AJONEUVOON ASENNETTAVAN PUUKAASUTTIMEN RAKENNUSOHJEET

Transkriptio

1 AJONEUVOON ASENNETTAVAN PUUKAASUTTIMEN RAKENNUSOHJEET Saatavana ohjekirja, joka kuvaa kokonaisvaltaisesti puukaasukäyttöisen ajoneuvon käyttämistä liikenteessä perustuen 15 vuoden ja yli km käyttökokemuksiin. Ohjekirjassa on esitetty täydelliset kuvan mukaiseen Lincolniin asennetun puukaasujärjestelmän piirustukset ja tämän pohjalta suunniteltujen kahden samantyyppisen pienemmän puukaasuttimen ja pellettipolttoaineelle tarkoitetun puukaasuttimen piirustukset. Piirustukset sisältävät eri kaasuttimissa tarvittavien osien valmistuspiirustukset ja moottorin viritysohjeet. Kuvan mukaisia kaasutinlaitteistoja on valmistettu piirustusten mukaan kaksi täydellistä laitteistoa ja osien yhteensopivuus sekä laitteiston toiminta on näin voitu käytännössä varmistaa. Autolla on ajettu juhannuksen 2006 jälkeen km turpeen voimalla ja se on osoittautunut kaikin puolin toimivaksi kokonaisuudeksi. Kirja on käsin sidottu, A4 -kokoinen ja siinä on 301 sivua. Kehitetyn puukaasujärjestelmän keskeiset piirteet ovat: Koettu rakenne, joka pohjautuu yli puukaasun voimalla ajetun kilometrin matkalla kertyneisiin käyttökokemuksiin Helppohoitoinen, 1000 km huoltoväli. Laitteiston voi valmistaa itse. Vedenerotus, joka sopii kaikkiin autoihin. Toimii sekä puu- että turvepohjaisella polttoaineella. Tämä ohjekirja on asiaan perehtyneen asiantuntijan, ei vain pelkän kirjoittajan laatima. Kirja on laadittu ammattitaidolla ja kiinnostuksella sekä itse aiheeseen että kirjan tekemiseen. Vesa Mikkonen OHJEKIRJA ON LUOTTAMUKSELLINEN JA TARKOITETTU Kirkkokatu 5 VAIN HENKILÖKOHTAISEEN KÄYTTÖÖN ÄÄNEKOSKI Ei ole lainattavissa kirjastoista Puh vesa.mikkonen(at)ekomobiili.fi Sisällysluettelo kansikuvan alla

2 KIRJAN SISÄLLYSLUETTELO (Päivitetty ) JOHDANTO...1 AJONEUVOJEN TEKNISET MÄÄRÄYKSET...2 KATSASTUS- JA VEROMÄÄRÄYKSET...2 PAKOKAASUMÄÄRÄYKSET...3 TURVALLISUUSNÄKÖKOHTIA...4 PUUKAASUTTIMEN ASENTAMINEN AJONEUVOON...6 KAASUTINLAITTEIDEN KÄYTTÖ JA HUOLTO...6 SIJOITTAMINEN KIINTEÄSTI AJONEUVOON...6 PUUKAASULAITTEIDEN ASENTAMINEN PERÄVAUNUUN...8 Ajokorttimääräykset...8 Perävaunua koskevia määräyksiä ja rakennesuosituksia...8 KAASUTINLAITTEIDEN KIINNITTÄMINEN...13 SUOSITUKSIA VALITTAVAKSI AUTOKSI...14 PUUKAASUAUTON KÄYTTÖ...19 ESIVALMISTELUT...19 ESILÄMMITYS...19 MOOTTORIN KÄYNNISTÄMINEN...22 AJO PUUKAASUKÄYTTÖISELLÄ AUTOLLA...22 PYSÄKÖINTI AJON JÄLKEEN...24 PYSÄKÖINTI AJON JÄLKEEN...24 SOVELTUVAT POLTTOAINEET...25 POLTTOAINEIDEN LÄMPÖARVO JA KEMIALLINEN KOOSTUMUS...25 POLTTOAINEEN LAADUN MERKITYS...26 PILKE...27 TURVE...28 HAKE...29 HIILI...30 POLTTOAINEEN KULJETUS...30 POLTTOAINEVARAT SUOMESSA...31 Puun ja turpeen energiavastaavuus bensiininä...31 Puun kasvu ja käyttö Suomessa...31 KAASUTUKSEN TEORIA...32 KAASUTTIMESSA TAPAHTUVAT REAKTIOT...32 KAASUN PALAMINEN JA SAATAVA TEHO...33 VAIKUTUSMAHDOLLISUUDET KAASUN LAATUUN...35 MOOTTORITEHO JA VAIKUTS SUORITYSKYKYYN...37 MOOTTORITEHON ARVIOINTI AUTON POLTTOAINEEN KULUTUKSEN PERUSTEELLA...37 MOOTTORIN TEHON MÄÄRITTÄMINEN PUUKAASUKÄYTÖSSÄ...37 TUULEN VAIKUTUS SUORITUSKYKYYN...39 PUUKAASUTTIMEN RAKENTAMINEN...40 YLEISIÄ RAKENTELUUN LIITTYVIÄ ASIOITA...40 TEKNINEN TOTEUTUS...42 MATERIAALISUOSITUKSET...42 Ruostumattomien terästen kestävyyden perusteet...42 Ruostumattomien terästen hitsaaminen...43 Puukaasuttimeen soveltuvat materiaalit...44 KAASUTTIMEN OSIEN PINTAKÄSITTELY, PUHDISTUS JA KIILLOTUS...46 KAASUTTIMEN ULKOPINNAN PUHDISTUS KÄYTÖN AIKANA...47 SÄHKÖISTYS...47 PÄÄLAITTEET...49 SYTYTYS JA KAASUTTIMEN ESILÄMMITYS...49 Käynnistystuuletin...49 Sytytys...50 POLTTOAINESÄILIÖ...51

3 Polttoainesäiliön mitoitus ja rakentaminen...51 Esikuivattavan polttoainesäiliön toiminta...53 Ei-esikuivattavan polttoainesäiliön toiminta TULIPESÄ...55 Tulipesän mitoitus...55 Ilmasuuttimet...60 Tulipesärengas...62 Arina...63 Arinan puhdistus...64 Ilman johtaminen polttovyöhykkeeseen...67 KAASUN PUHDISTUS...68 Kaasun puhdistuksen merkitys ja vaihtoehdot...68 Pyörrepuhdistus (Vaihtoehtoinen menetelmä)...68 Pesu vedellä käyttäen täytekappalepesuria...69 Suodatus tekstiilikankaalla...70 Kuumasuodattimen rakenne ja kokoaminen...71 Suodattimen puhdistus...74 Suodatinmateriaalin saatavuus...76 Suodattimen toimintalämpötilan mitoitus...76 Pesu ja jäähdytys...78 Toisiosuodatus varmuussuodattimena...81 Veden erotus kaasusta ja esilämmitys...82 KAASUN JA ILMAN SEOSSUHTEEN