автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Совершенствование показателей транспортного дизеля при использовании кислородсодержащих топлив

На правах рукописи

Кулманаков Сергей Сергеевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ ТОПЛИВ

Специальность 05.04.02 - тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

О 5 СЕН 2013 005532713

Барнаул-2013

005532713

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Двигатели внутреннего сгорания» ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова» (АлтГТУ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Синицын Владимир Александрович

Официальные оппоненты:

Кукис Владимир Самойлович доктор технических наук, профессор кафедры «Колёсные, гусеничные машины и автомобили» ФГБОУ ВПО «ЮжноУральского государственного университета» (НИУ)

Закомолдин Иван Иванович доктор технических наук, профессор кафедры «Автомобили и автомобильное хозяйство и методика преподавания технических дисциплин» ФГБОУ ВПО «Челябинского государственного педагогического университета».

Ведущая организация: кафедра «Судовые двигатели внутреннего сгорания», ФБОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта».

Защита диссертации состоится «25» сентября 2013 года в-^Ц^час на заседании диссертационного совета Д 212.298.09, при ФГБОУ ВПО «Южно-Уральском государственном университете» (НИУ) по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина 76.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «ЮжноУральского государственного университета» (НИУ) по адресу: 454080, г.Челябинск, пр. Ленина 76. Автореферат размещен на сайтах ВАК РФ (http://vak.ed.gov.ru) и университета (http://susu.ac.ru/ru).

Отзывы на автореферат, заверенные печатью Вашего учреждения, просим направлять в двух экземплярах по указанному адресу на ученого секретаря диссертационного совета: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина 76; ученому секретарю совета, тел. +7 (351) 267-94-31, email: ruv@susu.ac.ru; lazarevea@susu.ac.ru

Автореферат разослан «З-Z »¿с^t 4, 2013 г.

11

Ученый секретарь диссертационного совета

д.т.н., профессор

Лазарев Е.А.

ОБЩИЕ ПО ТЕКСТУ СОКРАЩЕНИЯ

ВМТ - верхняя мертвая точка;

ДВС - двигатель внутреннего сгорания;

ДТ - дизельное топливо;

КПД - коэффициент полезного действия;

ОГ - отработавшие газы;

РМЭ - рапсовый метиловый эфир;

РТ - рабочее тело;

УОВТ - угол опережения впрыска топлива; ЦЧ — цетановое число.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы исследования. Сокращение запасов нефти, возрастание стоимости добычи ставят задачу поиска альтернативных моторных топлив. По совокупности экономических, эксплуатационных и экологических требований наиболее подходящими являются топлива, полученные из возобновляемых источников. Наибольшее распространение для дизелей получили топлива на основе растительных масел. Применение данных топлив в дизелях имеет ряд проблем, что обуславливает необходимость проведения исследований в этом направлении. Существуют различные способы использования таких топлив в дизелях. Первый способ заключается в использовании непосредственно сырых масел, что требует применения специальных камер сгорания, обеспечивающих высокую температуру стенок камеры сгорания, или переоснащения топливной аппаратуры. Второй заключается в получении из растительного масла биодизельного топлива. Оно может использоваться практически без изменений конструкции двигателя. Третий способ заключается в конструировании совершенно новых видов топлив на основе уже существующих растительных масел, продуктов их переработки и топлив нефтяного происхождения, обеспечивая при получении необходимые физико-химические свойства топлив.

Выбор того или иного пути использования должен быть обусловлен оптимальным сочетанием показателей работы двигателя, экологических и экономических вопросов получения и использования топлива. Наибольшее распространение в настоящее время получило использование в качестве топлив эфиров растительных масел. Для улучшения экономических и экологических параметров дизеля предлагается добавлять к рапсовому метиловому эфиру этанол.

Увеличение доли химически связанного кислорода в составе топлива (за счет этанола) позволит снизить количество вредных выбросов, для обеспечения все более ужесточающихся экологических требований, и интенсифицировать процесс сгорания для повышения КПД. Решение данных проблем является актуальной задачей.

Степень разработанности:

По результатам выполненной работы разработаны рекомендации для повышения экономических и экологических характеристик дизеля при работе на кис-

лородсодержащих биотопливах ш возобновляемых источников. В ходе эксперимента проведена оценка влияния на параметры рабочего цикла, экологические и экономические показатели дизеля биотоплив из возобновляемых источников. На основе расчетных и экспериментальных данных выявлено влияние состава биотоплив на закономерность формирования индикаторного КПД. Модифицированы известные математические модели для оценки влияния состава топлива на закономерность формирования индикаторного КПД. Предложены рекомендации по оптимизации УОВТ и диаметра сопловых отверстий распылителя для различных составов смесевых топлив на основе эфира рапсового масла и этанола.

Цели и задачи исследования: повышение экономических и экологических характеристик дизеля при работе на альтернативных топливах из возобновляемых источников.

Для достижения цели были необходимо решить следующие основные задачи-.

- экспериментально оценить влияние на параметры рабочего цикла, экологические и экономические показатели дизеля биотоплив из возобновляемых источников.

- оценить влияние состава биотоплив на закономерность формирования индикаторного КПД.

- методами математического моделирования определить оптимальный состав биотоплива с учетом показателей топливной экономичности и токсичности ОГ и дать рекомендации по выбору регулировочных параметров дизеля.

Научной новизной являются:

- уточненная математическая модель, позволяющая оценить влияние состава топлива на закономерность формирования индикаторного КПД;

- результаты теоретического и экспериментального исследования влияния состава топлива на закономерность формирования индикаторного КПД;

- результаты экспериментальных исследований влияния смесевых биотоплив на основе эфира рапсового масла и этанола на процесс сгорания, характеристики тепловыделения, мощностные, экономические и экологические показатели дизеля Ч 13/14 с КС типа ЯМЗ;

- результаты расчетов по выбору УОВТ и диаметра сопловых отверстий распылителя на показатели рабочего цикла, экономические и экологические показатели дизеля для различных составов смесевых топлив на основе эфира рапсового масла и этанола.

