Создание новых альтернативных топлив
С.
А. ПлотниковБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Плотников
С.
А. Создание новых альтернативных топлив // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2014. – № S10. – С.
26–30. – URL:
http://e-koncept.ru/2014/14621.htm.
Аннотация. В настоящее время наиболее перспективным является способ применения альтернативных топлив в их смеси с дизельным топливом. Основной проблемой при этом является создание устойчивых в течение необходимого времени топливных композиций. На основе проведенных исследований к использованию рекомендуются новые составы смесевых топлив на основе метанола, этанола и рапсового масла с присадками. Рекомендуемые составы топливных эмульсий и композиций обладают улучшенными эксплуатационными показателями. Новизна составов защищена охранными документами.
Ключевые слова:
дизель, метанол, этанол, рапсовое масло, эмульсия, смесевое топливо, стендовые испытания, эффективные показатели, токсичные компоненты, сажа
Текст статьи
Плотников Сергей Александрович,Доктор технических наук, профессор кафедры автомобилеи тракторостроения, филиал ФГБОУ ВПО «Московский государственный индустриальный университет»в г. Кирове, г. КировPlotnikovSA@bk.ru
Создание новых альтернативных топлив
Аннотация.В настоящее время наиболее перспективным является способ применения альтернативных топлив в их смеси с дизельным топливом. Основной проблемой при этом является создание устойчивых в течение необходимого времени топливных композиций. На основе проведенных исследований к использованию рекомендуются новые составы смесевых топлив на основе метанола, этанола и рапсового масла с присадками. Рекомендуемые составы топливных эмульсий и композиций обладают улучшенными эксплуатационными показателями. Новизна составов защищена охранными документами.Ключевые слова:дизель, метанол, этанол, рапсовое масло, эмульсия, смесевое топливо, стендовые испытания, эффективные показатели, токсичные компоненты, сажа.Раздел:(03) философия; социология; политология; правоведение; науковедение.
Многочисленными исследованиями доказано, что наиболее перспективно применение жидких альтернативных топлив в дизелях в их смеси с дизельным топливом [1]. При этом основной проблемой является создание устойчивых в течение достаточного для их применения времени топливных композиций. Топливная композиция (эмульсия) также должна иметь надлежащие физикохимические и моторные свойства.Международная практика показывает, что значительную экономию нефти и одновременное улучшение экологии можно получить за счет введения в моторное нефтяное топливо оксигенатов кислородсодержащих соединений (КСС) диалкиловых эфиров, моноэфиров растительных масел, низших алифатических спиртов. Оксигенаты фотохимически менее активны, чем углеводороды и, следовательно, имеют более низкую смогообразующую способность. Применение их также обеспечивает снижение парникового эффекта. Мировое потребление оксигенатов всех видов в настоящее время составляет 25 млн. тонн в год, что вполне сопоставимо с производством бензина в России.В результате длительных испытаний различных составов топлив с множеством эмульгаторов была рекомендована к применению топливная эмульсия на основе дизельного топлива (ДТ) с добавлением воды, метанола и присадок [2]. Эмульсия содержит следующий состав ингредиентов: 5...40% метанола, содержащего 10% воды; 0,25...0,5% поверхностноактивного вещества (ПАВ); 0,25...0,5% присадки; ДТ до 100%.В указанном выше составе ДТ применяется в качестве горючей фазы. Метанол играет роль заменителя углеводородного нефтяного топлива. В качестве поверхностноактивного вещества выступает алкенилсукцинимид, он используется для стабилизации эмульсии. Присутствие воды в небольших количествах позволяет заметно повысить стабильность эмульсии. Присадкой является стеарат калия жидкое мыло, который одновременно используется, и в качестве эмульгатора, и в качестве компонента, позволяющего повысить противоизносные свойства эмульсии, что очень существенно для работы прецизионных пар.