Tak sie składa , że w życiu każdego rodu kultywowane są wspomnienia Ojca i Dziadka, którzy starają się przekazać swoje doświadczenia życiowe jako wskazówki dla nowych pokoleń. Mój Ojciec został w latach 40 wywieziony na Sybir do pracy w lesie w charakterze pomocnika kierowcy samochodu napędzanego na holzgas. II Wojna Światowa na terenie ZSRR przerwała zsyłkę, co skutkowało powołaniem do wojska, z którym zakończył swój szlak bojowy w 1945 roku w szeregach II Armii Wojska Polskiego. Ponieważ z wczesnego dzieciństwa pamiętam taki samochód, zawsze mnie intrygowało jego działanie, tym bardziej, że samochód ten świecił na czerwono pod skrzynią ładunkową, co wyglądało bardzo tajemniczo szczególnie wieczorem. Do obowiązków ojca jako pomocnika należało pobranie z magazynu co najmniej 2-3 worków paliwa, czyli wysuszonych kostek bukowych lub z innego drzewa liściastego, załadowanie i rozpalenie generatora gazu oraz jego uzupełnianie świeżą zapasową kostką w miarę potrzeb , podczas pracy, w trakcie wywózki drewna z lasu. Po powrocie do bazy do obowiązków ojca należało wyrzucenie popiołu oraz konserwacja elementów samochodu, które wymagały bieżącego sprawdzenia i uzupełnienia. Pan kierowca odpowiadał tylko za jazdę samochodem więc często nie szczędził obelżywych uwag na temat pomocnika, który starał się przeżyć trudny okres zsyłki.
Według Wikipedii https://pl.wikipedia.org/wiki/Gazogenerator_(czadnica) gazogenerator (czadnica, zgazowarka, generator gazu drzewnego) znane było już w IXX wieku, jako urządzenie służące do produkcji gazu generatorowego (drzewnego) w procesie zgazowania, który był zastosowany w pieców grzewczych . W latach 30 XX wieku pojawiło się nowe zastosowanie gazy drzewnego do napędzania silników spalinowych, tzw. generator Imberta. Typowa instalacja do produkcji gazu generatorowego do zasilania silników spalinowych składa się z czterech elementów: gazogeneratora, odpylacza, chłodnicy i filtra wtórnego. Gazogenerator ładowany był od góry paliwem w postaci suchych kostek drewnianych, które wrzucane były do leja zasypowego (zamykanego szczelnym wiekiem z uszczelnieniem). Wewnątrz gazogeneratora następowało jego zgazowanie.
Gorący i zanieczyszczony gaz opuszczający gazogenerator trafiał do odpylacza, np. odpylacza cyklonowego w celu usunięcia cząstek stałych, a następnie do chłodnicy. W chłodnicy następowało obniżenie temperatury gazu oraz wytracenie substancji smolistych i wody. W ostatnim etapie gaz podlegał końcowej filtracji przez filtr wtórny (powierzchniowy), w którym następowało oddzielenie pozostałych zanieczyszczeń. Oczyszczony gaz po zmieszaniu z powietrzem był zasysany przez silnik jako paliwo napędowe.
W tym przypadku omówienie opatentowanych rozwiązań gazogeneratorów rozpoczyna przedwojenny patent PL13535B1 Generator gazu o ciągu odwróconym, Societe des Etablissements Cadoux, z 5 czewca 1931 roku.
Generator gazu o ciągu odwróconym składa się z właściwego generatora, chłodnicy i filtra gazu, którego rysunek: Fig.1- przedstawia rzut pionowy całości aparatury; Fig.2-przekrój poprzeczny wzdłuż linii a-b na Fig.1. Generator gazu składa się z lejkowatego zbiornika A na paliwo. Spód generatora zamknięty jest hermetycznie dnem, tworzącym popielnik B. Palenisko C umocowane jest miedzy lejkiem A a popielnikiem B za pomocą śrub. Na około paleniska C znajdują się komory D i E przy czym komora E umieszczona jest pionowo i centralnie na około paleniska C, co zapewnia realizacje dwóch celów a mianowicie: chłodzenie kadłuba paleniska oraz do odzyskiwania ciepła z tego paleniska. Takie rozwiązanie zapewnia ogrzewanie powietrza, wsysanego przez otwór F, które następnie przechodzi przez przewód H do lejka A, celem nasycenia paliwa gorącem powietrzem oraz jego wysuszenia. Druga komora D ma za zadanie zasysać cieple powietrze doprowadzone do lejka przez przewód G , jak również parę wytworzona przez wilgotne paliwo. W około tej komory umieszczone było szereg injectorów I komunikujących się z paleniskiem C, celem zasilania strefy paliwa mieszanką powietrza. Z komorą D komunikuje się otwór L, służący do zapalania generatora i dostarczania nadmiaru powietrza zasilającego palenisko C. Gazy przechodzą następnie przez aparat odpylający O i uchodzą przez otwór M do chłodnicy składającej się z jednej rury lub wiązki kilku rur J. Gazy przechodzą następnie przez aparat oczyszczający złożony z jednego lub kilku zbiorników o kształcie cylindrycznym w których umieszczone są kosze K ze zwiniętej siatki metalowej, pokryte powłoką z flaneli.