Теоретическая и практическая значимость работы состоит в том, что проведенные исследования позволили сформулировать практические рекомендации по выбору УОВТ и диаметра сопловых отверстий распылителя дизеля Ч 13/14, выбору состава смесевого биотоплива. Выполненная сравнительная оценка различных видов смесевых биотоплив позволяет предложить состав топлива, имеющего наиболее приемлемые экономические и экологические показатели. Предложенная математическая модель позволяет оценить влияние состава альтернативных топлив на показатели неиспользования теплоты в рабочем цикле.

Методология и методы исследования. В работе поставленная цель достигается сочетанием экспериментальных и теоретических методов исследования.

Исследования проведены с использованием методов теории поршневых ДВС и математического моделирования. С помощью теоретических методов проведена оценка экономических и экологических показателей различных топлив и определены оптимальные параметры топливной аппаратуры. Результаты расчётных исследований сверялись с опубликованными данными других авторов, а также результатами экспериментальных исследований.

Объектом исследования являются рабочие циклы дизеля, определяющие его эффективность.

Предметом исследования являются процессы, формирующие экономические и экологические характеристики дизеля при работе на биотопливах, и зависимость этих характеристик от его конструктивных и регулировочных параметров.

Положения выносимые на защиту:

- уточненная математическая модель, позволяющая оценить влияние состава топлива на закономерность формирования индикаторного КПД;

- результаты теоретического и экспериментального исследования влияния состава топлива на закономерности формирования индикаторного КПД;

- результаты экспериментальных исследований влияния смесевых биотоп-лив на основе эфира рапсового масла и этанола на процесс сгорания, характеристики тепловыделения, мощностные, экономические и экологические показатели дизеля Ч 13/14 с КС типа ЯМЗ;

- результаты расчетов по выбору УОВТ и диаметра сопловых отверстий распылителя на показатели рабочего цикла, экономические и экологические показатели дизеля для различных составов смесевых топлив на основе эфира рапсового масла и этанола.

Степень достоверности полученных результатов обеспечивалась:

- использованием современных методик сбора и обработки исходной информации, а также представительными выборочными совокупностями с обоснованием выбора оценочных показателей для наблюдения и измерения;

- применением апробированных методик и стендовых испытаний дизеля, соответствующих государственным стандартам;

- установлением качественного совпадения авторских результатов с результатами, представленными в независимых источниках по данной тематике;

- удовлетворительным совпадением расчётных результатов с данными, полученными экспериментально.

Апробация результатов работы. Основные результаты данной работы были представлены на: 10-th international conference «Transport Means 2006» (Kaunas, 2006г.); ежегодной научно-техническая конференции студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава технического университета им. И.И. Ползунова (Барнаул, 2006-2013г.); VIII-IX городской научно-практической конференции молодых ученых (Барнаул, 2007-2008гг.); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Энергетические, экологические и технологические проблемы экономики» (Барнаул, 2007г.); 10-th Conference of Lithuania «Science - Lithuania Future» (Vilnius, 2007r.); Всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосберегающие техно-

логии технического сервиса» (Уфа, 2007г.); IV Всероссийской научно-техническая конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь - 2007» (Барнаул, 2007г.); VI Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и достижения автотранспортного комплекса» (Екатеринбург, 2008г.); XI всероссийского студенческого научно-технического семинара «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (Томск, 2009г.); Всероссийской выставке научно-технического творчества молодёжи (г. Москва, 2010г.); Международной конференции Двигатель-2010, посвященной 180-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана (г. Москва, 2010г.); научно-технической конференции «5-е Jly-канинские чтения. Решения энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе» (г.Москва, 2011г.); 16 и 18 Международном конгрессе двигателе-строителей (Харьков - Рыбачье - Украина, 2011, 2013г.); научно-технической конференции «Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин» (г. Челябинск, 2011 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано двадцать две печатные работы, в том числе три - в изданиях, рекомендованных ВАК, а также 6 - в зарубежных изданиях.

Объем и содержание работы. Диссертация содержит 111 страниц текста, 38 рисунков, 9 таблиц и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Введение посвящено обоснованию актуальности темы диссертации, её научной новизне и области практического использования полученных результатов. Даётся краткое описание выполненных исследований, излагаются основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена анализу возобновляемых моторных топлив, рассматриваются возможности применения данных топлив для дизелей, приводятся современные требования к перспективным топливам и пути направления совершенствования физико-химических свойств, проанализированы работы известных исследователей: Камфера Г.М., Грехова A.B., Маркова В.А., Лиханова В.А., Васильева И.П., Вагнера В.А., Митусовой Т.Н., Шашева A.B., Kruggel О., Hansen A.C., Makareviciene V. Представлены полученные результаты исследований по использованию рапсового масла в качестве топлив. Показана перспективность применения в дизелях смесевых топлив на основе рапсового метилового эфира и этанола, позволяющих снизить вредные выбросы и повысить экономичность. Проведенный обзор и анализ работ по оценке применения перспективных альтернативных топлив, показал, что существующие в настоящее время методики не учитывают влияния состава топлив на формирование КПД. Сформулированы цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена описанию экспериментальной установки для исследований, описанию методики проведения эксперимента и точности измерений.

Экспериментальные исследования проводились на одноцилиндровой установке тракторного двигателя размерностью 13/14 производства ОАО "ПО

«АМЗ»". В основу исследований был положен сравнительный метод. В ходе моторных исследований были выявлены особенности в протекании рабочего цикла дизеля при его работе на различных видах смесевых биотоплив. Анализ ОГ проводился с помощью лабораторного газоанализатора QUINTOX - 9106, а замер дымности с помощью дымомера Bosch. Индицирование процессов в цилиндре и в топливной системе проводилось с помощью компьютерного комплекса Н-2000. Обработка индикаторных диаграмм производилась по методике ЦНИДИ с анализом индикаторного КПД и составляющих неиспользования теплоты в цикле по методике доктора технических наук, профессора Матиевского Д.Д. Лабораторное оборудование, оценка погрешности и методика обработки результатов исследований позволяют решать задачи данной диссертационной работы.

