Научная статья на тему 'Биодизельные топлива из различных сырьевых ресурсов'

Биодизельные топлива из различных сырьевых ресурсов Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
221
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ / ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО / БИОДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО / МЕТИЛОВЫЙ ЭФИР РАПСОВОГО МАСЛА / МЕТИЛОВЫЙ ЭФИР ПОДСОЛНЕЧНОГО МАСЛА / DIESEL ENGINE / DIESEL FUEL / BIODIESEL FUEL / RAPESEED OIL METHYL ESTER / SUNFL OWER OIL METHYL ESTER

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Марков В. А., Девянин С. Н., Нагорнов С. А., Акимов В. С.

В статье проведен анализ физико-химических свойств биодизельных топлив, полученных из различных сырьевых ресурсов. Представлены результаты определения фракционного состава этих топлив. Проведены расчетные исследования показателей дизеля Д-245.12С, работающего на смесях дизельного топлива и метилового эфира рапсового масла различного состава.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Марков В. А., Девянин С. Н., Нагорнов С. А., Акимов В. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Fuels produced from various raw material sources

An analysis for physical and chemical properties of fuels produced from various raw material sources is conducted in this article. The results for determining the fraction composition of the fuels are presented. An experimental study of diesel engine Д-245.12С running on mixtures of diesel fuel and rapeseed oil methyl ester with various percentage of the components is carried out.

Текст научной работы на тему «Биодизельные топлива из различных сырьевых ресурсов»

Биодизельные топлива из различных сырьевых ресурсов

B.А. Марков,

профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана, д.т.н.,

C.Н. Девянин,

профессор МГАУ им. В.П. Горячкина, д.т.н., С.А. Нагорнов,

профессор ГНУ «ВИИТиН» (г. Тамбов), д.т.н., В.С. Акимов,

студент МГТУ им. Н.Э. Баумана

В статье проведен анализ физико-химических свойств биодизельных топлив, полученных из различных сырьевых ресурсов. Представлены результаты определения фракционного состава этих топлив. Проведены расчетные исследования показателей дизеля Д-245.12С, работающего на смесях дизельного топлива и метилового эфира рапсового масла различного состава.

Ключевые слова: дизельный двигатель, дизельное топливо, биодизельное топливо, метиловый эфир рапсового масла, метиловый эфир подсолнечного масла.

Fuels produced from various raw material sources

V.A. Markov, S.N. Devyanin, S.A. Nagornov, V.S. Akimov

An analysis for physical and chemical properties of fuels produced from various raw material sources is conducted in this article. The results for determining the fraction composition of the fuels are presented. An experimental study of diesel engine fl-245.12C running on mixtures of diesel fuel and rapeseed oil methyl ester with various percentage of the components is carried out.

Keywords: diesel engine, diesel fuel, biodiesel fuel, rapeseed oil methyl ester, sunflower oil methyl ester.

Несмотря на имеющиеся в периодической печати пессимистические прогнозы [1,2] производство биодизельных топлив на основе растительных масел продолжает расширяться. Так, по данным работы [3] в 2005 г. объем производства биодизельного топлива в странах Евросоюза составил около 3,5 млн т (рис. 1), в 2009 г. его выпуск достиг 12 млн т, а в 2011 г. планируется произвести уже около 18 млн т этого топлива.

Еще сравнительно недавно биодизельное топливо в Европе получали

почти исключительно из рапсового масла. В 2001 г. на долю метилового эфира рапсового масла (МЭРМ) приходилось около 84 % биодизельного топлива, 13 % составлял метиловый эфир подсолнечного масла (МЭПМ), по 1 % - на сложные эфиры соевого, пальмового и остальных масел [4]. К 2010 г. сырьевая база для производства биодизельных топлив в странах Евросоюза заметно расширилась. Доля рапсового масла, получаемая из рапса, выращиваемого в этих странах как сырья для выпуска моторных

топлив, сократилась до 63 % [3], но при этом возросла до 13 % доля импортируемых растительных масел (в том числе - рапсового). Заметную долю сырьевых ресурсов составили животные жиры (9 %) и фритюрные растительные масла (5 %). Причем основную часть фритюрных масел составило подсолнечное масло.