Кроме того, эмульсия имеет хорошие смазывающие и противоизносные свойства (табл. 1). Как видно, введение стеарата калия в объеме до 0,5 % по массе состава позволяет в 23 раза замедлить процесс износа прецизионных пар. Ресурс работы деталей дизельной топливной аппаратуры на спиртосодержащем топливе при этом повышается.Показатели стабильности топливной эмульсии такого состава к процессам седиментации достаточны даже при заблаговременном ее приготовлении. Эмульсия имеет седиментационную устойчивость 5…36 часов. Время до полного разделения состава эмульсии на углеводородную и спиртовую фазы стабильность к коалесценции составляет от 5 до 7 суток. Все это способствует практическому применению эмульсии.Топливная эмульсия названного состава была использована 25 ГосНИИ МО РФ при проведении специальных исследований.Таблица 1Влияние состава эмульсии на износ плунжерных пар№ п/пСостав эмульсии%Герметичность плунжерных пар, сДо работыПосле 50 моточ работы1МетанолВодаАлкенилсукцинимидСтеарат калия
Дизельное топливо50,50,500,250,5до 100
141414
13,514142МетанолВодаАлкенилсукцинимидСтеарат калия
Дизельное топливо202,00,500,250,5до 100
141414
1212,5133МетанолВодаАлкенилсукцинимидСтеарат калия
Дизельное топливо303,00,500,250,5до 100
141414
1112134МетанолВодаАлкенилсукцинимидСтеарат калия
Дизельное топливо404,00,500,250,5до 100
141414
101112
Основным недостатком топливных эмульсий на основе ДТ и спиртов является повышенная жесткость работы дизеля.В дальнейшем был разработан другой состав [3]. С целью снижения жесткости процесса сгорания в состав эмульсии вводилась смесь мыл диэтаноламина и олеиновой кислоты (производственная марка КС18) в объеме до 0,2%.Смесь мыл диэтаноламина и олеиновой кислоты применялась одновременно, и в качестве эмульгатора, и в качестве ингибитора процесса сгорания компонента, замедляющего скорость горения. Эмульсия содержала до 40 % метанола, до 4 % воды, 0,2 % смеси мыл диэтаноламина и олеиновой кислоты и 1 % эмульгатора алкенилсукцинимида.На рис. 1 показаны индикаторные диаграммы дизеля при его работе в номинальном режиме на дизельном топливе и топливных эмульсиях различного компонентного состава.Линия 1 описывает работу дизеля на ДТ. При подаче в дизель топливной эмульсии, содержащей 40% метанола заметно ухудшение ее самовоспламенения (точка В1сдвигается правее) и повышение жесткости процесса сгорания нарастание давления в цилиндре дизеля происходит интенсивно линия 2.
Рис. 1. Индикаторные диаграммы работы дизеля 2Ч 10,5/12,0
1 чистое ДТ; 2 ДТ+40% метанола и 1% алкенилсукцинимида; 3 ДТ+40% метанола, 1% алкенилсукцинимида и 0,2% КС18; А начало впрыскивания топлив; В моменты самовоспламенения; РZмаксимальные значения давления процесса сгорания.Дополнительное введение в топливную эмульсию смеси мыл диэтаноламина и олеиновой кислоты (КС18) в объеме до 0,2 % вызывает незначительное изменение показателей ее самовоспламеняемости (точка В2несколько сдвигается вправо относительно точки В1). Однако, жесткость процесса сгорания нарастание давления в цилиндре дизеля снижается существенно, что характеризует положение линии 3.Цифровые значения показателей процесса сгорания в дизеле при его работе находятся в указанных в таблице 2 пределах.Анализ представленных данных позволяет утверждать, что применение топливной эмульсии улучшенного состава снижает жесткость процесса сгоранияв дизеле при работе на эмульсии, тем самым повышается надежность и долговечность дизеля.Топливная эмульсия отмеченного состава используется на дизелях тракторов Т25А в УЧХОЗе ВГСХА «Чистые пруды» при выполнении операций в животноводстве с 2003 года.
