CC BY
46
ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАПСОВОГО МАСЛА И РАПСОВОГО МЕТИЛОВОГО ЭФИРА КАК АЛЬТЕРНАТИВЫ ДИЗЕЛЬНОМУ ТОПЛИВУ Никоноров А.Н.1, Хаджимуратов Р.К.2 Email: Nikonorov1146@scientifictext.ru
'Никоноров Алексей Николаевич - кандидат технических наук, кафедра общенаучных и общетехнических дисциплин;
2Хаджимуратов Руслан Камильевич — курсант, командно-инженерный (автомобильно-дорожный) факультет, Военная академия материально-технического обеспечения им. генерала армии А.В. Хрулёва,
г. Санкт-Петербург
Аннотация: в статье анализируется плюсы и минусы использования биотоплива на основе рапсового масла, так как оно обеспечивает замену нефтяных топлив. Это поможет улучшить показатели работы двигателей, а также решить проблему с экологией. Такое топливо наиболее близко можно сравнить с дизельным топливом. В статье описываются решения этих проблем в разных странах мира. Также нужно разработать новый двигатель для биотоплива из-за того, что рапсовое масло, используемое в дизельном двигателе, не полностью сгорает, поэтому быстро забивается продуктами коксования, откладывающимися на форсунках, поршнях и поршневых кольцах. Ключевые слова: машиностроение, дизельный двигатель, рапсовое масло.
POSSIBILITIES OF USE OF RAPE OIL AND RAPE METHYL AIR AS ALTERNATIVES TO DIESEL FUEL Nikonorov A.N.1, Khadzhimuratov R.K.2
'Nikonorov Alexey Nikolaevich — PhD in Technicals, DEPARTMENT OF GENERAL SCIENTIFIC AND GENERAL TECHNICAL DISCIPLINE;
2Khadzhimuratov Ruslan Kamilevich — Cadet, COMMAND-ENGINEERING FACULTY,
MILITARY ACADEMY OF MATERIAL AND TECHNICAL SUPPORT GENERAL OF THE ARMY A. V. KHRULEV,
SAINT-PETERSBURG
Abstract: in the article it is analyzed pluses and minuses of use of biofuel on the basis of rape oil as it provides replacement of oil fuels. It will help to improve indicators of operation of engines, and also to solve a problem with ecology. Such fuel can be compared to diesel fuel. In the article the solutions of these problems in the different countries of the World are described. It is also necessary to develop the new engine for biofuel because the rape oil used in the diesel engine, not completely burns down, therefore it is quickly hammered with products of coking, postponed on nozzles, pistons and piston rings. Keywords: engineering, diesel engine, rape oil.
УДК 62-144
Растущий интерес к видам топлива для легковых и грузовых автомобилей обусловлен тремя существенными соображениями: они, как правило, дают меньше выбросов, усиливающих смог, загрязнение воздуха и глобальное потепление; большинство альтернативных видов топлива производится изнеисчерпаемых запасов; их использование позволяет любому государству повысить энергетическую независимость и безопасность.
Актуальностью данной проблемы является то, что по подсчетам ученых к 2030-му году нефти на планете останется очень мало, и ее добыча не будет приносить прибыль. Снижение запасов углеводородного сырья и ухудшение экологической обстановки обуславливает необходимость изыскания возможности частичной или полной замены минерального моторного топлива топливом растительного происхождения.
В настоящее время существует ряд альтернативных видов топлива. Некоторые из них уже широко используются, другие еще не повсеместно доступны или находятся в экспериментальной стадии. Но все обладают потенциалом для обеспечения полной или частичной замены бензина и дизельного топлива.
Цель: обосновать использование биотопливных композиций в качестве моторного топлива.
Практическая значимость работы: использование биотопливных композиций позволяет экономить топливо нефтяного происхождения путём частичного возмещения его биотопливом и применять их в качестве моторного топлива в двигателе без конструктивных изменений [1].
