Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОВЫХ ТОПЛИВ ДЛЯ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ'

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОВЫХ ТОПЛИВ ДЛЯ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
87
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО / СМЕСЕВОЕ ТОПЛИВО / РАПСОВОЕ МАСЛО / СУРЕПНОЕ МАСЛО / ВРЕМЯ СТАБИЛЬНОСТИ / ПЛОТНОСТЬ / КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ВЯЗКОСТЬ

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Плотников Сергей Александрович, Заболотских Георгий Эдуардович, Кантор Павел Яковлевич, Втюрина Марина Николаевна

Проблема и цель. Целью исследований является изучение влияния добавок на дизельное топливо композиций рапсового (РМ) и сурепного масел (СурМ), а также этилового спирта разной концентрации на изменение плотности и кинематической вязкости полученных проб смесевых топлив, а также изменение времени стабильности. Методология. Исследования были проведены в научной лаборатории ФГБОУ ВО Вятский ГАТУ, г.Киров. Объектом исследования являются смеси дизельного топлива с рапсовым и сурепным маслами, а также смеси, содержащие в своем составе сурепное масло и этиловый спирт с присадкой и без таковой. Варьирование массовой доли компонентов в смесях можно представить соотношением дизельного топлива, сурепного и рапсового масел от 18:1:1 до 4:3:3, соответственно. Соотношение компонентов в смеси дизельного топлива, сурепного масла и этанола составляет от 18:1:1 до 2:1:1. Для измерения таких показателей, как плотность, кинематическая вязкость и время стабильности использовалось специализированное лабораторное оборудование: пикнометр ПЖ2-10-КШ 7/16, лабораторные весы VIBRAAJH-620CE, вискозиметр ВПЖ-2 (диаметр капилляра d=0,99мм), секундомер. Результаты. В результате анализа данных было установлено, что плотность и вязкость смесевых топлив на основе дизельного топлива возрастает с увеличением содержания в них сопутствующих добавок, таких как рапсовое, сурепное масла и этанол. При увеличении содержания добавок в смесевом топливе уменьшается время стабильности. Положительное влияние на увеличение времени стабильности смесевых топлив, содержащих в своем составе этиловый спирт, оказывает добавление присадки С-5А. Заключение. Результаты полученных экспериментальных данных показали, что наблюдается прямая зависимость между количеством композиции РМ и СурМ в ДТ, а также СурМ и Э в ДТ и такими физическими понятиями как кинематическая вязкость и плотность. Обратную же зависимость можно проследить между содержанием СурМ и Э в ДТ и временем стабильности смесевого топлива. Было отмечено, что внесение присадки С-5А ведет к увеличению времени стабильности, но только начиная с 30 % от общего содержания СурМ и Э. Не менее важной особенностью можно считать то, что при увеличении плотности и кинематической вязкости смесевых топлив отмечено снижение времени стабильности. Добавление присадки С-5А от 0,5 до 1 % увеличивает время стабильности в среднем на 5 минут в каждой пробе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Плотников Сергей Александрович, Заболотских Георгий Эдуардович, Кантор Павел Яковлевич, Втюрина Марина Николаевна

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

INVESTIGATION OF PROPERTIES OF NEW FUELS FOR AUTOMOTIVE EQUIPMENT

Problem and purpose. The purpose of the research is to study the effect of additives on diesel fuel of rapeseed and rapeseed oil compositions, as well as ethyl alcohol of different concentrations for changes in density and kinematic viscosity of the obtained samples of mixed fuels, as well as changes in stability time. Methods. The research was carried out in the scientific laboratory of the Vyatka State Agrotechnological University, Kirov. The object of the study is mixtures of diesel fuel with rapeseed and rapeseed oils, as well as mixtures containing rapeseed oil and ethyl alcohol with and without additives. The variation of the mass fraction of the components in the mixtures can be represented by the ratio of diesel fuel, rapeseed and colza oil from 18:1:1 to 4:3:3, respectively. The ratio of components in a mixture of diesel fuel, colza oil and ethanol ranges from 18:1:1 to 2:1:1. To measure such indicators as density, kinematic viscosity and stability time, specialized laboratory equipment was used: pycnometer PZH2-10-KSH 7/16, laboratory scales VIBRAAJH-620CE, viscometer VPJ-2 (capillary diameter d =0.99 mm), electronic stopwatch. Results. As a result of data analysis, it was found that the density and viscosity of diesel-based blended fuels increases with an increase in the content of accompanying additives in them, such as rapeseed, colza oil and ethanol. Also, with an increase in the content of additives in the mixed fuel, the stability time decreases. The addition of the succinimide additive has a positive effect on increasing the stability time of mixed fuels containing ethyl alcohol in their composition. Conclusion. The results of the experimental data obtained showed that there is a direct relationship between the amount of the composition of rapeseed oil and colza oil in diesel fuel, as well as colza oil and ethanol in diesel fuel relative to such physical concepts as kinematic viscosity and density. The inverse relationship can be traced between the content of antimony and ethanol in diesel fuel relative to the stability time of the mixed fuel. It was noted that the addition of the succinimide additive leads to an increase in stability time, but only starting from 30% of the total content of antimony and ethanol. An equally important feature is that with an increase in the density and kinematic viscosity of mixed fuels, a decrease in stability time is noted. The addition of the succinimide additive from 0.5 to 1% increases the stability time by an average of 5 minutes in each sample.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОВЫХ ТОПЛИВ ДЛЯ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ»