Таблица 2Показатели процесса сгорания дизеля при работе на различных топливахn, мин1Состав топлива(dp/d)max, МПа/градусpz, МПа1400ДТ (100%)0,5167,369ДТ+40%М+1%С5А0,9357,683ДТ+40%М+1%С5А+0,2%КС180,7768,0101800ДТ (100%)0,4617,276ДТ+40%М+1%С5А0,8407,535ДТ+40%М+1%С5А+0,2%КС180,7257,866
Следующим этапом проведения исследований явилось применение другого достаточно распространенного вида низших спиртов этанола. Дело в том, что оксигенатыпозволяют повысить октановое число (ОЧ) головных фракций топлив и поэтому являются хорошими заменителями высокотоксичных ароматических соединений, а также традиционных антидетонаторов. А при равных заданных концентрациях оксигенатов в топливах среди спиртов наибольшей антидетонационной эффективностью обладает этанол.Этанол получают из различных технических культур сахарного тростника, маниока, сорго. Кроме того, этанол можно вырабатывать из соломы, как это делают в Канаде, из опилок технология, прижившаяся в Швеции, из кукурузы, сахарной свеклы.Таблица 3Влияние состава эмульсии на показатели износаОбъем добавленнойсмеси в эмульсииСкорректированный диаметр пятна износа, мкмЭтанол,%Вода, %Дизельное топливо, %Без присадки530 550505050555До 100До 100До 1000,01% об.430 4750,02% об.350 400
На основе проведенных исследований была рекомендована к применению этанолотопливная эмульсия (ЭТЭ), содержащая 550% этанола, 0,55% воды, 0,251%; алкенилсукцинимида, 0,2% смеси мыл диэтаноламина и олеиновой кислоты, 0,02% смеси карбоновых кислот, ингибиторов окисления и разрушителей эмульсии в ароматическом растворителе, дизельное топливо до 100% [4].Добавка указанной смеси в размере 0,02% от объёма суммарного топлива позволяет повысить смазывающую способность топливной эмульсии. Скорректированный диаметр пятна износа снижается до 350400 мкм при соответствующем значении 530550 мкм для чистого дизельного топлива (см. табл. 3).При работе дизеля на этанолотопливной эмульсии указанного выше состава с добавкой указанной смеси нивилируются моющие свойства спирта, тем самым повышаются смазывающие свойства топливной эмульсии.Проведенными стендовыми и эксплуатационными исследованиями (рис. 2) установлено, что работа дизеля на этанолсодержащих топливах позволяет сократить расход самого дизельного топлива до 17,5…19%. В отработавших газах снижается содержание сажи на 11…72%, а оксидов азота на 15…75% в сравнении с работой на чистом дизельном топливе [5, 6]. Данные исследований использованы студентомдипломником Кировского филиала МГИУ Загребиным В.В., которая под руководством автора стала лауреатом конкурса научных работ 2013 года «Студенческий научный форум 2013» [7].
Рис. 2. Дизель Д243, работающий на топливе с добавкой этанола
В последнее время неплохую перспективу получили топлива из растительных масел. США является ведущей страной, производящей соевое масло. В странах Азии имеются большие ресурсы соевого и арахисового масел. Для России перспективным представляется использование подсолнечного масла. В Республике Беларусь наибольшее применение получили топлива на основе рапсового масла [8]. В целом перспективность таких топлив обусловлена следующим:оно вырабатывается из возобновляемых источников и позволяет полностью или частично заменить топливо из природных ресурсов и имеет способность к быстрому биоразложению;обеспечивается возможность создания энергоавтономных сельскохозяйственных предприятий, независимых от поставок нефтяных топлив;применение биотоплив положительно влияет на парниковый эффект, снижает выбросы токсичных веществ с ОГ;при производстве биотоплива на основе растительных масел удовлетворяются потребности животноводства в белковом концентрате в виде шрота при экструдировании маслосемян.На основе проведенных исследований была разработана топливная композиция на основе дизельного топлива и рапсового масла. Установлено, что топливная композиция обеспечивает сохранение установленного закона подвода теплоты в цилиндры дизеля по всережимной характеристике. Содержание рапсового масла в топливе может достигать 40% в массовых доляхпо условию сохранения показателей надежности и долговечности дизеля. Работа дизеля на таких смесях позволяет сократить расход дизельного топлива до 17…30%, снизить содержание в ОГ сажи на 4,5…22%, а оксидов азота на 3,1% до 19,2% (рис. 3).На указанный состав топливной композиции подана заявка на выдачу патента РФ на изобретение.Топливная композиция такого состава используется на дизелях тракторов Беларус952 в Горецком районе Республики Беларусь при выполнении операций в полеводстве с 2010 года [8].