В условиях Российской Федерации весьма привлекательным представляется использование для производства биодизельного топлива подсолнечного масла. Если в мировом производстве растительных масел ведущее место занимают соевое и рапсовое масла, то в России - подсолнечное [5]. Объем его производства превышает 80 % общего объема производства растительных масел. Дополнительный интерес оно вызывает еще и потому, что производство биодизельного топлива может быть организовано из отработанного фритюрного подсолнечного масла, широко применяемого в пищевой промышленности и системе общественного питания.

В качестве топлива для дизелей используют различные топлива, получаемые из растительных масел - рапсового, соевого, подсолнечного, пальмового, кокосового, кукурузного, льняного и др. Применяют смеси растительных масел с нефтяными и альтернативными топливами, эмульсии растительных масел с водой, спиртами и другими альтернативными топливами, сложные эфиры растительных масел [4].

Для централизованного снабжения топливом автотранспорта больших городов в большей степени пригодны сложные эфиры растительных масел - метиловые, этиловые и бутиловые, получаемые путем обработки растительных масел спиртами соответственно метанолом, этанолом и бутанолом [4]. Причем, сложные эфиры можно получить из различных растительных масел - рапсового, соевого, пальмового, подсолнечного и

др. Эти эфиры не могут быть описаны простой химической формулой, поскольку являются смесями эфиров различных жирных кислот, входящих в состав растительных масел. Физико-химические свойства этих эфиров в большей степени приближены к свойствам нефтяного дизельного топлива (ДТ). В первую очередь следует отметить пониженную вязкость указанных эфиров, а также их

повышенное цетановое число, которое обычно превосходит цетановое число нефтяного дизельного топлива.

Наибольшее практическое применение в качестве дизельного топлива получили метиловые эфиры (МЭ) растительных масел, которые часто называют биодизельным топливом (табл. 1, 2).

Биодизельные топлива, предназначенные для использования в дизель-

Состав сложных метиловых эфиров растительных

ных двигателях, должны за минимальный период сформировать в камере сгорания топливно-воздушную смесь, обеспечивающую ее легкое воспламенение, плавное и достаточно полное сгорание с минимальным содержанием сажи, токсичных и канцерогенных веществ в отработавших газах (ОГ). Не допускается образование осадков в топливоподающей системе и нагаро-отложений на деталях двигателя.

Таблица 1

масел [6]

Эфиры жирных кислот Формула кислоты Метиловые эфиры растительных масел

Соевый Рапсовый Пальмовый Пальмоядровый Кокосовый

Каприловый С8Н16О2 - - - 3,3 6,0

Каприновый С10Н20О2 - - - 3,0 4,9

Лауриновый С12Н24О2 - - 0,3 50,8 52,4

Миристиновый С14Н28О2 0,4 - 1,1 15,0 16,9

Пальмитиновый С16Н32О2 10,6 4,5 48,8 8,0 8,6

Стеариновый С18Н36О2 2,4 - 1,7 2,1 2,3

Олеиновый С18Н34О2 23,5 63,8 38,4 15,1 6,5

Линолевый С18Н32О2 51,2 19,8 9,1 2,4 1,4

Линоленовый С18Н30О2 8,5 10,4 0,5 0,1 0,3

Другие 3,4 1,5 0,1 0,2 0,7

Примечание. Указан массовый процентный состав метиловых эфиров жирных кислот.

