Содержание к диссертации
Условные обозначения и сокращения 4
Введение 5
г Обзор и сравнительный анализ перспектив применения
биотоплив в автотракторной технике.
1.1. Анализ методов использования моторных и биотоплив в
сельском хозяйстве РФ.
1.2. Оценка влияния физико-химических свойств
на рабочий процесс дизелей.
1.3. Сравнительные показатели работы дизельных двигателей
на рапсовом масле и дизельном топливе.
Теоретический анализ работы топливной системы низкого
Глава 2. давления автотракторных дизелей, работающих на вязких 35
биотопливах.
Глава 3. Программы и методики экспериментальных исследований 64
3.1. Программа испытания ТПН УНТ-3. 64
3.2. Программа исследований стабильности различных топлив. ^9
3.3 Программа пусковых испытаний трактора МТЗ-80 работающего на биотопливе 3:7 (30 % рапсового масла 70 % 69 дизельного топлива ГОСТ 3 05-82).
Глава 4.
3.4. Программа-методика стендово-эксплуатационных испытаний трактора кл. 1.4 на биотопливе.
Результаты исследований топливной системы низкого давления автотракторного дизеля и ее модернизации
4.1. Анализ влияния температурного фактора на параметры 77 альтернативных вязких топлив
4.2. Исследования процессов прохождения топлив с различными коэффициентом динамической вязкости биотоплива в ТСНД автотракторного дизеля Д-243 по математической модели.
4.3. Исследование изменения давления топлива при прохож
дении его через топливный фильтр тонкой очистки. 82
Анализ работы ТПН УНТ-3
Разработка критериальных условий ТСНД автотракторного дизеля.
5.1. Результаты лабораторных сравнительных низкотемпературных исследований биотоплива
Глава 5.
Результаты сравнительных экспериментальных исследований 92
5.2. Результаты пусковых испытаний дизеля Д-243 трактора Q~
МТЗ-80/82. J
5.3. Анализ сравнительных испытаний автотракторного дизеля в составе трактора МТЗ-82.1 на биотопливе.
5.3.1. Анализ физико-химических исследований
горюче-смазочных материалов (ГСМ)
5.3.2. Эксплуатационно-технологическая оценка агрегатов. 99
5.4 Результаты эксплуатационно-технологических показателей при испытании дизеля в составе трактора МТЗ-82.1.
Глава 6.
Проектирование и расчет устройства для получения биотоплива
6.1. Работа системы получения биотоплива в составе
топливозаправочного комплекса
6.2. Проектирование и расчет устройства для получения и до
зирования биотоплива (смеситель)
Глава 7.
Экономическая эффективность применения биотоплива 128
Общие выводы по диссертации 141
Список использованной литературы 143
Приложение 151
Условные обозначения и сокращения
ge - г/кВт-ч - удельный эффективный расход топлива;
(?т - кг/ч - часовой расход топлива;
Дт - дизельное топливо ГОСТ 305-82;
Бт - биотопливо смесь дизельного топлива и рапсового масла 3:7;
Мк - Н-м - крутящий момент;
Ne - кВт - эффективная мощность;
s - степень сжатия;
п - мин-1 - частота вращения;
ТСНД - топливная система низкого давления;
ТНВД - топливный насос высокого давления;
ЛВД - линия высокого давления;
г)е - эффективный КПД;
Рк - избыточное давление;
ФТО - фильтр тонкой очистки;
ФГО - фильтр грубой очистки;
PN - потери давления;
ТПН - топливоподкачивающий насос;
РМ - рапсовое масло.
Введение к работе
Перспектива исчерпаемости сырьевой базы нефтяного топлива, вызывают спрос на экологически «чистые» технологии ставят проблему поиска новых источников энергии замещения дизельного топлива, при этом не загрязняющих окружающую среду и не нарушающих природного равновесия.
В настоящее время ведутся работы по использования в дизелях биотоплива на основе растительных масел и, в частности, рапсового масла (РМ), как наиболее распространенного в почвенно-климатических условиях Европы и России. С интенсивным развитием и совершенствованием технологий сельскохозяйственного производства и обработки многие исследователи отмечают тенденцию серьезного изменения структуры в сельском хозяйстве. [1,2,3,4,5,6,7]
Растительное сырье, используемое для изготовления топлива, может так же повысить доходность сельского хозяйства.
При производстве альтернативных топлив на основе растительных масел из семян рапса получают в качестве побочных продуктов жмыхи и экстракционные шроты, которые используются на корм животным [8,9, 10,11]. Благодаря значительному содержанию в них протеина и ценных незаменимых аминокислот появляются ценные кормовые добавки в животноводстве.
Выращивание рапса для хозяйств имеет ряд преимуществ:
- уменьшается насыщенность севооборота зерновыми;
- рапс - ценный предшественник для любой сельскохозяйственной
культуры;
не требуются специальные машины для его возделывания и уборки;
обеспечивается наибольшая продуктивность с 1 га посевов и производительности труда при уборке комбайном, так как на 1 га площади выращивания рапса затрачивается менее 10 чел.-ч.
Посевы рапса экологически благотворно влияют на атмосферу Земли. Так 1 га посевов озимого рапса выделяет 10,6 млн л кислорода, и в этом смысле не имеет конкуренции кроме сахарной свеклы (15 млн л), при этом 1 га леса выделяет 4 млн л кислорода.
При средней урожайности по России рапса 2 т/га с одного гектара посевов можно получить до 1 100 литров рапсового масла, что позволит на его основе получить до 1 600 литров биотоплива с гектара.
В диссертации показано, что при эксплуатационном расходе биотоп
лива дизелем Д-243 трактора МТЗ-80/82 порядка 10 кг/ч возможно обеспе
чение работы трактора в течение 140...150 ч, что соответствует 15 20 сме
нам работы трактора.
Посевная площадь под рапс в 450 га дает возможность получить около 650...720 тыс. литров биотоплива, обеспечивающих 6500...8100 рабочих смен, что эквивалентно годовой загрузке 50 тракторных агрегатов МТЗ 80/82.
На основе экспериментальных и аналитических исследований в диссертации осуществлены анализ работоспособности топливной системы автотракторного дизеля и разработаны рекомендации по ее модернизации при работе на альтернативном биотопливе смеси рапсового масла и дизельного топлива в соотношении (3:7).
