Współprądowy gazogenerator warstwowy (WGW)

Współprądowy gazogenerator warstwowy (WGW)

Na podstawie: Drewno zamiast benzyny. Jak zbudować generator gazudrzewnego i jeździć samochodem 5 razy taniej?>>>

Aż do wczesnych lat osiemdziesiątych generatory gazu na całym

świecie (włączając te zaprojektowane podczas II w.ś.) działały z założeniem, że zarówno lej załadowczy, w którym mieści się paliwo, jak

i komora spalania muszą być bezwzględnie szczelne. Lej – ‘zbiornik

paliwa’ dla zgazowywacza musiał być zamknięty pokrywą, którą

trzeba było otworzyć za każdym razem, gdy była potrzeba uzupełnienia

zapasu drewna. Gdy ładowano drewno, gazy i spaliny ulatniały

się do atmosfery a osoba wykonująca tę czynność musiała uważać,

by nie wdychać nieprzyjemnego dymu i toksycznych gazów.

Na przestrzeni ostatnich kilku lat, wspólny wysiłek naukowców Solar

Energy Research Institute (Instytutu Badań nad Energią Słoneczną)

w Colorado, Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, Open University

w Londynie, Buck Rogers Company i Biomass Energy Foundation na

Florydzie pozwolił na opracowanie nowego projektu zgazowywacza.

Jego uproszczona konstrukcja sprawia, że działa on przy ciśnieniu

mniejszym od atmosferycznego, co eliminuje konieczność stosowania szczelnego zbiornika paliwa. Jest on zamykany tylko w czasie,

gdy silnik nie pracuje. Ta nowa technologia ma kilka popularnych

nazw, m.in. „współprądowy gazogenerator warstwowy” czy „gazogenerator z otwartą pokrywą”. Trwające kilka lat próby, prowadzone zarówno w laboratoriach i w terenie dowiodły, że takie proste, niedrogie zgazowywacze mogą zostać wykonane z istniejących elementów i będą się doskonale sprawować w sytuacjach nadzwyczajnych.

Budowa WGW przedstawiona jest schematycznie na Rys. S-1. Podczas

pracy tej jednostki, powietrze porusza się jednostajnie w doł,

w tym samym kierunku co paliwo [stąd nazwa – współprądowy –

przyp. tłum.], poprzez cztery strefy, z czego wynika nazwa: „strefowy”.

1. Warstwa położona najwyżej zawiera surowe paliwo, pomiędzy

kawałkami drewna przepływa powietrze. Ta strefa pełni tę samą

funkcję, co lej paliwowy w konstrukcjach z czasów II wojny

światowej.

2. W drugiej strefie paliwo reaguje z tlenem w procesie pirolizy.

Większość lotnych frakcji paliwa jest w tej strefie spalana dostarczając

w ten sposób ciepła do trwającej ciągle pirolizy. Na dnie tej

strefy nie powinno być już tlenu – cały powinien już do tego miejsca

zostać wykorzystany. Projekt z otwartą pokrywą umożliwia

ciągły, jednakowy dostęp powietrza do całej strefy pirolizy.

3. Na trzecią strefę składa się węgiel drzewny powstały wyżej.

Gorące gazy spalinowe z wyższej strefy reagują z rozżarzonym

węglem drzewnym, co powoduje przekształcenie dwutlenku węgla

i pary wodnej na tlenek węgla i wodór.

4. W czwartej strefie znajduje się popiół. W normalnych warunkach

jest on zbyt zimny, by spowodować dalsze reakcje. Strefa ta jest w

stanie absorbować ciepło lub tlen w przypadku zmiany warunków

pracy, pełni funkcję zarówno bufora jak i magazynu węgla drzewnego. Poniżej tej strefy znajduje się ruszt. Popioł chroni ruszt

przed działaniem wysokiej temperatury.

WGW ma kilka zalet w porównaniu do projektu z czasów II w.ś.

Otwarta pokrywa umożliwia dostarczanie paliwa i pozwala na swobodny

dostęp do zbiornika paliwa. Cylindryczny kształt jest łatwy do

otrzymania, a jednocześnie pozwala on na ciągły przepływ paliwa.

WGW nie wymaga, by paliwo było w jakiś specjalny sposób przygotowane, nie ma również znaczenia jego kształt – każde paliwo

w kawałkach może być użyte.

Pierwsze pytanie odnośnie obsługi WGW dotyczy usuwania popiołu.

Gdy węgiel drzewny reaguje z gorącymi gazami spalinowymi, szybko

osiąga bardzo niską gęstość i rozpada się w pył. W jego skład wchodzi

cały popiół pochodzący z paliw, a także część zawartego w nim

węgla. Część tego pyłu może zostać uniesiona przez ruch powietrza

(gazu), a nawet może zablokować przepływ gazu przez zgazowywacz.

Dlatego musi on być regularnie usuwany z rusztu przez potrząsanie.

Gdy zgazowywacz zamontowany jest na pojeździe, popiół samoczynnie

spada z rusztu, który jest wstrząsany wskutek ruchu pojazdu.