Таблица 2

Физико-химические свойства базового дизельного топлива и метиловых эфиров растительных масел

Физико-химические свойства Базовое ДТ Метиловые эфиры растительных масел

Соевый Рапсовый Пальмовый Пальмоядровый Кокосовый

Плотность при 15 °С, кг/м3 832 883 886 879 877 874

Вязкость кинематическая при 40 °С, мм2/с 4,7 6,6 4,5 4,5 2,9 2,7

Теплота сгорания низшая, кДж/кг 43120 38220 365500 36850 35610 35220

Цетановое число 56 - 54 64,5 58 57

Температура, °С

потери текучести -12,5 0 -7,5 12,5 -5,0 -5,0

выкипания 50% топлива 278 329 340 329 273 275

Количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг вещества, кг 14,2 12,47 12,53 12,60 12,10 11,99

Массовая доля, %

С 87,3 76,9 77,6 75,6 73,9 73,2

Н 12,5 12,2 11,9 12,9 12,3 12,3

О 0,4 10,9 10,5 11,5 13,8 14,5

<0,005 - 0,0006 0,0002 - 0,0002

Н20 - 0,03 0,03 0,04 0,03 0,04

Содержание калия, мг/кг - <5,0 <5,0 <5,0 <5,0 <5,0

Массовая доля, %

метанола - <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,013

моноглицеридов - 0,083 0,070 0,073 0,390 0,030

диглицеридов - 0,020 0,170 0,178 0,310 0,150

триглицеридов - 0,018 0,010 0,007 0,040 0,020

Примечание. «-» - свойства не определялись.

Обеспечение современных требований к показателям топливной экономичности и токсичности ОГ дизельных двигателей возможно лишь при дальнейшем совершенствовании распыливания и смесеобразования топлива. При этом скорость формирования топливно-воздушной смеси предопределяется тонкостью рас-пыливания топлива, интенсивностью испарения топлива и диффузии его в сжатый воздух. Для достижения требуемого качества смесеобразования топливо должно обладать заданным фракционным составом, который является одним из важнейших показателей эксплуатационных свойств топлив для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и характеризует содержание в топливе различных фракций, выкипающих в определенных температурных пределах.

При снятии характеристик фракционного состава для традиционного дизельного топлива обычно выделяют температуру начала перегонки (начало кипения), перегонки 10, 50, 90 % топлива и ее окончания (конец кипения), соответствующую перегонке 96 или 98 % топлива. Температура перегонки 10 % топлива характеризует склонность топлива к образованию паровых пробок в системе питания дизеля. Наличие в топливе большого количества легких фракций приводит к увеличению жесткости работы двигателя и снижает его ресурс. Средняя испаряемость топлива определяется температурой выкипания 50 %, которая обуславливает также и период задержки воспламенения. Наличие в топливе тяжелых трудноиспаряющих-ся фракций можно определить по температуре перегонки 90 %. Температура окончания перегонки, соответствующая перегонке 96 или 98 % топлива, также определяет присутствие в нем тяжелых, выкипающих при высоких температурах, фракций. Их чрезмерное содержание в топливе приводит к ухудшению испарения и усложнению образования однородной топливно-

воздушной смеси. Высокая температура выкипания 96 % топлива свидетельствует о наличии тяжелых фракций, которые ухудшают смесеобразование, увеличивают нагарообразование на деталях цилиндропоршневой группы, снижают экономичность и надежность работы двигателя. При использовании топлив с большим содержанием тяжелых фракций определенная их часть догорает в такте расширения, вызывая дымность ОГ и повышение их температуры, рост удельного расхода топлива, загрязнение моторного масла и деталей двигателя продуктами неполного сгорания топлива, прежде всего - сажей.

Перечисленные факторы показывают необходимость учета фракционного состава при выборе топлива для дизелей. Это также относится и к биодизельному топливу. Однако этот важный показатель качества биодизельного топлива в технической литературе рассматривается сравнительно редко.

Фракционный состав топлив определяется методом перегонки - разделением смеси жидкостей на компоненты, основанным на разницетемператур их кипения. Этот метод заключается в нагревании жидкости до кипения с последующей конденсацией паров в холодильнике. Методика определения содержания метиловых эфиров жирных кислот в биодизельном топливе

основана на газохроматографическом анализе биотоплива методом внутреннего стандарта. При этом использован аппаратно-программный комплекс «Кристалл 2000М» с пламенно-ионизационным детектором и капиллярной колонкой ZB-1. Градуировочный коэффициент находится по общепринятой методике путем анализа бинарных смесей одного из определяемых компонентов (метилстеарат) и внутреннего стандарта (цетан).