В последние годы в США, Канаде и странах ЕС возрос коммерческий интерес к биодизельному топливу, в особенности к технологии его производства из рапса (возможно также производство из отработанного растительного масла). Например, в Австрии такое топливо уже сейчас составляет 3% общего рынка дизельного топлива при наличии производственных мощностей до 30 тыс. тонн в год; во Франции эти мощности составляют 20 тыс. тонн в год; в Италии - 60 тыс. тонн в год. В США планируется на 20% заменить обычное дизельное топливо биодизельным и использовать его на морских судах, городских автобусах и грузовых автомобилях. Применение биодизельного топлива связано, в первую очередь, со значительным снижением эмиссии вредных веществ в отработанных газах (на 25-50%), улучшением экологической обстановки в регионах интенсивного использования дизелей (города, реки, леса, открытые разработки угля (руды), помещения парников и т.п.) -содержание серы в биодизельном топливе составляет 0,02% .
В Европе биодизельное топливо применяется по двум принципиальным схемам: «немецкой» и «французской». В настоящее время в Германии действует около 12 централизованных и 80 децентрализованных заводов по производству рапсового масла, а топливо «Biodiesel» выпускает восемь немецких фирм. «Французская» схема предусматривает централизованное производство «diestera» на мощных установках (5-10 тыс. тонн в год).
Топливо «Biodiesel», представляющее собой рапсовый метиловый эфир (РМЕ), уже отпускается более чем на 800 заправочных колонках Германии. Ожидается, что до 2020 г. потребление в качестве топлива рапсового масла и РМЕ вместе составит до 4% общего потребления дизельного топлива автотранспортом.
Рапсовое масло изготавливают на децентрализованных маслозаводах (без экстракции) и на централизованных. Процесс изготовления рапсового масла делится на два этапа - первичный отжим из семян и вторичный из жмыха. С помощью последующей экстракции остаточное содержание масла в жмыхе может быть дополнительно понижено. После отжима масло фильтруют и обезвоживают, очищают от кислотных компонентов и осадка, а затем осветляют [2].
Дальнейшая переработка масла в РМЕ возможна лишь в специальных этерификационных установках.
По своим свойствам рапсовое масло имеет ряд отличий от дизельного топлива. Это, прежде всего, относится к вязкости, которая является важнейшим параметром, определяющим качество распыления и сгорания топлива. Вязкость масла может быть понижена нагреванием или разжижением путем добавления дизельного топлива. Рапсовое масло, будучи более вязкотекучим, чем дизельное топливо, при использовании в качестве топлива должно быть достаточно теплым. При слишком низких температурах оно требует подогрева.
Рапсовое масло и РМЕ отличаются от дизельного топлива также температурой кипения. У дизельного топлива она равна приблизительно100°С, у РМЕ - около 320°C. У рапсового масла температура кипения тоже выше, чем у дизельного топлива. При низкой нагрузке дизеля (в том числе на холостом ходу) температура поршня снижается. Рапсовое топливо, имеющее повышенную температуру кипения и осевшее на охладившемся поршне, уже не испаряется и не воспламеняется при смешивании с воздухом. Несгоревшее топливо поршневыми кольцами перемещается вниз, попадает в картер, где смешивается со смазочным маслом. В результате этого масло разжижается попадающим в него РМЕ, что в дальнейшем может привести к выходу дизеля из строя. При использовании в качестве топлива рапсового масла его попадание в смазочное масло приводит к образованию в картере резинообразной субстанции. В связи с этим заменять масло в двигателях, работающих на рапсовом топливе, приходится чаще.
Рапсовое масло не может длительно использоваться в обычных дизелях с непосредственным впрыском, так как оно полностью не сгорает. Результатом этого, кроме смешивания со смазочным маслом, являются продукты коксования, откладывающиеся на форсунках, поршнях и поршневых кольцах.
