CC BY
77
3) эффективность использования СТ и СТн по удельным денежным затратам обеспечивается при Лоттах^(0,913-0,930) и Аотнтах^(0,945-0,954) и соответствующей им цене рапсового масла Срм^(0,85-0,90)Сдт.
Литература
1. Селиванов Н.И. Эксплуатационные свойства сельскохозяйственных тракторов: учеб. пособие / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2010. - 347 с.
2. Селиванов Н.И, Запрудский В.Н., Кузьмин Н.В. Сравнительная оценка эффективности тракторов // Вестн. КрасГАУ. - 2010. - № 5. - С. 119-126.
УДК 629.114.2 Н.И. Селиванов
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БИОТОПЛИВНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
Представлены результаты оценки технико-экономических показателей тракторных агрегатов при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла.
Ключевые слова: трактор, агрегат, рапсовое масло, смесевое топливо, производительность, топливная экономичность.
N.I. Selivanov TECHNICAL AND ECONOMIC INDICATORS OF TRACTOR UNITS AT USE OF BIOFUEL COMPOSITIONS
Results of an estimation of technical and economic indicators of tractor units are presented at use of biofuel compositions on the basis of rape oil
Key words: productivity, fuel profitability, a tractor, the unit, rape oil, смесевое fuel.
Введение
Эффективность работы сельскохозяйственных тракторов при использовании в качестве моторного топлива биотопливных композиций на основе рапсового масла может быть установлена по результатам сравнительной оценки технико-экономических показателей агрегатов разного технологического назначения, которые определяются эксплуатационными качествами, формирующими технический уровень или потребительскую ценность мобильного энергетического средства.
Условия и методы исследования
В представленном материале рассмотрены результаты экспериментальных исследований техникоэкономических показателей почвообрабатывающего (МТЗ-82.1 + КПЭ-3,8) и транспортных (МТЗ-82.1 + 2ПТС-4; Т-25А + 1ПТС-2) агрегатов на базе универсально-пропашных тракторов, оснащенных дизельными двигателями со свободным впуском, при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла.
В качестве биотопливных композиций использовались: смесевое топливо (ОТ) на основе сырого рапсового масла (70 % РМ + 30 % ДТ); смесевое топливо СТн на основе рапсового масла после нейтрализации жирных кислот (70 % РМн + 30 % ДТ).
Целью работы является сравнительная оценка технико-экономических показателей тракторных агрегатов при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла.
Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:
Техника
1) дать сравнительную оценку показателей производительности и топливной экономичности агрегатов при использовании биотопливных композиций;
2) обосновать количественные характеристики показателей эффективности агрегатов для оценки технического уровня тракторов на разных видах смесевого топлива.
При оценке и сравнении технико-экономических показателей использовались полученные ранее [1] модели и алгоритм расчета потенциальных возможностей тракторных агрегатов.
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты полевых испытаний почвообрабатывающих и транспортных агрегатов (табл. 1) подтвердили вероятностную оценку энергетических, топливных и технико-экономических показателей при расчетном моделировании [2]. Отличие расчетных и экспериментальных значений одноименных показателей при идентичных условиях использования не превышает 6,0 %. Соотношение экспериментальных и расчетных значений скорости движения и массового расхода топлива на режиме рабочего хода, определяющих чистую производительность W* и удельный расход топлива на единицу выполненной работы qw при использовании биотопливных композиций, отличается не более чем на 2,0 %.
Таблица 1
Технико-экономические показатели тракторных агрегатов при использовании биотопливных композиций
Операция, состав агрегата Топливо Основ. раб. передача V*, м/с Gтрх, кг/ч №, м2/с (ткм/ч) qw, кг/га (кг/ткм) _ Ч1шсх.
>!< Л¥дх Ч.\¥щ.
Культивация сплошная (11=0,14-0,16 м), МТЗ-82.1 + +КПЭ-3.8 ДТ IV 1,92 11,89 7,30 4,49 1,00 1,00
СТ IV 1,80 11,91 6,84 4,84 0,937 1,078
СТн IV 1,88 11,94 7,14 4,65 0,978 1,036
Транспортная, МТЗ-82.1 + +2ПТС-4 ДТ VII 3,63 9,39 (52,28) (0,180) 1,00 1,00
СТ VII 3,39 9,57 (48,80) (0,196) 0,933 1,089
СТн VII 3,51 9,45 (50,53) (0,187) 0,967 1,039
Транспортная, Т-25А+1ПТС-2 ДТ IV 2,81 3,31 (20,26) (0,163) 1,00 1,00
СТ IV 2,59 3,20 (18,64) (0,172) 0,920 1,055
СТн IV 2,73 3,34 (19,66) (0,170) 0,970 1,043
Устойчивое движение агрегата на сплошной глубокой культивации стерни обеспечивается на IV передаче трактора МТЗ-82.1 при буксовании 12-14 %, независимо от вида топлива. Наивысшее значение средней скорости рабочего хода (1,92 м/с) и минимальный часовой расход топлива (11,89 кг/ч), обеспечивающие соответствующие показатели чистой производительности (7,30 м2/с) и удельного расхода топлива (4,49 кг/га), получены при работе двигателя на дизельном топливе.
