CC BY
34
16. State standard GOST 20915-75 Agricultural machinery. Methods for determining the test conditions. Intr. 19/07/1975. - Moscow: Publishing House of Standards, 1975. - 118.
17. State standard GOST 12042-80. Seeds of crops. Methods of determination of mass of 1000 seeds». - In exchange GOST 12042-66; Intr. 01/07/81 - Moscow: Publishing House of Standards, 1981. - 3.
18. State standard GOST 12037-81. Seeds of crops. Methods of determination of viability. - Intr. 01/07/82 - Moscow: Publishing House of Standards, 1982. - 31.
19. State standard GOST 31345-2007. Tractor seeders. Test methods. Intr. 01/01/2009. - M.: Stan-dartinform, 2007. - 54.
20. STO AIST 10.5.6-2003. Testing agricultural machinery. Sowing machines. Indicators for using. General requirements. Intr. 15/03/2004. - М.: FGNU «RosNIITiM», 2004. - 23p.
21. Ljubushko N. I. Methods of calculation and determination of distribution uniformity of seeds of grain crops on the area / N. I. Ljubushko. - М.: ONTI VISHOM. 1970. - 16 p.
22. Sidnyaev, N. I. Theory of planning the experiment and analysis of statistical data: textbook for Masters degree / N. I. Sidnyaev. - М.: Publishing house Yurit; ID Yurit, 2012. - 399 p.
23. Меlnikov, S. V. Experiment planning in the research of agricultural processes / S. V. Меlnikov, V. R. Alyoshkin, P. М. Roshchin. - L.: Kolos, 1980. - 168 p.
УДК 621.436
КОНСТРУКТИВНАЯ АДАПТАЦИЯ ДИЗЕЛЕЙ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ К РАБОТЕ НА СМЕСЕВОМ ТОПЛИВЕ
А. П. Уханов, доктор техн. наук, профессор; Д. А. Уханов, доктор техн. наук, профессор; И. Ф. Адгамов, аспирант; Е. Д. Година*, канд. техн. наук, доцент
ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», Россия, e-mail: ukhanov. [email protected]
*Технический институт (филиал) ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Аммосова», г. Нерюнгри, e-mail: [email protected]
Серийно выпускаемая и находящаяся в эксплуатации дизельная автотракторная техника не приспособлена к работе на смесевом растительно-минеральном топливе по причине различий свойств такого биотоплива и минерального моторного топлива. Для конструктивной адаптации автотракторной техники к работе на дизельном смесевом топливе разработаны двухтопливные системы питания и смесители компонентов растительно-минерального топлива, обеспечивающие пуск, прогрев и последующий останов дизеля на минеральном топливе, на остальных режимах - на смесевом топливе. Описаны устройства, позволяющие корректировать подачу топлива в зависимости от температуры, проводить сравнительные испытания плунжерных пар рядного топливного насоса высокого давления одновременно на двух видах топлива (у четырехплунжерного насоса две секции работают на минеральном топливе, другие две - на смесевом) и оценивать техническое состояние форсунок и нагнетательных топливопроводов по величине среднего эффективного проходного сечения и пропускной способности. Представлены результаты сравнительных моторных исследований дизеля при работе на минеральном и смесевом топливах.
Ключевые слова: дизель, смесевое топливо, двухтопливная система питания, смеситель, топливная аппаратура, моторные исследования.
В связи с различиями физико-химических, теплотворных и эксплуатационных свойств биотоплива и минерального топлива для нормальной работы дизелей серийно выпускаемой и находящейся в эксплуатации автотракторной техники на моторном топливе растительного происхождения требуется определенная конструктивная адаптация. Одним из видов моторного биотоплива является дизельное смесевое топливо, получаемое смешиванием минерального топлива и растительного масла [1].
Для работы автотракторной техники на дизельном смесевом топливе авторами разработаны, запатентованы, изготовлены и исследованы двухтопливные системы питания [2-6], которые наряду со штатными узлами и агрегатами дополнительно оснащены баком растительного масла 11 (рис. 1, а), смесителем 14, кранами (дозаторами) 18, 19, соединительными топливопроводами и, при необходимости, электроподогревателем смесевого топлива. Такие двухтопливные системы питания обеспечивают
_<1...........