В третьей главе описаны результаты проведённых моторных испытаний, выполнена сравнительная оценка работы дизеля на различных видах биотоплив по показателям экономичности, токсичности ОГ, процесса сгорания и тепловыделения.

В ходе испытаний были исследованы следующие виды топлив:

• РМЭ (RME);

• 90 % РМЭ + 10 % этанола (RME 90+Е 10);

• 80 % РМЭ + 20 % этанола (RME 80+Е 20);

• 70 % РМЭ + 30 % этанола (RME 70+Е 30);

• 60 % РМЭ + 40 % этанола (RME 60+Е 40).

Сравнивая индикаторный КПД при работе на различных видах биотоплив (рисунок 1), можно наблюдать, что с увеличением доли спирта в смесевых топ-ливах наблюдается увеличение г)| до 3,5% по сравнению с RME, за счет улучшения смесеобразования и более однородной топливо-воздушной смеси, позволяющих уменьшить продолжительность сгорания и увеличить его эффективность.

В связи с большим содержанием этанола и меньшим значением ЦЧ происходит увеличение задержки периода самовоспламенения в 1,5 раза по сравнению с RME (рисунок 2). Это предопределяет улучшение смесеобразования и развитие процесса сгорания ближе к ВМТ. Как видно на рисунке 3, при работе на топливе с 40% содержанием этанола максимальная скорость тепловыделения увеличивается на 60 % и сдвигается ближе к ВМТ, при этом сокращается и продолжительность сгорания (рисунок 4). Таким образом, с увеличением доли этанола происходит интенсификация сгорания и уменьшаются показатели неиспользования теплоты, что в конечном итоге ведёт к увеличению индикаторного КПД.

Во всём диапазоне нагрузок максимальное давление сгорания pz для смесевых биотоплив (рисунок 5) ниже, чем при использовании RME, лишь для топлив RME 70+Е 30 и RME 60+Е 40 на номинальной нагрузке превышают значения характерные для RME. Следует отметить подобный характер изменения кривых скорости нарастания давления (ф/И1р)тах (рисунок 6), для смесевых топлив значения (ф/ф)тах на средних и номинальных нагрузках превышают значения для RME до 1,4 раза.

вого периода сгорания, что в свою очередь, приводит к увеличению скорости тепловыделения (рисунок 3). Однако более глубокое охлаждение заряда, наличие химически связанного кислорода и больший объем реагирующей смеси предопределяют снижение максимальной температуры цикла (рисунок 10), что снижает количество оксидов азота М()х в ОГ для смесевых топлив (рисунок 7).

1300 900 500

—ЯМЕ

• — ЯМЕ 90+Е 10

.....ЯМЕ 80+Е 20

- -ЯМЕ 70+Е 30 ---ЯМЕ 60+Е 40

Р„ МПа

1ЧОх, ррт 1700

СО, ррт

1

//

// .

N и/

/'/ /

г/ /

/ /

—ЯМЕ ■ — ЯМЕ 90+Е 10

.....ЯМЕ 80+Е 20

--ЯМЕ 70+Е 30 • —ЯМЕ60+Е 40

0,6

Р„ МПа

Рисунок 7 - Выбросы N0),

0,8 0,4

^^—

•— '

__ - -___

—ЯМЕ ■ — ЯМЕ 90+Е 10

.....ЯМЕ 80+Е 20

- -ЯМЕ 70+Е 30 ---ЯМЕ 60+Е 40

0,7 Р|, МПа

Рисунок 9 - Дымность ОГ.

Рисунок 8 - Выбросы СО

— ЯМЕ ■ — ЯМЕ 90+Е 10

.....ЯМЕ 80+Е 20

--ЯМЕ 70+Е 30 • — ЯМЕ 60+Е 40

0,4 0,5 0,6 0,7 Р„ МПа

Рисунок 10 - Максимальная температура цикла

На частичных нагрузках выбросы ХОх при работе на смесевых биотопливах снижаются на 40-45 % по сравнению с ЯМЕ (рисунок 7). При этом величина доли этанола в топливе на выбросы ХОх не оказывает существенного влияния.

Увеличение доли кислорода в составе этанола с 10,5 % для 1ШЕ до 20,2 % у ЯМЕ 60+Е 40 способствует интенсивному снижению эмиссии СО в ОГ на высоких нагрузках (рисунок 8). Наибольший эффект снижения СО достигнут при работе на топливе с 30% содержанием этанола в смеси на номинальных нагрузках: для р, = 0,75-0,8 МПа снижение выбросов СО составило более 50%. В диапазоне средних и малых нагрузок, т.е. при р1 менее 0,6 МПа, выбросы СО для смесевых топлив превосходят выбросы для РМЭ. В связи со значительным локальным обеднением смеси (по сравнению с номинальным режимом) из-за возросшего периода задержки самовоспламенения и более глубокого охлаждения заряда, уменьшается концентрация топлива в единице объема, значительно снижается скорость горения топливо-воздушной смеси, что ведет к накоплению промежуточных продуктов сгорания (перекисей, закисей и т.д.), которые, в конечном ито-

ге, окисляются до оксида углерода.

Наибольший эффект улучшения экологических показателей дизеля наблюдается за счет уменьшения дымности (рисунок 9). Значительное снижение дым-ности обеспечивается за счёт увеличения доли кислорода в смесевом топливе, интенсификации процесса сгорания и лучшей однородности смеси. В среднем для исследованного диапазона нагрузок дизеля на каждые 10% увеличения доли этанола в биодизеле снижение дымности ОГ составляет 20-25%.

В четвёртой главе приведены данные расчётных и экспериментальных исследований по влиянию состава кислородосодержащих биотоплив на формирование индикаторного КПД. Формирование индикаторного КПД рассматривалось на основе методики, предложенной Матиевским Д.Д. Согласно этой методике индикаторный КПД определяется как разница между подведённой теплотой и статьями неиспользования теплоты:

= 1 - АХ„„ - 5Э - днс - дк - (1)

Здесь коэффициент АХН„ характеризует неполноту выделения теплоты, связанную с недогоранием или прямыми потерями топлива. Все остальные коэффициенты, обозначенные через д, есть коэффициенты неиспользования теплоты в цикле: дэ - в эталонном цикле; днс - от несвоевременности ввода теплоты; ¿¡и, - по всевозможным причинам отвода теплоты по ходу развития цикла; дк - от изменения состояния (температуры и состава) РТ и уменьшения показателя адиабаты к.

