АБТОМОиИ ЛЬДА щ та ТЕГ jar^Чь Вк лн /tr ^а кИ л'ва жВВЪР Военинженер II ранга Л. Ф. РУДАКОВРеализуя решение XVIII съезда ВКП(б) о переводе на газогенераторы всех машин на лесозаготовках, а также значительной части трак-* торного парка сельского хозяйства и автомобильного парка, автозаводы Советского Союза организуют массово-поточное производство газогенераторных автомобилей. Сейчас для развития этого важнейшего вида транспорта созданы все условия. Наркоммаш среднего машиностроения утвердил к выпуску в 1939 году две модели грузовых газогенераторных автомобилей: ГАЗ-42 (ГАЗ-АА с древесной газогенераторной установкой НАТИ Г-Н) в количестве 10 000 шт. и ЗИС-21 (ЗИС-5, с древесной газогенераторной установкой ЗИС-21) в количестве 8000 шт. В настоящей статье мы хотим познакомить читателя с моделью газогенераторного автомобиля ГАЗ-42 (рис. 1), выпускаемого в текущем году автозаводом 'им. Молотова на базе максимального использования шасси бензинового автомобиля ГАЗ-АА. Основные изменения в конструкции автомобиля ГАЗ-АА, при переводе его на работу на генераторном газе, сводятся к следующему: ' 1) взамен двигателя ГАЗ ставится двигатель' М-1; 2) степень сжатия двигателя М-1 повышена с 4,6 до 6,5 путем постановки новой головки блока; 3) изменен всасывающий коллектор с таким, расчетом, чтобы избежать подогрева газовой смеси от теплоты отработанных газов; 4) для розжига газогенератора двигателем (при порче вентилятора или разрядке аккумулятора), а так-И56л/!б>тШШ Рис. 1. Газогенераторный автомобиль ГАЗ-42. Вид со стороны газогенераторагазогенераторе. Вентилятор приводится во вращение от электромотора, напряжением 12 вольт. Электромотор питается током от шеетивольтовой батареи. На рис. 3 показано расположение агрегатов газогенераторной установки НАТИ-Г-14 на шасси автомобиля. ГАЗОГЕНЕРАТОР. В газогенераторе — основной части установки — происходит процесс превращения древесного топлива в горючие газы. Корпус газогенератора изготовлен из листовой стали толщиной 1,8 мм. В нижней части корпуса имеются два люка 7и8 (рис. 2). Первый служит для чистки восстановительной зоны (зольниковый люк), второй — для заполнения ее древесным углем. После заполнения восстановитель- ' ной зоны древесным углем люки 7и8 герметически закрываются. Это достигается тем, что между опорной кромкой горловины 1 (рис. 4) и крышкой люка 2 закладывается асбестовый шнур 3, смазанный графитовой пастой. Крышка 2 плотно прижимается к горловине путем ввертывания болта 4в скобу 5. Скоба 5 входит своими лапами в два упора 6, приваренных к горловине люка. Чтобы предотвратить выпадение раскаленного угля, в горлоф МЙ ! !;!•! Sift jijiii вину зольникового люка ставится стальная решотка 7. Люк 8 для загрузки угля выполнен так же, как и зольниковый, за исключением того, что он имеет одну дополнительную деталь — реРис. 2. Схема газогенераторной установки НАТИ Г-14 1 -т- корпус газогенератора; 2 — бункер; В — крышка загрузочного люка бункера; i — камера горе- шетку. Устройство воздушного люка газоши,; 5 — фурмы камеры горепия; 6 — воздушный клапан; 7 — люк дчя загрузки угля; 8 — люк для очистки зольника; 9 — грубые очистители - охладители; 10 — тонкий очиститель; 11 — сетка; генератора видно из рис. 5. Под 12 — кольца Рашнга; 18 — люки для загрузки п выгрузки колец Рашига; 14—смеситель; 15 вентивлиянием разрежения в камере горелятор; 16 — заслонка вентилятора; 17 — дроссельная ааолонка смесителя; 18 — сопло для выхода ния атмосферный воздух поступает газа; 19 — воздушная заслонка смесителя; 20 — всасывающий коллектор; 21 — фланец креплевпя карбюратора; 22 — двигатель в нее через воздушный люк, отжи-же для нужд внутригаражного маневрирования, двигатель снабжен пусковым карбюратором типа Солекс-2; 5) поставлена батарея повышенной емкости —112 ампер-часов вместо 80; 7) увеличено передаточное число главной передачи с 6,6:1,0 до 7.5:1,0. На