+ 4-----
а) б)
Рис. 1. Двухтопливная система питания: а) без автоматического регулирования состава смесе-вого топлива; б) с автоматическим регулированием состава смесевого топлива: -► - растительное масло; —- минеральное топливо; ..........- смесевое топливо; 1 - бак минерального
топлива; 2 - линия забора минерального топлива; 3 - фильтр грубой очистки; 4 - фильтр тонкой очистки; 5 - насос топливоподкачивающий низкого давления; 6 - насос топливный высокого давления; 7 - топливопроводы высокого давления; 8 - форсунка; 9 - цилиндр двигателя; 10 - воздухоочиститель; 11 - бак растительного масла; 12 - линия забора растительного масла; 13 -фильтр-отстойник; 14 - смеситель; 15 - клапан обратный; 16 - тройник; 17 - сливной топливо-провод;18, 19 - дозаторы; 20 - электронный блок управления; 21, 22, 23 - датчики нагрузочного,
скоростного и температурного режимов дизеля
бесперебойную работу автотракторного дизеля на двух видах топлива: минеральном и смесевом [7-9]. При этом пуск, прогрев и последующий останов дизеля осуществляется на минеральном топливе, в других режимах работы - на смесевом топливе.
Для обеспечения заданного содержания растительного и минерального компонентов смесевого топлива в зависимости от нагрузочного и скоростного режимов работы двигателя топливная система [10, 11] может дополнительно оснащаться дозаторами 18, 19 (рис. 1, б), электрически соединенными с электронным блоком управления 20, датчиками нагрузочного, скоростного и температурного режимов 21, 22 и 23.
Одним из примеров практической реализации предложенных технических решений является система подачи смесевого топлива, подключаемая к штатной топливной системе дизеля. Она содержит бак растительного масла 11 (рис. 2), смеситель 14 и орган управления подачей смесевого топлива, выполненный в виде поворотного двуплечего рычага 26, установленного в кабине трактора. Во входных каналах смесителя 14 установлены дроссельные заслонки 20, 21, кинематически соединенные рычагами управления 22, 23, поперечной 24 и продольной 25 тягами с поворотным двуплечим рычагом 26 ручного управления
подачей смесевого топлива. Рычаг 26 может перемещаться по пазам жестко закрепленного сектора 27, имеющего указатель 28 соотношения растительного и минерального компонентов смесевого топлива, и фиксироваться в положениях, соответствующих определенным соотношениям растительного и минерального компонента (25:75, 50:50, 75:25, 90:10).
Данная система питания обеспечивает работу дизеля на смесевом топливе как в режимах частичных, так и в режимах полных нагрузок.
Работает такая система питания следующим образом. Пуск, прогрев и останов дизеля осуществляется на минеральном топливе. При этом поворотный рычаг 26 находится в положении, при котором дроссельная заслонка 20, регулирующая подачу минерального топлива в смеситель 14, полностью открыта, а дроссельная заслонка 21, регулирующая подачу растительного масла, полностью закрыта.
После прогрева дизель переводят на работу на смесевом топливе. При этом независимо от режима работы дизеля и положения рычага 29 регулятора частоты вращения оператор вручную, перемещая рычаг 26 по пазам сектора 27, устанавливает необходимое соотношение растительного и минерального компонентов, подаваемых в смеситель 14, в зависимости от величины внешних сопротивлений дви-
Нива Поволжья № 2 (31) 2014 85
Рис. 2. Система подачи смесевого топлива: а) схема; б) общий вид (в кабине и с правой стороны
трактора): -► - растительное масло; —- минеральное топливо;..........- смесевое топливо; 1 - бак минерального топлива; 2 - линия забора минерального топлива; 3 - фильтр грубой
очистки; 4 - фильтр тонкой очистки; 5 - насос топливоподкачивающий низкого давления; 6 - насос топливный высокого давления; 7 - топливопроводы высокого давления; 8 - форсунка;
9 - цилиндр двигателя; 10 - воздухоочиститель; 11 - бак растительного масла; 12 - линия забора растительного масла; 13 - фильтр-отстойник;14 - смеситель; 15 - клапан обратный; 16 - тройник; 17 - сливной топливопровод; 18, 19 - входные каналы смесителя; 20, 21 - дроссельные заслонки; 22, 23 - рычаги управления дроссельными заслонками; 24 - поперечная тяга; 25 - продольная тяга; 26 - двуплечий рычаг управления подачей смесевого топлива; 27 - сектор; 28 - указатель содержания компонентов смесевого топлива; 29 - наружный рычаг центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля
жению трактора. В смесителе 14 компоненты смесевого топлива смешиваются. Полученное смесевое топливо через выходной канал смесителя 14, фильтр тонкой очистки 4 подается в топливный насос высокого давления 6 и далее форсунками 8 впрыскивается в цилиндры 9 дизеля.