1 т т ЛУ / 1 т

; (4) ■ С)

здесь еп , еа - степень сжатия текущая и в ВМТ; к - показатель адиабаты; АХ„ и " соответственно доли выделившейся и отведенной теплоты; срп - коэффициент, учитывающий переменность показателя кп.

Коэффициент дк можно рассматривать в виде суммы двух коэффициентов Первый, дТ - определяется изменением температуры, второй, дс - изменением состава РТ.

Влияние состава топлива на формирование индикаторного КПД цикла.

Для оценки влияния состава топлива на статьи неиспользования теплоты в цикле было проведено расчётное исследование.

Для проведения расчетного исследования была использована однозонная модель с дополнительными расчетными блоками: задания состава топлива; расчета характеристик топлива; расчета состава рабочего тела; расчета теплоемкости рабочего тела и блоком анализа индикаторного КПД. Расчёты производились для номинального режима. Для учета влияния только состава топлива на формирование КПД основными условиями расчёта являлось: ввод одинакового количества теплоты в цикле и одинаковые параметры закона тепловыделения для различных видов топлив.

Состав топлива при моделировании задавался тремя элементами - углерод

Рисунок 17 - Неиспользование теплоты Рисунок 18 - Неиспользование теплоты вследствие изменения температуры РТ по всевозможным причинам отвода

теплоты по ходу развития цикла

Рост показателя неиспользования теплоты 5С, с увеличением нагрузки, связан с уменьшением коэффициента избытка воздуха а и, соответственно, с увеличением доли трёхатомных газов Н20 и СОг, в ОГ. При этом разница для различных смесевых топлив настолько минимальна, что ей можно пренебречь (рисунок 16).

Вследствие увеличения цикловой порции топлива, повышается среднемас-совая температура сгорания рабочего тела (рисунок 10), отчего возрастает показатель неиспользования теплоты связанный с изменением температуры г), (рисунок 17).

По причине уменьшения продолжительности сгорания (рисунок 3) неиспользование теплоты вследствие теплообмена возрастает из-за увеличения суммарного относительного отвода теплоты Xw и интенсификации процесса отвода в районе ВМТ (рисунок 18).

В пятой главе приводятся данные расчётного исследования по улучшению экономических и экологических показателей цикла. В ходе данного исследования была использована программа ДИЗЕЛЬ-РК, созданная в МГТУ им.Н.Э.Баумана. Первый этап позволял оценить влияние доли этанола на параметры рабочего цикла. Расчёты проводились для номинального режима при «=1750 мин"1, р= 0,8 МПа.

Задачей второго расчётного исследования являлось определение влияния регулировок топливной аппаратуры при работе на смесевом биотопливе с различным содержанием этанола, для этого была использована функция программы ДИЗЕЛЬ-РК «Сканирование». Аппарат сканирования позволяет выбирать два аргумента для сетки сканирования, диапазон и шаг их изменения. После выполнения сканирования, полученные параметры двигателя могут быть представлены в виде плоских или объемных графиков.

В качестве варьируемых параметров были выбраны: угол опережения впрыска и диаметр отверстий распылителя. Т.к. у базового двигателя угол опережения впрыска в = 20° и диаметр отверстий распылителя dOTB = 0,25 мм, то для сканирования были приняты диапазоны поиска 0 = [6.. .24]° и dOTB = [0,23.. .0,27] мм.

масла и этанола достигнуто улучшение показателей транспортного дизеля, работающего на смесевом кислородосодержащим топливе на основе рапсового метилового эфира и этанола. Основные выводы и рекомендации:

1. Анализ литературных источников по применению альтернативных топлив для дизелей позволил выделить наиболее перспективные виды топлив из возобновляемых источников - растительные масла и спирты. С учетом все более ужесточающихся экологических требований необходимо обеспечить адаптацию физико-химических свойств новых топлив к конструкции современных двигателей. Для природных условий России, на основании проведенного анализа особенностей работы дизеля на смесевых биотопливах из возобновляемых источников, разработан способ улучшения эксплуатационных показателей дизеля, заключающийся в использовании двухмпонентных смесевых биотоплив на основе эфира рапсового масла и этанола.

2. Определены основные физико-химические свойства предложенных смесевых топлив.

3. Разработанная математическая модель позволила оценить влияние состава топлива на показатели неиспользования теплоты в цикле по методике Д.Д.Матиевского. Установлено, что изменение состава топлива оказывает влияние на показатели неиспользования теплоты двумя путями: через изменение состава рабочего тела и через изменение закона тепловыделения. Изменение состава топлива, а, следовательно, количества трёхатомных газов вследствие изменения теплоёмкости отдельных составляющих при одинаковой температуре ОГ приводит к изменению потерь, связанных с изменением состава 5С в пределах 0,005, при этом общие потери не превышают 0,02. Более значительные тепловые потери будут зависеть от изменения температуры, при этом общий уровень может доходить до 0,1. Более значимые изменения неиспользования теплоты будут определяться видом закона тепловыделения и будут связаны с потерями от несвоевременности сгорания 5„с и потерями вследствие теплообмена При увеличении доли этанола в смесевых топливах происходит уменьшение продолжительности ввода теплоты и увеличение максимума скорости тепловыделения. В связи с этим при увеличении доли этанола происходит снижение 8„с на 2% и уменьшение на 3%.

4. С помощью модели Дизель-РК проведено расчетное исследование по влиянию добавки этанола в смесевых биотопливах с учетом показателей топливной экономичности, токсичности ОГ и показателей рабочего цикла дизеля. Проведенные расчеты показали, что с увеличением доли этанола в смеси наблюдается увеличение индикаторного КПД. При этом также возрастает g¡, что связано с уменьшением теплоты сгорания. На режиме малых и средних нагрузок значения р2 для смесевых биотоплив ниже, чем при использовании 11МЕ, а для номинальных р-, - может наблюдаться превышение р2 для топлив ЯМЕ 70+Е 30 и ЯМЕ 60+Е 40. С увеличением доли этанола наблюдается сокращение общей продолжительности сгорания и увеличение максимальной скорости тепловыделения.