рис. 2 дана схема газогенераторной установки НАТИ Г-14, состоящей из газогенератора 1. работающего но опрокинутому процессу газификации, батарей горизонтальных охладителей-очистителей 9, тонкого очистителя 10, смесителя газа с воздухом 17, системы трубопроводов, соединяющих между собой отдельные части установки, и вентилятора 15 для розжига топлива вадядк11 мая клапан внутрь воздушной коробки." При остановке двигателя газ может выйти из газогенератора только через отверстие воздушного' люка, но этому препятствует клапан 2, который прижимаясь к седлу 5, закрывает отверстие. Воздушный . люк при помощи шести болтов диаметром 8 мм крепится к корпусу воздушной коробки, приваренной в свою очередь к корпусу газогенератора. Между указанными деталями для герметичности ставится асбестовая прокладка толщиной 3 мм, смазанная графитовой пастой. В верхней части корпус газогенератора заканчивается коллектором отбера газа (рис. 6). Корпус коллектора 1 представляет собой кольцеобразную коробку, приваренную к корпусу газогенератора 2. На боковой поверхности коллектора имеются два люка, через которые можно произвести очистку газоотборного пространства 3 от скопляющихся там уносов. С внутренней стороны - к корпусу коллектора приварены два сегмента 4. Между ними имеются две вертикальные щели для прохода газа в коллектор. К корпусу газогенератора приварены две стальных лапы для крепления его к поперечным балкам, устанавливаемым на раме автомобиля.. К балкам газогенератор крепится восемью болтами, по четыре в каж; дой лапе. Бункер представляет собой цилиндр диаметром 400 мм и высотой 1000 мм. Изготовляется он из листовой стали толщиной 1,8 мм. В верхней части к бункеру приварен фланец для соединения с корпусом газогенератора. Внутренняя поверхность бункера, для предохранения ее от разъедания и разрушения кислотами, выделяющимися в процессе сухой перегонки, покрывается электролитическим путем слоем красной меди, толщиной около 0,2 мм. Высота омеднения бункера — 700 мм, считая от верхней плоскости соединительного фланца. Для загрузки топлива в бункер в верхней части газогенератора имеется загрузочный люк, герметическиПОДГОТОВКА ГАЗОГЕНЕРАТОРА К РАБОТЕ. Возможны три случая пуска газогенератора в . работу: 1) Розжиг вновь загруженного топлива после чистки газогенератора, 2) розжиг холодного газогенератора с топливом, оставшимся от предыдущей работы* 3) розжиг газогенератора после непродолжительных остановок, когда очаг горения в нем еще не совсем затух. Розжиг обычно производится двумя способами: электровентилятором или двигателем (при работе на бензине). После чистки газогенератор должен быть подготовлен к пуску^ Для этого нижняя часть газогенератора, так называемая восстановительная зона, через люки 7и8 (рис 2) загружается хорошо выжженным древесным углем, желательно твердых пород, влажностью не свыше 12в/а абс, при размере кусков в 30—45 мм. Уголь засыпается ив камеру горения 4 через загрузочный люк 3. Рас. 4. Зольниковый люк. ГоризонУровень его как в камере горения, так ив восстановительной зоне долтальный разрез асец быть на 150—200 мм выше фур1 — горловина люка; 2 — крышка люка; 8 — а с бестовый шнур; 4 — болт наэднмпой; 5 — скоба* менных отверстий 5. 6 — упор скобы; 1 — решетка; 8 — корпуо газоЗатем, через1 тот же загрузочный генератора люк 3в бункер 2 загружаются доверху древесные чурки размером 50 Камера горения представляет со40 X18%X 60 мм, влажностью не свыше абс, без каких бы бой цельнолитую конструкцию, изло посторонних примесей. то ни быготовленную из малоуглеродистой ратор может работать при Газогенестали. Поверхность ее аллитирована. сти чурок и выше 18%, но влажноАллитирование заключается в наслучае газ будет обладать в этом сыщении поверхностного слоя каме-, теплотворной способностью, меньшей что приры алюминием. Глубина аллитирова- ведет к снижению мощности двигания — около 1 