Podstawowy patent z tej dziedziny US1821263A GAS PRODUCER, George Imbert stanowi pierwszą udaną próbę aplikowania generatorów gazu do silników spalinowych, które do tej pory korzystały z zasilania benzynowego, a w szczególności do wytwarzania paliwa gazowego z paliw roślinnych, takich jak drewno, torf, łodygi i tym podobne, tzn. z biopaliwa, które jest najszerzej stosowane i które przy odpowiedniej obróbce dostarcza gaz i inne produkty energetyczne o wystarczająco wysokiej wartości, aby zastąpić w korzystny sposób lekkie węglowodory, które są mniej lub bardziej rzadkie i niełatwe do wytworzenia .
Przedstawiony generator gazu zgodnie z niniejszym wynalazkiem rozwiązuje problem wytwarzania gazu do stosowania w pojazdach silnikowych. W tym generatorze strefa zgazowania nie jest całkowicie ograniczona w przestrzeni za pomocą rusztu lub innego elementu strukturalnego lub opadającego paliwa i popiołów. Wręcz przeciwnie, rozciąga się przez wszystkie przestrzenie robocze zbiornika, które są ze sobą połączone. Ta okoliczność ma największe znaczenie techniczne, ponieważ umożliwia płynną generacje gazu w generatorze, który jest następnie wykorzystany w silniku spalinowym samochodu bez zakłóceń, które są tak częste w zwykłych generatorach gazu i które czynią te ostatnie niezdatnymi do użytku do napędu silników. Generator charakteryzuje się również tym, że wychodzący gaz i świeże powietrze potrzebne do spalania wymieniają miedzy sobą ciepło w procesie przepływu w przeciwnych kierunkach. Wewnętrzna wymiana ciepła, zapewnia korzystny bilans cieplny co oznacza, że utrata ciepła jest niemal całkowicie wyeliminowana. Ponadto, dzięki właściwościom redukującym generowanego gazu i sposobowi odprowadzania gazu, nawet te części generatora, które są narażone na największe działanie ciepła, nie wypalą się pomimo całkowitego braku ogniotrwałych okładzin . Wszystkie te zalety, do których można dodać niewielką wagę i prostą konstrukcję generatora, sprawiają, że obsługa i konserwacja generatora jest ogranicza się jedynie do zwykłego uzupełnienia przez użytkownika gazu, paliwa stałego proporcjonalnie do jego zużycia przez silnik spalinowy, podobnie jak w przypadku silnika zasilanego paliwem ciekłym. Na dodatek wszystkie czynniki zakłócające prace silnika są całkowicie wyeliminowane w opatentowanej konstrukcji generatora gazu, którego powstanie można uznać za ostateczne rozwiązanie problemu napędzania silników pojazdów mechanicznych za pomocą paliwa stałego zamiast ciekłego. Wynalazek jest zilustrowany na załączonych rysunkach przedstawiających konstrukcje generatora powrotnego, w którym powietrze jest wprowadzane do spływającego w dół wypełnionego zasobu paliwa stałego, a gaz jest odciągany od dołu do góry co zapewnia eliminacje pochodnych smoły towarzyszących procesowi gazyfikacji wkładu. Zgodnie z opisem patentowym, Fig.1 przedstawia podłużną sekcję generatora gazu , Fig. 2 jej przekrój wykonany na linii A-A z Fig.1 Widać, że generator składa się z trzech współśrodkowych skorup rurowych 1, 2, 3 wykonanych z blachy lub innego odpowiedniego materiału. Wewnętrzna powłoka obejmuje komorę 4 do wytwarzania gazu, która zawiera suche drewno, a dwie zewnętrzne osłony otaczają odpowiednio pierścieniową przestrzeń 5 i 6. Podczas