Компонентами нефтяного дизельного топлива являются углеводороды и их производные, компонентами растительного масла - эфиры трехатомного спирта глицерина и высших алифатических жирных кислот (триа-цилглицериды), а компонентами биодизельного топлива - метиловые эфи-ры высших алифатических жирных кислот. Самой большой молекулярной массой обладают триацилглице-риды (880-900 атомных единиц массовых - а.е.м.), молекулярная масса компонентов биодизельного топлива (290-310 а.е.м.) ниже, чем у растительных масел, но выше, чем у нефтяного дизельного топлива (180-230 а.е.м.), что приводит к более высоким температурам вспышки биодизельного топлива (145-170 °С по сравнению с 50-70 °С у нефтяного топлива) и, как следствие, к снижению пожаро-опасности биодизельного топлива при хранении и транспортировке.

Рис. 1. Фракционный объемный состав нефтяного дизельного топлива (6)

и биодизельных топлив, полученных из рапсового (1), кукурузного (2), подсолнечного (3), льняного (4) масел и масла редьки (5)

<яа

Альтернативное топливо

Различия в строении и молекулярной массе компонентов нефтяного и биотоплив определяют и различие их фракционных составов.

Хроматографический анализ фракций биодизельного топлива подтверждает образование при перегонке гексановой (капроновая), октановой (каприловая), нонановой (пеларгоновая), декановой (каприно-вая) кислот и монометиловых эфиров декандиовой (себациновая), нонан-диовой (азелаиновая) и октандиовой (пробковая) кислот окта- и нонади-енов, что соответствует известной схеме радикального окисления по метиленовым группам, находящимся в а-положении к двойной связи [7].

Кривые разгонки биодизельных топлив, полученных из различных растительных масел, показывают (рис. 1), что температура кипения нефтяного дизельного топлива в процессе перегонки непрерывно увеличивается со 140 до 350 °С. Температура начала кипения биодизельных топлив, полученных из различных растительных масел, обычно колеблется от 220 до 285 °С. Исключение составляет масло редьки (160 °С). При испарении 0>10% объема кривые разгонки сложных

Рис. 2. Зависимость объема испарившегося топлива 0 от температуры ? разгонки различных топлив: 1 - бензин Аи-93; 2 - дизельное топливо широкого фракционного состава ШФС-1; 3 - дизельное топливо Л; 4 - метиловый эфир свиного жира; 5 - метиловый эфир рапсового масла; 6 -метиловый эфир соевого масла

метиловых эфиров идут резко вверх. При повышении температуры выше Г=310-330 °С метиловые эфиры жирных кислот подвергаются термическому разложению.

Поскольку при перегонке биодизельного топлива отмечено термическое разложение его компонентов, можно предположить, что оно

происходит и при работе дизельного двигателя. Образующиеся при этом продукты окисления и полимеризации являются причиной негативных процессов в двигателе - нагаро- и кок-соотложения на деталях камеры сгорания. Температура выкипания 50 % фракций для нефтяного дизельного топлива в данном случае составляла

Таблица 3

Физико-химические свойства исследуемых топлив

Топлива *

Физико-химические свойства ДТ МЭРМ 95 % ДТ + 5 % МЭРМ 80 % ДТ + 20 % МЭРМ 60 % ДТ + 40 % МЭРМ 40 % ДТ + 60 % МЭРМ 20 % ДТ + 80 % МЭРМ

Плотность при 50 °С, кг/м3 809 855 810 818 826 836 845

Вязкость кинематическая при 50 °С, мм2/с 2,45 4,63 2,42 2,74 3,07 3,51 4,11

Коэффициент поверхностного натяжения при 50 °С, мН/м 25,3 29,0 25,4 26,0 26,7 27,4 28,1

Теплота сгорания низшая, МДж/кг 42,5 37,8 42,2 41,9 41,5 40,5 39,6

Цетановое число 46,5 54 47 49 50 51,5 53

Температура самовоспламенения, °С 250 230 - - - - -

Количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг вещества, кг 14,3 12,6 14,2 14,0 13,6 13,3 12,9

Массовая доля, % С Н О 87,0 12,6 0,2 0,20 77,6 12,2 10,2 0,002 86.5 12.6 0,71 0,19 85,1 12,5 2,24 0,16 83,2 12,4 4,28 0,12 81,4 12,3 6,22 0,08 79,5 12,2 8,28 0,02

Примечание. «-» - свойства не определялись; * - указано объемное содержание компонентов в смеси.