Istotnym zagadnieniem konstrukcji WGW jest zabezpieczenie przed

zablokowaniem grawitacyjnego podawania paliwa. Cięższe paliwa

takie jak wióry lub drewniane klocki będą spływać na dół przez lej

paliwowy popychane swoim ciężarem i ruchem powietrza. Jednakże

paliwa lżejsze (mielone wióry, pył drzewny, kora) mogą stworzyć

czop, który zaburzy przepływ paliwa, a nawet doprowadzi do powstania

bardzo wysokich temperatur. Można temu zapobiec przez

mieszanie, potrząsanie lub poruszanie w inny sposób zawartością

zbiornika paliwa, lub po prostu dostarczając drgania wynikające

z ruchu pojazdu. Projekt opisany w raporcie wyposażony jest w ręczną

wstrząsarkę rusztu, której należy używać podczas pracy w bezruchu.

Prototypowa jednostka WGW (Rys. 1-1) została wykonana zgodnie

z instrukcjami zawartymi w tym raporcie, jednakże do momentu

stworzenia tego opracowania nie została poddana szeroko zakrojonym

testom. Zachęcamy Czytelnika do wykorzystania własnych pomysłów

przy budowie własnego generatora. Jeśli warunek szczelności

sekcji spalających, połączeń i elementu filtrującego jest spełniony,

kształt elementów i metoda ich łączenia nie mają żadnego znaczenia.

Opisany w tym raporcie projekt zgazowywacza drewna wzorowany

jest na technologii używanej i sprawdzonej w czasie II wojny światowej,

gdy występowały duże trudności w dostępie do benzyny i oleju

napędowego. Oczywiście zastosowanie generatora gazu drzewnego

(takiego jak ten zaprezentowany w tej publikacji) nie jest jedyną

alternatywną metodą zapewnienia pracy silników spalinowych podczas

braku naftowych – do innych należy m.in. użycie metanu czy

alkoholu.

 Na podstawie: Drewno zamiast benzyny. Jak zbudować generator gazudrzewnego i jeździć samochodem 5 razy taniej?>>>

Drewno zamiast benzyny . Historia technologii

Drewno zamiast benzyny Historia technologii ZOBACZ>>>

Drewno jest wykorzystywane do wytworzenia ciepła niemalże od początków

ludzkości, podczas gdy spalając drewno wykorzystujemy tylko

1/3 zgromadzonej w nim energii. Dwie trzecie tracone są razem

z dymem, podgrzewając atmosferę. Zgazowywanie to metoda wykorzystywania

dymu i jego palnych składników. Palny gaz z węgla

i drewna produkowano w Europie mniej więcej od roku 1790. Gaz

powstały w ten sposób [zwany m.in. gazem miejskim – przyp. tłum.]

był używany do oświetlania ulic, dostarczany rurociągami do domów,

gdzie wykorzystywano go do celów grzewczych i oświetleniowych,

a także do gotowania. W przemyśle używano tego gazu do opalania

kotłów parowych, rolnicy zasilali swoje maszyny rolnicze gazem

drzewnym i węglowym. Po odkryciu dużych złóż ropy naftowej

w Pensylwanii w doku 1859 cały świat przestawił się na jej pochodne

– tańsze i wygodniejsze paliwo. Tysiące gazowni na całym świecie

zaprzestały swojej pracy.

Generatory gazu drzewnego nie są cudem techniki, który jest w stanie

całkowicie wyeliminować zapotrzebowanie na ropę naftową czy

pozwolić na uniezależnienie się gospodarki od wysokich cen paliw

kopalnych. Są one jednak sprawdzonym rozwiązaniem pozwalającym

rozwiązać sytuacje, w których zabraknie paliwa, takie jak wojny,

rozruchy, czy naturalne katastrofy. Zapewne wielu ludzi może

przypomnieć sobie szerokie zastosowanie tej technologii w czasie

II w.ś. gdy benzyna była niedostępna cywilom. Oczywiście największy

pożytek z technologii zgazowywania drewna mieli ludzie, dla ktorych

paliwa naftowe były najmniej dostępne.

W czasie II wojny światowej na terenie okupowanej Danii 95% zmechanizowanego

sprzętu rolniczego, ciągników, ciężarówek, silników

stacjonarnych oraz łodzi rybackich i promów była zasilana gazem

drzewnym z generatorów. Nawet w neutralnej Szwecji, 40% całego

ruchu silnikowego polegało na gazie otrzymywanym z drewna lub

węgla drzewnego ([16]). W całej Europie, Azji, Australii, w latach

1940-46 w użyciu były miliony generatorów gazu. Z powodu dość

niskiej wydajności, niewygodnej obsługi i potencjalnego zagrożenia

dla zdrowia ze strony toksycznych gazów i oparów, większość z tych

jednostek nie kontynuowała pracy po przywróceniu zaopatrzenia

w ropę naftową w roku 1945. Jedynym sposobem zasilania silników

spalinowych w razie braku odpowiednich paliw, poza wykorzystaniem

metanu czy alkoholu, jest użycie tych prostych, niedrogich jednostek

zgazowujących.

1.3.1. II Wojna Światowa, zgazowywacz Imberta

W tym i następnym rozdziale zostaną opisane dwie konstrukcje

zgazowywaczy. Omówione będą ich wady i zalety. Informacje te

zostały tu przytoczone tylko dla Czytelników bardziej zainteresowanych

techniczną stroną konstrukcji. Celem ich jest umożliwienie uzyskania lepszego zrozumienia procedur obsługi generatora opisanego

w tym podręczniku. Czytelnik, który chce jak najszybciej rozpocząć

budowę własnego urządzenia, może bez strat pominąć poniższy

materiał i przejść bezpośrednio do części 2.

