Тагиров Р.И., Мыльникова Е.В., Байгильдина А.Д., Хинкиладзе Д.Р.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА БИОТОПЛИВА *
Аннотация:
рассмотрен вопрос по возможности замены дизельного топлива рапсовым маслом
Ключевые слова:
двигатель дизельный, топливо дизельное, масло рапсовое
Введение. При конструировании двигателей в качестве топлива рассматривались продукты нефтеперегонки. В настоящее время в качестве сырья для топлива все больше рассматривают ресурсы растительного происхождения, связанное с возрастанием стоимости топлива нефтяного происхождения и ухудшения экологической ситуации [1]. Растительные масла широко применяются в промышленности (некоторые предприятия в мире используют его в своей деятельности), в сельском хозяйстве (к примеру, для поддержания температуры в теплицах), в коммунальном хозяйстве (в котлах и печах для обогрева помещений). Все растительные масла совместимы между собой. Важнейшим их свойством является возможность смешивания в любых пропорциях с нефтепродуктами, в том числе с дизельным топливом. Однако использование растительных масел в качестве топлива в двигателях усложняется из-за их повышенной вязкости и плотности. Заметно снизить это можно путем использования растительного масла в смеси с дизельным топливом. Цель исследования. Определение оптимального процентного соотношения рапсового масла (РМ) и дизельного топлива (ДТ). Методика и материалы исследования. При испытаниях использовался дизельный двигатель 4Ч11/13 на базе электротормозного обкаточного стенда КИ-1363. Двигатель 4Ч11/13 имеет номинальные частоту вращения коленчатого вала nн=1750 мин-1 и мощность Nн=45,6 кВт. В качестве топлива использовались РМ и ДТ, в следующих соотношениях: 80% РМ и 20% ДТ (80/20); 90% РМ и 10% ДТ (90/10). Результаты исследований. Испытания дизельного двигателя проводились согласно требованиям ГОСТу Р 52914-2008 «Двигатели тракторные и комбайновые. Виброакустические показатели и методы испытаний», в котором регламентируются условия и объем испытаний, требования к испытательным стендам и измерительной аппаратуре. В процессе испытаний определялись следующие показатели работы двигателя: часовой Gm и удельный ge расходы топлива и эффективная мощность Ne. Подача смеси РМ с ДТ осуществлялась штатной системой топливоподачи двигателя без конструктивных изменений. Известно, что на качество работы двигателя влияет техническое состояние его топливной аппаратуры [2,3]. Она предварительно была отрегулирована с использованием устройств разработанных Башкирским ГАУ [4,5]. Пуск и прогрев двигателя производился на «чистом» ДТ. Рабочая температура двигателя была в пределах 89…92°С. Испытания проводились при атмосферном давлении 748 мм рт. ст. и температуре окружающей среды t=20°С. После прогрева двигатель работал на выбранных для испытаний соотношениях РМ и ДТ. Измерение расхода топлива производился весовым методом с использованием электронных весов. В процессе испытаний замерялось время расхода контрольной порции топлива, составляющей 500 гр. Рисунок 1 Нагрузочная характеристика дизеля 4Ч11/13: «────» «чистое» ДТ; «-------- » смесь 80/20; «─∙─∙─» смесь 90/10; «─∙∙─∙∙─» 100% РМ Часовой расход топлива определялся по выражению t G Gm 0 3,6 , (1) где G0 – расход топлива за опыт, гр.; t – время замера, с; а удельный эффективный расход топлива e m e N G g 1000 . (2) Испытания двигателя 4Ч11/13 на режимах нагрузочной характеристики показали заметные изменения часового Gm и удельного ge расходов топлива. Результаты испытаний представлены в виде графических зависимостей на рисунке 1. По рисунку 1 видно, что с увеличением содержания в топливе рапсового масла экономические показатели двигателя ухудшаются. Так, при номинальной мощности Ne = 45,1 кВт часовой расход Gm при работе 100% РМ составил 16,8 кг/ч, что на 21,4 % больше, чем при работе на ДТ (Gm= 13,2 кг/ч), а удельный эффективный расход топлива ge при этом увеличился на 21,5 % (с 255 г/кВт·ч до 325 г/кВт·ч). Вывод. По результатам испытаний можно рекомендовать смесь РМ с ДТ в соотношении 80/20. При этом достигается наиболее высокие технико-экономические показатели работы двигателя. При работе двигателя на ДТ часовой расход топлива равен Gm=13,2 кг/ч, при этом затраты при часе работы дизеля составят 731,5 руб. Часовой расход топлива при работе на смеси в соотношении 80/20 хоть и возрастает до 14,7 кг/ч, но затраты снизятся до 443,9 руб. за счет более низкой цены РМ. Экономия в денежном выражении составляет почти 40%.
Номер журнала Вестник науки №3 (24) том 2
Ссылка для цитирования:
Тагиров Р.И., Мыльникова Е.В., Байгильдина А.Д., Хинкиладзе Д.Р. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА БИОТОПЛИВА // Вестник науки №3 (24) том 2. С. 95 - 99. 2020 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/2894 (дата обращения: 26.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2020. 16+