Наличие на газогенераторном автомобиле специальной газогенераторной установки и работа двигателя на генераторном газе создают специфические особенности эксплуатации газогенераторных автомобилей в части их подготовки к работе, пуска в ход, вождения, технического обслуживания, и техники безопасности. 

Только при строгом соблюдении определенных правил эксплуатации может быть достигнута надежная и безотказная работа газогенераторных автомобилей и получены хорошие тяговые качества.

Ниже рассматриваются вопросы эксплуатации газогенераторных автомобилей, связанные со специфическими особенностями их конструкции.

ПОДГОТОВКА И ПУСК

Перед началом работы необходимо вымыть и тщательно осмотреть весь автомобиль, обратив особое внимание на состояние агрегатов и узлов крепления газогенераторной установки.

Мыть автомобиль перед началом работы, а не по окончании ее рекомендуется потому, что газогенераторная установка после ночной стоянки автомобиля находится в холодном состоянии.

Мыть автомобиль сразу же после возвращения из рейса нельзя, так как вода, попадая на горячие детали газогенераторной установки, вызывает их коробление.

Осмотр газогенераторной установки следует производить в определенной последовательности, например начиная с газогенератора и далее, следуя по пути газа к двигателю.

При осмотре надо обращать особое внимание на прочность крепления и на герметичность соединений узлов и агрегатов газогенераторной установки. Путем обстукивания молотком необходимо убедиться в целости болтовых соединений, надежности их затяжки, отсутствии трещин в кронштейнах и других деталях, а также в плотности соединений газопроводов и люков.

Ослабевшие болтовые соединения нужно подтянуть, а негодные болты, шланги и прокладки заменить новыми. При осмотре очистителя тонкой очистки газа необходимо прочистить отверстие для слива конденсата. Если имеется отстойник, надо слить из него конденсат, поставив затем кран в закрытое положение.

Далее следует убедиться в исправной работе вентилятора разжига и в правильной работе заслонок смесителя, проверив полное закрытие и открытие заслонок при соответствующих положениях педали подачи газовой смеси и кнопки управления подачей воздуха.

В газогенераторных установках, работающих с подачей водяного пара или имеющих барботажные очистители, перед утренним пуском необходимо заправить водой соответствующие емкости.

После осмотра автомобиля и устранения обнаруженных неисправностей можно приступить к заправке газогенератором топливом.

При работе на твердом топливе, содержащем смолу (древесные чурки, торф, бурый уголь), перед загрузкой топлива в бункер порожнего газогенератора необходимо заполнить камеру газификации древесным углем или коксом газифицируемого топлива на 100— 150 мм выше уровня фурменного пояса.

В газогенераторах для древесных чурок с камерой газификации, имеющей горловину, древесным углем также заполняется нижняя часть газогенератора вокруг камеры до уровня горловины.

После заполнения камеры газификации древесным углем производят заправку бункера основным топливом.

Топлива, не содержащие смолу, например торфяной кокс, полукокс, применяемые в газогенераторах прямого и поперечного процессов газификации, не требуют для разжига древесного угля и загружаются непосредственно в камеру газификации и в бункер газогнератора. Исключение составляет антрацит, который имеет плохую воспламеняемость и низкую реакционную способность. Поэтому для разжига антрацита применяют древесный уголь или другое легко воспламеняющееся топливо.

Полная чистка и перезарядка газогенератора производятся не ежедневно, поэтому при заправке газогенератора в большинстве случаев ограничиваются только досыпкой топлива в бункер.

Перед разжигом бункеры газогенераторов, работающих на древесных чурках, торфе и буром угле, не следует загружать топливом более чем на ¹/₃ или ¹/₂ их высоты, а при наличии в них топлива, оставшегося от предыдущей работы, догрузку следует производить после разжига газогенератора, чтобы влага, выделяемая свежим топливом, не проникала в камеру газификации. При попадании в камеру влаги время разжига значительно возрастает.