Współprądowy generator gazu z przewężoną płomienicą (paleniskiem),

pokazany na rys. 1-2, zwany jest czasem zgazowywaczem

Imberta, z racji nazwiska tworcy, Jacquesa Imberta. Sprzedawano go

pod wieloma rożnymi nazwami handlowymi. Jednostki takie w czasie

II w.ś. wychodziły z fabryk producentów samochodów takich jak

General Motors, Ford czy Mercedes-Benz. Kosztowały ok. 1500$ (wg

kursu dolara z roku 1985) za sztukę. Dopiero po około sześciu do

ośmiu miesiącach od rozpoczęcia wojny zgazowywacze stały się

powszechnie dostępne. Dla tysięcy Europejczyków budowane w domach,

proste gazogeneratory były ratunkiem przed śmiercią głodową.

Wykonywano je z elementów takich jak np. korpusy pralek,

stare bojlery czy metalowe butle gazowe. Co może wydawać się zaskakujące

– praca tych jednostek była prawie tak samo efektywna

i wydajna jak tych produkowanych przemysłowo. Wykonane domowymi

sposobami urządzenia wytrzymywały przebieg ok. 30 000

km, wymagając wielu napraw, podczas gdy te wyprodukowane w fabrykach

– aż do 150 000 km, dzięki jedynie kilku naprawom.

Górny cylinder zgazowywacza przedstawionego na rys. 1-2 to po

prostu pusty blaszany kosz na śmieci lub inny tego rodzaju pojemnik

pełniący funkcję zbiornika drewna lub innego paliwa. Podczas pracy

urządzenia, komora ta była napełniana co kilka godzin, w zależności

od potrzeb. Aby uzupełnić zapas paliwa, należało otworzyć pokrywę

zabezpieczoną sprężyną. W trakcie pracy musiała być ona szczelnie

zamknięta. Sprężyna w połączeniu z pokrywą tworzyły pewnego

rodzaju zawór bezpieczeństwa, który otwierał się gdy ciśnienie wewnątrz

urządzenia z jakiegoś powodu osiągnęło zbyt wysoką wartość.

Mniej więcej w 1/3 wysokości zgazowywacza znajdował się zestaw

skierowanych promieniście dysz. Ich zadaniem było dostarczenie powietrza

do poruszającego się w dół zgazowywacza drewna. W generatorach

przystosowanych do zasilania pojazdów, ruch tłoków w silniku

powodował odpowiednią różnicę ciśnień, dzięki ktorej powietrze

dostawało się do wnętrza zgazowywacza. Podczas rozruchu

silnika do zainicjowania ruchu powietrza w odpowiednim kierunku

wykorzystywany był wentylator. Gaz docierał do silnika, w którym

zostawał zużyty w ciągu kilku sekund po jego wytworzeniu. Ta metoda

zgazowywania bywa też określana mianem „produkcyjnej generacji

gazu”, bo gaz wytwarzany jest tylko w ilości, jakiej potrzebuje

silnik i nie jest nigdzie gromadzony. Gdy silnik przestaje pracować,

kończy się i produkcja gazu.

Podczas normalnej (ustalonej) pracy urządzenia, dzięki zasysanemu

powietrzu dokonuje się piroliza i spalenie części drewna, większości

żywic i olejów eterycznych, a także części węgla drzewnego, który

wypełnia zwężony obszar poniżej dysz. Większość masy paliwa ulega

przetworzeniu na gaz wewnątrz strefy spalania. Pod wieloma względami

można określić gazogenerator Imberta mianem automatycznego.

Jeśli poniżej poziomu dysz znajduje się zbyt mało węgla

drzewnego, spalaniu i pirolizie podlegają większe ilości drewna, czego

skutkiem jest powstawanie większej ilości węgla drzewnego.

W przypadku, gdy jest go zbyt dużo (warstwa węgla drzewnego

kończy się powyżej poziomu, na którym zamontowane są dysze), zasysane

do środka urządzenia powietrze powoduje jego spalanie. Tym

sposobem strefa spalania utrzymuje się samoistnie bardzo blisko poziomu

dysz.

Gorące gazy spalinowe – dwutlenek węgla i para wodna – dostają się

niżej, do warstwy rozżarzonego węgla drzewnego. Tam podlegają

redukcji do tlenku węgla i wodoru. Zwężenie płomienicy zmusza

wszystkie gazy do przejścia przez strefę redukcji, co pozwala na maksymalne mieszanie i minimalne straty ciepła. W tym miejscu temperatura

osiąga najwyższą wartość.

Zbierający się w dolnej części strefy węgla drzewnego drobny popiół

może zatkać lub utrudnić przepływ gazu. Węgiel znajduje się na ruchomym

ruszcie, który może być co jakiś czas wstrząsany. Zbierający

się pod rusztem popiół usuwany jest podczas czyszczenia. Drewno

zawiera zazwyczaj mniej niż 1% popiołu (masowo), jednak wraz ze

spalaniem węgla drzewnego przekształca się on w pylistą formę mieszaniny

węgla z popiołem, która może stanowić 2-10% masy drewna.