265 °С. Для всех биодизельных топ-лив эта температура намного выше (300 °С и более).

Результаты аналогичных исследований различных нефтяных и альтернативных топлив приведены в работе [8]. Кривые фракционной разгонки нефтяных топлив (бензин Аи-93, топлива широкого фракционного состава ШФС-1 и дизельное топливо Л) и биотоплив (метиловые эфиры свиного жира, рапсового и соевого масел) подтверждают утяжеленный фракционный состав рассматриваемых био-топлив (рис. 2). Следует отметить, что начало кипения метиловых эфиров соевого, рапсового масла и свиного жира соответствует температурам 323, 316 и 304 °С. Температуры перегонки 10 % этих эфиров оказались равными 340, 325 и 322 °С, а температуры перегонки 50 % - 346, 336 и 329 °С. Таким образом, диапазон температур выкипания этих эфиров оказался существенно меньше, чем диапазон температур выкипания традиционных дизельных топлив.

В заключение анализа физико-химических свойств биодизельных топлив, полученных из растительных масел, следует отметить, что их несомненным достоинством является высокая температура вспышки, что приводит к снижению их пожароо-пасности при хранении и транспортировке и объясняется более тяжелым фракционным составом биодизельных топлив в сравнении с нефтяным. С другой стороны, следствием более тяжелого фракционного состава и

Таблица 4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Расположение распиливающих отверстий распылителей DOP 119S534 фирмы Motorpal

Номер отверстия Угловое расположение отверстия относительно штифта, градус Угол наклона отверстия относительно оси распылителя, градус

1 8 63,5

2 90 72

3 172 63

4 237 52,5

5 303 53,5

Примечание. Нумерация распыливающих отверстий проведена от штифта корпуса распылителя.

отсутствия достаточного количества легких фракций являются склонность к нагарообразованию и термическая окислительная деструкция эфиров с образованием карбоновых кислот, что повышает коррозионную агрессивность топлив. Следовательно состав биодизельного топлива, получаемого биоконверсией растительных масел, требует улучшения. Уменьшить скорость окислительных и деструктивных процессов в биодизельном топливе можно снижением концентрации реакционноспособных непредельных соединений. Этого можно достичь, например, использованием смесей биодизельного топлива с нефтяными и альтернативными, в частности, при добавлении синтетических низкомолекулярных эфиров предельных алифатических кислот и спиртов. Биодизельное топливо в этом случае соответствует товарному летнему дизельному практически по всем параметрам, в том числе по фракционному составу.

Как отмечено выше, чистый метиловый эфир рапсового масла по

своим физико-химическим свойствам несколько отличается от нефтяного дизельного топлива для быстроходных дизелей. Но смеси МЭРМ с дизельным топливом марки Л по ГОСТ 305-82 имеют свойства, достаточно близкие к свойствам стандартного ДТ (табл. 3).

В качестве объекта расчетных исследований выбран дизель типа Д-245.12С (4 ЧН 11/12,5) производства Минского моторного завода. Этот двигатель предназначен для малотоннажных грузовых автомобилей ЗиЛ-5301 «Бычок», а его модификации - для автобусов Павловского автомобильного завода (ПАЗ) и тракторов «Беларусь» Минского тракторного завода (МТЗ). Некоторые параметры данного дизеля приведены в работе [9]. Используемые в этом двигателе форсунки оснащены распылителями типа DOP 119S534 фирмы Motorpal (табл. 4) с выходом пяти распыливаю-щих отверстий диаметром 0,34 мм на конус седла иглы диаметром 5,0 мм и максимальным ходом 0,30 мм (по направляющей). При этом суммарная