Перед разжигом топливо необходимо прошуровать металлической штангой или ломиком, чтобы устранить своды, которые могли образоваться в результате выгорания части топлива при стоянках.

По окончании заправки загрузочный люк газогенератора закрывают. Разжиг газогенератора производят горящим факелом.

Для этого включают электровентилятор и закрывают воздушную и дроссельную заслонки смесителя (заслонка вентилятора должна быть открыта). Окончание разжига определяют путем поджигания газа на выходе из вентилятора (готовый газ должен гореть устойчивым пламенем). По окончаний разжига заслонку вентилятора закрывают и производят запуск двигателя на газе, подбирая воздушной заслонкой смесителя наиболее выгодный состав газо-воздушной смеси.

При отсутствии электровентилятора или его неисправности разжиг газогенератора может быть осуществлен при помощи двигателя, работающего на бензине.

В этом случае двигатель после запуска на бензине немного прогревают на холостом ходу, затем, открывая дроссельную заслонку карбюратора, повышают число оборотов до 1500— 1800 в минуту и, резко нажимая на педаль управления подачей газо-воздушной смеси, открывают дроссельную заслонку смесителя и начинают впускать воздух или образующийся генераторный газ из газогенераторной установки в двигатель.

Воздушная заслонка смесителя должна быть при этом полностью закрыта.

В результате наступающего обеднения бензино-воздушной смеси число оборотов вала двигателя постепенно падает до 500—600 в минуту, после чего педаль отпускают и вновь открывают дроссельную заслонку карбюратора; число оборотов вала двигателя повышается и операция разжига повторяется вновь.

Для того чтобы вал двигателя получил нужное число оборотов, одновременно с открытием дроссельной заслонки карбюратора прикрывают его воздушную заслонку, т. е. обогащают смесь. Через несколько минут после разжига пробуют слегка приоткрывать воздушную заслонку смесителя, и если двигатель при впуске газа не снижает оборотов, а наоборот, число оборотов вала возрастает, дроссельную заслонку карбюратора закрывают и одновременно воздушной заслонкой смесителя подбирают наиболее выгодный состав смеси. Установив необходимое число оборотов вала при помощи рычага ручного управления газом, закрывают кран подачи бензина и обе заслонки карбюратора. При дальнейшей работе на генераторном газе присадка бензина не разрешается, так как двигатель, имея высокую степень сжатия, будет детонировать.

При слабо заряженном аккумуляторе или малом количестве бензина разжиг может быть осуществлен созданием тяги воздуха в газогенераторе.

В этом случае на колосниковую решетку газогенератора закладывают смоченные в масле концы и небольшое количество древесного угля (стружек, щепы и т. д.), которые потом поджигают.

Для создания тяги воздуха зольниковый и загрузочный люки должны быть открыты. Когда костер хорошо разгорится, в камеру газификации загружают древесный уголь и дают ему также разгореться. После этого в бункер загружают топливо (от ¹/₄ до ¹/₂ его емкости), а спустя 10—15 мин. закрывают люки и запускают двигатель вначале на бензине, а потом переводят его на газ способом, описанным выше.

Создание тяги воздуха применяется также при длительной остановке горячего газогенератора, чтобы подсушить топливо и для облегчения последующего запуска поддержать горение в газогенераторе. Особенно рекомендуется применять этот способ на стоянках, при работе на полукоксе, и антраците.

Пусковые качества газогенераторных автомобилей при работе на различных топливах, характеризуемые временем разжига газогенератора и пуском двигателя на газе, а также временем пуска двигателя после стоянок различной продолжительности, приведены в табл. 41 и на фиг. 145.

Из приведенных данных следует, что лучшие результаты времени разжига и пуска получаются при работе на древесном угле, а худшие — при работе на антраците.

Разжиг холодного газогенератора двигателем производится примерно в 2 раза быстрее, чем электровентилятором, так как отсасывающее действие двигателя значительно выше, чем электровентилятора.

Скорость дутья также оказывает существенное влияние на продолжительность разжига; лучшие результаты по разжигу обычно получаются для газогенераторов поперечного процесса газификации, в которых скорость дутья наибольшая.