Вестник РГАТУ, 2022, т.14, №1, с. 117-125 Vestnik RGATU, 2022, Vol.14, №1, рр 117-125

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Научная статья УДК 621.436

DOI: 10.365087RSATU.2022.92.31.014

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОВЫХ ТОПЛИВ ДЛЯ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ

Сергей Александрович Плотников1, Георгий Эдуардович Заболотских2, Павел Яковлевич Кантор3, Марина Николаевна Втюрина4

1'2'3 Вятский государственный университет, г.Киров, Россия

3-4 Вятский государственный агротехнологический университет, г. Киров, Россия

ipiotnikovSA@bk.ru

2zabolotskikh88@yandex.ru

3shawl@list.ru

Муиппа-60@таИ.ги

Аннотация.

Проблема и цель. Целью исследований является изучение влияния добавок на дизельное топливо композиций рапсового (РМ) и сурепного масел (СурМ), а также этилового спирта разной концентрации на изменение плотности и кинематической вязкости полученных проб смесевых топлив, а также изменение времени стабильности.

Методология. Исследования были проведены в научной лаборатории ФГБОУ ВО Вятский ГАТУ, г.Киров. Объектом исследования являются смеси дизельного топлива с рапсовым и сурепным маслами, а также смеси, содержащие в своем составе сурепное масло и этиловый спирт с присадкой и без таковой. Варьирование массовой доли компонентов в смесях можно представить соотношением дизельного топлива, сурепного и рапсового масел от 18:1:1 до 4:3:3, соответственно. Соотношение компонентов в смеси дизельного топлива, сурепного масла и этанола составляет от 18:1:1 до 2:1:1. Для измерения таких показателей, как плотность, кинематическая вязкость и время стабильности использовалось специализированное лабораторное оборудование: пикнометр ПЖ2-10-КШ 7/16, лабораторные весы VIBRAAJH-620CE, вискозиметр ВПЖ-2 (диаметр капилляра d=0,99мм), секундомер.

Результаты. В результате анализа данных было установлено, что плотность и вязкость смесе-вых топлив на основе дизельного топлива возрастает с увеличением содержания в них сопутствующих добавок, таких как рапсовое, сурепное масла и этанол. При увеличении содержания добавок в смесевом топливе уменьшается время стабильности. Положительное влияние на увеличение времени стабильности смесевых топлив, содержащих в своем составе этиловый спирт, оказывает добавление присадки С-5А.

Заключение. Результаты полученных экспериментальных данных показали, что наблюдается прямая зависимость между количеством композиции РМ и СурМ в ДТ, а также СурМ и Э в ДТ и такими физическими понятиями как кинематическая вязкость и плотность. Обратную же зависимость можно проследить между содержанием СурМ и Э в ДТ и временем стабильности смесевого топлива. Было отмечено, что внесение присадки С-5А ведет к увеличению времени стабильности, но только начиная с 30 % от общего содержания СурМ и Э. Не менее важной особенностью можно считать то, что при увеличении плотности и кинематической вязкости смесевых топлив отмечено снижение времени стабильности. Добавление присадки С-5А от 0,5 до 1 % увеличивает время стабильности в среднем на 5 минут в каждой пробе.

Ключевые слова: дизельное топливо, смесевое топливо, рапсовое масло, сурепное масло, время стабильности, плотность, кинематическая вязкость.

