CC BY
6ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
СНИЖЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ БЕНЗИНОВЫХ ГАЗОНОКАСИЛОК, БЕНЗОПИЛ И ДР. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК МАЛОЙ МЕХАНИЗАЦИИ ЗА СЧЁТ ДОБАВЛЕНИЯ В ТОПЛИВО РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ (ПАЛЬМОВОГО, ХЛОПКОВОГО, СОЕВОГО И ДР.) Собиржонов А.1, Ниязова Г.П.2
'Собиржонов Абутолиб — кандидат технических наук, доцент;
2Ниязова Гулхае Парпиевна — старший преподаватель, кафедра транспортных энергетических установок, Ташкентский государственный транспортный университет, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье рассматривается воздействие на экологическую среду сжигания бензинового топлива. Снизить токсичность отработавших газов предлагается путем добавления в топливо для работы газонокосилок, бензопил и других средств малой механизации 5% растительного масла. Рассматриваются экономические, экологические достоинства подобного биотоплива. Ключевые слова: бензиновое топливо, экология, отработавшие газы, растительные масла, малые средства механизации, двигатель.
Сжигание автомобильного топлива в больших объемах является одним из главных факторов загрязнения окружающей среды токсичными отходами. Потому в странах Европейского Союза действуют жесткие ограничения по содержанию в отработавших газах вредных веществ. По мере ужесточения стандартов требования к автомобильному топливу становятся все более строгими.
Бензин является продуктом нефтепереработки, то есть представляет собой смесь углеводородов, обладающих высокой токсичностью. Помимо этого, автомобильное топливо представляет высокую пожаро- и взрывоопасность. При контакте с кожей бензин способен проникать во внутренние ткани, его пары поражают органы дыхания, возможно попадание топлива и в органы пищеварения. При сжигании бензина в атмосферу выбрасываются вредные вещества: оксид углерода СО, оксиды азота ^Ру, оксид серы SO2, канцерогены, альдегиды и соединения свинца в случае использования этилированного бензина [1]. Состав отработавших газов и степень их токсичности зависят от типа двигателя и его конструктивных особенностей, технического состояния мотора, условий эксплуатации, состава горючего и моторного масла.
Снизить токсичность отработавших газов, которые образуются при работе небольших хозяйственных механизмов (газонокосилок, бензопил и др.), можно за счет добавления в топливо растительных масел. Впервые их использовал для своих двигателей Рудольф Дизель в XIX веке. Но из-за высокой стоимости от растительных масел вынуждены были отказаться в пользу нефтяного топлива. Однако рост цен на нефть вынудил вновь обратить внимание на растительные масла, и с 1977 года исследования в этом направлении активизировались. Сегодня разработка новых видов топлива с содержанием растительных масел ведется во многих странах мира, в том числе, в США, России [2], Великобритании, Германии, Швеции, Китае и Японии.
В качестве горючего в разных странах используются всевозможные виды растительных масел. Наибольшее распространение получило рапсовое масло ввиду дешевизны его производства, но также есть примеры использования арахисового, кокосового, пальмового, кукурузного и подсолнечного масел. Распространение рапсового масла в Европе объясняется его морозостойкостью и неприхотливостью при выращивании. В Узбекистане же имеется возможность применения хлопкового, соевого, подсолнечного и пальмового масел.
Когда в бензиновом двигателе начинают использовать растительные масла, растет период задержки воспламенения. Сгорание топлива с растительным маслом происходит менее интенсивно, чем в случае использования чистого нефтяного горючего, что способствует более тихой работе двигателя. Исследования показали, что при сжигании в моторе топлива с добавлением растительного масла снижаются показатели среднего и максимального давления в цилиндре, снижается верхняя точка температуры сгорания топлива.
С экономической точки зрения топлива на основе растительных масел проигрывают нефтяным аналогам. Процесс сгорания масел продолжается дольше, чем сгорание бензина. Экологические же характеристики топлива при добавлении в него растительных масел изменяются по-разному. На них оказывают влияние такие факторы: конструкция мотора, условия
его работы, физико-химические свойства масел, зависящие от сорта растения, условий, в которых оно выращивалось, и технологии его переработки.
В молекулах большинства растительных масел содержится большое количество кислорода. Это играет положительную роль при сгорании топлива и обуславливает высокую экологическую чистоту продуктов сгорания. Благодаря высокому содержанию кислорода процесс сгорания характеризуется уменьшением выброса в атмосферу ряда вредных веществ:
• CnHm - на 10-56%;
• СО - на 10-43%;
• СО2 и сажа - на 50-55%.
Также к преимуществам растительных масел можно отнести то, что в них содержится очень незначительное количество серы. Если в дизельном топливе ее содержание составляет 0,2%, в бензине по Евро-2 - 0,05%, в бензине по Евро-4 - 0,005%, то в растительном масле - всего 0,002%.
Другим важным преимуществом растительных масел является отсутствие в их составе канцерогенных веществ, к которым относят полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Соответственно, и в отработавших газах таких веществ практически нет. Содержание же NOx в выхлопе увеличивается на 10%.
В ходе исследований отмечается, что, если увеличивать содержание растительного масла в топливе, обобщенный критерий оптимальности постепенно снижается, но такое падение выглядит наиболее резким при малой концентрации растительного компонента в биотопливе. Это позволяет утверждать, что достаточно добавить в нефтяное топливо совсем небольшое количество растительного масла (5% от объема смеси), чтобы получить существенное снижение токсичности отработавших газов.
Список литературы
1. Собиржонов А., Алимова ЗХ., Ниязова Г.П., Абдухалилов Х.Т. Улучшение экологических
показателей защитных и смазочных материалов // Сборники конференций НИЦ Социосфера.
Vedecko vydavatelske centrum Sociosfera-CZ sro, 2015. № 8. С. 21-23.
2. Марков В.А., Каськов С.И., Лобода С.С. Растительные масла как экологическая добавка к
нефтяному дизельному топливу // Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2018.
№ 7 (700).