Zgazowywacz Imberta wymaga do działania układu chłodzenia składającego

się z wypełnionego wodą osadnika, oraz samochodowej

chłodnicy – wymiennika ciepła. W osadniku następuje oczyszczenie

gazu ze smoły i większej części popiołu niesionego przez gaz, zadaniem

chłodnicy jest dalsze zmniejszenie jego temperatury. Drugi

filtr, z wkładem z materiału o dużej powierzchni musi oczyścić gaz

z pozostałych pyłów czy cząstek popiołu, które nie pozostały w osadniku.

Po przejściu przez filtr, gaz drzewny mieszany jest z powietrzem

w mieszaczu (mieszalniku), a następnie kierowany bezpośrednio

do silnika.

Zgazowywacz ten musi być zasilany drewnem o niewielkiej (poniżej

20% wagowo) wilgotności, pociętym w jednakowe kawałki w celu

umożliwienia im łatwego przepływu grawitacyjnego przez zwężenie

płomienicy. Gałęzie, patyki, i kawałki kory nie mogą być wykorzystywane

jako paliwo. Zwężenie płomienicy oraz wystające dysze powietrzne

stwarzają niebezpieczeństwo blokowania się przepływu paliwa,

co powoduje pogorszenie jakości gazu drzewnego docierającego

do silnika (paliwo nie poddane pirolizie dociera do strefy, w której

powinno dalej przereagować). Jednostki montowane w czasie II w.ś.

na pojazdach były poddawane drganiom wystarczającym, by paliwo

o precyzyjnie dobranej wielkości przeciskało się przez zgazowywacz.

W istocie powstała wtedy cała gałąź przemysłu zajmująca się tylko

przygotowaniem drewna do wykorzystania w gazogeneratorach

([16]). To właśnie zwężenie płomienicy powoduje poważne ograniczenie

wielkości kawałków drewna, które bez poddania kosztownemu

brykietowaniu czy granulowaniu (peletowaniu) mogą stać się

paliwem do zasilania zgazowywacza Imberta. Z tego względu jego

użycie do awaryjnego zasilania silników jest utrudnione.

Podsumowując, zgazowywacz Imberta przetrwał próbę czasu i osiągnął

komercyjny sukces. Jest względnie niedrogi, składa się z nieskomplikowanych

elementów, łatwo go zbudować, mogą go obsługiwać

kierowcy po krótkim przeszkoleniu.

Drewno zamiast benzyny ZOBACZ>>>

Zasady zgazowywania paliw stałych

Zasady zgazowywania paliw stałych

ZOBACZ PORADNIK: Drewno zamiast benzyny. Jak zbudować generator gazudrzewnego i jeździć samochodem 5 razy taniej?>>>

Wszystkie silniki spalinowe zasilane są oparami, nie płynem. Paliwo płynne jest zgazowywane (odparowywane i mieszane z powietrzem) zanim trafi do komory spalania silnika. W silnikach dieslowskich, paliwo jest wtryskiwane do komory spalania pod postacią drobnych kropelek, które zapalają się po odparowaniu. Celem zgazowywania paliw stałych jest przekształcenie ich na formę gazową i pozbawienie gazu ewentualnych szkodliwych składników, w tym zanieczyszczeń.

Gazogenerator jest jednocześnie konwerterem energii i filtrem.

Realizacja tych dwóch zadań łączy się z pewnymi utrudnieniami, ale jest również zaletą tego urządzenia.

Pierwsze pytanie, zadawane przez wielu ludzi to: „skąd bierze się ten palny gaz?”. Zapal zapałkę, trzymaj ją poziomo. Zwróć uwagę na to, jak zwęgla się drewno. W zasadzie drewno się nie pali, lecz wydziela z siebie gaz, który zapala się jasnym płomieniem w niewielkiej odległości od zapałki. Zauważ przerwę między płomieniem a zapałką.

W tej przerwie znajduje się gaz drzewny, który zapala się dopiero, gdy zostanie odpowiednio wymieszany z powietrzem (zawierającym tlen). Objętościowo ten gaz (gaz drzewny) pochodzący od zwęglającego się drewna składa się w około 20% z wodoru (H2), w 20% z tlenku węgla (CO) i niewielkich ilości metanu. Wszystkie te składniki są palne. Oprócz tego zawiera on 50 – 60% azotu. Azot jest niepalny, ale zajmuje on pewną objętość i rozcieńcza gaz drzewny zasilający silnik. Produktami spalenia gazu są dwutlenek węgla (CO2) i para wodna (H2O).

Te same zasady chemii i fizyki, które rządzą procesami spalania ‘obsługują’ proces gazyfikacji. Wiele stałych paliw jest odpowiednich do zgazowania – począwszy od drewna i papieru, przez torf, węgiel brunatny i kamienny po koks. Podstawowym składnikiem wszystkich tych paliw jest węgiel, a na resztę składają się wodór, tlen i zanieczyszczenia – siarka, popiół i wilgoć w rożnych proporcjach.

Stąd wynika cel zgazowywania – prawie zupełne przekształcenie paliwa na formę gazową tak, by pozostał tylko popiół – składniki niepalne (obojętne).