HALLINTA...86 Tekninen toteutus...86 Seossuhteen säätö...88 Bensiinijärjestelmän kytkentä kaasunsekoittajaan...93 Seossuhteen merkitys ja moottorin hyötysuhde...93 PUTKISTOT...94 Mitoitus ja materiaalit...94 Putkien vesitys ja lauhteen aiheuttamien ongelmien ehkäisy...94 Putkien kiinnitys ja liitokset...96 YHTEENVETO PERUSMITOITUKSESTA...96 MOOTTORIIN TEHTÄVÄT MUUTOKSET...98 BENSIINIMOOTTORIEN SOVITTAMINEN PUUKAASUKÄYTTÖÖN...98 Täytösasteen parantaminen...98 Sytytyksen ajoituksen säätö ja sytytyshäiriöiden poisto Puristussuhteen nostaminen Perusviilaus Nokka-akseli ja venttiilin ajoitus Palotilan muotoilu ja vaikutus kaasun palamiseen Venttiilien jumiutumisen estäminen Imukanaviston likaantumisen estäminen Moottorin jäähdytys Bensiinillä käyttäminen DIESELMOOTTORIT AHTAMINEN Ahtamisen merkitys ja edellytykset Tehollinen puristussuhde ahdetussa moottorissa Seossuhteen hallinta ja ahtimen kytkentä moottoriin YHTEENVETO MOOTTORIN VIRITYSTOIMISTA AUTOON TEHTÄVÄT MUUTOKSET JOUSITUKSEN VAHVISTAMINEN AUTOMAATTIVAIHTEISTON SÄÄTÄMINEN PUUKAASUKÄYTTÖÄ VARTEN KAASUTTIMEN TOIMINNAN SEURAAMINEN EPÄPUHTAUKSIEN NORMAALI ESIINTYMINEN KAASUJÄRJESTELMÄN ERI VAIHEISSA MOOTTORI KEHITTIMESTÄ TULEVAN KAASUN LÄMPÖTILA KAASUTTIMEN SISÄINEN ILMAVUOTO KAASUN PALAMINEN VAPAASTI ILMASSA KAASUN VÄRI KAASUTTIMEN IMUVASTUS KAASUN HIILIDIOKSIDIPITOISUUDEN MITTAAMINEN ENSIMMÄISEN LÄMMITYKSEN SUORITTAMINEN...125

4 HUOLTO SÄÄNNÖLLISESTI HUOLLETTAVAT KOHTEET SATUNNAISTA HUOLTOA VAATIVAT KOHTEET VALMISTAUTUMINEN HUOLTOON MUODOSTUVAT JÄTTEET JA NIIDEN KÄSITTELY TUHKA LAUHTEET TARVITTAVAT MUKANA KULJETETTAVAT VÄLINEET KANSIEN VALMISTAMINEN TYÖMENETELMIÄ SIISTIN LOPPUTULOKSEN AIKAANSAAMISEKSI ASENNUS JA YLEISRAKENNE SIISTIN REIÄN TEKEMINEN KULMAHIOMAKONEELLA HITSAUKSEN VETÄMISEN HALLINTA TANGENTIAALISEN SISÄÄNTULON LEIKKAAMINEN PUTKEN KOHTISUORA KATKAISU VANHA SORVI ON HYVÄ APUVÄLINEN VALMISTETTAESSA YKSITTÄISIÄ KAPPALEITA REI ITYKSEN JAKAMINEN PORATTAVAAN LAIPPAAN POHJAKALOTIT TURVALLISUUS HÄKÄMYRKYTYKSEN SYNTYMINEN JA OIREET ENSIAPU HÄKÄMYRKYTYKSEN VÄLTTÄMINEN PUUKAASULAITTEIDEN SOVELTAMINEN PAIKALLISKÄYTTÖÖN PUUKAASUTTIMEN HYÖTYSUHDE JA LAITTEISIIN TEHTÄVÄT MUUTOKSET MOOTTORISTA SAATAVA TEHO