Рис. 3. Дизель для работы на топливе с добавкой рапсового масла
Результаты проведенных исследований по применению новых топлив на основе спиртов и рапсового масла с присадками в тракторных дизелях также использованы ОАО ВНИИ НП в работах по созданию новых видов присадок к топливам.
Ссылки на источники1. Плотников С.А. Улучшение эксплуатационных показателей дизелей путем создания новых альтернативных топлив и совершенствования топливоподающей аппаратуры. //Автореф. дисс. докт. техн. наук. ННовгород, 2011.2. А.с. СССР № 1728290, МКИ С 10L 1/32. Топливная эмульсия. //В.А.Лиханов, С.А.Плотников. 3 с., 2 табл.3. Патент РФ № 2221839, МКИ7С 10 L 1/32. Топливная эмульсия. //Гущин С.Н., Лиханов В.А., Лунева В.В., ПлотниковС.А. 4 с., 1 ил., 1 табл.4. Топливная эмульсия. //Заявка № 2012152235/20(083205) от 04.12.2012. /А.Н.Карташевич, С.А.Плотников, Г.Н.Гурков, Ш.В.Бузиков, В.В.Загребин.5. Карташевич А.Н., Плотников С.А., Гурков Г.Н. Применение этанолсодержащих топлив в дизеле. Часть I. Киров: Типография "Авангард", 2011. 116 с.: ил.6. Карташевич А.Н., Гурков Г.Н., Плотников С.А., Бузиков Ш.В. Влияние добавки этанола к воздуху на эффективные показатели тракторного дизеля. Двигателестроение, 2012. № 1. С. 4447.7. http://www.scieceforum.ru/2013/69/3494.8. Карташевич А. Н. и др. Альтернативные виды топлива для двигателей. Горки: БГСХА, 2012. 376 с.: ил.
Sergey Plotnikov,Doctor of Engineering Sciences, Professor at the chair of automobile and tractor construction, branch of Moscow State Industrial University in Kirov, KirovPlotnikovSA@bk.ruCreation of new alternative fuelsAbstract.Currently, the most promising way of alternative fuels is usage of fuels with themixture diesel fuel. The main problem is the creation of sustainable within a reasonable time fuel compositions. Based onthe carried out research it is recommended to use the new composition of the mixed fuel withmethanol, ethanol and rapeseed oil with additives. Recommended composition of the fuel emulsions and compositions have improved operational performance. Keywords:diesel, methanol, ethanol, rapeseed oil, emulsion, mixed fuel, wallsannual tests, effective performance, toxic components, soot.
Рекомендовано к публикации:Горевым П.М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»
Создание новых альтернативных топлив
Аннотация.В настоящее время наиболее перспективным является способ применения альтернативных топлив в их смеси с дизельным топливом. Основной проблемой при этом является создание устойчивых в течение необходимого времени топливных композиций. На основе проведенных исследований к использованию рекомендуются новые составы смесевых топлив на основе метанола, этанола и рапсового масла с присадками. Рекомендуемые составы топливных эмульсий и композиций обладают улучшенными эксплуатационными показателями. Новизна составов защищена охранными документами.Ключевые слова:дизель, метанол, этанол, рапсовое масло, эмульсия, смесевое топливо, стендовые испытания, эффективные показатели, токсичные компоненты, сажа.Раздел:(03) философия; социология; политология; правоведение; науковедение.