W pewnym sensie zgazowywanie jest niepełnym spalaniem – ciepło ze spalania paliwa stałego powoduje powstanie gazów, które nie mogą się spalić zupełnie (w pełni – do CO2 czy H2O) z braku odpowiedniej ilości tlenu dostarczanego z powietrza. W przytoczonym wcześniej przykładzie zapałki gaz drzewny wytwarza się podczas procesów pirolizy i spalania, którym podlega drewno zapałki podczas przemiany w węgiel drzewny. Gaz ten jest jednakże od razu spalany (zakładając, że w powietrzu jest dostatecznie duża ilość tlenu). Przy zgazowywaniu drewna do zasilania silników istotne jest nie tylko wyprodukowanie gazu, ale także jego przechowanie do momentu wprowadzenia go do silnika, w którym może ulec odpowiedniemu spaleniu.

Zgazowywanie jest procesem fizykochemicznych, w którym reakcje chemiczne występują razem z przekształceniami energetycznymi.

Reakcje chemiczne i przekształcenia termochemiczne, które mają miejsce w generatorze są zbyt złożone, by je tu wyjaśniać. Ich znajomość nie jest jednak potrzebna podczas budowy i obsługi gazogeneratora.

Publikacje zawierające więcej informacji na ten temat są wymienione w odpowiednim miejscu w tym opracowaniu: ZOBACZ PORADNIK: Drewno zamiast benzyny. Jak zbudować generator gazudrzewnego i jeździć samochodem 5 razy taniej?>>>

Co to jest generator gazu drzewnego i jak on działa?

Gaz generatorowy, otrzymywany przez zgazowanie węgla i torfu, był używany do celów grzewczych już w latach 40. XIX w.

w Europie, a w roku 1884 został zaadaptowany do zasilania silnikow w Anglii. Do roku 1940 generatory gazu były znaną, lecz niezbyt często stosowaną technologią. Jednakże brak benzyny podczas II Wojny Światowej prowadził do rozszerzenia zastosowania generatorów gazu do celów transportowych w Europie Zachodniej.

(Taksówki zasilane węglem były ciągle popularne w Korei w latach 70. XX wieku). USA nigdy nie zostały dotknięte poważnymi niedoborami paliw, były więc opóźnione względem Europy i Dalekiego Wschodu, jeśli chodzi rozpowszechnienie tej technologii. Jednakże jakaś katastrofa może zaburzyć zaopatrzenie w paliwa płynne w tym kraju do tego stopnia, że takie technologie mogą stać się niezastąpione do zaspokajania potrzeb paliwowych niektórych gałęzi działalności gospodarczej, takich jak produkcja i dystrybucja żywności.

Raport ten ma na celu zachowanie wiedzy dotyczącej zgazowywania drewna, która była wykorzystywana podczas II wojny światowej. Dokładne procedury krok po kroku opisują budowę uproszczonej wersji zgazowywacza stosowanego podczas wojny. Ta prosta, warstwowa, współprądowa jednostka może zostać wykonana z materiałów szeroko dostępnych w USA [w Polsce też – przyp. tłum.] w czasie przedłużającego się kryzysu paliwowego. Dla przykładu, korpus urządzenia składa się z galwanizowanego kubła na śmieci umieszczonego na niewielkim metalowym cylindrze. W wielu miejscach zastosowanie znalazły dostępne powszechnie elementy hydrauliczne.

Jako ruszt zastosowano dużą metalową miskę. Prototypowy zgazowywacz wykonany na podstawie tej instrukcji został zamontowany na ciągniku rolniczym i przetestowany w pracy, przy zastosowaniu kawałków drewna jako jedynego paliwa. Dokumentacja fotograficzna z budowy prototypu załączona została do tego raportu.

Użycie zgazowywaczy drewna nie jest ograniczone do zastosowań transportowych. Również silniki stacjonarne mogą być zasilane przez gazogenerator i napędzać agregaty prądotwórcze, pompy, urządzenia przemysłowe. W zasadzie użycie gazu drzewnego jako paliwa nie jest ograniczone nawet do silników benzynowych. Jeśli silnikowi wysokoprężnemu dostarczy się niewielką ilość oleju napędowego potrzebną do wystąpienia zapłonu, może on działać zasilany głownie gazem drzewnym dostarczanym przez kolektor dolotowy, pod warunkiem, że silnik jest dobrze wyregulowany. Raport ten poświęcony jest czterosuwowym silnikom benzynowym o mocy od 10 do 150 KM. Dla uzyskania dodatkowych informacji o funkcjonowaniu zgazowywaczy innych paliw (węgla, węgla drzewnego, torfu, pyłu drzewnego czy wodorostów) należy się odwołać do literatury wymienionej w bibliografii na końcu raportu.

Celem tego raportu jest zgromadzenie w jednym miejscu informacji pozwalających na samodzielną budowę generatora gazu drzewnego, z użyciem zwykłych, dostępnych elementów. W wypadku braku paliw naftowych urządzenie to może być stosowane do zasilania ciężarówek, ciągników i innych pojazdow. W części 1. tego opracowania opisane zostały główne zasady zgazowywania, znajduje się tu też kilka informacji historycznych odnośnie wykorzystywania i skuteczności generatorów. Część 2. zawiera dokładne instrukcje opisujące

krok po kroku proces budowy własnej jednostki. Do tej części

dołączone zostały ilustracje i zdjęcia, aby zapobiec ewentualnym błędom. W części 3. znajdują się informacje dotyczące pracy, obsługi i napraw generatora, a także kilka istotnych wskazówek dotyczących bezpieczeństwa podczas korzystania z niego.