Перед остановом дизеля поворотный рычаг 26 перемещают в одно из крайних положений, при котором дроссельная заслонка 21, регулирующая подачу растительного масла, полностью закрыта. По
истечении 10-15 минут, после полной выработки из узлов и агрегатов системы питания смесевого топлива и когда система заполнится минеральным топливом, двигатель останавливают. Останов двигателя осуществляют традиционным способом, перемещая наружный рычаг 29 регулятора частоты вращения в положение «Подача топлива выключена (минимальная)». Последующий пуск дизеля будет осуществляться на минеральном топливе.
а) б)
Рис. 3. Смесители: а) смеситель-фильтр; б) ультразвуковой смеситель
Основным узлом двухтопливных систем питания дизеля является разработанный и запатентованный авторами смеситель в различных конструктивных вариантах [12-21], обеспечивающий смешивание растительного и минерального компонентов смесевого топлива непосредственно в процессе работы автотракторной техники.
Например, смеситель-фильтр [18] осуществляет не только качественное смешивание минерального топлива и растительного масла, но и их очистку за счет фильтрующего элемента (рис. 3, а) оригинальной конструкции и наличия полости отстоя, находящейся под успокоителем.
Другим конструктивным вариантом является смеситель, основными элементами которого являются электронный блок управления (рис. 3, б) с питанием от бортовой сети трактора и электрически соединенный проводами с ультразвуковым излучателем, устанавливаемым в корпусе, во входные каналы которого поступают растительное масло и минеральное топливо. Смешивание компонентов смесевого топлива осуществляется за счет воздействия на них ультразвукового излучения.
Также разработаны и запатентованы устройства, позволяющие корректировать подачу топлива в зависимости от температуры и оценивать техническое состояние узлов и агрегатов дизельной топливной аппаратуры в процессе испытаний.
Для корректирования цикловой подачи топлива при различной температуре разработано и изготовлено устройство [22], состоящее из исполнительного механизма 5 (рис. 4), соединенного кинематически с рейкой 2 ТНВД 1 и электрически - с электронным блоком 4, срабатывающего по сигналам температурного датчика 3, размещенного во впускной полости ТНВД 1. Штанга 6 с изменяющейся длиной сочленена с опорной гайкой 7. Линейное перемещение гайки 7, а следовательно и рейки 2, производит исполнительный механизм 5, выполненный в виде шагового электродвигателя.
Рис. 4. Схема устройства для корректирования цикловой подачи топлива (наименование позиций - в тексте)
Для проведения сравнительных испытаний плунжерных пар (например, на износ) при работе рядного ТНВД одновременно на двух видах топлива (минеральном и смесевом) был модернизирован штатный ТНВД [23]. За счет разделения П-образного канала 9 (рис. 5) головки ТНВД перегородками 11 на первый и второй П-образные каналы 12 и 13, одинаковые по длине и поперечному сечению, и установки дополнительного топливоподкачивающего насоса 15 создаются одинаковые условия для сравнительных испытаний попарных плунжерных пар четырехсекционного ТНВД при его работе на двух видах топлива. При этом также снижаются продолжительность испытаний и материальные затраты на их проведение.
