Малоизвестные моторы СССР: двигатель, работающий на дровах и шишках

Разные времена бросают автомобильной промыш­ленности разные вызовы. Но все они в той или иной степени сводятся к тому, что использо­вание бензина (тем более в больших объёмах) или невозможно, или нецеле­сообразно. Такая проблема существо­вала в СССР в после­военные годы, и советские изобре­татели решили её очень изящно.

Заставить повозку ехать за счёт твёрдого топлива — дело нетрудное: подобные меха­низмы созда­вались в Англии и Китае ещё в XVII веке. Собственно, из этой идеи и растут ноги первых паровых автомо­билей. Другое дело — заставить ехать на твёрдом топливе авто­мобили с двигателями внутреннего сгорания. Тут уже начина­ется опреде­лённая техническая магия.

Конечно, древесные чурки, шишки, уголь или прессо­ванные брикеты нельзя забрасы­вать прямиком в цилиндры — от этого не будет никакого толку. Но можно превратить эти материалы в воспламе­няемую газовую смесь и уже её исполь­зовать в традици­онном поршневом двигателе. Именно в этом и состоит суть газогенераторов, которые можно встретить на отече­ственных грузовиках первой половины XX века.

Первые эксперименты с газогенераторами начались ещё в 1928 году — за год до начала индустри­ализации. Тогда, в 1928-м, отече­ствен­ные специалисты установили газогенера­торную установку конструкции профессора В. Наумова на шасси итальян­ского грузовика FIAT 15 Ter. К слову, именно эта машина стала про­образом первого серийного отече­ственного грузовика АМО-Ф-15.

А уже в 1934 году состоялся большой испыта­тельный пробег машин с газогенера­торными установками по маршруту Москва–Ленин­град–Москва. Колонну автомо­билей составили грузовики ГАЗ-АА и ЗИС-5, оснащённые установками от специ­алистов НАТИ. Как показали испытания, идея газогенера­торных машин была более чем дееспо­собна — пусть и с целым ворохом ограни­чений и проблем.

Во-первых, двигатель внутреннего сгорания, работающий не на бензине, а на производимом такими установками газе, имел меньшую мощность — не спасало даже повышение степени сжатия. Во-вторых, машины на столь экзотическом топливе имели скромный запас хода — около 100 километров, причём «дозаправ­ляться» приходилось каждые 50 кило­метров, чтобы поддер­живать эффективную работу газо­генера­торной установки. В-третьих, дополни­тельное устрой­ство позади кабины не только увеличи­вало массу грузовика и скрады­вало полезное простран­ство кузова, но и требовало периоди­ческого «сервисного обслуживания».

Тем не менее, в период с 1936 по 1939 год была выпущена большая партия (около 900 авто­мобилей) экспери­ментальных грузовиков ЗИС-13, оснащённых газогене­ратором конструкции А. Пельтцера. Машины могли ехать «без заправки» около 90 кило­метров, разгоняться до 45 кило­метров в час и везти в кузове до 2500 кило­граммов грузов. Именно ЗИС-13 стал основой для первого массового отече­ственного грузовика с газогенера­торной установкой – ЗИС-21.

Выпуск ЗИС-21 осуществлялся в период с 1938 по 1941 год — во времена, когда стало очевидно, что бензин скоро может понадобиться для других целей. За этот период было произведено 15 445 машин, оснащённых газогене­раторами типа НАТИ Г-14. Поскольку дополни­тельная установка монтиро­валась с правой стороны перед ложементом кузова, грузовик получил асим­метричную кабину (с вдвое укоро­ченной правой дверью) и усилен­ные рессоры переднего правого колеса. Кроме того, у ЗИС-21 был небольшой (7,5 литров) топливный бак, который помогал в случае необходи­мости ускоренного запуска двигателя внутреннего сгорания или для коротких бросков до пунктов «заправки».

Чуть позже было налажено производство ГАЗ-42 — газогенера­торной «полуторки», которая выпуска­лась с 1939 по 1946 год. Их построили аж 33 840 штук. Рецепт тот же, что и у ЗИСа: усиленное шасси, повышенная степень сжатия (с 4,6 до 6,2) и увеличенное отношение в главной передаче.

Хотя газогенераторные ЗИСы и ГАЗы были медлительными и «прожор­ливыми», они сыграли важную роль в тылу, посильно помогая добывать победу в Великой Отече­ственной войне. Однако это не значит, что ЗИС-21 и ГАЗ-42 были бессмертными пони, которые могли работать на чём угодно. Для «заправки» газогенера­торных установок довоенного и военного периода могла приме­няться только сухая древесина без гнили. Научный авто­тракторный институт СССР в 30-е годы опытным путём выяснил, что для «заправки» таких установок лучше всего подходят дуб, ясень, бук и берёза. Для котлов установок дерево­материал обрезался до прямо­угольных чурок со стороной 5–6 санти­метров. При этом использо­вание деловой древесины строжайше запрещалось.

Зато можно было «заправлять» машину сельско­хозяй­ствен­ными отходами: шишками, соломой, опилками, лузгой, корой… Правда, перед «употреб­лением» их нужно было спрессо­вать в специ­альные брикеты. Не гнушались подобные установки и угля с торфом.

Перечисленные материалы укладывались плотным, толстым слоем в вертикальный метал­лический цилиндр и сжигались при ограни­ченном коли­честве воздуха. Получался такой себе пере­тяжелён­ный костёр, воздух в который забирался снизу. В процессе неполного сгорания угля или древесины верхних слоёв образо­вывалась газовая смесь, львиную долю которой составляли окись углерода и водород.

Получившаяся газовая смесь попадала на ряд охладителей с системой грубой очистки, который делал её плотнее. Следующим этапом для смеси был фильтр тонкой очистки, избавляющий плотную смесь от золы, примесей и прочего мусора, которому нельзя было попадать в камеры сгорания. Наконец перед тем, как оказаться в камерах сгорания ДВС, смесь насыщалась воздухом. Забор воздуха обеспе­чивался за счёт вентилятора, который приводился в движение электромотором.

В зависимости от модели, газогенераторные установки могли незна­чительно отличаться (например, иметь разные системы охлаж­дения газовой смеси или разные фильтрующие элементы), но принципи­альная схема оставалась неизменной. Как видите, никакой магии...

В послевоенное время, когда дефицит бензина ощущался по всей Евразии, а не только в СССР, газо­генера­торные машины сослужили хорошую службу, помогая восста­навливать страну. Тогда главной «движущей силой» этого грузового сегмента стал УралЗИС-352Л, который мог «питаться» даже гнилым дерево­материалом. Он же стал последним серийным автомо­билем Советского Союза с газогене­раторной установкой.

Хотя все работы по «газогенам» были свёрнуты в 1955 году, на дорогах эти вынос­ливые машины оставались вплоть до середины 60-х — особенно там, где заправки днём с огнём не сыщешь. Даже сейчас некоторые энтузиасты замора­чиваются и переводят свои грузовики на этот причуд­ливый вид топлива. Потому что дёшево и необычно. Такой себе отече­ственный стимпанк. Хотя газогене­раторы в своё время были популярны и в других странах, где есть леса — и в Германии, и даже в Швеции.