мм. Аллитированныэ теля. камеры, установленные на автомэПри полной заправке загружается в бункер около 50 кг древесных чурок, а в восстановительную зону засыпается, примерно, 10 кг древесного угля. В качестве топлива желательно употреблять твердые породы: дуб, березу, бук, клен и другие, обладающие большой теплотворной способностью • и меньшим содержанием смолистых веществ. По окончании загрузки топлива люки 3, 7 и 8, во избежание подсоса воздуха должны быть герметически закрыты. При розжиге холодного газогенератора с топливом, оставшимся от предыдущей работы, подготовка его к пуску заключается в шуровке топлива в бункере и досыпке древесных чурок. В этом случае уголь в камеру горения не загружают, поскольку он там улсе имеется. Розжиг холодного газогенератора Рис. 3. Расположение агрегатов газогенераторной установки НАТИ Г-14 и запуск двигателя на газе отнимает 12—14 мин. При остановках прона шасси автомобилязакрываемый крышкой 5. Корпус крышки состоит из двух выпуклых чашеобразных дисков. Для " получения ' достаточного уплотнения прн закрывацци крышки, в канавку между дисками закладывается медноасбестовый шнур, смазанный графитовой пастой. До последнего времени камера горения в большинстве газогенераторных установок являлась узким местом. Быстрый выход камер из строя приводил к значительному простою автомобилей, повышению стоимости их эксплоатации. Что же касается камеры горения газогенератора НАТИ-Г-14, то она, с точки зрения продолжительности, а также общей надежности в работе, является наиболее совершенной конструкцией по сравнению со всеми предшествующими образцами.билях, участвовавших в пробег» 1938 г. к настоящему моменту проработали по 25 006 км и находятся, в исправном, состояний. В средней части камеры горения по окружности, 1 на одинаковом расстоянии друг от друга, расположена десять отверстий с резьбой, в которые ввертываются фурмы 5 (рис. 2), изготовленные из хромо-никелевой стали. Вокруг пояса фурменных отверстий имеется кольцеобразное пространство. Из него воздух через фурмы подается внутрь камеры горения 4.12 пусом газогенератора, поступает в коллектор отбора газа и затем по трубопроводу направляется в систему очистки и охлаладения. Генераторный газ состоит из смеси нескольких горючих и негорючих газов. Горючими газами являются: окись углерода, водород и метан. Негорючими: кислород, азот и водяные пары, всегда содержащиеся в газе.еРаоотояние между пластинами в мм Количество отверстий в плаотинеО * ф яsь£В Sg е8 о 9в вв кя1 *R. к1-й охладитель-очи-50 232-й охладитель-очи109 1062 15140 10,5Рис. 6. Газогенератор НАТИ Г-14. Вертикальный разрез верхней части газогенератора1—корпус коллектора; 2—корпус газогенератора; 8 — газогенераторное пространство; 4 — сегменты; 5—крышка загрузочного люка; 6 — асбестовый шнурдолжительностыо до 10 мин. двигатель запускается непосредственно на газе без предварительного розжига газогенератора. При более длительных перерывах в работе перед запуском двигателя необходимо произвести розжиг газогенератора вентилятором. После остановок продолжительностью 40 мин., общее время розжига и запуска двигателя составляет около 4 мин. ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ ГАЗА. Процесс горения топлива происходит в камере горзния. Воздух поступает сюда через воздушный клапан. 