5. Проведенные экспериментальные исследования дизеля Ч 13/14 подтвердили возможность улучшения экономических и экологических смесевых биотоплив.

- сравнивая характер изменения 77, дизеля при его работе на различных био-топливах, можно сделать вывод, что с увеличением доли этанола до 40% в смесе-вых топливах наблюдается увеличение т], до 3,5% по сравнению с ЯМЕ;

- на малых нагрузках при работе на бедных смесях для смесевых биотоплив возрастают выбросы СО, с увеличением нагрузки характер сгорания улучшается и наблюдается снижение выбросов СО по сравнению с ЯМЕ. Во всем диапазоне нагрузок выбросы ЫОх при работе на смесевых биотопливах ниже по сравнению с ЯМЕ, разница может достигать 40-45%. Наибольший эффект улучшения экологических показателей дизеля при переводе его работы с ЁМЕ на спиртосодержащие биотоплива получен по дымности ОГ. При работе на топливе с 40% содержанием этанола дымность снижается в 4 раза.

6. Расчётным путём определены и рекомендованы значения угла опережения впрыскивания смесевого биотоплива и размеры сопловых отверстий распылителя, позволяющие обеспечить эффективное сочетание расхода топлива, массовые выбросы газообразных токсичных компонентов ОГ и показатели рабочего цикла дизеля.

7. Расчеты оптимальных значений УОВТ дизеля Ч 13/14 с КС типа ЯМЗ, проведенные с использованием модели "Дизель-РК", показали, что по сравнению с ЫМЕ применение КМЕ 70+Е 30 с установленными регулировочными параметрами 0 = 8° УОВТ и с!отв = 0,23 мм даёт возможность увеличить индикаторный КПД на 2,5%, снизить р, на 30%, Т2 на 4%, Гог на 10%, ИОхна 60%, дымность на 10%, при росте gi на 7%, что связано с уменьшением низшей теплоты сгорания для данного вида топлива. Для остальных топлив оптимальными регулировочными параметрами для топлив являются УОВТ 0 = 8° и с10тв = 0,23 мм, за исключением 1ШЕ 80+Е 20, для которого оптимальным является 0 = 9°.

Дальнейшей перспективой разработки темы являются следующие направления: оптимизация конструктивных параметров топливоподающей аппаратуры; согласование процесса топливоподачи и конструкции камеры сгорания; совершенствование характеристик смесевого биотоплива и снижение стоимости за счет введения третьего компонента - нефтяного дизельного топлива или рапсового масла; разработка математических моделей, позволяющих описать влияние многокомпонентных смесевых биотоплив на процесс сгорания и токсичность отработавших газов.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах: статьи в изданиях, рекомендованных ВАК -

1. Кулманаков, С.С. Влияние технологии производства биодизельного топлива на показатели рабочего процесса дизельного двигателя / С.П.Кулманаков, А.И.Балашов, С.С.Кулманаков // Ползуновский вестник №4 - Барнаул: изд-во АлтГТУ им. И.И. Ползунова, 2007,- С.59-62.

2. Кулманаков, С.С. Перспективные смесевые кислородсодержащие топлива / Д.Д.Матиевский, А.И.Балашев, С.В.Лебедевас, С.С.Кулманаков // Ползуновский вестник № 1-2: Изд-во АлтГТУ им. И.И. Ползунова, Барнаул, 2009,- С. 17-22.

3. Кулманаков, С.С. Экологические показатели вредных выбросов при рабо-

те на смесевых биотопливах Z В.А.Синицын, С.С.Кулманаков ZZ "Известия ВолгГТУ: Процессы преобразования энергии и энергетические установки",- Волгоград, ВолГТУ,- 2012. -Т.12 №4. - С. 18-22.

публикации в других изданиях -

1. Kulmanakov, S. The change of operational characteristics of diesel engines running on RME biodiesel. Emission of exhaust gases Z S.Lebedevas, A.Vaicekaukas, G.Lebedeva, D.Matijevskij. S.Kulmanakov ZZ Transport Means 2006. Proceedings of the 10th international conference/ Kaunas University of Technology. - Lithuania. 2006.

2. Kulmanakov, S. The change of operational characteristics of diesel engines running on RME biodiesel. Parameters of thrust and fuel economy. / S.Lebedevas, A.Vaicekaukas, G.Lebedeva, S.Shashev. S.Kulmanakov ZZ Transport Means 2006. Proceedings of the 10th international conferenceZ Kaunas University of Technology. -Lithuania. 2006.

3. Кулманаков, C.C. Перспективы применения топлив на основе рапсового масла для предприятий Алтайского края и Барнаула Z Кулманаков С.С., Матиев-ский Д.Д ZZ Молодежь-Барнаулу: Материалы VIII городской научно-практической конференции молодых ученых. -Барнаул: Аз Бука, 2007. -412 с. С. 310-311.

4. Кулманаков, С.С. Токсичность отработавших газов при применении топлив на основе рапсового масла Z Р.С.Семенов, С.С.Кулманаков ZZ 64-я научно-техническая конференция студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава технического университета им. И.И. Ползунова Z Алт. Гос. Тех. Ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: из-во АлтГТУ, 2006.

5. Кулманаков, С.С. Альтернативные топлива из возобновляемых ресурсов Z Р.С.Семенов, С.С.Кулманаков ZZ 64-я научно-техническая конференция студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава технического университета им. И.И. ПoлзyнoвaZ Алт. Гос. Тех. Ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: из-во АлтГТУ, 2006.

6. Кулманаков, С.С. Композиционные топлива на основе рапсового масла и биоэтанола для дизельных двигателей Z С.С.Кулманаков ZZ Приоритетные направления науки и техники, прорывные и критические технологии: «Энергетические, экологические и технологические проблемы экономики» -(ЭЭТПЭ-2007) ZZ Материалы Всероссийской научно-практ. конф. с международным участием^ Под ред. Д.Д. Матиевского, П.К. Сеначина Z Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: ОАО «Алтайский дом печати», 2007.-138 с. С.66-67.