Для цитирования: Плотников С. А., Заболотских Г. Э., Кантор П. Я., Втюрина М. Н. Исследование свойств новых топлив для автотракторной техники // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева. 2022. Т14, №1. С 117- 125 (П Russ.). https://doi.org/10.36508/RSATU.2022.92.31.014

© Плотников С. А., Заболотских Г Э., Кантор П. Я., Втюрина М. Н., 2022 г

TECHNICAL SCIENCES

Original article

INVESTIGATION OF THE PROPERTIES OF NEW FUELS FOR AUTOMOTIVE EQUIPMENT

Sergey A. Plotnikov1, Georgy E. Zabolotskikh2, Pavel Ya. Kantor3, Marina N. Vtyurina4

1'2'3 Vyatka State University, Kirov, Russia

3'4 Vyatka State Agrotechnological University, Kirov, Russia

1 PlotnikovSA@bk.ru

2zabolotskikh88@yandex.ru

3shawl@list.ru

4vtyurina-60@mail.ru

Abstract.

Problem and purpose. The purpose of the research is to study the effect of additives on diesel fuel of rapeseed and rapeseed oil compositions, as well as ethyl alcohol of different concentrations for changes in density and kinematic viscosity of the obtained samples of mixed fuels, as well as changes in stability time. Methods. The research was carried out in the scientific laboratory of the Vyatka State Agrotechnological University, Kirov. The object of the study is mixtures of diesel fuel with rapeseed and rapeseed oils, as well as mixtures containing rapeseed oil and ethyl alcohol with and without additives. The variation of the mass fraction of the components in the mixtures can be represented by the ratio of diesel fuel, rapeseed and colza oil from 18:1:1 to 4:3:3, respectively. The ratio of components in a mixture of diesel fuel, colza oil and ethanol ranges from 18:1:1 to 2:1:1. To measure such indicators as density, kinematic viscosity and stability time, specialized laboratory equipment was used: pycnometer PZH2-10-KSH 7/16, laboratory scales VIBRAAJH-620CE, viscometer VPJ-2 (capillary diameter d = 0.99 mm), electronic stopwatch.

Results. As a result of data analysis, it was found that the density and viscosity of diesel-based blended fuels increases with an increase in the content of accompanying additives in them, such as rapeseed, colza oil and ethanol. Also, with an increase in the content of additives in the mixed fuel, the stability time decreases. The addition of the succinimide additive has a positive effect on increasing the stability time of mixed fuels containing ethyl alcohol in their composition.

Conclusion. The results of the experimental data obtained showed that there is a direct relationship between the amount of the composition of rapeseed oil and colza oil in diesel fuel, as well as colza oil and ethanol in diesel fuel relative to such physical concepts as kinematic viscosity and density. The inverse relationship can be traced between the content of antimony and ethanol in diesel fuel relative to the stability time of the mixed fuel. It was noted that the addition of the succinimide additive leads to an increase in stability time, but only starting from 30% of the total content of antimony and ethanol. An equally important feature is that with an increase in the density and kinematic viscosity of mixed fuels, a decrease in stability time is noted. The addition of the succinimide additive from 0.5 to 1% increases the stability time by an average of 5 minutes in each sample.

Key words: diesel fuel, mixed fuel, rapeseed oil, colza oil, stability time, density, kinematic viscosity For citation: Plotnikov S. A., Zabolotskikh G. E., Kantor P. Ya., Vtyurina M. N. Investigation of properties of New Fuels for Automotive equipment. Herald of the Ryazan State Agrotechnological University Named After P.A. Kostychev. 2022; 14(1) C.117- 125 (in Russ.).https://doi.org/10.36508/RSATU.2022.92.31.014

Введение

На сегодняшний день современный человек для своих нужд уже практически совсем не применяет человеческий труд, все больше заменяя его машинным. Машины используются практически во всех областях жизни человека. В этой статье внимание будет уделено только тепловым машинам, поскольку их выгодно отличают от других такие факторы, как простота, автономность, эффективность и компактность. Технику, оснащенную тепловыми двигателями, мы можем встретить почти везде. К ней относится, например, наземный транспорт, корабли, сельскохозяйственная техника, электростанции и др.

Здесь среди большого разнообразия тепловых двигателей дизельные двигатели по своей популярности занимают лидирующую позицию

по сравнению с бензиновыми, поскольку первые обладают меньшим расходом топлива, большей мощностью, надежностью, КПД и ресурсом двигателя.