Рис. 5. Схема топливного насоса высокого давления для сравнительных испытаний плунжерных пар при его одновременной работе на двух видах топлива: 1 - корпус; 2, 3, 4, 5 - насосные секции; 6 - втулка; 7 - плунжер; 8, 15 - топливоподкачивающие насосы; 9, 12, 13 - П-образный канал; 10, 14 - перепускной клапан; 11 - перего родки; 16 - топливопровод
Для более точного определения среднего эффективного проходного сечения и пропускной способности форсунок и нагнетательных топливопроводов разработан новый способ [24] и устройство для его осуществления [пол. решения на выдачу патентов на изобретение РФ по заявкам № 2011147616 и № 2012153349], заключающийся в прохождении топлива через испытываемую форсунку (или топливопровод) 7 (рис. 6) под давлением за контролируемое время. При данном способе начальное давление воздуха обеспечивают зарядкой гидропневмоаккумулятора 8 путем сжатия воздуха при подаче в него топлива. При разрядке гидропневмоаккумуля-тора 8 под действием давления сжатого воздуха топливо проходит через испыты-
4
3
Ч> направление движения топлива в канале 1 направление движения топлива в канале 2
Нива Поволжья № 2 (31) 2014 87
а)
б)
Рис. 6. Устройство для определения среднего эффективного проходного сечения и пропускной способности форсунок и нагнетательных трубопроводов: а - общий вид; б - схема; 1 - топливный бак; 2 - электронасос; 3 - распределитель; 4, 5 - нагнетательный и сливной топливопроводы; 6 - манометр; 7 - испытываемая форсунка (или топливопровод);
8 - гидропневмоаккумулятор
ваемую форсунку (топливопровод) 7 за время падения давления воздуха в гидро-пневмоаккумуляторе 8 от заданного начального до заданного конечного.
При этом среднее эффективное проходное сечение мм2) и пропускную способность (О, м3/с) форсунок (или топливопровода) рассчитывают по формулам [25]
РЛ' t
V=
=тЯТ , т =рв. V;
Р
Я=м/.
ШР
7 '
где т - масса воздуха, кг; рв - плотность воздуха, кг/м3; V - объем гидропневмоак-кумулятора, м3; V1 - объем сжатого воздуха, м3; Я - универсальная газовая постоянная воздуха, Дж/кгК; Т - температура сжатого воздуха в гидропневмоаккумуляторе, К; Р1 - начальное давление воздуха в гид-ропневмоаккумуляторе, Па; ц - коэффициент расхода; / - площадь поперечного канала форсунки (топливопровода), мм 2; р т -плотность топлива, проливаемого через форсунку (топливопровод) при данной температуре, кг/м3; Р2 - конечное давление воздуха в гидропневмоаккумуляторе, Па; t - время падения давления воздуха в гид-ропневмоаккумуляторе от заданного начального до заданного конечного, с; g -ускорение свободного падения, м/с2;
ЛР=(Рн - Рц) - разность давлений, Па; Рн -давление начала впрыскивания топлива форсункой (или давление топлива на входе в топливопровод), Па; Рц - давление среды, в которую впрыскивается топливо, Па; у - удельный вес топлива, Н/м3.
Результаты выполненных сравнительных моторных исследований подтверждают возможность работы дизелей автотракторной техники на смесевом топливе [7-9]. В качестве растительного компонента сме-севого топлива на сегодняшний день авторами исследованы восемь видов масел, получаемых из семян следующих масличных культур: рапс, рыжик, горчица, сурепица, редька масличная, лен масличный, сафлор и соя [26].
В качестве примера на рис. 7 представлены результаты сравнительных моторных исследований дизеля Д-243-648 при работе на товарном минеральном топливе Л-0,2-62 и смесевом топливе, компонентами которого являлись соевое масло (СояМ) и минеральное дизельное топливо (ДТ) с содержанием 25 %СояМ+ 75 %ДТ, 50 %СояМ+50 %ДТ, 75 %СояМ+ 25 %ДТ.
Анализ полученных результатов исследований показывает, что с увеличением содержания в смесевом топливе соевого масла мощностные и топливно-экономичес-кие показатели ухудшаются. Так, на номинальной частоте вращения коленчатого вала п = 2200 мин-1 эффективная мощность дизеля (Н.) при работе на смесевом топли-
ве 75 %СояМ+25 %ДТ составила 57,2 кВт, что на 6,2 % меньше, чем при работе на минеральном топливе (Ые = 61кВт). Удельный эффективный расход топлива при этом увеличился на 34 г/кВтч (с 239 г/кВт-до 273 г/кВтч), часовой расход топлива -на 6,8 % (с 14,6 кг/ч до 15,6 кг/ч).
Однако, несмотря на ухудшение мощ-ностных и топливно-экономических показа-
телей дизеля, применение смесевого топлива позволяет существенно улучшить экологические показатели, в частности, уменьшить дымность отработавших газов. Например, при работе дизеля на смесевом топливе 50 %СояМ+50 %ДТ (п = 2200 мин-1) дымность отработавших газов снизилась на 43 % по сравнению с работой дизеля на минеральном топливе.