Таблица 5

Закон подачи топлива дизеля Д-245.12С на режиме с частотой вращения п=2400 мин -1 и цикловой подачей q =80 мм3

Угол поворота вала ф, градус п.к.в. Скорость впрыскивания, м3/с Угол поворота вала ф, градус п.к.в. Скорость впрыскивания, м3/с Угол поворота вала ф, градус п.к.в. Скорость впрыскивания, м3/с

0 0 6,0 8,610-5 12,0 8,810-5

1,0 2,210-5 7,0 8,510-5 13,0 8,210-5

2,0 5,610-5 8,0 8,410-5 14,0 6,410-5

3,0 7,610-5 9,0 9,510-5 15,0 4,410-5

4,0 8,010-5 10,0 9,410-5 16,0 0

5,0 8,410-5 11,0 9,210-5

Примечание. П.к.в. - поворот коленчатого вала.

Альтернативное топливо

эффективная площадь распылителя, определенная при максимальном подъеме иглы форсунки, составляет 0,250 мм2.

При расчетных исследованиях задавался закон подачи (табл. 5), формируемый кулачками топливного насоса высокого давления (ТНВД) модели РР4М10и1 на номинальном режиме работы дизеля Д-245.12С.

При расчетных исследованиях процессов впрыскивания и распыливания топлива проведена оценка влияния

свойств используемых смесей ДТ и МЭРМ на динамику развития струй топлива с использованием математической модели, описанной в работе [10]. Эта модель развития струи, созданная на основе закона сохранения импульса, учитывает действительный закон подачи топлива и отражает влияние следующих основных факторов: продолжительности процесса ^ плотности воздуха рв, диаметра распылива-ющего отверстия давления впрыскивания рвпр. При разработке методики

МИ

47, 4 472 472

J /

Ч -У

0 20 40 (50 SO 100

Смэрмп % а

29 28 J! 26 25 24

"V

\ N.

V

s V

V S

0 30 40 Й0 30 100

С мэрм ■ % в

^к.ср.МКМ

33 32 31 30 29 23

у

у s

у У

/

О 20 40 60 S0 100

Смэрм и %

Э(нм

16

1J

14

\ х

D ЭО 40 Й0 80 100 Смэрмп % б

N, млн ед.

л to 9

г 1 б

-V

Ч| V

ч N

ч >,

N

D 20 ¿¡0 <50 S0 100

С мэрм и % г

S, см2

170 160 iso

140 130

N

\

О 20 40 60 80 100

Смэрм1 % е

Рис. 3. Зависимость максимальных дальнобойности L (а), ширины В (б) и угла раскрытия струи у (в) на момент окончания подачи топлива, количества капель N (г), среднего диаметра капель по Заутеру ^кср (д) и суммарной площади поверхности капель 5 (е) за время впрыскивания от содержания МЭРМ в смесевом биотопливе СМЭРМ

расчета динамики развития струи приняты следующие допущения:

• структура топливной струи рассматривается в виде двух зон - фронта и тела струи, отличающихся между собой характером взаимодействия как внутри струи, так и с окружающим воздухом;

• рассматривается не отдельная капля, а группа капель и пара топлива, образованных в результате распыливания порции топлива, представляющей собой малую часть топлива, подаваемого через распыливающее отверстие за одно впрыскивание;

• порция поданного топлива движется в струе по своему закону, взаимодействуя с окружающей средой и не взаимодействуя с ранее поданными порциями;

• при достижении порцией топлива фронта струи происходит обмен энергиями между ними на основе закона сохранения импульса, и топливо скапливается во фронте струи;

• фронт струи взаимодействует с воздухом, в результате чего происходит обмен энергиями на основе закона сохранения импульса;

• рассматривается обмен количеством движения только в прямолинейном направлении движения струи топлива.