PUUKAASUKÄYTÖSSÄ MUUT VAIHTOEHDOT PUUKAASUN MUKANA KULJETTAMISEKSI PUUKAASUN PURISTAMINEN PAINESÄILIÖIHIN PUUKAASUN NESTEYTTÄMINEN KYLMYYDEN AVULLA LAITTEIDEN KEHITYS JA SUORITETUT MUUTOKSET ENSIMMÄISEN PUUKAASUAUTON RAKENTAMINEN JA ALKUVAIKEUDET BUICKIN KAASUTTIMEN KEHITYS KOKONAAN UUDELLEEN SUUNNITELTU JA RAKENNETTU PUUKAASUAUTO Kaasutinlaitteistoon tehdyt parannukset Auto PELLETTIKAASUTUKSEN ERITYISPIIRTEET ONGELMAT PELLETTIKAASUTUKSESSA PELLETTIEN LAATUVAATIMUKSET RAKENTEELLISET MUUTOKSET PELLETTIKAASUTTIMESSA Ilmasuuttimet ja polttovyöhyke Arina puupelletti polttoaineelle Polttoainetila pellettikäyttöön PELLETTIKAASUTTIMEN HYVÄT JA HUONOT PUOLET VAIHTOEHTOISET TEKNIIKAT ENERGIANLÄHTEEKSI BIOKAASU BIODIESEL ETANOLI HISTORIA TEKNIIKAN KEHITTYMINEN JA KAASUTUKSEN HYÖDYNTÄMINEN Kaasumoottorikokeiluista teollisuuden voimanlähteeksi Kaasu ajoneuvojen polttoaineena SOTA-AIKAISET AJONEUVOISSA KÄYTETYT KAASUTINLAITTEET Materiaalit ja rakenne Hiilikaasuttimet Puuta polttoaineena käyttävät kaasuttimet...157

5 NÄKEMYKSIÄ PUUKAASUN KÄYTÖN TULEVAISUUDESTA ASEMA SUHTEESSA ÖLJYPOHJAISIIN POLTTOAINEISIIN PUUKAASU JA UUSIUTUVAT VAIHTOEHTOISET ENERGIANLÄHTEET TERMIEN SELITYKSIÄ JA KÄYTETTYJÄ LYHENTEITÄ KIRJALLISUUS TEKNINEN KUVAUS RAKENNETUSTA PUUKAASUAUTOSTA KÄYTTÖOHJE KAASUTTIMEN SYTYTTÄMINEN MOOTTORIN KÄYNNISTÄMINEN AJO PYSÄKÖINTI AJON JÄLKEEN BENSIINILLÄ AJO KAASUTTIMEN KOKOLUOKAN VALITSEMINEN SUUNNITELMIEN PERUSTA YLEISIÄ KOKOON VAIKUTTAVIA TEKIJÖITÄ SUURI KAASUTIN (L) KESKIKOKOINEN KAASUTIN (M) PIENI KAASUTIN (S) MAHDOLLISUUDET LAITTEISTON YKSINKERTAISTAMISEKSI MATERIAALITAULUKOT ERIKOKOISILLE KAASUTTIMILLE VAIPPAPELTIEN MITAT JA NIIDEN PAINOT REUNARENKAAT KAASUTTIMIIN TARVITTAVA MATERIAALI JA PAINOVERTAILU SUURI PUUKAASUTIN 6 8 LITRAN MOOTTOREILLE (L) PÄÄLAITTEIDEN SIVUPROJEKTIOT (L) KAASUTTIMEN KOKOONPANO (L) TULIPESÄN RAKENNE KAASUNKEHITIN, OSIEN KESKINÄINEN ASEMA JA SUUNNAT (L) KAASUTTIMEN ALAOSA (L) ILMANSIIRTOYHTEEN ASENNUS TULIPESÄÄN (L) KAASUTTIMEN ALAOSA, OSIEN KESKINÄISET ASEMAT (L) KAASUTTIMEN ALAOSA, KAASUN ULOSTULOYHTEEN ASENNUS (L) KAASUTTIMEN ALAOSAN HALKILEIKKAUS (L) POHJAKALOTIT SUODATTIMEEN JA KAASUTTIMEN POHJAAN (L) ESIKUIVATTAVA POLTTOAINETILA (L) POLTTOAINETILAN POHJAKARTIO (L) POLTTOAINETILA, YLÄPÄÄN REUNUS (L) POLTTOAINETILAN KANSI JA JOUSEN KIINNIKE (L) POLTTOAINETILAN KANSI, LUKITUSMEKANISMI (L) TULIPESÄN KOKOONPANOPIIRROS TULIPESÄ (L) ARINA (L) ARINAN PUHDISTIN (L) KESKIKOINEN KAASUTIN 3 6 LITRAN MOOTTOREILLE (L) TULIPESÄ (M) ARINA (M) KAASUTTIMEN KOKOONPANO (M) KAASUTTIMEN ALAOSA (M) POLTTOAINETILA JA POHJAKARTIO (M) POLTTOAINETILAN YLÄPÄÄN REUNUS (M) PIENI KAASUNKEHITIN 2-3 LITRAN MOOTTOREILLE (S) TULIPESÄ (S) ARINA (S) KAASUTTIMEN KOKOONPANO (S) KAASUTTIMEN ALAOSA (S)...203

6 EI-ESIKUIVATTAVA KAASUTIN KUIVALLE PUULLE EI-ESIKUIVATTAVAN KAASUTTIMEN KOKOONPANOPIIRROS (S) POLTTOAINETILAN YLÄPÄÄN REUNUS EI-ESIKUIVATTAVAAN KAASUTTIMEEN (S) PELLETTIKAASUTIN 2-4 LITRAN MOOTTOREILLE (P) PELLETTIKAASUTIN, KOKOONPANO JA MITAT (P) ARINA PUUPELLETEILLE (P) ARINAN PUHDISTUSMEKANISMI (P) OHJAINLAAKERI ARINAN PUHDISTINMEKANISMILLE (P) ARINANPUHDISTIMEN AKSELI (P) ILMANSIIRTOYHDE (P, S) KAASUTTIMEN VAIPAN LAIPAT (P) KAASUN SUODATIN SUODATIN PÄÄLTÄPÄIN (L) SUODATTIMEN OSIEN SUHTEELLISET ASEMAT ULKOKUORELLA (L) SUODATIN ASTIA (L) SUODATIN ASTIA (M) SUODATIN ASTIA (S) SUODATTIMEN LÄMPÖSUOJA (M & L) SUODATINELEMENTIN RUNKOLEVY (M & L) SUODATINELEMENTIN RUNKOLEVY (S) SUODATINELEMENTIN REUNUS SUODATTIMEN OMPELU SUODATTIMEN TUKIJOUSET KAASUN JÄÄÄHDYTYS JÄÄHDYTTIMEN PUTKET (L) KAASUN JÄÄHDYTIN, OSIEN SUHTEELLISET ASEMAT JÄÄHDYTTIMEN ALAPÄÄ (M & L) KAASUN JÄÄHDYTIN (S) JÄÄHDYTTIMEN ALAPÄÄ (S) SEKALAISIA YHTEISIÄ OSIA KAIKKIIN KAASUTTIMIIN APULAITEET Arinanpuhdistimen moottorinkiinnike Arinanpuhdistimen käyttömoottori ja hammaspyörän asennus Työkalulaatikko, tavarahylly ja propaanikäyttöinen kaasuttimen sytytin Tuhkalaatikko Käynnistyspuhallin Käynnistyspuhaltimen siivikko Käynnistyspuhaltimen siivikon keskiökappale Tärpättikäyttöinen kaasuttimen sytytin Kaasun sekoitin (Lincoln 400 cid) ja ilman pulssitusventtiili Kaasuläppä ja laippa moottorin imusarjaan (Lincoln) Kaasuläpän akseli (L) Kaasun- ja ilmansekoitin (GM:n täysikokoiset 80 luvun henkilöautot) TUKIJALAT Jalkojen asennuksen periaate Erikokoisten tukijalkojen leikkaus (S, M, L) Tukijalat kaasunjäähdyttimeen (S, M & L) KONEISTETTAVAT OSAT Ilmasuuttimet