Рис. 7. Результаты сравнительных моторных исследований дизеля Д-243-648 при работе на смесевом соево-минеральном топливе в условиях регуляторной характеристики: 1 -100 % ДТ; 2 - 25 %СояМ+75 %ДТ; 3 - 50 %СояМ+50 %ДТ; 4-75 %СояМ+25 %ДТ
Нива Поволжья № 2 (31) 2014 89
Выводы.
Разработанные устройства позволяют конструктивно адаптировать дизели серийно выпускаемой и находящейся в эксплуатации автотракторной техники к работе на смесевом топливе. Применение смесевого топлива обеспечивает, при незначительном
ухудшении эффективных показателей, существенное улучшение экологических показателей дизеля по дымности отработавших газов. С учетом экономической выгоды, получаемой от применения смесевого топлива, перевод автотракторной техники на такое моторное топливо является целесообразным.
Литература
1. ГОСТ Р 52808-2007 Нетрадиционные технологии. Энергетика биоотходов. Термины и определения. - М.: Стандартинформ, 2008. - 25 с.
2. Патент № 2387867 РФ. МПК Р 02 М 43/00. Двухтопливная система тракторного дизеля / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. А. Рачкин, В. А. Иванов. - № 2008138726/06; заяв. 29.09.2008; опубл. 27.04.2010, Бюл. № 12.
3. Патент № 2452864 РФ, МПК Р 02 й 19/06, Р 02 М 43/00. Система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, Р. К. Сафаров, Д. С. Ше-менев, В. В. Крюков. - № 2010142007/06; заяв. 13.10.2010; Опубл. 10.06.2012, Бюл. № 16.
4. Патент № 2476716 РФ, МПК Р 02 М 43/00. Двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива / А. П. Уханов Д. А. Уханов, Е. А. Сидоров, Л. И. Сидорова, Е. Д. Година. - № 2012110662/06; заяв. 20.03.2012; опубл. 27.02.2013, Бюл. № 6.
5. Патент № 2484290 РФ, МПК Р 02 М 43/00. Двухтопливная система питания тракторного дизеля / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, Е. А. Сидоров, Л. И. Сидорова. - № 2012115021/06; заяв. 16.04.2012; ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА». Опубл. 10.06.2013, Бюл. № 16.
6. Патент № 2484291 РФ, МПК Р 02 М 43/00. Двухтопливная система питания дизеля /
A. П. Уханов, Д. А. Уханов, Е. Д. Година, Е. А. Хохлова. - № 2012117807/06; заяв. 27.04.2012; опубл. 10.06.2013, Бюл. № 16.
7. Уханов, А. П. Рапсовое биотопливо: монография / А. П. Уханов, В. А. Рачкин, Д. А. Уханов. - Пенза: РИО ПГСХА, 2008. - 229 с.
8. Уханов, А. П. Дизельное смесевое топливо: монография / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, Д. С. Шеменев. - Пенза: РИО ПГСХА, 2012. - 147 с.
9. Уханов, А. П. Нетрадиционные биокомпоненты дизельного смесевого топлива: монография / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, Е. А. Сидоров, Е. Д. Година. - Пенза: РИО ПГСХА, 2013. - 113 с.
10. Патент № 2465478 РФ, МПК Р 02 й 19/08, Р 02 М 43/00. Двухтопливная система питания дизеля / А. П. Уханов Д. А. Уханов, В. В. Крюков, Д. С. Шеменев. - № 2011128953/06; заяв. 12.07.2011; опубл. 27.10.2012, Бюл. № 30.
11. Использование сурепно-минерального топлива в тракторном дизеле / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, А. А. Черняков, В. В. Крюков // Нива Поволжья. - 2012. - № 2(23). - С. 70-75.
12. Патент № 2377060 РФ, МПК В 01 Р 5/06. Смеситель минеральных и растительных композиций моторного топлива / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. А. Иванов, В. А. Рачкин. - № 2007149172/15; заяв. 28.12.2007; опубл. 27.12.2009, Бюл. № 36.