Многочисленными исследованиями доказано, что наиболее перспективно применение жидких альтернативных топлив в дизелях в их смеси с дизельным топливом [1]. При этом основной проблемой является создание устойчивых в течение достаточного для их применения времени топливных композиций. Топливная композиция (эмульсия) также должна иметь надлежащие физикохимические и моторные свойства.Международная практика показывает, что значительную экономию нефти и одновременное улучшение экологии можно получить за счет введения в моторное нефтяное топливо оксигенатов кислородсодержащих соединений (КСС) диалкиловых эфиров, моноэфиров растительных масел, низших алифатических спиртов. Оксигенаты фотохимически менее активны, чем углеводороды и, следовательно, имеют более низкую смогообразующую способность. Применение их также обеспечивает снижение парникового эффекта. Мировое потребление оксигенатов всех видов в настоящее время составляет 25 млн. тонн в год, что вполне сопоставимо с производством бензина в России.В результате длительных испытаний различных составов топлив с множеством эмульгаторов была рекомендована к применению топливная эмульсия на основе дизельного топлива (ДТ) с добавлением воды, метанола и присадок [2]. Эмульсия содержит следующий состав ингредиентов: 5...40% метанола, содержащего 10% воды; 0,25...0,5% поверхностноактивного вещества (ПАВ); 0,25...0,5% присадки; ДТ до 100%.В указанном выше составе ДТ применяется в качестве горючей фазы. Метанол играет роль заменителя углеводородного нефтяного топлива. В качестве поверхностноактивного вещества выступает алкенилсукцинимид, он используется для стабилизации эмульсии. Присутствие воды в небольших количествах позволяет заметно повысить стабильность эмульсии. Присадкой является стеарат калия жидкое мыло, который одновременно используется, и в качестве эмульгатора, и в качестве компонента, позволяющего повысить противоизносные свойства эмульсии, что очень существенно для работы прецизионных пар.Кроме того, эмульсия имеет хорошие смазывающие и противоизносные свойства (табл. 1). Как видно, введение стеарата калия в объеме до 0,5 % по массе состава позволяет в 23 раза замедлить процесс износа прецизионных пар. Ресурс работы деталей дизельной топливной аппаратуры на спиртосодержащем топливе при этом повышается.Показатели стабильности топливной эмульсии такого состава к процессам седиментации достаточны даже при заблаговременном ее приготовлении. Эмульсия имеет седиментационную устойчивость 5…36 часов. Время до полного разделения состава эмульсии на углеводородную и спиртовую фазы стабильность к коалесценции составляет от 5 до 7 суток. Все это способствует практическому применению эмульсии.Топливная эмульсия названного состава была использована 25 ГосНИИ МО РФ при проведении специальных исследований.Таблица 1Влияние состава эмульсии на износ плунжерных пар№ п/пСостав эмульсии%Герметичность плунжерных пар, сДо работыПосле 50 моточ работы1МетанолВодаАлкенилсукцинимидСтеарат калия
Дизельное топливо50,50,500,250,5до 100
141414
13,514142МетанолВодаАлкенилсукцинимидСтеарат калия
Дизельное топливо202,00,500,250,5до 100
141414
1212,5133МетанолВодаАлкенилсукцинимидСтеарат калия
Дизельное топливо303,00,500,250,5до 100
141414
1112134МетанолВодаАлкенилсукцинимидСтеарат калия
Дизельное топливо404,00,500,250,5до 100
141414
101112
Основным недостатком топливных эмульсий на основе ДТ и спиртов является повышенная жесткость работы дизеля.В дальнейшем был разработан другой состав [3]. С целью снижения жесткости процесса сгорания в состав эмульсии вводилась смесь мыл диэтаноламина и олеиновой кислоты (производственная марка КС18) в объеме до 0,2%.Смесь мыл диэтаноламина и олеиновой кислоты применялась одновременно, и в качестве эмульгатора, и в качестве ингибитора процесса сгорания компонента, замедляющего скорость горения. Эмульсия содержала до 40 % метанола, до 4 % воды, 0,2 % смеси мыл диэтаноламина и олеиновой кислоты и 1 % эмульгатора алкенилсукцинимида.На рис. 1 показаны индикаторные диаграммы дизеля при его работе в номинальном режиме на дизельном топливе и топливных эмульсиях различного компонентного состава.Линия 1 описывает работу дизеля на ДТ. При подаче в дизель топливной эмульсии, содержащей 40% метанола заметно ухудшение ее самовоспламенения (точка В1сдвигается правее) и повышение жесткости процесса сгорания нарастание давления в цилиндре дизеля происходит интенсивно линия 2.