Tuhkaluukut Keskusputken kierrekappaleet Keskusputken kiinnityskappale suodatinelementtiin (M & L) Keskusputken kiinnityskappale suodatinelementtiin (S) Kaasun ulostuloyhde kaasuttimesta (S, M & L) Arinan puhdistinmekanismi, ohjain ja akseli pieneen kaasuttimeen (S) Arinan puhdistinmekanismi, ohjain ja akseli (M & L) Ilmansiirtoyhde Jäähdytinputkien päätylaipat (M & L) Jäähdytinputkien päätylaipat (S) Laippa kaasun sisäänmenoputkelle jäähdyttimen (S, M & L) Osaluettelo päälaitteiden valmistuksessa tarvittavista erikoisosista Polttoleikattavia reunarenkaita suureen kaasuttimen (L)...258

7 KAASUPUTKET PUTKISTON OSIEN OSALUETTELO JA KONEISTETTAVIEN OSIEN AIHIOT (L) PUTKI JÄÄHDYTTIMELTÄ ETEEN (L) PUTKI KAASUTTIMELTA SUODATTIMEEN (L) PUTKI SUODATTIMELTA JÄÄHDYTTIMELLE, POISTOKAASUPUTKI JA LAUHDEPUTKI (L) PERÄVAUNU SUURELLE JA KESKIKOKOISELLE KAASUTTIMELLE PERÄVAUNUN TAKAPROJEKTIOT (M & L) KAASUTTIMILLE PERÄVAUNUN RUNKO LAITTEIDEN KIINNITYSPISTEET RUNGON PÄÄLLÄ SUODATTIMEN KIINNITYSPISTEET RUNGON PÄÄLLÄ RUNGON SIVUPALKKI (VASEN) VETOAISA JA RUNGON VAHVIKKEET TAKIMMAINEN POIKITTAISPALKKI KESKIMMÄINEN POIKITTAISPALKKI KOLMIOMAINEN KEULA KOLMIOMAISEN KEULAN KOKOONPANO TAVARATILAN TAKASEINÄ TAVARATILAN PYSTYTOLPAT ISKUNVAIMENTIMEN KIINNIKKEET JOUSIEN JA PUSKURIN KIINNIKKEET JOUSIEN KIINNITYS AKSELIIN PYÖRÄNNAVAN NAPAPISTEEN SIIRTO PYÖRÄN KIINNITYS AKSELIIN TAVARATILAN REUNUS TAVARATILAN KANNEN REUNUS JA SARANAT VANERISEINÄT, VANEREIDEN ASENNUS LOKASUOJAT JA SIVUPANEELIT TAKALAUTA SÄHKÖKYTKIMIEN SUOJUS AKKULAATIKKO JA VESIASTIAN KIINNIKE KAASUTTIMEN JA PERÄVAUNUN SÄHKÖISTYSKAAVIO VAIHTOEHTOISIA RATKAISUA KAASUNPUHDISTUS VESIPESURILLA NESTETOIMINEN KAASUN JÄÄHDYTYS LÄMMÖNVAIHDIN (S, M & L) MÄRKÄSUODATIN TOISIOSUODATTIMEKSI PYÖRREPUHDISTIN VÄLIJÄÄHDYTTIMEKSI PYÖRREPUHDISTIN HIUKKASTEN EROTTAMISTA VARTEN VEDENEROTIN, VAIHTOEHTOINEN MENETELMÄ Poikkileikkaus ja sivuprojektiot Vedenerotin, halkileikkaus Vedenerotin, vahvikkeet KAASUN SEKOITIN DIESEL/KAASU KÄYTTÖÄ VARTEN KAASUN PUHDISTUS VESIPESUMENETELMÄLLÄ (VAIHTOEHTOINEN MENETELMÄ) LIITTEET LÄMMÖNSIIRTO KAASUN JA METALLIPINNAN VÄLILLÄ VEDEN HÖYRYNPAINE RUOSTUMATTOMAT TERÄSLAADUT TÄMÄN TEOKSEN JULKAISUSSA OVAT AVUSTANEET...301