gdy zewnętrzne osłony biegną równolegle od siebie, przy czym wspomniana skorupa wewnętrzna jest wyposażona w pierścień nadmuchu 7 , w pewnej odległości od dna 8, przy czym rura wewnętrzna 1 posiada sekcje w kształcie ściętego stożka lub lejka 9 wyposażonego w prosty kanał wylotowy lub odcinek szyjki 10. Koniec sekcji lejka 10 znajduje się w zadanej odległości od dna, co zapewnia wylot gazy przez pierścieniową przestrzeń 5 służąca do odprowadzenia powstałego gazu drzewnego przez rurą 11, która przechodzi przez przestrzeń 6 w pobliżu wierzchołka struktury. Zewnętrzna pierścieniowa przestrzeń przechodzi przez rury 12 z wydrążonym pierścieniem rozprowadzającym lub rurą 13, która otacza górną część sekcji 10, tzn. strefa grzewcza, komunikuje się ze wspomnianym przewodem przez odpowiednią liczbę promieniowych rur lub dysz 14. W górnej części zewnętrznej osłony znajduje się również wiele wlotów powietrza 15, które są jednolicie rozmieszczone wokół powłoki. Ponadto, dwie zewnętrzne osłony mają dodatkowe otwory 16 i 17, które normalnie są zamykane za pomocą zawiasowych lub podobnych drzwi i które służą do uruchamiania i czyszczenia urządzenia. Ładowanie urządzenia paliwem odbywa się przez otwór 18 w pokrywie, przy czym otwór jest hermetycznie zamknięty przez pokrywę 19 wyposażoną w urządzenie blokujące 20. Różne części urządzenia są korzystnie połączone przez spawanie, ponieważ połączenia nitowane lub skręcane za pomocą śrub nie zapewniają niezawodnej eksploatacji w/w generatora gazu silnikowego.
W celu uruchomienia generatora gazu, ten ostatni jest napełniany do poziomu dysz 14 za pomocą węgla drzewnego, a dalej za pomocą kawałków drewna lub innych stałych substancji gazyfikowanych. Następnie paliwo zawarte w sekcji 10 jest rozpalane przez otwór 16, co powoduje, że powietrze będzie zasysane przez wloty 15 oraz przez pierścień 13 i dysze 14 do sekcji 10, w której w bardzo krótkim czasie (2 minuty lub mniej) zostanie wytworzony gaz dostarczany przewodem 11 do silnika. Najważniejsze jest, aby strefa gorącego zgazowania miała, jak pokazano na rysunkach, przestrzeń poza sekcją 10, aby zapewnić swobodne przejście dla gazu wychodzącego. W ten sposób całkowite zatykanie się generatora gazu, które jest tak powszechne, zwłaszcza u producentów wyposażonych w ruszty, jest całkowicie wyeliminowane. Ponieważ w procesie zgazowania wytwarza się bardzo mało popiołów, urządzenie będzie mogło bez problemu działać przez dłuższy czas. Podczas gdy wytworzony gaz unosi się w górę przez pierścieniową przestrzeń 5, a powietrze atmosferyczne do zgazowania przechodzi w dół przez przestrzeń zewnętrzną 6, co zapewnia wymiane ciepła miedzy paliwem a zasysanym powietrzem , podczas gdy generator jest izolowany zewnętrznie.
Kolejny współczesny patent z tej dziedziny EP2281864T3 Sposób i urządzenie do zgazowywania paliw stałych, Walter Sailer, udzielony prze Europejski Urząd Patentowy z datą 01.03.2017, może świadczyć, że temat zgazowywania paliw stałych jest dalej aktualny.
Wynalazek w postaci współprądowego reaktora redukcyjnego ze złożem stałym z cyrkulacją wewnętrzną zgodnie z Fig. 1 i Fig. 2 składa się z trzech pojedynczych, części konstrukcyjnych, które wsparte są na 4-kątnym rusztowaniu stalowym 21 na czterech zawieszeniach 26.
- zdejmowana, ognioodporna, gazoszczelna pokrywa 24 gazogeneratora z mocowaniem 23 oraz urządzeniem załadunkowym w postaci zasuwy z suwakiem podwójnym z napędem silnikowym 10;
- płaszcz stalowy jako naczynie cylindryczne 1 z ognioodporną wymurówką 9 oraz zintegrowanymi kanałami wentylacyjnymi 6, jak również przyłączami armatury 8;
- zdejmowana część dolna reaktora 23 z zewnętrznym okrężnym przewodem rurowym 4 i przyłączem do 8-strumieniowych dysz 5 układu dyfuzor-injector jako wieńca dyszowego, do którego w celu spalenia lub zgazowania paliwa wdmuchuje się mieszaninę 22 gazów z gazu pirolitycznego 7 ze środkiem zgazowującym 4, oraz z 8-kątnym pochyłym rusztem wannowym 3 z ruchomą częścią dolną do napędu ręcznego lub silnikowego 12, dla pomieszczenia paleniska węgla drzewnego jako strefy redukcji, jak również leżącego poniżej, ukośnie zwężonego odprowadzenia służącego jako szyb 13 na popiół, z napędzanym silnikiem 19 zsypem 18 na popiół do gazoszczelnego pojemnika 20, ruchomym rusztem 3, jak również króćcami 14, 25 wylotu gazu.
Ze względu na rozbudowany i wyczerpujący opis patentowy analiza rozwiązania gazogeneratora ograniczona jest jedynie do treści zastrzeżeń, które w sposób wyczerpujący opisują istotę rozwiązania. Urządzenie do zgazowywania paliw stałych, w szczególności biomasy, w postaci autotermicznego gazogeneratora współprądowego z reaktorem ze złożem stałym, pracującego na podciśnienie, który ma komorę (2) reaktora z fragmentem górnym (2a) jako strefą utleniania oraz fragmentem dolnym (2b) jako strefą redukcji, przy czym przewidziane są dysze wdmuchujące (5) układu dyfuzor-injector do wdmuchiwania środka zgazowującego (4), które są umieszczone w obszarze środkowym komory (2) reaktora między fragmentem górnym (2a) a fragmentem dolnym (2b) i przy czym na fragmencie górnym przewidziano co najmniej jeden górny otwór spustowy, który jest połączony z co najmniej jednym otworem powrotnym (22) w obszarze środkowym komory (2) reaktora, przy czym dysze wdmuchujące (5) układu dyfuzor-injector do wdmuchiwania środka zgazowującego uchodzą do co najmniej jednego otworu powrotnego (22), a w fragmencie dolnym przewidziano co najmniej dolny otwór spustowy, charakteryzuje się tym, że co najmniej górny otwór spustowy jest połączony z co najmniej jednym otworem powrotnym (22) w obszarze środkowym komory (2) reaktora za pomocą wewnętrznych pionowych kanałów bocznych w reaktorze ze złożem stałym i że górny otwór spustowy jest połączony wyłącznie z co najmniej jednym otworem powrotnym (22). Jednocześnie dysze wdmuchujące (5) układu dyfuzor-injector są rozdzielone równomiernie wokół obwodu komory reaktora w postaci wieńca dyszowego, a górny otwór spustowy jest połączony z co najmniej jednym otworem powrotnym (22) za pomocą kanałów bocznych (6), które są umieszczone wewnątrz cylindrycznego płaszcza z blachy stalowej i na zewnątrz ognioodpornej wymurówki (9). Sposób zgazowywania paliw stałych, w szczególności biomasy, w pracującym na podciśnienie autotermicznym gazogeneratorze współprądowym ze złożem stałym, w którym środek zgazowujący, korzystnie powietrze, jest wdmuchiwany do środkowego fragmentu komory (2) reaktora ze złożem stałym i w którym pierwszy strumień częściowy wdmuchiwanego gazu uchodzi z reaktora ze złożem stałym, prowadzony w przeciwprądzie do góry jako gaz pirolityczny (7), i w którym drugi strumień częściowy wdmuchiwanego gazu uchodzi z reaktora ze złożem stałym, prowadzony we współprądzie do dołu, charakteryzuje się tym, że pierwszy strumień częściowy (7) jest prowadzony do dołu poza komorą (2) reaktora przez wewnętrzne pionowe kanały boczne w reaktorze ze złożem stałym i wraz ze środkiem zgazowującym (4) jest ponownie wprowadzany do komory (2) reaktora, przy czym pierwszy strumień częściowy jest cofany wskutek działania injectora środka zgazowującego (4) do reaktora ze złożem stałym i przy czym dysze wdmuchujące dyfuzora poprzez odsysanie, mieszanie oraz wdmuchiwanie ośrodków powodują stałą cyrkulację wewnętrzną strumieni gazów w reaktorze. Dodatkowo gaz pirolityczny (7) pierwszego częściowego strumienia jest w całości zawracany do reaktora ze złożem stałym, a środek zgazowujący (4) jest wstępnie ogrzewany przed wdmuchaniem do reaktora ze złożem stałym.