Рис. 1. Индикаторные диаграммы работы дизеля 2Ч 10,5/12,0
1 чистое ДТ; 2 ДТ+40% метанола и 1% алкенилсукцинимида; 3 ДТ+40% метанола, 1% алкенилсукцинимида и 0,2% КС18; А начало впрыскивания топлив; В моменты самовоспламенения; РZмаксимальные значения давления процесса сгорания.Дополнительное введение в топливную эмульсию смеси мыл диэтаноламина и олеиновой кислоты (КС18) в объеме до 0,2 % вызывает незначительное изменение показателей ее самовоспламеняемости (точка В2несколько сдвигается вправо относительно точки В1). Однако, жесткость процесса сгорания нарастание давления в цилиндре дизеля снижается существенно, что характеризует положение линии 3.Цифровые значения показателей процесса сгорания в дизеле при его работе находятся в указанных в таблице 2 пределах.Анализ представленных данных позволяет утверждать, что применение топливной эмульсии улучшенного состава снижает жесткость процесса сгоранияв дизеле при работе на эмульсии, тем самым повышается надежность и долговечность дизеля.Топливная эмульсия отмеченного состава используется на дизелях тракторов Т25А в УЧХОЗе ВГСХА «Чистые пруды» при выполнении операций в животноводстве с 2003 года.
Таблица 2Показатели процесса сгорания дизеля при работе на различных топливахn, мин1Состав топлива(dp/d)max, МПа/градусpz, МПа1400ДТ (100%)0,5167,369ДТ+40%М+1%С5А0,9357,683ДТ+40%М+1%С5А+0,2%КС180,7768,0101800ДТ (100%)0,4617,276ДТ+40%М+1%С5А0,8407,535ДТ+40%М+1%С5А+0,2%КС180,7257,866
Следующим этапом проведения исследований явилось применение другого достаточно распространенного вида низших спиртов этанола. Дело в том, что оксигенатыпозволяют повысить октановое число (ОЧ) головных фракций топлив и поэтому являются хорошими заменителями высокотоксичных ароматических соединений, а также традиционных антидетонаторов. А при равных заданных концентрациях оксигенатов в топливах среди спиртов наибольшей антидетонационной эффективностью обладает этанол.Этанол получают из различных технических культур сахарного тростника, маниока, сорго. Кроме того, этанол можно вырабатывать из соломы, как это делают в Канаде, из опилок технология, прижившаяся в Швеции, из кукурузы, сахарной свеклы.Таблица 3Влияние состава эмульсии на показатели износаОбъем добавленнойсмеси в эмульсииСкорректированный диаметр пятна износа, мкмЭтанол,%Вода, %Дизельное топливо, %Без присадки530 550505050555До 100До 100До 1000,01% об.430 4750,02% об.350 400
На основе проведенных исследований была рекомендована к применению этанолотопливная эмульсия (ЭТЭ), содержащая 550% этанола, 0,55% воды, 0,251%; алкенилсукцинимида, 0,2% смеси мыл диэтаноламина и олеиновой кислоты, 0,02% смеси карбоновых кислот, ингибиторов окисления и разрушителей эмульсии в ароматическом растворителе, дизельное топливо до 100% [4].Добавка указанной смеси в размере 0,02% от объёма суммарного топлива позволяет повысить смазывающую способность топливной эмульсии. Скорректированный диаметр пятна износа снижается до 350400 мкм при соответствующем значении 530550 мкм для чистого дизельного топлива (см. табл. 3).При работе дизеля на этанолотопливной эмульсии указанного выше состава с добавкой указанной смеси нивилируются моющие свойства спирта, тем самым повышаются смазывающие свойства топливной эмульсии.Проведенными стендовыми и эксплуатационными исследованиями (рис. 2) установлено, что работа дизеля на этанолсодержащих топливах позволяет сократить расход самого дизельного топлива до 17,5…19%. В отработавших газах снижается содержание сажи на 11…72%, а оксидов азота на 15…75% в сравнении с работой на чистом дизельном топливе [5, 6]. Данные исследований использованы студентомдипломником Кировского филиала МГИУ Загребиным В.В., которая под руководством автора стала лауреатом конкурса научных работ 2013 года «Студенческий научный форум 2013» [7].