13. Патент № 2426588 РФ, МПК В 01 Р 5/06. Смеситель - дозатор топлива / А. П. Уханов,
B. А. Голубев, Е. С. Зыкин. - № 2009141463/05; заявл. 09.11.2009; опубл. 20.08.2011, Бюл. № 23.
14. Патент № 2429057 РФ, МПК В 01 Р 5/06. Смеситель биоминерального топлива / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. А. Иванов, Л. М. Благодарина. - № 2010105616/05; заяв. 16.02.2010; опубл. 20.09.2011, Бюл. № 26.
15. Патент № 2435633 РФ. МПК В 01 Р 5/06. Смеситель растительного и минерального топлива / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. А. Чугунов, Е. В. Демидов. - № 2010115532/05; заяв. 19.04.2010; опубл. 10.12.2011, Бюл. № 34.
16. Патент № 2445152 РФ, МПК В 01 Р 5/06. Смеситель биологического и минерального топлива / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, Д. С. Шеменев, В. А. Чугунов. -№ 2010140826/05; заяв. 05.10.2010; опубл. 20.03.2012, Бюл. № 8.
17. Патент № 2486000 РФ, МПК В 01 Р 5/06. Смесиетель-дозатор / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, Е. А. Сидоров, Л. И. Сидорова, Е. Д. Година. - № 2012113655/02; заяв. 06.04.2012; опубл. 27.06.2013, Бюл. № 18.
18. Патент № 2486949 РФ, МПК В 01 Р 5/06. Смеситель-фильтр минерального топлива и растительного масла / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. В. Крюков, Е. А. Сидоров, Е. Д. Година. -№ 2012113657/05; заяв. 06.04.2012; опубл. 10.07.2013, Бюл. № 19.
19. Патент на полезную модель № 89596 РФ, МПК Е 21 В 33/13, Е 21 В 33/13. Жидкостный смеситель / А. П. Уханов, В. А. Голубев, Е. С. Зыкин. - № 2009135355/22; заяв. 22.09.2009; опубл. 10.12.2009, Бюл. № 34.
20. Патент на полезную модель № 91929 РФ, МПК В 28 С 5/02. Смеситель-дозатор топлива / А. П. Уханов, В. А. Голубев, Е. С. Зыкин. - № 2009141314/22; заяв. 09.11.2009; опубл. 10.03.2010, Бюл. № 7.
21. Патент на полезную модель № 92085 РФ, МПК E 21 B 33/13. Смеситель-дозатор топлива / А. П. Уханов, В. А. Голубев, Е. С. Зыкин. - № 2009141313/22; заяв. 09.11.2009; опубл. 10.03.2010, Бюл. № 7.
22. Патент № 2495277 РФ, МПК F 02 M 65/00. Способ определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления / Д. А. Уханов, А. П. Уханов, Е. Г. Ротанов, А. С. Аверьянов. - № 2011147399/06; заяв. 22.11.2011; опубл. 10.10.2013, Бюл. № 15.
23. Патент № 2453724 РФ, МПК F 02 M 65/00, G 01 M 10/00. Топливный насос высокого давления для сравнительных испытаний плунжерных пар на двух видах моторного топлива / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, Е. Г. Ротанов, А. С. Аверьянов. - № 2010150439/06; заяв. 08.12.2010; опубл. 20.06.2012, Бюл. № 17.
24. Патент № 2495267 РФ, МПК F 02 D 41/38. Устройство корректирования цикловой подачи топлива по вязкостно-температурной характеристике / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, А. С. Аверьянов. - № 2012120546/06; заяв. 17.05.2012; опубл. 10.10.2013. Бюл. № 28.
25. Новый способ и устройство для комплектования рабочих форсунок и топливопроводов автотракторных дизелей / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, Е. Г. Ротанов, А. С. Аверьянов // Нива Поволжья. - 2012. - № 1(22). - С. 100-103.
26. Исследование свойств биологических компонентов дизельного смесевого топлива / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, И. Ф. Адгамов // Нива Поволжья. - 2014. - № 1 (30). - С. 92-98.