На основании предложенной методики расчета динамики развития струй топлива разработана программа «СТРУЯ» на языке Turbo Basic. При расчетах динамики развития струи в дизеле типа Д-245.12С на номинальном режиме работы (n=2400 мин-1, дц=80 мм3) с использованием программы «СТРУЯ» определена зависимость максимальных дальнобойности L, ширины В и угла раскрытия струи у за период задержки воспламенения (ПЗВ) от содержания МЭРМ в смеси с ДТ. Указанные параметры определялись при впрыскивании топлива в среду с противодавлением, соответствующим текущему давлению газов в цилиндре, а на графиках приведены расчетные значения этих параметров

на момент окончания топливоподачи. Кроме того, исследован ряд параметров процесса распыливания топлива за время впрыскивания (рис. 3).

Исследуемые параметры процессов впрыскивания и распыливания топлива оказались практически одинаковыми для ДТ и смесевого биотоплива с малым содержанием МЭРМ (СМЭРМ=5 %). При дальнейшем росте СМЭРМ все показатели процесса распыливания топлива ухудшаются. Лишь длина струи I за ПЗВ с ростом СМЭРМ сначала сокращается, достигает своего минимума при СМЭРМ=20-25 %, а затем монотонно увеличивается (см. рис. 3а).

В заключение следует отметить, что приведенные данные экспериментальных и расчетных исследований подтверждают возможность использования в дизелях биодизельных топлив, получаемых из различных сырьевых ресурсов. Наибольшее приближение к свойствам нефтяных дизельных топлив обеспечивает применение смесей нефтяного дизельного топлива и метиловых эфиров растительных масел. При этом удается получить показатели процессов

впрыскивания и распыливания топлива, достаточно близкие к аналогичным показателям дизеля, работаю-

щего на чистом дизельном топливе, особенно при небольшом содержании биодизельного топлива в смеси.

Литература

1. Володин В.М., Лупачев П.Д., Гольнев В.С. Биотопливо и производство продуктов питания // Транспорт на альтернативном топливе. - 2009. - № 5. - С. 69-71.

2. Шахов А.В. Производить биодизель в Германии невыгодно // Сельский механизатор. - 2008. - № 7. - С. 44.

3. Биоэнергетика: Мировой опыт и прогнозы развития / Л.С. Орсик, Н.Т. Сорокин, В.Ф. Федоренко и др. Под ред. В.Ф. Федоренко. - М.: ФГНУ «Росинформаг-ротех», 2008. - 404 с.

4. Девянин С.Н., Марков В.А., Семенов В.Г. Растительные масла и топлива на их основе для дизельных двигателей. - М.: Издательский центр ФГОУ ВПО МГАУ, 2008. - 340 с.

5. Ашпина О. Рапс - культура стратегическая // The Chemical Journal (Химический журнал). - 2005. - № 9. - С. 40-44.

6. Myo T. The Effect of Fatty Acid Composition on the Combustion Characteristics of Biodiesel (A Dissertation Submitted to the Graduate School of Science and Engineering In Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Doctor of Philosophy in Engineering). Japan: Kagoshima University, 2008. - 171 p.

7. Тюкавкина Н.А. Биоорганическая химия: учебник для ВУЗов / Н.А. Тюкав-кина, Ю.И. Бауков. - М.: Дрофа, 2006. - 542 с.

8. Работа дизелей на нетрадиционных топливах: Учебное пособие / В.А. Марков, А.И. Гайворонский, Л.В. Грехов и др.: Изд-во «Легион-Автодата», 2008. - 464 с.

9. Марков В.А., Девянин С.Н., Маркова В.В. Использование подсолнечного масла в качестве топлива для дизелей // Транспорт на альтернативном топливе. - 2010. - № 5. - С. 42-47.

10. Марков В.А., Девянин С.Н., Мальчук В.И. Впрыскивание и распылива-ние топлива в дизелях. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007. - 360 с.

7

Вниманию подписчиков и читателей!

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Редакция журнала «Транспорт на альтернативном топливе» предлагает журналы за 2008-2009 гг. по следующим ценам:

• один журнал - 200 руб.;

• подписка за год - 1000 руб.; подписка за 2 года - 1700 руб.

Заявки принимаются по тел.: (495) 321-62-81 или по e-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.