Opisany w tym raporcie projekt zgazowywacza drewna wzorowany jest na technologii używanej i sprawdzonej w czasie II wojny światowej, gdy występowały duże trudności w dostępie do benzyny i oleju napędowego. Oczywiście zastosowanie generatora gazu drzewnego (takiego jak ten zaprezentowany w tej publikacji) nie jest jedyną alternatywną metodą zapewnienia pracy silników spalinowych podczas braku naftowych – do innych należy m.in. użycie metanu czy alkoholu.

ZOBACZ CAŁOŚĆ: Drewno zamiast benzyny. Jak zbudować generator gazudrzewnego i jeździć samochodem 5 razy taniej?>>>

Drewno zamiast benzyny. Jak zbudować generator gazu drzewnego i jeździć samochodem 5 razy taniej?

Wstęp. Omówienie opracowania
Całość TU: Drewno zamiast benzyny. Jak zbudować generator gazudrzewnego i jeździć samochodem 5 razy taniej?

aport ten jest omówieniem jednego z wielu opracowań technologii

kryzysowych sponsorowanych przez Federal Emergency

Management Agency (federalnej agencji ds. zarządzania w sytuacjach

kryzysowych). Celem tego raportu jest sformułowanie precyzyjnej,

ilustrowanej instrukcji budowy, instalacji oraz obsługi urządzenia

zgazowującego biomasę (tj. generatora „gazu drzewnego” lub

„gazu generatorowego”), który będzie w stanie zapewnić awaryjne

paliwo dla pojazdów takich jak ciągniki i ciężarówki, gdy źródła

zaopatrzenia w paliwa płynne będą niedostępne przez dłuższy okres.

Instrukcja ta została przygotowana jako podręcznik do użycia przez

każdego mechanika, który jest w stopniu wystarczającym biegły

w wyrobie przedmiotów z metalu lub naprawach silników.

Raport ten ma na celu zachowanie wiedzy dotyczącej zgazowywania

drewna, która była wykorzystywana podczas II wojny światowej.

Dokładne procedury krok po kroku opisują budowę uproszczonej

wersji zgazowywacza stosowanego podczas wojny. Ta prosta, warstwowa,

współprądowa jednostka może zostać wykonana z materiałów

szeroko dostępnych w USA [w Polsce też – przyp. tłum.] w czasie

przedłużającego się kryzysu paliwowego. Dla przykładu, korpus

urządzenia składa się z galwanizowanego kubła na śmieci umieszczonego

na niewielkim metalowym cylindrze. W wielu miejscach

zastosowanie znalazły dostępne powszechnie elementy hydrauliczne.

Jako ruszt zastosowano dużą metalową miskę. Prototypowy zgazowywacz

wykonany na podstawie tej instrukcji został zamontowany

na ciągniku rolniczym i przetestowany w pracy, przy zastosowaniu

kawałków drewna jako jedynego paliwa. Dokumentacja fotograficzna

z budowy prototypu załączona została do tego raportu.

Całość TU: Drewno zamiast benzyny. Jak zbudować generator gazudrzewnego i jeździć samochodem 5 razy taniej?

Szybki układ kierowniczy

Nazywany też krótkim. Proponuję Ci niżej opisaną przeróbkę. Autor tej przeróbki jest z niej bardzo zadowolony. Usprawnienie to polega na zmniejszeniu ilości obrotów kierownicą, potrzebnych do przesunięcia kół od ich skrajnych położeń.

Zmniejszenie wartości obrotu do niecałych dwóch obrotów w konsekwencji powoduje, że układ kierowniczy jest tzw. szybki.

Przydatne np. w rallycrossie. Skutkiem ubocznym tej modyfikacji jest to, iż kierownica kręci się z wyczuwalnym większym oporem, co może sprawiać kłopoty na parkingu, szczególnie u niewielkich posturą lub mizerniejących, co wynika ze zmiany przełożenia kątowego w mechanizmie zwrotniczym. Ta modyfikacja zmienia też całą kinematykę trapezu kierowniczego.

Bardzo dobrze podobno jeździ się natomiast po wykonaniu tej

przeróbki w sposób rajdowy, szczególnie po szutrach i śniegu

w zimie. Autor przeróbki zapewnia, że nie zanotował zmniejszenia wytrzymałości układu kierowniczego. Modyfikacja ma jedna podstawową wadę: jest nią nierównomierny skręt kół, tj. jedno z nich skręca szybciej niż drugie. Jest to pomocne na krętych odcinkach KJS-ów, należy jednak uważać, szczególnie przy wyższych prędkościach, bo istnieje możliwość przecenienia możliwości samochodu i niedocenienia praw fizyki, czego bezpośrednim efektem będzie dachowanie.