UDK 621.436
CONSTRUCTIVE ADAPTATION OF DIESELS OF AUTOMOTIVE TECHNICS TO THE RUNNING ON MIX FUEL
A.P. Ukhanov, doctor of technical sciences, professor;
D.A. Ukhanov, doctor of technical sciences, professor; I.F. Adgamov, post graduate;
Ye.D. Godina*, candidate of technical sciences, assistant professor
FSBEE HPT «Penza SAA», Russia, e-mail: ukhanov. [email protected]
Technical institute (branch) FSAEE HPT «North-East federal university in the name of M.K. Amosov»,
city Nerungri, e-mail: godina-elena@mail. ru
Commercially available and in operation diesel automotive machines are not suitable for work on mixed vegetable and mineral fuels because of the different properties of bio-fuel and mineral motor fuel. For structural adaptation of automotive engineering to work on diesel mixed fuel a dual-fuel supply system and mixers of the components vegetable-mineral fuels have been developed. They provide startup, heating and subsequent switch off the diesel engine on mineral fuel and on the other regimes - on mixed fuel. The described devices enable to adjust the supply of fuel depending on temperature and to conduct comparative tests of plunger pairs of fuel pump of high pressure simultaneously on two kinds of fuel (at the four-plunger pump two sections are operating on mineral fuel, other two - on the mixed fuel). These devices also enable to evaluate the technical condition of the injectors and injection fuel lines according to the dimension of average effective flow area and throughput. The results of comparative motor studies of the diesel when working on mineral and mixed fuels have been shown in the article.
Key words: diesel, mix fuel, dual-fuel supply system, mixer, fuel equipment, automotive research.
References:
1. State standard (GOST) R 52808-2007 Non-traditional technologies. Power-engineering of wastes. Terms and definitions. - M: Standartinform, 2008. - 25 p.
2. Patent № 2387867 of the Russian Federation. IPC F 02 M 43/00. Dual-fuel system of a tractor diesel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, V. A. Rachkin, V. A. Ivanov. - № 2008138726/06; applied 29.09.2008; publ. 27.04.2010, bul. № 12.
3. Patent № 2452864 of the Russian Federation, the IPC F 02 D 19/06, F 02 M 43/00. The power supply system of diesel engine to run on mixed bio-mineral fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, R. K. Safarov, D.S. Shemenev, V.V. Kryukov. № 2010142007/06; applied 13.10.2010; publ. 10.06.2012, bul. № 16.
4. Patent № 2476716 of the Russian Federation, the IPC F 02 M 43/00. Dual-fuel supply system of diesel engine with automatic regulation of the composition of the mixed fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, E. A. Sidorov, L. I. Sidorova, E. D. Godina. - № 012110662/06; applied 20.03.2012; publ. 27.02.2013, bul. № 6.
5. Patent № 2484290 of the Russian Federation, the IPC F 02 M 43/00. Dual-fuel supply system of a tractor diesel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, E. A. Sidorov, L. I. Sidorova. No 2012115021/06; applied 16.04.2012; FSBEE HPT "Ulyanovsk state agricultural academy". Publ. 10.06.2013, bul. № 16.
Нива Поволжья № 2 (31) 2014 91
6. Patent № 2484291 of the Russian Federation, the IPC F 02 M 43/00. Dual-fuel system of diesel power / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, E. D. Godina, E. A. Khokhlova. No 2012117807/06; applied 27.04.2012; publ. 10.06.2013, bul. № 16.
7. Ukhanov, A. P. Rape bio-fuels: monograph / A. P. Ukhanov, V. A. Rachkin, D. A. Ukhanov. -Penza: EPD, PSAA, 2008. - 229 p.
8. Ukhanov, A. P. Diesel mixed fuel: monograph / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, D. S. Shemenev. -Penza: EPD, PSAA, 2012. - 147 p.
9. Ukhanov, A. P. Non-traditional biogenic components of diesel mixed fuel: monograph / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, E. A. Sidorov D. E. Godina. - Penza: EPD, PSAA, 2013. - 113 p.
10. Patent № 2465478 of the Russian Federation, the IPC F 02 D 19/08, F 02 M 43/00. Dual-fuel system of diesel power / A. P. Ukhanov D. A. Ukhanov, V.V. Kryukov, D. S. Shemenev. No 2011128953/06; applied 12.07.2011; publ. 27.10.2012, bul. № 30.
11. The use of rapeseed-mineral fuels in tractor diesel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, A. A. Chernyakov V.V. Kryukov // Niva Povolzhya. - 2012. - № 2(23). - P. 70-75.