В дизеле с непосредственным впрыском топлива существуют возможности изменить конструкцию поршней, головки цилиндров и форсунок таким образом, чтобы стало возможным длительное использование в качестве топлива растительных масел. Помимо этого могут быть разработаны специальные двигатели с непосредственным впрыском, предназначенные для работы на рапсовом масле. В таких двигателях должно быть предусмотрено следующее: температура поршня значительно выше, чем в обычных дизелях; ограничена возможность проникновения несгоревшего топлива в смазочное масло; обеспечен более высокий КПД по сравнению с обычным дизелем.
Благодаря процессу этерификации РМЕ по характеристикам оказывается значительно ближе к дизельному топливу. Это топливо может применяться на любых типах дизелей.
Таким образом, использование на транспорте биотоплива на основе рапсового масла обеспечивает решение проблемы замещения нефтяных топлив, значительно расширяет сырьевую базу для
44
получения моторных топлив, облегчает решение вопросов снабжения топливом транспортных средств и стационарных установок. Возможность получения биотоплива с требуемыми физико-химическими свойствами позволяет целенаправленно совершенствовать рабочие процессы дизелей и, тем самым, улучшить показатели топливной экономичности и токсичности отработавших газов.
Список литературы / References
1. Орсик Л.С., Сорин Н.Т., Федоренко В.Ф. Бионергетика // Мировой опыт и прогнозы развития, 2008. 404 с.
2. Девянин С.Л., Марков В.А., Семенов В.Г. Растительные масла и топлива на их основе для дизельных двигателей. Харьков: Изд-во «Новое слово», 2007. 452 с.
МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧЕНИЯ ЯЗЫКА RUBY
СТАРШИМИ ШКОЛЬНИКАМИ Кузьмин Д.Н.1, Ложкина А.Т.2 Email: Kuzmin1146@scientifictext.ru
'Кузьмин Дмитрий Николаевич - кандидат педагогических наук, доцент; 2Ложкина Анастасия Тихоновна — студент, кафедра информационных технологий обучения и непрерывного образования, Институт педагогики, психологии и социологии Сибирский федеральный университет, г. Красноярск
Аннотация: статья посвящена вопросам изучения старшими школьниками языка программирования Ruby. В настоящее время методология объектно-ориентированного программирования является ведущей в информатике, методика обучения программированию должна соответствовать современным разработкам в компьютерных науках, в связи с чем существует насущная потребность в глубоком изучении методологии объектно-ориентированного программирования с помощью современных языков программирования. Авторы статьи предлагают рассмотреть процесс обучения старших школьников языку программирования в контексте использования конкретных методик. Ключевые слова: Ruby, язык программирования, профильная школа, информатика в старших классах, Ruby в школьной информатике, школьники и Ruby.
THE METHODICAL FEATURES OF LEARNING OF THE RUBY BY HIGH
SCHOOL S SENIORS Kuzmin D.N.1, Lozhkina A.T.2
'Kuzmin Dmitry Nickolaevich - PhD in Pedagogics, Associate Professor; 2Lozhkina Anastasiya Tickhonovna — Student, INFORMATION TECHNOLOGY AND CONTINUING EDUCATION INSTITUTE PEDAGOGY SIBERIAN FEDERAL UNIVERSITY PSYCHOLOGY AND SOCIOLOGY, KRASNOYARSK
Abstract: the article is devoted to features of learning of the Ruby programming language by high school's seniors. At present, the methodology of object-oriented programming is the leading in computer science. The methodology of teaching programming should correspond to modern developments in computer science. So, there is an urgent need for a deep learning of the methodology of object-oriented programming using modern programming languages. The authors of the article suggest considering the process of teaching high school's seniors to the programming language in the context of using specific methods.
Keywords: the Ruby, programming language, high school, informatics and high school, the Ruby and informatics, high school's seniors and the Ruby.
УДК 004.432.2
В настоящее время информатика является учебной дисциплиной, наиболее нестабильной в предметном содержании. Это относится, как к дисциплинам информатики, изучаемым в школах, так и среди предметов, изучаемых в вузах и образовательных учреждениях среднего профессионального образования. Стоит отметить, что в большинстве школ в данный момент в качестве языков