В табл. 42 приведены опытные данные по разжигу газогенератора автомобиля ЗИС-21А и пуску двигателя на газе (без применения бензина) при работе на топливе с абсолютной влажностью 16—22%.

Пусковые качества газогенераторного автомобиля УралЗИС-352 на топливе с абсолютной влажностью 23—38% после остановок различной продолжительности характеризуются следующими данными.

Средний расход бензина на один пуск после ночных стоянок составляет 0,46 л.

ВОЖДЕНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ, УХОД ЗА НИМИ В ПУТИ И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Инерция газогенераторного процесса, особенно заметная при переходе с режимов малых нагрузок на режим максимального отбора газа, отрицательно сказывается на разгоне автомобиля и его способности преодолевать препятствия.

При резком открытии дросселя в результате инерции газогенераторного процесса происходит временное обеднение рабочей смеси, и поэтому число оборотов и мощность двигателя нарастают значительно медленнее, чем в карбюраторном или дизельном двигателе.

Наилучшие показатели работы газогенераторного автомобиля достигаются в загородных условиях эксплуатации, когда отбор газа более постоянен и близок к максимальному. При движении в городе или на дорогах плохого качества работа газогенераторного автомобиля ухудшается.

В пути необходимо учитывать инерцию газогенераторного процесса и заранее принимать соответствующие меры.

Приближаясь к подъему, нужно перейти на низшую передачу, чтобы поднять число оборотов вала двигателя и улучшить этим качество поступающего газа.

На крутых спусках необходимо поддерживать горение топлива в газогенераторе путем отбора газа двигателем, соединенным с трансмиссией, при полностью закрытой воздушной заслонке смесителя, создавая этим одновременно торможение автомобиля.

При спуске по длинному и пологому уклону надо поставить рычаг коробки передач в нейтральное положение и, двигаясь по инерции, поддерживать горение в газогенераторе путем периодических нажатий на педаль управления заслонкой газо-воздушной смеси при несколько прикрытой воздушной заслонке смесителя.

При движении автомобиля не следует резко нажимать на педаль подачи газо-воздушной смеси или резко менять положение воздушной заслонки смесителя.

После длительных остановок (более 30—40 мин.) перед пуском двигателя на газе следует восстановить процесс в газогенераторе, включив на 2—3 мин. электровентилятор, или пустить двигатель на бензине с последующим переходом на газ.

Остановку автомобиля в пути надо по возможности делать на спуске, чтобы использовать естественный накат при трогании с места и начале работы двигателя на газе.

При движении автомобиля рекомендуется периодически проверять наиболее выгодное положение воздушной заслонки. Этого, однако, не следует делать при движении на подъеме, так как потеря правильного положения заслонки может быть причиной остановки двигателя.

При работе двигателя на холостом ходу следует прикрывать воздушную заслонку смесителя.

В отличие от бензиновых автомобилей газогенераторные автомобили требуют более частого пополнения топливом. Чем ниже теплотворность топлива, тем больше его расходуется в единицу времени и тем раньше приходится производить догрузку газогенератора. Кроме того, чем меньше насыпной вес топлива, тем меньше его помещается в бункере и тем раньше оно израсходуется.

В табл. 43 приведены данные по эксплуатационному расходу твердого топлива газогенераторными автомобилями ГАЗ и ЗИС и по запасу хода на одной загрузке бункера при существующих размерах газогенераторов.

Как видно из этих данных, в большинстве случаев запас хода на одной загрузке бункера ниже, чем дневной пробег автомобиля. Поэтому в пути необходимо догружать топливо в бункер из имеющегося на автомобиле запаса, который обычно помещается в топливном ящике или в мешке.

Догрузку топлива лучше всего приурочить к стоянке автомобиля под погрузкой или разгрузкой. В этом случае после заправки топлива следует открыть загрузочный люк, чтобы создать тягу воздуха, вследствие чего влажное топливо (древесные чурки, торф, бурый уголь) подсушится.