ZOBACZ RESZTĘ: Fiat 126p. Sportowe modyfikacje i  tuning malucha>>>

Hamulce tarczowe

Hamulce tarczowe

Będąc kiedyś przez chwilę posiadaczem fiata 125p, zastanawiałem się zawsze, dlaczego wszędzie na świecie panuje niesprawiedliwość, nawet w samochodowym światku. Duży fiat miał aż cztery tarcze, które były zamontowane niejako na wyrost do jego osiągów, a w Maluchu – mimo

licznych fabrycznych ulepszeń – to osiągi były lepsze od hamulców.

Winne są zapewne bębny.

Idealnym rozwiązaniem byłoby, gdyby Maluszek na jednej parze kół miał

zamontowane tarcze hamulcowe. Okazuje się, że można dokonać takiej

przeróbki, choć trzeba przyznać, że jest ona z tych ambitniejszych.

Na pewno dodatnio wpływa na drogę i jakość hamowania samochodziku, co czyni tę przeróbkę bardzo dobrym  usprawnieniem. Jeśli hamulce tarczowe są poprawnie zamontowane

i działają prawidłowo, to droga hamowania powinna się skrócić o prawie połowę. Jako podstawa służą, a jakżeby inaczej, tarcze z dużego fiata/poloneza. Zanim napiszę więcej, chciałbym Ci przypomnieć, Czytelniku, że teraz naprawdę żartów nie ma. Przy modyfikacji układu hamulcowego musisz wiedzieć, co robisz. Błędów być nie może.

W celu dokonania modyfikacji trzeba przygotować:

1. Dwie przednie tarcze hamulcowe od dużego fiata/poloneza.

2. Dwa jarzma do zacisków przednich ze śrubami mocującymi.

3. Cztery kliny (do zacisków) i osiem zawleczek.

4. Dwa zaciski przednie od poloneza starego typu, lecz nie firmy

Lukas.

5. Komplet klocków, tym razem Lukas, do starego typu zacisków

na przód.

6. Dwie blaszki unieruchamiające śrubę mocującą przewód

hamulcowy.

7. Cztery podkładki mosiężne pod i nad końcówkę przewodu

hamulcowego.

8. Nowe nakrętki mocujące piastę do zwrotnicy.

9. Sześć śrub M8 o długości 3 cm (najlepiej 1,5 cm bez gwintu),

twardości 8,9. z nakrętkami samoblokującymi i podkładkami.

10.Trzeba też mieć felgi 13, bo niestety nie mieści się zacisk.

Należy wykonać dwie blachy mocujące jarzma do zwrotnic:

Musisz wykonać pierścień dystansowy (dystans) do włożenia pomiędzy piastę a zwrotnicę (grubość około 2–3 mm – w zależności od grubości blachy – z jednej strony zakończony stożkiem od strony zwrotnicy). Potem zdjąć całe hamulce z bębnami i piastą. Do zwrotnicy przykręcić trzeba blachę śrubami (3 szt.) – twardość minimum 8,9. (Jakość śruby wpływa wybitnie na bezpieczeństwo!)

z nakrętkami samo kontrującymi (teflonowymi). Następnie założyć powinieneś na zwrotnicę pierścień dystansowy i piastę, którą uprzednio powinieneś zeszlifować, tak by nachodziła na nią tarcza hamulcowa. Całość dokręcasz w taki sposób, żeby usunąć (skasować) luz na łożyskach i założyć na piastę tarczę hamulcową i blachy dystansowe (oryginalne, z poloneza, po jednej na stronę), a całość skręcać kołeczkami. To nie koniec pracy, jeszcze musisz, drogi Czytelniku, przykręcić jarzmo, ustawiając je w taki sposób, aby nie ocierało się o tarczę. Mocowanie zacisków widzisz na zdjęciach, przy zakupie to koszt około 50 zł.

Na koniec załóż jeszcze zaciski z klockami i przykręć przewód hamulcowy (trzeba to też zabezpieczyć specjalną blaszką, bo się niestety często odkręca). Warto zainwestować i założyć przewody hamulcowe z oplotem, wystarczą także zwykłe, byleby były nowe. Nie zapomnij odpowietrzyć hamulców. Nie polecałbym zakładania tarcz na tylną oś – przednia jest o wiele ważniejsza – będzie to również ekonomicznie nieuzasadnione, ale oczywiście nie znaczy, że niewykonalne. Przenosi więcej masy samochodu podczas hamowania, a zaburzenie rozkładu siły hamowania (układu przód–tył) może doprowadzić do utraty panowania nad autem podczas

gwałtownego hamowania. Na koniec istotna uwaga: czasem bywa tak, że to hamulce – nie silnik – wygrywają w zawodach. Otóż, rzeczywiście, jeśli twój oponent będzie miał samochód o znacznie większej mocy, na wszystkich prostych odcinkach będzie Ci odchodził, nie będziesz miał go szans wyprzedzić, jednak jeśli twoje auto będzie miało bardzo dobrze przygotowane hamulce, będziesz mieć poważnego asa w rękawie. Jakim sposobem? Prawda jest taka, że większość tras – czy to rajdów, czy KJS-ow, czy innych imprez – to przede wszystkim zakręty, połączone ze sobą krótszymi lub nieco dłuższymi prostymi odcinkami. Samochód o znacznie wyższej mocy wprawdzie rozpędza się o wiele szybciej i do wyższej prędkości, ale jeśli ma nieprzygotowane hamulce, to po pierwsze: musi hamować znaczenie wcześniej, a po drugie: nie może zwykle na ostatnim

odcinku prostej przed zakrętem maksymalnie wykorzystywać tego, co ma za tylnym siedzeniem. Tu rodzi się twoja przewaga, rozpędzasz auto do końca i hamujesz znacznie później, bo hamulce twojego samochodu są wydajniejsze, więc mogą zatrzymać autko skuteczniej i szybciej. Ponadto – mając lepiej przystosowane hamulce, masz możliwość lepszego panowania nad pojazdem, łatwiej bowiem jest dozować silę hamowania i ewentualnie nie dopuszczać do niebezpiecznego zablokowania koła lub też celowego jego ślizgu.