Использование смесевого топлива (СТ) приводит к снижению рабочей скорости на 6,3 % и незначительному повышению часового расхода топлива (11,91 кг/ч), что сопровождается существенным ухудшением показателей чистой производительности (Л«/=0,937) и топливной экономичности (А-ч =1,078).
При работе дизеля на смесевом нейтрализованном топливе (СТн) снижение рабочей скорости не превышает 2,0 % при несущественном (0,4 %) повышении часового расхода топлива. Ухудшение показателей производительности и топливной экономичности составляет 2,2 и 3,6 % соответственно.
На транспортной операции VII передача трактора МТЗ-82.1 является основной рабочей. Наиболее высокое значение средней скорости движения с грузом (3,63 м/с) и наименьший расход топлива (9,39 кг/ч) на дизельном топливе обеспечивают максимальные показатели чистой производительности (52,28 ткм/ч) и топливной экономичности (0,180 кг/ткм) агрегата.
Снижение средней рабочей скорости до 3,39 м/с и повышение часового расхода СТ на 2,0 % ухудшают показатели чистой производительности и топливной экономичности на 6,7 и 8,9 % соответственно. Менее
существенное снижение показателей производительности (Аи=0,967) и топливной экономичности (А,ч =1,039) наблюдается при использовании СТ„.
Результаты сравнительной оценки показателей эффективности транспортного агрегата на базе трактора Т-25А при использовании биотопливных композиций аналогичны установленным для трактора мТЗ-82.1. Независимо от вида топлива, IV передача трактора является основной. Снижение чистой производительности и ухудшение топливной экономичности агрегата по сравнению с показателями на ДТ составляет 8,0 и 4,5 % на СТ и соответственно 3,0 и 4,3 % на СТн.
Сравнительная оценка экспериментальных и расчетных значений показателей использования времени смены Ат=тст/тдт, технической производительности Ап=Пст/Пдт, энергетических А!е_ = ЕПст /ЕПд1Дт и
топливных А^ = А^ / А,т затрат при использовании биотопливных композиций на основе рапсового
масла (табл. 2) позволила установить их количественные характеристики для определения комплексного показателя технического уровня универсально-пропашных тракторов.
С учетом полученных результатов для оценки технического уровня универсально-пропашных тракторов при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла можно принять следующие значения обобщенных показателей производительности и топливной экономичности: =0,920 и
А,' =1,083; А^ =0,968 и А,' _ =1,040.
Чшст истн Чшстн
Таблица 2
Сравнительная оценка показателей эффективности универсально-пропашных тракторов при использовании биотопливных композиций
Операция Топ- ливо Полевые испытания Моделирование А°о- Чш
А-е— V А-е— V
Культивация сплошная СТ 0,913 0,987 1,106 0,915 0,985 1,087 0,998 1,017
СТн 0,966 0,972 1,049 0,958 0,981 1,043 1,008 1,006
Перевозка грузов СТ 0,927 1,005 1,060 0,930 1,012 1,070 0,997 0,991
СТн 0,970 0,988 1,032 0,968 0,990 1,045 1,002 0,988
Выводы
1. При замене дизельного топлива биотопливными композициями на основе рапсового масла наибольшее ухудшение показателей производительности (6,3-8,7 %) и топливной экономичности (6,0-10,6 %) почвообрабатывающих и транспортных агрегатов установлено для смесевого топлива СТ. На смесевом топливе СТн, полученном после нейтрализации жирных кислот рапсового масла, снижение указанных показателей составляет 3,0-3,4 % и 3,2-4,9 % соответственно.
2. Для оценки технического уровня универсально-пропашных тракторов при использовании биотоп-
ливных композиций можно принять следующие значения обобщенных показателей технической производительности и топливной экономичности: А,„ =0,920, А-' =1,083, Хп =0,968, А,' =1,040.
Пет ’ ’ qwcт стн Чшстн
Литература
1. Селиванов Н.И., Доржеев А.А., Запрудский В.Н. Модели и алгоритм оценки технического уровня трактора при использовании альтернативного топлива // Вестн. КрасГАУ. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2011. - № 2. - С. 158-166.
2. Селиванов Н.И. Эксплуатационные свойства сельскохозяйственных тракторов: учеб. пособие / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2010. - 347 с.
