[Из песочницы] Машина на дровах + современная электроника
В этой статье пойдет речь о подключении к автомобилю, передвигающемуся на дровах, датчиков — с тем, чтобы видеть все процессы, которые происходят в газогенераторе на экране размером с планшет. Это даст на возможность забрасывать в топку не только дрова, но и различный мусор от тряпичной ветоши до пластикового, что позволит сэкономить древесину (50%<) и очистит придорожную полосу (и не только её) от мусора, который мы будем брать прямо с земли, используя как топливо для езды. А также увеличит мощность двигателя 10%
Давайте посмотрим, что полезного для себя на этом экране мы можем увидеть в режиме онлайн, если скрестим старые технологии, применявшиеся активно во времена второй мировой войны, разработка которых была остановлена в СССР официально в 1960-х по причине не возможности улучшить технологию (достигли потолка развития) с современными.
1. Видеть состав полезного газа
Газогенератор способен двигать автомобиль по трассе на разнообразном топливе — забрасывая в него разные топлива по составу меняется расход топлива и состав газа. В лучшую или худшую сторону.
Например:
пластиковые бутылки,
стаканы, пакеты,
старые автомобильные шины,
куски твердого пластика в виде лопнувших дисков и кусков бампера
Всего этого много у обочины. Мы помогаем очищать придорожную полосу от мусора, экономим свое время на заготовку дров и увеличиваем мощность двигателя вплоть до 10%, одновременно снижая расход дров до 50%. Было бы удобно, сидя за рулем, наблюдать, как на электронном табло увеличиваются обороты двигателя и видеть в реальности, каков на данный момент состав полезного газа.
Полезные газы в порядке убывания полезности сверху вниз (цифры реальные):
С2Н4 — этилен 1%
СН4 — метан 4%
СО — окись углерода (угарный газ) 16%
Н2 — водород 12%
1.1. Видеть состав бесполезного газа
Вместе с полезным газом в двигатель поступает и бесполезный газ или его еще называют балластовый.
Балластовые газы (цифры реальные):
N2 — азот 50%
СО2 — двуокись углерода 5%
Очень важно видеть состав балластовых газов, а также состав не прореагировавшего О2 — это много даст информации о правильности сборки газогенератора и о том, насколько правильно или нет прямо сейчас в нем происходят процессы. Например забросив влажное топливо мы мгновенно понизим температуру в топливнике, которая должна колебаться в районе 1100 градусов цельсия. А также видеть реакцию газгена на нестандартное топливо, которое мы туда забросим — например, ДСП или другой древесный и пластиковый мусор.
2. Видеть расход топлива
Расход топлива в машине на дровах зависит от плотности и влажности древесины или древесных отходов. Экспериментально проверено в еще советском НАМИ, что оптимальная влажность древесного топлива должна колебаться от 11% до 22%. Ниже 11% — прогар топливника (влаги становится меньше с которой постоянно борется газогенератор превращая в водород с кислородом). Больше 22% — перерасход топлива, большое количество муравьиной, древесной и уксусной кислоты разъедающей стенки железного бункера с топливом.
«Например, при подсчете расхода влажного топлива было обнаружено, что газогенераторные электростанции расходуют 1 кг дров на 1 квт электроэнергии при влажности до 22%, а если использовать свежесрубленную древесину с влажностью 45%, то расход уже составит 2.6 кг на 1 квт».
Древесное топливо (не считая пластикового и другого мусора) подходящее для газогенератора (наводим мышкой видим название):
3. Видеть температуру газа
Чем горячее газ, тем меньший его объем заполняет цилиндры двигателя. Например, коэффициент наполнения двигателя жигуля 0.75 (объем 1.5 литра), а волги (газ 24 с объемом 2.4 литра) 0.83. Нагретый газ более разряженный и меньший его объем поступит в цилиндры.
Экспериментально в институте нами замеряли: с увеличением температуры газа с 20 градусов до 75 мощность падает на 25%.
4. Видеть влажность газа на входе в двигатель
Постоянная проблема новичков — неправильно сделанные фильтра и неправильный расчет самого газгена, от чего карбюратор заливает водой со смолами и машина глохнет или не заводиться.
Если учесть, что в 1 м3 древесного газа перед фильтрами находится 120 грамм воды в виде пара — то за этим показателем следует особо следить в режиме онлайн, если мы будем пробовать кидать в топку что попало.
5. Температурный режим
Наблюдать за температурой как в самом бункере с дровами, так и в топливнике, где идет горение дров и восстановление газа.
Утилизация пластиковых отходов составляет серьезную проблему — их просто нельзя сжигать как на костре, нужна высокая температура, иначе выделяется громадное количество ядов в почву и воздух. Газогенератор справляется даже с тем пластиком, который содержит в себе хлор — сжигание которого привело бы к выделению страшнейшего яда диоксина, который разрушается при 1250 градусах цельсия за время не менее 2 секунд. Если мы видим в зоне горения 1250 градусов — смело можем бросать любой пластик, если нет — знакомые нам пластиковые бутылки (полиэтилентерефталат не содержащий хлора).
На этом этапе на экране монитора хотелось бы видеть такие данные:
На изображении бункера цифрами 100, 400, 900, 1200, 1000 показаны температуры в бункере газогенератора.
Что соответствует сверху вниз:
100 — зона подсушки топлива
400 — зона сухой перегонки и карбонизации топлива
900 — зона сухой перегонки
1200 — зона горения (или окисления)
1000 — зона восстановления
В этих зонах идет сложный термохимический процесс, который превращает твердые топлива в горючий газ, который можно также накачивать в баллоны. Цифрами 400 и стрелками показана температура входящего и выходящего из газогенератора воздуха и газа.
В идеале было бы удобно сделать андроид приложение, которое снимало бы данные через безпроводной блютуз. Чтобы уйти от экрана для тех, у кого нет места в машине.
На экране бункер залит черным, это показывает, на сколько он наполнен топливом.
Конец первой части, во второй рассмотрим железо, цены и характеристики датчиков.
P.S. Приглашаю вас к обсуждению и обмену советами.
Если вам интересно было бы почитать об этой технологии в разрезе транспортных газогенераторов, напишите, и я опубликую серию статей популярных на эту тему, раскрыв ее со всех сторон. Сразу напишите, что бы вы хотели узнать больше всего.
