются необходимые условия для выделения компонентов смеси – высокая температура до 1500 градусов, только такие условия подходят для выделения окисей углерода и водорода. После этого выделенные газы проходят через охладитель для уменьшения удельной калорийности топлива. Как правило, эту значительную часть механизма размещают под кузовом автомобиля. Далее по ходу движения газа находится очищающий фильтр, избавляющий смесь от ненужных добавлений. Позже в смесителе газ смешивается с кислородом и уже готовая смесь идет в камеру двигателя. Данная схема «создания» топлива прямо по ходу движения весьма громоздка, тем не менее имела смысл: из-за наличия собственного, часто бесплатного, топлива, такие автомобили позволяли себе иметь даже производства, находящиеся за тысячи километров от баз снабжения. Этот плюс долго не получалось перебить многочисленным минусам газогенераторных установок на транспорте:
· Маленький пробег за одну заправку
· Низкая грузоподъемность
· Уменьшение полезного пространства кузова
· Неудобный процесс заправки
· Дополнительный объем сервисных и ремонтных работ
· Длительный (до 15 минут) запуск
· Низкая мощность
Варианты топлива
Обычно в качестве «питания» для автомобилей на дровах использовалась древесина. Проще всего ее найти на предприятиях вроде лесозаготовительного, мебельного, строительной сферы. Ранее на отходы в таких сферах уходили до трети всей древесины, так что переработать эти остатки вместо топлива было разумным решением. Несмотря на то что использование «производственной» древесины в таких целях было категорически запрещено правилами эксплуатации таких установок. В таком качестве для газогенераторных машин подходили и твердые, и мягкие породы. Главное, чтобы не было подгнивших частей на чурках. В тридцатые годы XX века ученые СССР проводили множество исследований, благодаря которым сделали вывод, что лучшим топливом будет дубовая, ясеневая, березовая древесина, а также бук. Как правило, на топливо шли чурки прямоугольной или квадратной формы толщиной около пяти сантиметров. Не оставляли без внимания и мелкие отходы: солому, опилки, кору деревьев, шишки – их спрессовывали в брикеты и также использовали.
Святая простота
Что касается минусов так называемых «газгенов», о которых упоминалось выше, то одним из основных был маленький пробег на одной заправке – не больше восьмидесяти километров, а если учесть, что руководство по эксплуатации таких автомобилей рекомендует «подкрепляться», когда остается чуть меньше половины бака, то пробег за заправку сокращается почти вдвое и составляет не более пятидесяти километров. За счет большой тяжести газогенераторной установки – около нескольких сотен килограмм, и меньшей, по сравнению с бензиновыми двигателями, мощности, тяговые характеристики автомобилей на дровах были ниже. Для их улучшения, особенно касаемо грузовых машин, трансмиссию повышали. Скорость снижалась, но эта характеристика для автомобилей, эксплуатируемых в отдаленных пустынных районах, не была первичной. Большим минусом являлось то, что из-за значительного веса газогенераторной установки появилась необходимость дополнительно усилять и модернизировать подвеску. Также в зависимости от веса и местонахождения установки иногда приходилось переоборудовать автомобили: двигать платформу, заменять ее подходящей по размеру и весу, уменьшать кабину, убирать багажник, а иногда даже менять выхлопную систему отработавших газов.
Популярность газогенераторов
В первой половине XX-го века автомобили на дровах были на подъеме, особенно в 30-40-х годах. Для стран, которые нуждались в автомобильном транспорте и не нуждались в топливе для него, началась активная разработка такого транспорта, преимущественно в СССР и Германии. Инженеры больших производств и специалисты научных институтов весьма преуспели в этой задаче, особенно у нас. Начиная с середины 40-х годов и до 50-х на разных производствах, подконтрольных Министерству леспрома и ГУЛАГу, ГАЗы (известные «полуторки») и ЗИСы («трехтонки») массово модернизировались для езды на газогенераторных установках. О популярности их в то время говорит и то, что некоторые версии известных грузовых машин выпускались с газогенераторами самими производителями. Если вспомнить статистику, то историки говорят о почти 35 тысячах таких автомобилей на базе ГАЗ-42, на основе ЗИС-13 и ЗИС-21 только в столице выпущено более 16 тысяч штук.
НПЗ вожу с собой
За это время (до начала войны) инженерами СССР было разработано несколько сотен разных моделей автомобилей с этими установками, десяток из них выпускался массово. Когда началась война, некоторые из моделей были упрощены с целью возможности «местного» выпуска, так как их создавали в мастерских при условии отсутствия сложного спецоборудования. В глубинках сибирской глуши грузовые автомобили, приспособленные к езде на дровах, можно было встретить и во второй половине XX-го века – даже в 70-х годах.
В Германии во время войны практически отсутствовал бензин или дизель. Два мировых автомобильных концерна: Фольксваген и Мерседес получили задачу создать версии своих легковых автомобилей с газогенераторами, обе компании выполнили ее. В серийное производство были пущены Фольксваген Жук и Мерседес-Бенц 230, причем в серийных версиях это громоздкое оборудование не выходило за размеры легковой машины. А в Фольксвагене даже создали опытную версию армейского Фольксвагена на дровах, известного как «кюбельваген».
В тайге заправок нет
Современные газогенераторные установки
Сейчас с активным распространением сетей автозаправочных станций, огромный плюс газогенераторов в автомобилях – автономность, уже неактуален. Но в XXI веке стали особую популярность приобретать «экологические» виды транспорта, например, велосипеды. Они не загрязняют окружающую среду, полезны для физического здоровья, да и совсем недорого стоят. Если говорить об автомобилях с газогенераторными установками, то их преимуществом является возможность работать на перерабатываемом топливе, без необходимости его предварительной химобработки, без растраты средств и на производство этого самого топлива. Если сравнивать вред для окружающей среды от автомобилей, которые ездят на дизеле и бензине, и газогенераторных автомобилей, то преимущество определенно за последними. Загрязнение от таких двигателей можно сравнить с двигателями, работающими на природном газе. Несмотря на очевидные «экологические» преимущества, машины с такими установками уже не вернут свою прошлую востребованность. В основном об их существовании напоминают энтузиасты, которые модернизируют своих личные автомобили для работы на таком газе, удачных вариантов таких автомобилей можно вспомнить немного: «газгены» на основе ГАЗ-24, ГАЗ-52, РАФ-2203. Если верить их создателям, то они могут пробежать на одной подзаправке древесиной более 100 километров, набирая скорость 90 км/ч. «Газгенный» ГАЗ-52, переоборудованный специалистами из Житомира в 2009 году, тратит 50 кг древесины на 100 километров пути. «Дозаправка» желательна каждые 80 километров. Обычно установку размещают посередине между кузовом и кабиной водителя. С момента начала топки до начала движения может пройти 20 минут, ведь в первое время газ, который вырабатывается, не имеет необходимой горючести. По словам инженеров, километр на дровах в несколько раз дешевле километра на бензине или дизеле.
Но не во всех странах мира окончательно забыли об этом виде топлива – Северная Корея активно использует автомобили с газогенераторными установками. Эта страна настолько изолирована от внешнего мира, что недостаток топлива - вполне логичное последствие. В их случае дрова пришлись как нельзя кстати. Возможно, из-за отсутствия связи с внешним миром, бензиновые двигатели внутреннего сгорания будут там в новинку.