В конце работы догрузку топлива производить не следует. Лучше делать это перед выездом, после пуска двигателя на газе и прогрева газогенератора.

Перед догрузкой необходимо прошуровать топливо в бункере, чтобы разрушить образовавшиеся своды.

При работе на шлакующихся топливах шуровку надо производить тщательно, стараясь при этом разрушить и осадить шлак, образовавшийся в камере газификации газогенератора.

Шуровку газогенераторов, работающих на топливах, содержащих смолу (древесные чурки, бурый уголь, торф), надо производить осторожно, с тем чтобы не осаживать несгоревшее топливо ниже фурменного пояса во избежание резкого повышения содержания смолы в газе.

Типичные неисправности, встречающиеся при эксплуатации газогенераторных автомобилей, можно отнести к одной из следующих категорий:

1) неполадки при пуске двигателя;

2) ненормальная работа двигателя;

3) понижение тяговых качеств автомобиля;

4) ненормальный нагрев газогенератора.

Ниже приведены соответствующие этим категориям виды неисправностей, причины их появления и способы устранения.

При неисправностях, вызванных засмолением деталей двигателя, надо не только устранить дефект, но и установить причину повышенного содержания смолы в газе.

Повышенное содержание смолы в газе может быть следствием:

а) интенсивной шуровки содержащих смолу топлив (древесных чурок, торфа, бурого угля), когда необуглившиеся куски топлива попадают в камеру газификации ниже фурменного пояса;

б) повреждений камеры газификации (наличие трещин, через которые может проходить газ, минуя зону восстановления);

в) сквозной коррозии бункера в газогенераторе обращенного процесса газификации, вследствие чего продукты сухой перегонки могут попадать в генераторный газ, минуя камеру газификации;

г) длительной работы двигателя с малой нагрузкой на содержащих смолу топливах с повышенной влажностью;

д) работы газогенераторов прямого и поперечного процессов газификации на топливах с повышенным содержанием летучих.

Для устранения неисправностей, связанных с работой на чрезмерно влажном топливе, рекомендуется подсушить топливо, создав в газогенераторе тягу воздуха.

При эксплуатации газогенераторного автомобиля УралЗИС-352 на топливе с абсолютной влажностью более 40% можно на некоторое время открывать отверстие для удаления паро-газовой смеси в атмосферу и таким путем подсушивать топливо.

Как указано в таблице место нахождения неисправностей, влекущих за собой снижение динамических качеств автомобиля, может быть установлено по положению воздушной заслонки смесителя. Нормальное положение воздушной заслонки при плохих тяговых качествах автомобиля указывает на неполадки в двигателе, а прикрытое положение — на неполадки в агрегатах или газопроводах газогенераторной установки.

Неполадки в двигателе часто бывают связаны с неисправной работой свечей зажигания. Электроды свечей могут увлажняться при работе двигателя на газе повышенной влажности, а также при значительном скоплении конденсата в отстойнике или газопроводе (свечи заливаются водой).

При работе на антраците с большим содержанием серы свечи покрываются отложениями кремневой кислоты (белый налет). На фиг. 146 показаны свечи с отложениями кремневой кислоты и со значительным выгоранием центрального электрода в результате перегрева.

Неполадки в газогенераторной установке чаще всего связаны с недостаточной герметичностью соединений. Поэтому необходимо постоянно следить за герметичностью всех фланцевых и шланговых соединений и за плотной посадкой люков.

Причиной подсосов воздуха обычно бывают рваные и пригоревшие прокладки. Для сохранения прокладок и устранения подсосов необходимо периодически смазывать их графитовой пастой (смесь 50% графитового порошка и 50% солидола).

Для определения места подсоса следует разжечь газогенератор при помощи вентилятора или двигателя, после чего закрыть заслонки смесителя и вентилятора, а также закрыть концами или размоченным в воде асбестом отверстие обратного клапана.

Место подсоса обнаружится по прохождении дыма через щели или неплотности соединений.