7. Кулманаков, С.С. Улучшение экономических и экологических показателей дизельного двигателя при работе на рапсовом масле Z С.С.Кулманаков ZZ Transport. Proceedings of the 10-th Conference of Lithuania. "Science -Lithuania'Future'VZ Vilnius "Technika", 2007.

8. Кулманаков, C.C. Возможности использования спирта как присадки в дизельном топливе Z С.С.Кулманаков ZZ Сборник научных трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии технического сервиса» ZZ Башкирский государственный аграрный университет, 2007. -256с.

9. Кулманаков, С.С. Возможность улучшения экологической обстановки горо-

да, благодаря переходу на альтернативные топлива / С.С.Кулманаков, ДДМатиевский // Молодёжь-Барнаулу/ Материалы IX городской научно-практической конференции молодых ученых - Барнаул, БГПУ, 2008. - Т.2- С.387-388.

Ю.Кулманаков, С.С. Топливо из возобновляемых биоресурсов / С.С.Кулманаков // IV Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь - 2007» (НИМ-2007): Материалы IV Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь - 2007» (НиМ-2007) / Под. общ. ред. А.А. Максименко - Барнаул: Изд-во: АлтГТУ, 2007.

11. Кулманаков, С.С. Параметры рабочего процесса при работе на рапсовом масле с применением специальных распылителей / С.С.Кулманаков, Д.Д.Матиевский // Проблемы и достижения автотранспортного комплекса: сборник материалов VI Всероссийской научно-технической конференции. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. 228с.

12. Kulmanakov, S. Influence of structure biodiesel on economic and ecological parameters of the diesel engine / S.Kulmanakov, A.Balashov, S.Kulmanakov // Technologijos mokslo darbai 'vakarij Hetuvoje VI. Klaipéda. Klaipédos universitetas, 2008. С. 218 - 223.

13. Kulmanakov, S. Adaptation of diesel engines at use as fuel raps oils / D. Matievskij, S.Kulmanakov, A.Shashev, S.Kulmanakov // Technologijos mokslo darbai vakarij lietuvoje VI. Klaipéda. Klaipédos universitetas, 2008. С. 233 - 238.

14. Кулманаков, С. Сможет ли рапс заменить нефть? / С.Кулманаков, А.Шашев // Сельский механизатор №1 2008. С. 12 - 14.

15. Кулманаков, С.С. Повышение энергоэкологических показателей двигателей при работе на биодизельном топливе / С.П.Кулманаков, А.И.Балашов, С.С.Кулманаков // Расчет, диагностика и повышение надежности элементов машин: Межвуз. сб. Выпуск 8 / Под. Ред. д.т.н. проф. Вагнера В.А. / Алт гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова - г.Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2008 - 88с.

16. Кулманаков, С.С. Использовании смесей рапсового масла и дизельного топлива / С.П.Кулманаков, Р.С.Семёнов, С.С.Кулманаков // Расчет, диагностика и повышение надежности элементов машин: Межвуз. сб. Выпуск 8 / Под. Ред. д.т.н. проф. Вагнера В.А. / Алт гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова - г.Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2008 - 88с.

17. Кулманаков, С.С. Улучшение показателей рабочего процесса дизелей при работе на рапсовом масле / Д.Д.Матиевский, С.П.Кулманаков, А.В.Шашев, С.С.Кулманаков // Расчет, диагностика и повышение надежности элементов машин: Межвуз. сб. Выпуск 8 / Под. Ред. д.т.н. проф. Вагнера В.А. / Алт гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова - г.Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2008 - 88с.

18. Кулманаков, С.С. Смесевые биотоплива для дизелей / С.С.Кулманаков // Энергетика: экология, надежность, безопасность. Сборник докладов XI всероссийского студенческого научно-технического семинара - Томск, "ЛГУ, ЭЛТИ, 2009.

19. Кулманаков, С.С. Обеспечение перспективных экологических норм ДВС за счет применения смесевых биотоплив / Д.Д.Матиевский, С.С.Кулманаков // Двигатели внутреннего сгорания // Научно-технический журнал. Харьков: НТУ "ХПИ". - 2010. - №2. - С.96-99.

Подписано в печать 1.08.2013. Формат 60x84 1/16. Печать - цифровая. Усл.п.л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ 2013 - 308.

Отпечатано в типографии АлтГТУ, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46 тел.: (8-3852) 29-09-48

Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД №28-35 от 15.07.97 г.

«Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова»

04201361392

На правах рукописи

Кулманаков

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ ТОПЛИВ

Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

В.А. Синицын

Барнаул - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................................4

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ.......................................12

1.1 Возобновляемые источники моторных топлив.............................................12

1.2 Применение растительных масел в качестве топлив для дизелей..............19

1.3 Основные результаты исследований по использованию рапсового масла в качестве топлив..........................................................................................................25

1.4 Требования, предъявляемые к перспективным топливам. Пути направления совершенствования....................................................................................................29

1.5 Выводы по главе. Цель и задачи исследования................................................34

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ... 36

2.1 Описание экспериментальной установки..........................................................36

2.2 Методика эксперимента,измерение и обработка экспериментальных данных ......................................................................................................................................41

2.3 Оценка погрешности измерений и обработки опытных данных....................44

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ РАБОТЕ НА СМЕСЕВЫХ БИОТОПЛИВАХ НА ОСНОВЕ РАПСОВОГО МАСЛА..........48

3.1 Параметры рабочего цикла при использовании двухкомпонентных смесей биотоплив....................................................................................................................48

3.2 Экологические показатели..................................................................................58

3.3 Выводы по главе...................................................................................................62

4 РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ВЛИЯНИЮ СОСТАВА КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ БИОТОПЛИВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ИНДИКАТОРНОГО КПД............................................................................................64

4.1 Формирование индикаторного КПД цикла.......................................................64

4.2 Влияние состава топлива на формирование индикаторного КПД цикла......68

4.3Анализ индикаторного КПД для различных видов биотоплив........................73