WNIOSKI
Wracając do historii motoryzacji z okresu II Wojny Światowe należy zauważyć że 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. W tym przypadku 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. Gazogeneratory występujące pod nazwą zgazowywacza Imberta, z racji nazwiska twórcy i właściciela patentu, stały się powszechnie dostępne w okresie II Wojny Światowej w wyniku rozpoczęcia produkcji przez znane firmy samochodowe, takie jak np. Ford czy Generals Motors. Dla tysięcy biednych Europejczyków, których nie było stać na kupno gotowego gazogeneratora, w cenie ponad 1000$, 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 około 30000 km. Do chwili obecnej istnieją obszerne opracowania o konstrukcji i eksploatacji gazogeneratorów czego przykładem może być omówiony patent europejski Waltera Sailera z 2017 roku.
Wracając do wspomnień, przygoda mojego Ojca z samochodem na holzgas miała dalszy ciąg, który może służyć za kanwę filmu wojennego, szkoda tylko, że autor już nie może zrecenzować opisanej historii. Tak jak wspomniałem wcześniej Ojciec poszedł na ochotnika do radzieckiej armii ze względu na głód, który panował na zsyłce, więc jedyną szansą była Czerwona Armia, która chociaż dawała jeść. Niestety trafił z deszczu pod rynnę, bo jako Polak za niesubordynacje trafił do kompanii karnej, której dni były policzone do następnej ofensywy, po której kompania karna przestawała istnieć. W trakcie przygotowań do ofensywy przybył do kompanii starszy oficer z informacją, że potrzebni są kierowcy do uruchomienia zdobytych na Niemcach samochodów Opel Blitz Holtzgas. Ojciec długo się nie zastanawiał i zgłosił na ochotnika, chociaż nigdy nie widział na oczy takiego samochodu i nigdy nie był kierowcą. „Raz kozie śmierć tak sobie pomyślał” i o dziwo uruchomił zdobyczny samochód a następnie złapał za kierownice i zaczął naukę jazdy. Opel_Blitz_truck_ 
Dalszy ciąg był do przewidzenia, awansował na kierowcę co zapewniło mu przeżycie nie jednej ofensywy. Niestety pod Dębicą 1944 roku dostał się z samochodem pod ostrzał i został ranny w wyniku czego trafił do szpitala w Białymstoku. W trakcie leczenia okazało się że jest Polakiem więc z obawy o swoje życie uciekł ze szpitala i zgłosił się do Polskiej Armii, w której dostał przydział jako kierowca. Karierę frontową skończył w 1945 roku w II Armii Wojska Polskiego jako kierowca trzyosiowego terenowego Studebakera.
Dodatkowo analiza przedstawionych materiałów wyjaśniła również zagadkę świecącego samochodu na holzgas, ponieważ źródłem czerwonego światła były rozgrzane rury chłodnic gazu 2 umieszczone pod skrzynią ładunkową samochodu podobnego do ZIS-21, którego schemat funkcjonalny zawiera załączona dokumentacja eksploatacyjna.
Jako ciekawostkę z tego zakresu historii motoryzacji można potraktować I rozdział instrukcji Газогенераторные автомобили ЗИС-21 ZIS21gazogenerator techniczno-eksploatacyjnej samochodu ZIS-21 z okresu II Wojny Światowej, która jest w całości dostępna w Internecie: http://autoinfo24.ru/rukovodstva-po-remontu/otechestvennye-avtomobili/amo-zis-zil
Krótki film ilustrujący wyglad ЗИС 21 Газогенераторный przedstawia film
https://www.youtube.com/watch?v=8qGwy3nHs1M
Zostaw odpowiedź