Для определения места подсоса воздуха при порожнем газогенераторе необходимо плотно закрыть все люки, а также заслонки смесителя и, пустив в ход вентилятор, засасывать им воздух через газогенераторную установку. Место, через которое проникает воздух, обнаружится по свистящему звуку или втягиванию дыма от факела или папиросы в результате разрежения, создаваемого в установке вентилятором.

Необходимо также систематически следить за качеством очистки генераторного газа во избежание повышенного износа деталей двигателя. Для этого должен быть установлен тщательный контроль за состоянием масла в картере двигателя, продолжительностью работы и состоянием масляного фильтра.

Быстрое потемнение и повышение вязкости картерного масла, а также быстрое забивание масляного фильтра грязью указывают на ухудшение очистки генераторного газа (забивание колец в фильтре тонкой очистки газа, ухудшение охлаждения и т. п.). Качество очистки газа можно, кроме того, периодически контролировать осмотром дроссельной заслонки смесителя. На фиг. 147 показаны два смесителя после пробега автомобилями 2400 и 2600 км. Состояние заслонки смесителя, показанного на фиг. 147, а, характеризует хорошую работу очистителей (налет пыли 0,3 мм), а смесителя, показанного на фиг. 147,б — плохую (отложения слоем 3 мм).

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Абсолютная величина сопротивления газогенераторной установки и интенсивность нарастания сопротивления по мере работы автомобиля в результате засорения газогенератора золой и шлаком,

Еще более значительную разницу в сопротивлении дают работающие на древесном угле установки с матерчатыми фильтрами.

В табл. 44 приведены средние значения разрежений в работающей на древесных чурках газогенераторной установке, из которых видно, что после пробега 1200 км сопротивление установки повысилось на 28%.

а очистителей — пылью характеризует совершенство конструкции установки и определяет продолжительность работы отдельных ее элементов до чистки.

На фиг. 148 показано изменение сопротивления чистой установки НАТИ-Г-21 и сопротивление ее после пробега 1000 км (пробег после чистки от шлака 100 км) в зависимости от скорости движения автомобиля.

Из приведенных данных видно, что сопротивление установки за указанный пробег увеличилось в 3 раза, причем в основном это произошло за счет засорения пылью матерчатого фильтра.

В современных газогенераторных установках не следует допускать увеличения сопротивления более чем на 50%; падение мощности по мере засорения установки не должно превышать 10% (за 100% принята мощность двигателя при работе с вычищенной установкой).

На фиг. 149 показано изменение мощности двигателя и сопротивления газогенераторной установки поперечного процесса газификации в зависимости от времени работы.

Из диаграммы видно, что за 4,5 часа работы мощность двигателя упала на 4% (принимая за начало отсчета показатели после 15 мин. работы двигателя), сопротивление газогенератора возросло на 50%, а сопротивление газогенераторной установки в целом увеличилось на 7%. Следовательно, в данном случае падения мощности на 10% можно ожидать через 10—12 час. работы, т. е. примерно через 300 км пробега. После этого пробега и следует производить чистку камеры газификации газогенератора.

Чистка газогенераторных установок производится путем удаления очаговых остатков из зольника газогенератора, чистки грубых очистителей и путем промывки водой тонких очистителей и охладителей.

В газогенераторах, работающих на шлакующихся топливах, или газогенераторах без колосниковой решетки, работающих на древесных чурках, помимо чистки зольника приходится производить полную перезарядку газогенератора с удалением из камеры газификации остатков угольной мелочи, золы и шлака. Через определенный пробег газогенераторы разбираются для осмотра и ремонта.

В табл. 45 приведены данные по засоряемости газогенераторов прямого процесса газификации при их работе на полукоксе с содержанием золы 5%.

Из приведенных данных видно, что газогенератор ЦНИИАТ-АГ-2, с частичным удалением шлака в зольник обеспечивает несколько большую продолжительность работы до чистки, чем газогенератор НАМИ-Г-76, в котором шлак накапливается в камере газификации.

ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫЕ АВТОМОБИЛИ
КТН Г.Г.Токарев
1955