Рис. 2. Дизель Д243, работающий на топливе с добавкой этанола
В последнее время неплохую перспективу получили топлива из растительных масел. США является ведущей страной, производящей соевое масло. В странах Азии имеются большие ресурсы соевого и арахисового масел. Для России перспективным представляется использование подсолнечного масла. В Республике Беларусь наибольшее применение получили топлива на основе рапсового масла [8]. В целом перспективность таких топлив обусловлена следующим:оно вырабатывается из возобновляемых источников и позволяет полностью или частично заменить топливо из природных ресурсов и имеет способность к быстрому биоразложению;обеспечивается возможность создания энергоавтономных сельскохозяйственных предприятий, независимых от поставок нефтяных топлив;применение биотоплив положительно влияет на парниковый эффект, снижает выбросы токсичных веществ с ОГ;при производстве биотоплива на основе растительных масел удовлетворяются потребности животноводства в белковом концентрате в виде шрота при экструдировании маслосемян.На основе проведенных исследований была разработана топливная композиция на основе дизельного топлива и рапсового масла. Установлено, что топливная композиция обеспечивает сохранение установленного закона подвода теплоты в цилиндры дизеля по всережимной характеристике. Содержание рапсового масла в топливе может достигать 40% в массовых доляхпо условию сохранения показателей надежности и долговечности дизеля. Работа дизеля на таких смесях позволяет сократить расход дизельного топлива до 17…30%, снизить содержание в ОГ сажи на 4,5…22%, а оксидов азота на 3,1% до 19,2% (рис. 3).На указанный состав топливной композиции подана заявка на выдачу патента РФ на изобретение.Топливная композиция такого состава используется на дизелях тракторов Беларус952 в Горецком районе Республики Беларусь при выполнении операций в полеводстве с 2010 года [8].
Рис. 3. Дизель для работы на топливе с добавкой рапсового масла
Результаты проведенных исследований по применению новых топлив на основе спиртов и рапсового масла с присадками в тракторных дизелях также использованы ОАО ВНИИ НП в работах по созданию новых видов присадок к топливам.
Ссылки на источники1. Плотников С.А. Улучшение эксплуатационных показателей дизелей путем создания новых альтернативных топлив и совершенствования топливоподающей аппаратуры. //Автореф. дисс. докт. техн. наук. ННовгород, 2011.2. А.с. СССР № 1728290, МКИ С 10L 1/32. Топливная эмульсия. //В.А.Лиханов, С.А.Плотников. 3 с., 2 табл.3. Патент РФ № 2221839, МКИ7С 10 L 1/32. Топливная эмульсия. //Гущин С.Н., Лиханов В.А., Лунева В.В., ПлотниковС.А. 4 с., 1 ил., 1 табл.4. Топливная эмульсия. //Заявка № 2012152235/20(083205) от 04.12.2012. /А.Н.Карташевич, С.А.Плотников, Г.Н.Гурков, Ш.В.Бузиков, В.В.Загребин.5. Карташевич А.Н., Плотников С.А., Гурков Г.Н. Применение этанолсодержащих топлив в дизеле. Часть I. Киров: Типография "Авангард", 2011. 116 с.: ил.6. Карташевич А.Н., Гурков Г.Н., Плотников С.А., Бузиков Ш.В. Влияние добавки этанола к воздуху на эффективные показатели тракторного дизеля. Двигателестроение, 2012. № 1. С. 4447.7. http://www.scieceforum.ru/2013/69/3494.8. Карташевич А. Н. и др. Альтернативные виды топлива для двигателей. Горки: БГСХА, 2012. 376 с.: ил.
Sergey Plotnikov,Doctor of Engineering Sciences, Professor at the chair of automobile and tractor construction, branch of Moscow State Industrial University in Kirov, KirovPlotnikovSA@bk.ruCreation of new alternative fuelsAbstract.Currently, the most promising way of alternative fuels is usage of fuels with themixture diesel fuel. The main problem is the creation of sustainable within a reasonable time fuel compositions. Based onthe carried out research it is recommended to use the new composition of the mixed fuel withmethanol, ethanol and rapeseed oil with additives. Recommended composition of the fuel emulsions and compositions have improved operational performance. Keywords:diesel, methanol, ethanol, rapeseed oil, emulsion, mixed fuel, wallsannual tests, effective performance, toxic components, soot.
Рекомендовано к публикации:Горевым П.М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»