Następna kwestią są tzw. sportowe okładziny cierne, tarcze czy też klocki hamulcowe. Co to znaczy sportowe? Zacznę znów nietypowo.

Cały czas – przerabiając swój samochodzik – musisz robić to według założonego z góry planu, którego priorytetowa częścią jest zastosowanie, a więc – jak będziesz samochodziku używał. To determinuje Twoje poczynania. Wróćmy zatem do sportowych hamulców. Sportowe, to znaczy takie, które są przystosowane do użytku nie w samochodach seryjnych, a w używanych sportowo.

Powiesz: a co to za różnica? Okładziny cierne oraz klocki hamulcowe charakteryzuje najważniejszy parametr, czyli – współczynnik tarcia.

Wiadomo, że im jest on wyższy, tym hamulce są wydajniejsze, a więc lepsze. Ale czy zawsze? Parametr ten podaje się dla hamulców rozgrzanych oraz zimnych. Dla przykładu: jest to 0, 38 przy zimnych i 0, 20 dla rozgrzanych (a nawet 0,15 w deszczu czy podczas rozgrzania do temperatury ponad 200oC) – wiadomo, wraz z hamowaniem spada skuteczność. Dlatego w górach zaleca się hamować silnikiem. No właśnie, dlatego że jazda po zwykłych drogach nie wymaga ciągłego hamowania, ale hamowania awaryjnego (sporadycznie) oraz stopniowego wytracania prędkości.

Takie klocki się do tego wyśmienicie nadają. Do sportu jednak nie – tam hamuje się prawie tak samo często, jak przyśpiesza, lub nawet częściej. Szybko by się zatem przegrzały.

Dlatego też używa się sprzętu sportowego, którego współczynnik tarcia wynosi w granicach 0,41 przy temperaturze 150oC i spada do 0,35 przy ponad 400oC. Jednak przy temperaturze poniżej 100oC, a więc typowej dla normalnej eksploatacji, współczynnik wynosi zaledwie 0,32, a więc jest gorszy od tego dla fabrycznych hamulców.

Wyczynowe lub też metalowe klocki hamulcowe osiągają wprost rewelacyjny wynik współczynnika tarcia – pomiędzy 0,48 a 0,62 –nieosiągalny dla klocków seryjnych, jednak dopiero przy rozgrzaniu do temperatury niemal 900oC! Dlatego też nie ma sensu inwestować w sportowe okładziny i klocki w samochodzie używanym wyłączenie do celów codziennych. Tym bardziej że żywotność takich klocków jest wprost bez porównania do żywotności seryjnych i widać to doskonale na każdym rajdzie na alufelgach wyczynowych aut w postaci pyłu. Natomiast jeśli używasz samochodu do sportu, warto takie hamulce zastosować z powodów, które przed chwilą poznałeś.

Warto jednak, oprócz klocków, w takim wypadku zastosować odpowiedni płyn hamulcowy. Jak zapewne wiesz, jeśli płyn hamulcowy się zagotuje, pedał hamulca mięknie i hamulce przestają hamować. Dlatego też w sporcie używa się płynów, które mają znacznie wyższą temperaturę wrzenia. Klasyczny płyn wrze przy mniej więcej 200oC, a płyny wyczynowe (DOT-4) przy 240oC, 260oC (DOT-5a), a nawet dopiero przy 310oC (Castrol SFR). Problemem jest jednak higroskopijność, a więc zdolność do pochłaniania wody z otoczenia. Im wyższa temperatura wrzenia, tym większa higroskopijność, a więc krótsza trwałość płynu. Półroczny okres użytkowania to absolutne maksimum, podczas gdy przy zwykłym płynie można spokojnie jeździć przez dwa lata.

Warto pamiętać o tym, że tarcza hamulcowa ma określoną minimalną grubość, poniżej której jest ona po prostu zużyta i nie można jej stosować. Przy montażu hamulców tarczowych warto jest tak to wykonać, aby miały one maksymalne chłodzenie.

Wentylowanie tarczy w Fiacie 126p jest raczej ekstrawagancją i tym zajmować się nie będziemy. Warto jednak, kończąc, przypomnieć, że w hamulce tarczowe przy kołach przednich wyposażony były prototypowe: Fiat 126 Ryjek oraz Fiat 126p NP, zatem producent zdawał sobie sprawę z niedoskonałości zastosowanego rozwiązania bębnowego.

ZOBACZ PORADNIK: Fiat 126p. Sportowe modyfikacje i  tuning malucha>>>