6 и фурменные отверстия 5 (рис. 2). Над камерой горения находится зона сухой перегонки,' а в верхней части бункера 2 зона подсушки. Зона восстановления расположена в нижней части газогенератора и занимает пространство, ограничиваемое с наружной стороны корпусом газогенератора 1, а с внутренней — камерой горения 4. Под влиянием разрежения в цилиндрах двигателя или под влиянием вентилятора (во время розжига), в нижней части газогенератора также создается разрежение, вследствие чего продукты горения из камеры горения опускаются вниз — в восстановительную зону. Здесь углекислый газ (СОа), входя в соприкосновение с раскаленным углем теряет часть своего кислорода Ог. Кислород входит в соединение с углеродом топлива С, образуя новый газ — окись углерода СО. В результате указанной реакции часть углекислого газа (негорючего) восстанавливается в окись углерода (горючий газ). Чем больше окиси углерода в составе генераторного газа, тем выше его теплотворная способность. В восстановительной зоне происходит также ряд других химических реакций, в результате которых образуются горючие газы: метан СШ и водород Нг. Зона горения и зона восстановления составляют вместе активную гону, где и происходят все основные процессы газообразования. ! Из восстановительной зоны газ, поднимаясь по кольцевому пространству, образуемому бункером и корпоследующей пластины не совпадают с отверстиями предыдущей. В каждом охладителе-очистителе имеется отверстие для спуска конденсата, образующегося при охлажденич газа. Оба охладителя-очистителя расположены под платформой автомобиля между лонжеронами рамы и Рис. 5. Воздушный люк в сборе крепятся к поперечным балкам рамы 1 — корпус люка; 2 — клапан; 8 — ось клапана: при помощи четырех опорных лап, i—кольцо; 6 — седло клапана приваренных к корпусу каждого охладителя-очистителя. Применение обратного процесса Охлаждение газификации позволяет получать тем передачи газа происходит пугаз практически не содержащий смотелей- и затемтепла стенкам охладиокружающему листых веществ. Догрузка газогенеху. При прохождении газа воздучерез ратора топливом может производитьохладители-очистители в них задерся без остановки двигателя. живаются частицы сажи, золы и других уносов из восстановительной ОХЛАЖДЕНИЕ И ОЧИСТКА ГАзоны. Благодаря соприкосновению ЗА. Охлаждение газа производится в двух горизонтальных охладителях, газа с холодными стенками охладиразмером 136 X 256 X 1420 мм. В готелей, содержащиеся в нем водяные ризонтальных охладителях происхопары конденсируются. дит также грубая очистка газа от После грубой очистки, газ поступамеханических примесей, уносимых ет в тонкий очиститель 10, в котовместе с ним из газогенератора. ром и происходит окончательная В корпус охладителя-очистителя очистка его от всех посторонних вставляется выдвижная батарея плапримесей. стин, смонтированных на четырех Корпус тонкого очистителя предстержнях и отделенных друг от ставляет собой цилиндр, изготовлендругау распорными трубками (рис. 2). ный из листовой стали толщиной ^ ^и В таблице приведено количество 1 ' 5 мм - в0 нижнейо лчасти к цилиндру пластин в охладителях-очистителях, °?!?__^ ЙОЩИ бтов присоединен количество отверстий в пластинах и поддон. Поддон изготовлен из листоих диаметр. Нумерация охладитевой стали такой же толщины как и корпус очистителя. К корпусу а лей-очистителей дана в порядке поддону, для соединения их меясду прохождения в них газа. собой, приварены фланцы из равМонтаж батареи пластин произнобокого углового железа. водится так, что отверстия каждой Крышка верхнего люка по своей конструкции одинакова с крышкой загрузочного люка '— газогенератора и отличается от нее только размерами деталей. Во избежание подсоса воздуха крышка должна быть всегда хорошо закрыта. Для загрузки и выемки колец Ра шига на боковой поверхности корпуса очистителя имеются два люка. Третий (нижний) люк служит для просмотра и очистки поддона; через него же стекает вода при промывке колец Рашига. Устройство боковых люков очистителя аналогично устройству люков газогенеРис. 7. Смеситель НАТИ Г-14 ратора и все детали их, за 1 — корпуо смесителя; 2—патрубок входа воздуха; 8 — исключением прокладок, явпатрубок входа газа; i — дроссельная заслонка; 5 — возляются взаимозаменяемыми душная заслонка; 6 — рычаг управления воздушной ва(у люков очистителя стасловкой; 7 — рычаг управления дроссельной заслонкой; 8 — ввит регулировки холоотого хода двигателя вятся резиновые прокладки). 13