Как известно, дизельное топливо и бензин производится из невозобновляемого ресурса - нефти. Запасы нефти с каждым годом сокращаются, что, в конечном итоге, может привезти к энергетическому кризису. А рост цен на это топливо можно видеть уже сегодня. Кроме этого, дизельное топливо при своей высокой энергоемкости является довольно токсичным. В ходе работы дизельного двигателя в атмосферу выбрасываются такие вредные вещества, как оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, сажа, диоксид серы, формальдегид, бенз-а-пирен, которые негативно воздействуют как на здоровье человека, так и на окружающую среду в

целом.

Все изложенное выше служит поводом для исследования и создания перспективных альтернативных топлив, получаемых из растительного сырья [2-6].

Теоретические основы применения композиций рапсового и сурепного масла в качестве топлива для дизелей В некоторых странах Европы, например, в Швейцарии, вместо использования чистого дизельного топлива уже несколько лет используется так называемое биодизельное топливо. В настоящее время на швейцарских заправочных станциях в продаже 2 марки биодизеля: В5 и В100. Дизельное топливо В5 состоит из 95% чистого дизельного топлива и 5% биодизеля (метилового эфира рапсового масла (МЭРМ)). Топливо В100,

Кроме схожих физико-химических характеристик, сурепка является родственной рапсу культурой. Ее также отличает высокая урожайность, а, значит, и зеленная масса, из которой производится масло. Но сурепка, в отличие от рапса, не так широко распространена на территории РФ, хотя она менее прихотлива и может произрастать на илистых, легких и песчаных почвах, давая соответственно больше сырья для производства растительного масла [7].

Материалы и методы исследования Исследования были проведены в научной лаборатории ФГБОУ ВО Вятский ГАТУ, г.Киров.

В качестве объектов для лабораторного исследования были подготовлены 2 принципиальных

-3

соответственно, на 100% состоит из МЭРМ. Использование биодизельного топлива, таким образом, помогает уменьшить зависимость от топлива на нефтяной основе, а также снизить выбросы вредных для климата веществ. Многолетний опыт использования альтернативных топлив на основе растительных масел доказывает актуальность дальнейших исследований в этой области [8].

В данной статье будут рассматриваться результаты лабораторных исследований смесевых топлив с добавлением к чистому ДТ не только рапсового масла (РМ), но также и композиции рапсового и сурепного масел (СурМ), а также смеси сурепного масла и этанола (ЭТ). Внимание сурепному маслу было уделено не случайно, т.к. по своим физико-химическим характеристикам оно близко к рапсовому (таб.1) [1].

вида смесей: смесь дизельного топлива с рапсовым и сурепным маслами, смесь дизельного топлива с сурепным маслом и этанолом (рис.1).

В первом случае масла добавлялись к ДТ в равных пропорциях и их суммарная массовая доля в смеси варьировалась от 10 % до 60 % (с увеличением на 10 % общего содержания растительных масел в каждой следующей пробе). Во втором же случае к ДТ добавляли СурМ и Э в равных пропорциях. Их суммарная массовая доля варьировалась от 10 до 50 % от общего количества смесевого топлива. Кроме этого, в каждый образец добавлялось от 0,5 % до 1 % присадки С-5А.

Для проведения химического исследования потребовалось следующее оборудование: весы

Таблица 1 - Основные физико-химические свойства масел и ДТ

Свойства СурМ ДТ летнее РМ

Элементарный состав С:Н:О, кг/кг - 86:14:0 78:10:12

Плотность при 20°С, кг/м3 920-930 860 916-917

Кинематическая

вязкость при 20°С, сСт 77,2 3-6 75-76

Низшая расчет. теплота сгорания, МДж/кг - 42,5 37,3

Теплотворная способность, кДж/кг - 42,5 39,4

Коксуемость 10% остатка,

% по массе - 0,2 0,4

Содержание серы, % по массе - 0,2 -

Температура помутнения, °С - -5 -9

Температура застывания, °С -8 -10 -2

Цетановое число,единиц - 45 36

Температура самовоспламения, ° С - 250 317-318

Температура вспышки, ° С 265 Более 55 305

Содержание масла, % 42 - 43

Выход масла, л/кг - - 0,37

Извлечение масла, % - - 72,1

Затраты энергии, Вт/кг - - 47

лабораторные VIBRAAJH-620CE, пикнометр ПЖ2-10-КШ 7/16, вискозиметр ВПЖ-2, электронный секундомер (рис.2).

Рис. 1 - Образцы смесей дизельного топлива

с сурепным маслом и этанолом (Samples of diesel fuel mixtures with surepny oil and ethanol)

а) весы лабораторные VIBRAAJH-620CE (laboratory scales VIBRA AJH-620CE)

б) пикнометрПЖ2-10-КШ 7/16 (pycnometer PJ 2-10-KSH 7/16)

в) вискозиметр ВПЖ (viscometer VPJ-2)

S47J * *

г) электронный секундомер (electronic stopwatch)

Рис. 2 - Используемое оборудование: а) весы лабораторные VIBRAAJH-620CE; б) пикнометрПЖ2-10-КШ 7/16; в) вискозиметр ВПЖ-2; г) секундомер (research equipments) laboratory scales VIBRA AJH-620CE; b) Pyknometer PJ 2-10-KSH 7/16; c) viscometer VPJ-2; d) electronic stopwatch)

Для каждой пробы измерялась плотность р, кинематическая вязкость v и время стабильности J. Измерения проводились при температуре окружающей среды T=20° С.

Плотность определялась с помощью пикнометра ПЖ2-10-КШ 7/16 (рис.2,б) и лабораторных весов VIBRAAJH^OCE^^s) по ГОСТ 3900-85 "Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности". Расчет производился по формуле:

(1)

где: тпс - масса пикнометра со смесью; тпп - масса пустого пикнометра; тп< - масса пикнометра с дистиллированной водой;

0,99703 - значение относительной плотности воды приТ=20° С с учетом плотности воздуха.

Кинематическая вязкость измерялась при помощи вискозиметра ВПЖ-2 с диаметром капилляра <<=0,99мм (рис. 2,в). Для этого сначала была измерена динамическая вязкость (п), в сантипуазах (сП). Расчет кинематической вязкости (V), в санти-стоксах (сСт) был произведен по формуле:

где п - динамическая вязкость;

р- плотность исследуемого образца.

Время стабильности смеси X было определено при помощи электронного секундомера (рис.2,г). Отмечалось время стабильности смесей до того,

как наступало фазовое разделение.

Все результаты были занесены в таблицу, по данным которой были получены наглядные графики.

Результаты исследований и их обсуждение

После лабораторного исследования были построены графики для того, чтобы проследить зависимость измеряемых свойств смесевых топлив друг относительно друга. Результаты анализов представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Результаты лабораторных исследований

vO vO 0s vO 0s v, P, vO Э, % ^сСт P, Г/см3 X, мин

к М, р О М, CL сСт г/см3 К р О б/п 0,5% С-5А 1,0% С-5А б/п 0,5% С-5А 1,0% С-5А б/п 0,5% С-5А 1,0% С-5А

90 5 5 3,92 0,83 90 5 5 3,25 3,32 3,25 0,82 0,82 0,82 >75 78 66

80 10 10 5,18 0,83 80 10 10 3,84 3,86 3,72 0,81 0,82 0,82 >75 60 52

70 15 15 7,00 0,84 70 15 15 4,64 4,56 4,44 0,82 0,82 0,83 40 40 33

60 20 20 9,46 0,85 60 20 20 5,6 5,85 5,66 0,82 0,83 0,83 7 16 18

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

50 25 25 13 0,86 50 25 25 7,13 7,16 7,47 0,83 0,83 0,83 4,7 11 15

Как видно из таблицы, анализу подвергалось 6 образцов смеси ДТ, РМ и СурМ и 5 образцов ДТ, СурМ и Э. Результаты наблюдений представлены ниже.

При увеличении содержания композиций РМ и СурМ в ДТ увеличивается кинематическая вязкость. При увеличении концентрации растительных масел на 10 % в каждой следующей пробе кинематическая вязкость в каждом случае в среднем увеличивалась в 1,4 раза (рис.3).

При увеличении содержания СурМ и Э в ДТ

увеличивается кинематическая вязкость. Добавление присадки тоже ведет к увеличению кинематической вязкости. Наибольшее увеличение кинематической вязкости наблюдается при 60 % ДТ+20 % СурМ+20 % Э и при 50 % ДТ+25 % СурМ+25 % Э с содержанием 1 % С-5А в обоих случаях. Увеличение вязкости в смесях без присадки в сравнении со смесями с 0,5 % С-5А ничтожно мало и колеблется от 0,02 сСт до 0,04 сСт (рис.4).

v. сСт 20,000 19,000 1 8,000 1 7,000 16,000 1 5,000 1 4,000 1 3,000 1 2,000 11,000 1 0,000 9,000 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000

3,00 0 I----------

2,0 00 ----------

1,0 00 ----------

0,0 00 ----------

о 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

С %

1-30%->5%СурМ+5%РМ,2-В0%+10%СурМ+10%РМ,3-70%+15%СурМ+15%РМ, 4 - 0Q%+2O%CypM+2O%PM,5 - 50%+25%СурМ+25%РМ, 0- ¡1D%+30%CypM+30%PM

Рис.3 - Изменение кинематической вязкости смеси ДТ, РМ и СурМ в зависимости от концентрации

компонентов

(Change in the kinematic viscosity of a mixture of diesel fuel, rapeseed- and colza-oil depending on the

concentration of components)

Рис. 4 - Изменение кинематической вязкости ДТ, СурМ и ЭТ в зависимости от концентрации

компонентов

(Change in the kinematic viscosity of diesel fuel, colza oil and ethanol depending on the concentration of

components)

При увеличении содержания композиции РМ и СурМ в ДТ плотность исследуемых образцов возрастает. Наблюдения показывают, что для первого и второго образцов (1,2) разница в изменении плотности при добавлении РМ и СурМ общим содержанием в первом случае 10 %, а во втором - 20 % от общего количества смесевого топлива практически равна нулю. Разница между пробами 2 и 3 и т.д. составляет приблизительно 0,1 г/см3 и стабильна для всех наблюдений.

Также отмечено, что для составов, содержащих СурМ и Э, увеличение концентрации данных компонентов, а также введение присадки тоже ведет к незначительному увеличению плотности (рис.5) При увеличении содержания СурМ и Э в сме-севом топливе снижается время стабильности. Отмечено, что внесение присадки увеличивает время стабильности, только начиная 30 % общего содержания СурМ и Э (рис.6).

р,г/смЗ

0.9 0.89 0.33 0,37 0.36 0.35 0.34 0.33 0.32 0.31 0.3

6

5

4

T. .1

¡С ' ■ ST1""«! г1 ,.. h1' 1'" r

f'..... ■1"

— ДТ+СурМ+РМ

1 - 90%+5% СурМ +5 %РМ, 2 - 80%+10% Сур М+10%Р М,

3- 70%+15%СурМ+15%РМ, 4 - 60%+20%СурМ+20%РМ, 5 - 50%+25%СурМ+25%РМ 6 - 40%+30%СурМ+30%РМ

10 20 30 4 0 5 0 6 0 70 8 0 9 0 100

ДТ, %

■■■ 0,5 % С-5А ...... 1 % С-5А

■Вп

1'- 90%+5%СурМ+5%Эт; 2'-80%+10%СурМ+10%Эт;

3'-70%+15%СурМ+15%Эт; 4'- 60%+2D%СурМ +20%Эх 5 - 50%+25%СурМ+25%Эт

Рис. 5 - Изменение плотности смесевых топлив в зависимости от концентрации компонентов (Change in the density of mixed fuels depending on the concentration of components)

t. МИН

1 ■■ 1'

\ и /

1"

V

i ш

■3"

j.i

4

Рис. 6 - Изменение времени стабильности смесевых топлив в зависимости от концентрации компонентов

и наличия присадки (Change in the stability time of mixed fuels depending on the concentration of components and the presence of an additive)

ID 20 3 0 40. 50 60 70 80 9 0 ISO

- Без присадки

0,5% C-5A

С, %

1,0% C-5A

I - 90%+5%СурМ+5%Эт. 2 - 80%+10%СурМ+10%Эт. 3 - 70%+15%СурМ+15%Эт, 4 - 60%+20%СурМ+20%Эт,5 - 50%+25%СурМ+25%Эт

При увеличении плотности смесевых топлив время стабильности в среднем на 5 минут в каж-было отмечено снижение времени стабильности. дой пробе (рис.7). Добавление присадки от 0,5 до 1 % увеличивает

р, г/смЗ

О ,9 О ,89 О ,88 О ,87 О ,86 О ,85 О ,84 О ,83 О ,82 О ,81 О ,8

5" 5" 4""

5' Ч— Г ■i-J-f;. .......-J л:...... "

2.м 2" !'1'

О

1 0 1 5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

t, мин

Без присадки

0,5 % С-5А

1 % С-5А

1' - 90%+5%СурМ+5%Эт, 2 - 80%+10%СурМ+10%Эт, З1 - 70%+15%СурМ+15%Эт, 4' - 60%+20%СурМ+20%Эт, 5' - 50%+25%СурМ+25%Эт

Рис. 7 - Зависимость изменения времени стабильности от изменения плотности смесевых топлив

без С-5А, с 0,5% С-5А, с 1% С-5А (Dependence of the change in stability time on the change in the density of mixed fuels without succinimide additive, with 0.5% of this additive, with 1% of this additive)

При увеличении кинематической вязкости смесевых топлив отмечено снижение времени стабильности. Добавление присадки С-5А от 0,5 % до 1 % увеличивает время стабильности. Положительное влияние присадки на время стабильности отмечено при кинематической вязкости образцов приблизительно 4,5 сСт (рис.8).

Рис. 8 - Зависимость изменения времени стабильности от изменения кинематической вязкости сме-

севых топлив без С-5А, с 0,5% С-5А, с 1% С-5А (Dependence of the change in stability time on the change in kinematic viscosity of mixed fuels without succinimide additive, with 0.5% of this additive, with 1% of this additive)

Заключение

По результатам полученных экспериментальных данных можно сделать следующие выводы:

- при увеличении содержания композиции РМ и СурМ в ДТ, а также при увеличении содержания СурМ и Э в ДТ увеличивается кинематическая вязкость, а вместе с этим возрастает и плотность;

- при увеличении содержания СурМ и Э в смесевом топливе снижается время стабильности. Отмечено, что внесение присадки увеличивает время стабильности, только начиная 30 % общего содержания СурМ и ЭТ;

- при увеличении плотности и кинематической вязкости смесевых топлив отмечено снижение времени стабильности. Добавление присадки С-5А от 0,5 до 1 % увеличивает время стабильности в среднем на 5 минут в каждой пробе.

Лабораторные исследования физико-химических свойств разных составов смесевых топлив показали, что они имеют схожую плотность и кинематическую вязкость, что и чистое летнее дизельное топливо, а значит, теоретически, могут быть использованы в стендовых испытаниях дизельного двигателя.

Список источников

1. Крюков, В.В. Смесевое сурепно-минераль-ное топливо: результаты экспериментальных исследований и технические решения / В. В. Крюков // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: Сб. материалов Всероссийской НПК. - Пенза: РИО ПГСХА, 2012. - С. 202-204.

2. Плотников, С.А. Исследование работы автотракторного дизеля 4ЧН 11,0/12,5 на смесях дизельного топлива с рапсовым маслом / С.А.

Плотников, П.Н. Черемисинов, А.Н. Карташевич, А.Л. Бирюков // Молочнохозяйственный вестник. -2017. - №1(25) - С.110-118.

3. Карташевич, А.Н. Исследование свойств альтернативных топлив на основе рапсового масла / А.Н. Карташевич, С.А. Плотников, П.Н. Чере-мисинов // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, 2017. - №3. - С. 144- 147.

4. Плотников, С.А. Исследование свойств альтернативных топлив на основе рапсового масла / С.А. Плотников, П.Н. Черемисинов // ОБЩЕСТВО, НАУКА, ИННОВАЦИИ. (НПК-2017): Всерос. еже-год. науч.-практ. конф.: сб. статей, 01-29 апреля 2017 г. Вят. гос. ун-т. - Киров, 2017. - С. 1875-1882.

5. Плотников, С.А. Улучшение смесей дизельного топлива с рапсовым маслом для использования в тракторных дизелях / С.А. Плотников, А.Н. Карташевич, П.Н. Черемисинов // Двигателестрое-ние, 2017. - №4. - С. 21-25.

6. Белов, В.М. Применение в дизелях топлива растительного происхождения / В.М. Белов, С.Н. Девянин, О.Н. Слепцов // Вести Моск. гос. агро-инж. ун-та. - 2003. - Вып. 4. - С. 15 - 21.

7. Виноградов, Д.В. Сурепица яровая в южной части нечерноземной зоны [Электронный ресурс] // АГРО XXI: электрон. научн. журн. 2010. N 7-9. URL: http://https://www.agroxxi.ru/ journal/20100709/20100709019.pdf (дата обращения: 15.12.2021).

8. Was ist Biodiesel [Electronic resource]. - URL: http:// https://www.bioe.ch/biodiesel/was-ist-biodiesel (date of treatment: 15.12.2021)

Вклад авторов:

Плотников С.А. - общее руководство; Кантор П. Я. - теоретическая проработка; Втюрина М. Н. - методика; Заболотских Г. Э. - проведение экспериментов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов

References

1. Kryukov, V. V. Smesevoe surepno-mineral'noe toplivo: rezul'taty ekspe- rimental'nyh issledovanij i tekhnicheskie resheniya / V. V. Kryukov // Vklad molodyh uchenyh v innovacionnoe razvitie APK Rossii: Sb. Materialov Vserossijskoj NPK. - Penza: RIOPGSKHA, 2012. - S. 202-204.

2. Plotnikov, S. A. Issledovanie raboty avtotraktornogo dizelya 4CHN 11,0/12,5 na smesyah dizel'nogo topliva s rapsovym maslom / S.A. Plotnikov, P.N. CHeremisinov, A.N. Kartashevich, A.L. Biryukov // Molochnohozyajstvennyj vestnik. - 2017. - №1(25) - S.110-118.

3. Kartashevich, A.N. Issledovanie svojstv al'ternativnyh topliv na osnove rapsovogo masla / A.N. Kartashevich, S.A. Plotnikov, P.N. CHeremisinov//VestnikBelorusskojgosudarstvennojsel'skohozyajstvennoj akademii, 2017. - №3. - S. 144- 147.

4. Plotnikov, S.A. Issledovanie svojstv al'ternativnyh topliv na osnove rapsovogo masla / S.A. Plotnikov, P.N. CHeremisinov // OBSHCHESTVO, NAUKA, INNOVACII. (NPK-2017): Vseros. ezhegod. nauch.-prakt. konf.: sb. statej, 01-29 aprelya 2017 g. Vyat. gos. un-t. - Kirov, 2017. - S. 1875-1882.

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

5. Plotnikov, S.A. Uluchshenie smesej dizel'nogo topliva s rapsovym maslom dlya ispol'zovaniya v traktornyh dizelyah /S.A. Plotnikov, A.N. Kartashevich, P.N. CHeremisinov//Dvigatelestroenie, 2017. - №4. - S. 21-25.

6. Belov, V.M. Primenenie v dizelyah topliva rastitel'nogo proiskhozhdeniya / V.M. Belov, S.N. Devyanin, O.N. Slepcov//Vesti Mosk. gos. agroinzh. un-ta. - 2003. - Vyp. 4. - S. 15 - 21.

7. Vinogradov, D.V. Surepica yarovaya vyuzhnoj chastinechernozemnoj zony [Elektronnyjresurs]//AGRO XXI: elektron. nauchn. zhurn. 2010. N 7-9. URL: http://https://www.agroxxi.ru/journal/20100709/20100709019. pdf (data obrashcheniya: 15.12.2021).

8. Was ist Biodiesel [Electronic resource]. - URL: http:// https://www.bioe.ch/biodiesel/was-ist-biodiesel (date of treatment: 15.12.2021).

Contribution of the authors:

Plotnikov S. A. - general guidance;

Kantor P. Ya. - theoretical study;

Vtyurina M.N.- methodology;

Zabolotskikh G. E. - conducting experiments.

The authors declare that there is no conflict of interest.

Информация об авторах Плотников Сергей Александрович, д-р техн. наук, профессор кафедры «Технология машиностроения», Вятский государственный университет, PlotnikovSA@bk.ru

Заболотских Георгий Эдуардович, аспирант кафедры «Технология машиностроения», Вятский государственный университет, zabolotskikh88@yandex.ru

Кантор Павел Яковлевич, канд. ф.-м. наук, доцент кафедры физики и методики обучения физике, Вятский государственный университет, shawl@list.ru

Втюрина Марина Николаевна, канд. хим. наук, доцент, доцент кафедры почвоведения, мелиорации, землеустройства и химии, Вятский государственный агротехнологический университет, vtyurina-60@mail.ru

Information about the authors

Plotnikov Sergey Alexandrovich, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Mechanical Engineering Technology, Vyatka State University, PlotnikovSA@bk.ru

Zfbolotskikh Georgy Eduardovich, postgraduate student of the Department of Mechanical Engineering Technology, Vyatka State University, zabolotskikh88@yandex.ru

Kantor Pavel Yakovlevich, PhD, Associate Professor of the Department of Physics and Methods of Teaching Physics, Vyatka State University, shawl@list.ru

Vtyurina Marina Nikolaevna, Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department, Associate Professor of the Department of Soil Science, Land Reclamation, Land Management and Chemistry, Vyatka State Agrotechnological University, vtyurina-60@mail.ru

Статья поступила в редакцию 16.12.2021.; одобрена после рецензирования 06.03.2022.; принята к публикации 18.03.2022

The article was submitted 16.12.2021; approved after reviewing 06.03.2022.; accepted for publication 18.03.2022

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.