4.4 Выводы по главе...................................................................................................77

5 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДИЗЕЛЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СМЕСЕВЫХ ТОПЛИВ............................................................79

5.1 Основные положения математических моделей рабочего цикла...................80

5.2 Оптимизация состава смесевых топлив.............................................................85

5.3 Оптимизация регулировочных параметров дизеля..........................................88

5.4 Выводы по главе...................................................................................................97

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.............................................................................................................98

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...........................................................................................101

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.........................................................................................110

ПРИЛОЖЕНИЕ...........................................................................................................111

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Известно, что мировые запасы нефти с каждым годом сокращаются, а новые месторождения находятся все реже. Темпы роста численности автотранспорта к концу двадцатого столетия приобрели лавинообразный характер, что, в совокупности с ограниченными запасами нефти в недрах земли, привело к проблеме энергетического кризиса, начавшегося в конце семидесятых годов двадцатого века. По оценке специалистов через двадцать лет, ее потребление, при сохранении темпов роста, возрастет еще на

20%, развивающиеся страны будут потреблять нефти на 50% больше, чем

i

сегодня. Переработчики нефти будут не в состоянии удовлетворить возросшие потребности человечества по причине дефицита сырья, что приведет к обострению, в масштабах всей планеты, проблемы энергетического кризиса. Поэтому перед учеными и инженерами стоит серьезная задача: найти достойную альтернативу нефти.

Одним из вариантов является использование сырья растительного происхождения, такого как растительные масла и спирты. Привлекательным фактором использования биомассы в двигателях внутреннего сгорания является возможность отказаться полностью от продуктов нефтяного происхождения. Это направление может решить задачи получения:

• топлив растительного происхождения;

• смазочных масел;

• масел как охлаждающих жидкостей;

• присадок растительного происхождения.

В качестве топлива растительное масло предложил использовать Рудольф Дизель. Он применил арахисовое масло в двигателе собственной конструкции, названном впоследствии по имени изобретателя "дизелем". Он считал использование биотоплива чрезвычайно перспективным и верил, что машины будущего будут работать именно на нём. Указанной проблеме посвящены работы Камфера Г.М., Грехова A.B., Маркова В.А., Лиханова В.А., Васильева И.П., Вагнера В.А., Митусовой Т.Н., Шашева A.B., KruggelO., HansenA.C.

Использование растительных масел как составляющих смазочных масел известно давно. Впервые смешав минеральное масло с касторовым маслом, Уейкфилд (создатель фирмы Са81хо1) получил уникальный продукт, который назвал Са8йч)1. Касторовое масло применялось как высококачественное авиационное смазочное масло.

Известно использование рапсового масла как охлаждающей жидкости в двигателе фирмы «ЕЬЬеШ>.

В двигателях широко применяются присадки различного назначения, как для улучшения топливной экономичности, так и экологических показателей.

В настоящее время в мире существуют две глобальные проблемы: истощение энергетических ресурсов и борьба с вредными выбросами. Во всем мире идут интенсивные исследования по поиску альтернативных источников энергии. Отдается предпочтение возобновляемым источникам энергии, которые обеспечивают баланс по сохранению выбросов парниковых газов. Основными преимуществами топлив растительного происхождения по сравнению с нефтяными топливами являются:

• воспроизводимость;

® производство в странах, где не добывается нефть;

• улучшение экологических показателей.

Вовлечение в получение топлив растительного происхождения продуктов питания требует рационального подхода к их использованию и определяется экономической целесообразностью на данный момент времени.

Использование таких топлив в двигателях осуществляется несколькими путями. Первый способ заключается в использовании непосредственно сырых масел, что требует применения специальных камер сгорания, обеспечивающих высокую температуру стенок камеры сгорания, или переоснащения топливной аппаратурой. Второй, наиболее распространенный, особенно в Европе, заключается в получении из растительного масла биодизельного топлива. Оно может использоваться практически без изменений в конструкции двигателя. Но возникает задача обеспечения европейского качества этого топлива. Третий

способ заключается в конструировании совершенно новых видов топлив на основе уже существующих растительных масел, продуктов их переработки и топлив нефтяного происхождения, тем самым получая необходимые физико-химические свойства топлив. Выбор подхода определяется возможностями потребителей и перспективами использования.

Выбор того или иного топлива должен быть обусловлен оптимальным сочетанием экологических и экономических показателей двигателя.

Следует отметить перспективы по использованию того или иного топлива растительного происхождения, а также их смесей. Если для топлив нефтяного происхождения улучшение его свойств определяется специальной переработкой, то растительные масла с заданными характеристиками возможно получать уже в «поле» подбором соответствующих сортов растений, использованием удобрений, агрономическими мероприятиями и т. д.

Это позволит получать, например, масла с более высокой теплотой сгорания, низким содержанием фосфора и улучшенными характеристиками при сгорании. Также можно говорить о перспективах селекционных и генетических изменений характеристик масел. Открываются перспективы по созданию «зелёного» двигателя, полностью исключающего применение продуктов нефтяного происхождения и обеспечивающего выполнение все ужесточающихся норм на вредные выбросы. Дальнейшие исследования в этом направлении должны быть направлены на получение как топлив, так и присадок растительного происхождения второго поколения с более широкой гаммой улучшенных свойств.

Степень разработанности:

По результатам выполненной работы разработаны рекомендации для повышения экономических и экологических характеристик дизеля при работе на кислородсодержащих биотопливах из возобновляемых источников. В ходе эксперимента проведена оценка влияния на параметры рабочего цикла, экологические и экономические показатели дизеля биотоплив из возобновляемых источников. На основе расчетных и экспериментальных данных выявлено влияние состава биотоплив на закономерность формирования индикаторного

коэффициента полезного действия (КПД). Модифицированы известные математические модели для оценки влияния состава топлива на закономерность формирования индикаторного КПД. Предложены рекомендации по оптимизации угла опережения впрыска топлива (УОВТ) и диаметра сопловых отверстий распылителя для различных составов смесевых топлив на основе эфира рапсового масла и этанола.