12. Patent № 2377060 of the Russian Federation, the IPC B 01 F 5/06. Mixer mineral and vegetable compositions of motor fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, V. A. Ivanov, V. A. Rachkin. - № 2007149172/15; applied 28.12.2007; publ. 27.12.2009, bul. № 36.
13. Patent № 2426588 of the Russian Federation, the IPC 01 F 5/06. The mixer-dispenser of fuel / A. P. Ukhanov, V. A. Golubev, E.S. Zykin. № 2009141463/05; Appl. 09.11.2009, publ. 20.08.2011, bul. № 23.
14. Patent № 2429057 of the Russian Federation, the IPC 01 F 5/06. Mixer of bio-mineral fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, V. A. Ivanov, L. M. Blagodarina. - № 2010105616/05; applied 16.02.2010, publ. 20.09.2011, bul. № 26.
15. Patent № 2435633 of the Russian Federation. IPC B 01 F 5/06. Mixer of vegetable and mineral fuels / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, V. A. Chugunov, E. V. Demidov. - № 2010115532/05; applied 19.04.2010; publ. 10.12.2011, bul. № 34.
16. Patent № 2445152 of the Russian Federation, the IPC B 01 F 5/06. Mixer of biological and mineral fuels / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, D.S. Shemenev, V. A. Chugunov. № 2010140826/05; applied 05.10.2010; publ. 20.03.2012, bul. № 8.
17. Patent № 2486000 of the Russian Federation, the IPC 01 F 5/06. Mixer-dispenser / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, E. A. Sidorov, L. I. Sidorova, E. D. Godina. No 2012113655/02; applied 06.04.2012; publ. 27.06.2013, bul. № 18.
18. Patent № 2486949 of the Russian Federation, the IPC B 01 F 5/06. Mixer filter of mineral fuels and oils / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, V.V. Kryukov, E. A. Sidorov, D. E. Godina. No 2012113657/05; applied 06.04.2012; publ. 10.07.2013, bul. № 19.
19. The patent for useful model № 89596 of the Russian Federation, the IPC E 21 B 33/13, E 21 B 33/13. Liquid mixer / A. P. Ukhanov, V. A. Golubev, E.S. Zykin. No 2009135355/22; applied 22.09.2009; publ. 10.12.2009, bul. № 34.
20. The patent for useful model № 91929 of the Russian Federation, the IPC B 28 C 5/02. The mixer-dispenser of fuel / A. P. Ukhanov, V. A. Golubev, E.S. Zykin. No 2009141314/22; applied 09.11.2009, publ. 10.03.2010, bul. № 7.
21. The patent for useful model № 92085 of the Russian Federation, the IPC E 21 B 33/13. The mixer-dispenser of fuel / A. P. Ukhanov, V. A. Golubev, E. C. Zykin. No 2009141313/22; statements. 09.11.2009, publ. 10.03.2010, bul. № 7.
22. Patent № 2495277 of the Russian Federation, the IPC F 02 M 65/00. The method of determining effective orifice nozzles and high-pressure fuel lines / A. A. Ukhanov, A. P. Ukhanov, E. G. Rotanov, A. S. Averyanov. No 2011147399/06; applied. 22.11.2011; publ. 10.10.2013, bul. № 15.
23. Patent № 2453724 of the Russian Federation, the IPC F 02 M 65/00, G 01 M 10/00. Fuel pump of high pressure for comparative tests of plunger pairs on two kinds of motor fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, E. G. Rotanov, A. S. Averyanov. No 2010150439/06; applied 08.12.2010; publ. 20.06.2012, bul. № 17.
24. Patent № 2495267 of the Russian Federation, the IPC F 02 D 41/38. The device of the adjustment of the cycle supply of fuel according to viscosity-temperature properties / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, A. S. Averyanov. No 2012120546/06; applied 17.05.2012; publ. 10.10.2013. Bul. No 28.
25. A new method and device for arranging working injectors and the fuel lines in auto-tractor diesels / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, E. G. Rotanov, A. S. Averyanov // Niva Povolzhya. - 2012. - № 1(22). - P. 100-103.
26. The examining of properties of biological components of diesel mixed fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, the Imperial family Adgamov // Niva Povolzhya // Niva Povolzhya. - 2014. - № 1 (30). -P. 92-98.