Цели и задачи исследования: повышение экономических и экологических характеристик дизеля при работе на альтернативных топливах из возобновляемых источников.

Для достижения цели были необходимо решить следующие основные задачи:

- экспериментально оценить влияние на параметры рабочего цикла, экологические и экономические показатели дизеля биотоплив из возобновляемых источников;

- оценить влияние состава биотоплив на закономерность формирования индикаторного КПД;

- методами математического моделирования определить оптимальный состав биотоплива с учетом показателей топливной экономичности и токсичности ОГ и дать рекомендации по выбору регулировочных параметров дизеля.

Научной новизной являются:

- уточненная математическая модель, позволяющая оценить влияние состава топлива на закономерность формирования индикаторного КПД;

- результаты теоретического и экспериментального исследования влияния состава топлива на закономерность формирования индикаторного КПД;

- результаты экспериментальных исследований влияния смесевых биотоплив на основе эфира рапсового масла и этанола на процесс сгорания, характеристики тепловыделения, мощностные, экономические и экологические показатели дизеля Ч 13/14 с камерой сгорания (КС) типаЯМЗ;

- результаты расчетов по выбору угол опережения впрыска топлива (УОВТ) и диаметра сопловых отверстий распылителя на показатели рабочего цикла,

экономические и экологические показатели дизеля для различных составов смесевых топлив на основе эфира рапсового масла и этанола.

Теоретическая и практическая значимость работы состоит в том, что проведенные исследования позволили сформулировать практические рекомендации по выбору УОВТ и диаметра сопловых отверстий распылителя дизеля Ч 13/14, выбору состава смесевого биотоплива. Выполненная сравнительная оценка различных видов смесевых биотоплив позволяет предложить состав топлива, имеющего наиболее приемлемые экономические и экологические показатели. Предложенная математическая модель позволяет оценить влияние состава альтернативных топлив на показатели неиспользования теплоты в рабочем цикле.

Методология и методы исследования. В работе поставленная цель достигается сочетанием экспериментальных и теоретических методов исследования. Исследования проведены с использованием методов теории поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и математического моделирования. С помощью теоретических методов проведена оценка экономических и экологических показателей различных топлив и определены оптимальные параметры топливной аппаратуры. Результаты расчётных исследований сверялись с опубликованными данными других авторов, а также результатами экспериментальных исследований.

Объектом исследования являются рабочие циклы дизеля, определяющие его эффективность.

Предметом исследования являются процессы, формирующие экономические и экологические характеристики дизеля при работе на биотопливах, и зависимость этих характеристик от его конструктивных и регулировочных параметров.

Положения выносимые на защиту:

- уточненная математическая модель, позволяющая оценить влияние состава топлива на закономерность формирования индикаторного КПД;

- результаты теоретического и экспериментального исследования влияния состава топлива на закономерности формирования индикаторного КПД;

- результаты экспериментальных исследований влияния смесевых биотоплив на основе эфира рапсового масла и этанола на процесс сгорания, характеристики тепловыделения, мощностные, экономические и экологические показатели дизеля Ч 13/14 с КС типа ЯМЗ;

- результаты расчетов по выбору УОВТ и диаметра сопловых отверстий распылителя на показатели рабочего цикла, экономические и экологические показатели дизеля для различных составов смесевых топлив на основе эфира рапсового масла и этанола.

Степень достоверности полученных результатов обеспечивалась:

- использованием современных методик сбора и обработки исходной информации, а также представительными выборочными совокупностями с обоснованием выбора оценочных показателей для наблюдения и измерения;

- применением апробированных методик и стендовых испытаний дизеля, соответствующих государственным стандартам;

- установлением качественного совпадения авторских результатов с результатами, представленными в независимых источниках по данной тематике;

- удовлетворительным совпадением расчётных результатов с данными, полученными экспериментально.

Реализация результатов работы. Материалы диссертации внедрены:

ЗАО УК «АЗПИ» - используются при проектировании дизельной аппаратуры, предназначенной для работы на биотопливах.

ООО «Альтэнерго» при выполнении работ по государственному контракту с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере №4346р/6753 «Оптимизация конструкции и параметров топливной системы двигателя, работающего на рапсовом масле».

Научные результаты использованы в рамках финансирования из бюджетных средств Алтайского края работ по теме применения альтернативных

топлив по договорам №255-06 «Адаптация дизельных двигателей к топливу на основе рапсового масла» и №2102-06 «Применение смесей рапсового масла и дизельного топлива».

Материалы исследования использованы при выполнении работ в рамках программы министерства образования и науки РФ «Развитие научного потенциала высшей школы» по проекту «Разработка способов применения рапсового масла в качестве моторного топлива для ДВС», № гос. регистрации 0120.0502609.

Полученные результаты исследования используются в учебном процессе при выполнении лабораторных работ в курсах: «Теория рабочих процессов и моделирование процессов в ДВС», «Применение альтернативных топлив» и «Химотология» для студентов специальности 140501 «Двигатели внутреннего сгорания» Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова. А также используются в дипломном проектировании и проведении учебной научно-исследовательской работы студентами кафедры ДВС АлтГТУ.

Апробация результатов работы. Основные результаты данной работы были представлены на: 10-th international conference «Transport Means 2006» (Kaunas, 2006г.); ежегодной научно-техническая конференции студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава технического университета им. И.И. Ползунова (Барнаул, 2006-2013г.); VIII-IX городской научно-практической конференции молодых ученых (Барнаул, 2007-2008гг.); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Энергетические, экологические и технологические проблемы экономики» (Барнаул, 2007г.); 10-th Conference of Lithuania «Science - LithuaniaFuture» (Vilnius, 2007r.); Всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии технического сервиса» (Уфа, 2007г.); IV Всероссийской научно-техническая конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь - 2007» (Барнаул, 2007г.); VI Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и достижения автотранспортного комплекса»

(Екатеринбург, 2008г.); XI всероссийского студенческого научно-технического семинара «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (Томск, 2009г.); Всероссийской выставке научно-технического творчества молодёжи (г. Москва, 2010г.); Международной конференции Двигатель-2010, посвященной 180-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана (