автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение технико-экономических показателей автотракторных дизелей, работающих на минерально-растительном топливе

На правах рукописи

4852ДО'

Фомин Вадим Николаевич

ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ НА МИНЕРАЛЬНО-РАСТИТЕЛЬНОМ ТОПЛИВЕ

Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 5 гг.. —.

¡1 5 СЕН 2011

Ульяновск-2011

4852997

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА»)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Губейдуллин Харис Халеуллович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Неговора Андрей Владимирович

кандидат технических наук, доцент Карпенко Михаил Александрович

Ведущая организация ФГОУ ВПО «Казанский государственный

аграрный университет»

Защита состоится «23>» сентября 2011 г. вМ°° часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.003.04 при ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» по адресу 432980, г. Ульяновск, б. Новый Венец, д. 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан и размещен на официальном сайте ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» www.bsau.ru «12» августа 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета —

доктор технических наук, доцент С.Г. Мударисов

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Сельское хозяйство, как один из главных потребителей минерального дизельного топлива, нуждается в необходимости использования возобновляемых источников энергии для снижения потребности в запасах углеводородного сырья и улучшения экологической обстановки.

Результаты исследований применения смесевого минерально-растительного топлива показывают, что производство такого топлива позволит снизить энергетическую зависимость сельхозтоваропроизводителей от поставщиков нефтепродуктов и частично решить проблему занятости населения в сельской местности на возделывании масличных культур для последующего производства смесевого топлива состоящее из смеси рапсового масла (РМ) и минерального дизельного топлива (ДТ).

В исследованиях отечественных ученых достаточно данных по показателям дизельного двигателя при работе на минерально-растительном топливе, но нет данных по улучшению технико-экономических показателей в связи с недостаточной приспособленностью дизелей классической конструктивной схемы в силу различий теплотворных и физико-химических свойств топлив.

Работа выполнена по плану научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» на 2006-2010 гг. «Разработка средств механизации и технического обслуживания, энерго- и ресурсосберегающих технологий в различных процессах производства и переработки продукции сельского хозяйства» (№ гос. per. 0120.0 600147).

Цель исследований - повышение технико-экономических показателей автотракторной техники при работе на минерально-растительном топливе путем применения устройства для смешивания и подогрева смесевого топлива и обоснования его конструктивно-режимных параметров.

Объект исследований - процесс работы тракторного дизеля с устройством для смешивания и подогрева минерально-растительного топлива.

Предмет исследований - взаимосвязь качества смешивания и температуры смесевых композиций с мощностными, экономическими и экологическими показателями тракторного дизеля.

Научная новизна. Теоретическое и экспериментальное исследование процессов смешивания и подогрева минерально-растительного топлива в смесителе-подогревателе с обоснованием его конструктивных и режимных параметров, улучшающих технико-экономические и эксплуатационные показатели трактора. Рациональное соотношение минерального дизельного топлива и рапсового масла, рекомендуемое для использования в качестве моторного топлива для тракторов с устройством смешивания и подогрева топлива. Техническое решение конструкторской разработки подтверждено патентом РФ на полезную модель RU 85953 «Устройство для подогрева и подачи дизельного топлива».

Практическая значимость работы - заключается в разработке устройства, улучшающего технико-экономические показатели автотракторной техники при применении минерально-растительных композиций в качестве моторного топлива.

Достоверность результатов исследований подтверждается лабораторными исследованиями устройства смешивания и подогрева топлива, сравнительными исследованиями дизеля в стендовых условиях и трактора в условиях эксплуатации при работе на смесевых композициях, приготовленных смесителем-подогревателем, с применением современных технических средств измерения и методов обработки экспериментальных данных на ПЭВМ с использованием прикладных программ Microsoft Excel, Statistica и MathCAD, с применением основных положений теории ДВС, и эксплуатации МТП.

Реализация результатов. Опытные образцы смесителя-подогревателя внедрены и используются в ООО «Приморье» Мелекесского района Ульяновской области и в ООО «Агроразвитие» Нурлатского района Республики Татарстан, а также отдельные результаты исследования используются в учебном и научно-исследовательском процессах ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА»

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийских и Международных научно-практических конференциях в Технологическом институте - филиале ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» (Димитровград 2008...2010 гг.); Всероссийских и Международных научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» (Ульяновск, 2008г.); Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (Пенза 2009г.)

Опытно-конструкторский вариант устройства для подачи минерально-растительного топлива в дизельный двигатель экспонировался на молодежном инновационном форуме Приволжского федерального округа (Ульяновск 2009, 2010гг.); X Всероссийской выставке «НТТМ-2010» (Москва - ВВЦ, 2010 г.).

Публикации результатов исследований. По основным положениям диссертации опубликовано 16 работ, из них 2 статьи в перечне изданий, рекомендованных ВАК РФ, в том числе 1 статья без соавторов, и 1 патент на полезную модель. Общий объем публикаций 3,9 п.л., из них автору принадлежит 1,78 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы и приложения.

Работа изложена на 177 е., из них 132 с. основного текста, содержит 16 табл., 42 рис. и 45 с. приложения. Список использованной литературы включает 134 наименования, из них 13 на иностранных языках.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

-конструктивно-режимные параметры устройства для смешивания и подогрева минерально-растительного топлива;

- результаты экспериментальных исследований влияния смесителя-подогревателя на показатели рабочего процесса дизеля и эксплуатационные показатели трактора при работе на минерально-растительных композициях;

- рациональное соотношение минерального дизельного топлива и рапсового масла в минерально-растительной композиции, рекомендуемой для использования в качестве моторного топлива для автотракторной техники.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, дана общая характеристика работы, изложены основные научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса и задачи исследования» рассмотрены вопросы использования различных альтернативных видов моторных теплив растительного происхождения, способных заменить минеральные топлива. Установлено, что рапсовое масло является наиболее перспективным компонентом смесевого минерально-растительного топлива в автотракторных дизелях. Изучению возможности применения рапсового масла в качестве моторного топлива в дизелях посвящены работы Белова В.М., Вальехо П., Гусакова C.B., Гулова В.А., Девянина С.Н., Davis Ch.H., Краснощекова В.H., Langley К., Марченко А.П., Нагорнова С.А, Савельева Г.С., Семенова В.Г., Уханова А.П., Schlick M., Шилова Е.П. и других исследователей.

На основании анализа литературных источников установлено, что на показатели рабочего процесса влияет не только процентный состав смесевого минерально-растительного топлива, а также качество и температура смешиваемого топлива.

Исходя из выше сказанного и в соответствии с поставленной целью исследования в работе необходимо решить следующие задачи:

1. Оценить физико-химические показатели рапсового масла и минерально-растительных топлив.

2. Разработать, изготовить и исследовать устройство для смешивания и подогрева минерально-растительного топлива.

3. Теоретически определить показатели рабочего процесса, индикаторные и эффективные показатели дизеля при его работе на товарном минеральном топливе и минерально-растительных композициях.

4. Экспериментально определить мощностные, топливно-экономические и экологические показателей тракторного дизеля, при работе на минерально-растительных композициях с применением устройства для смешивания и подогрева топлива, и без него.

5. Оценить экономическую эффективность от частичной замены товарного минерального топлива минерально-растительными композициями с использованием смесителя-подогревателя.

Во втором разделе «Теоретические исследования физико-химических свойств минерально-растительного топлива и устройства для его смешивания и подогрева» определен процентный состав жирных кислот, содержащихся в рапсовом масле РМ, выполнен расчет элементарного (молекулярного) состава и низшей теплоты сгорания рапсового масла и смесевых композиций, приведено описание конструктивно-технологической схемы и теоретический расчет устройства для подачи топлива, рассчитаны показатели рабочего процесса дизеля.

Для определения низшей теплоты сгорания рапсового масла и смесевых композиций необходимы следующие исходные данные: число атомов углерода, водорода и кислорода в молекуле каждой кислоты, молекулярная масса кислот,

а также процентное содержание каждой кислоты в исходном рапсовом масле, определенное путем хроматографирования.

Зная процентное содержание высших алифатических кислот и число атомов углерода (х), водорода (у) и кислорода (г) СхНуОг, определяли среднее число атомов каждого элемента в усредненной высшей алифатической кислоты, составляющих основную массу рапсового масла:

*с„ = X УсР = Е УсрГ,; 2,, = X г,- (1)

где х„ у,, г, - число атомов углерода, водорода и кислорода в ¡-ой кислоте; г, -доля ¡-ой кислоты в рапсовом масле.

На основании расчетов получили среднюю химическую формулу высшей алифатической кислоты С/^/НзиоО/^. После ряда расчетов получили: Элементарный состав рапсового масла

= I М{С)/МРМ ; Нт = 2 М{Н)/МР„; О^ = £ М(о)/Мр„, (2) Элементарный состав смесевых композиций

срм = + КгСрм; Я„ = К,Ндт + КгНрм; 0„ = /¡Г.О^. + КгОр„, (3) где С„„,, С»,,,,, Я,„,, Ср„, 0„„, Ярм - элементарный состав дизельного топлива и рапсового масла; Кх - доля дизельного топлива; К1 - доля рапсового масла.

Низшую теплоту сгорания рапсового масла и смесевых композиций определяли по формуле:

Н„ = 34,01ЗС +125,вН -10,9(0 -Я)- 2,512(9Я + №), (4)

где 5 и IV - содержание в рапсовом масле и смесевых композициях соответственно серы и воды (5=0, IV =0).

Результаты расчетов элементарного состава и низшей теплоты сгорания рапсового масла и смесевых композиций приведены в таблице 1. Вязкость исследуемых топлив определяли опытным путем в аккредитованной лаборатории НИИАР (г. Димитровград Ульяновской обл.).

Таблица 1 - Элементарный состав, низшая теплота сгорания и физические свойства исследуемых топлив

Вид топлива Элементарный состав <3„, Кинематическая Плотность,

С Н О МДж/кг вязкость, мм /с* кг/м3*

100% ДТ 0,87 0,126 0,004 42,437 3,76 826

10% РМ + 90% ДТ 0,859 0,1256 0,0156 42,055 4,32 830

20% РМ + 80% ДТ 0,846 0,1253 0,0271 41,45 5,3 850

30% РМ + 70% ДТ 0,836 0,1249 0,0387 40,933 7,41 855

40% РМ + 60% ДТ 0,825 0,1246 0,0502 40,396 9,47 863

50% РМ + 50% ДТ 0,814 0,1242 0,0618 39,845 15,09 870

60% РМ + 40% ДТ 0,803 0,1238 0,0734 39,294 27,42 885

70% РМ + 30% ДТ 0,792 0,1235 0,0849 38,757 32,78 890

80% РМ + 20% ДТ 0,780 0,1231 0,0965 38,172 41,52 900

90% РМ + 10% ДТ 0,768 0,1228 0,108 37,601 59,6 910

100% РМ 0,7579 0,1224 0,1196 37,081 80,46 916

* - при температуре 20°С.

Влияние подогрева топлива (Т, °С) и процентного соотношения смеси (С,%) на кинематические показатели (у, мм2 /с) определяли опытным путем. По результатам получено уравнение регрессии:

V = 7,908 -1,147Г0,011Г1 + 0,99С + 2,781-10"3 С - 0,18СГ.

(5)

Физические свойства минерально-растительных топлив показывают, что смесевые композиции по содержанию рапсового масло в объеме до 30 % по свойствам соответствуют требованиям ГОСТ на дизельное топливо.

Анализируя полученную графическую зависимость (рисунок 1) видим, что в температурном диапазоне до 70 °С (заштрихованная область) смесевые композиции, содержащие до 70 % рапсового масла, соответствуют требованию ГОСТ на минеральное дизельное топливо по показателям кинематической вязкости. Вследствие проведенного анализа можно сделать вывод, что минерально-растительные композиции топлива достаточно подогревать до 70 °С, чтобы соответствовать ГОСТ на дизельное топливо. Подогрев свыше 70 °С приводит к снижению вязкости минерального дизельного топлива и других композиционных топлив ниже 3 мм2/с, что сказывается на работе топливной аппаратуры, в частности, приводит к протечке в прецизионных парах и качество распыла топлива ухудшается.

V, мм2/с

/

80 С%

Рисунок 1 - Зависимость кинематической вязкости (у, мм2/с) смесевых композиций от температуры (Т,°С), при различных соотношениях (С,%) компонентов топлива (ДТ+РМ)

Общим уравнением при расчете теплообмена между нагретыми газами и цилиндрической поверхностью канала со спирально-винтовым рабочим органом для перемещения топлива является уравнение теплового баланса. Тепловой поток (¿\ (6), полученный в емкости при охлаждении горячего теплоносителя от температуры Тп до Тп, равен разности энтальпий потока теплоносителя на входе в емкость 7'2] и выходе 722 (рисунок 2)

Рисунок 2 - Схема распределения тепла в спирально-винтовом устройстве

д1 = нп-нп = т1{срити-ср11тп) (6)

Несколько процентов (обычно 1...10 %) теряется в окружающую среду через стенки емкости, а основная часть <22 = Л0.\ (КПД теплообменника т] учитывает потери) передается топливу (индекс 2). Тепловой поток (¿2, получаемый топливом, можно рассчитать через разность энтальпий по аналогии с уравнением (6):

а = я* -#22=т2(ад, -<ад3)==-я12)=т(ад. -ад2). (7)

После преобразования получим количество теплоты, передаваемой от стенки топливу:

<2 = аТясИ, (8)

где а - коэффициент теплоотдачи, кВт / (м2 • К); с1 - диаметр внутреннего канала, м; I - длина внутреннего канала, м.

Полученные зависимости количества теплоты, передаваемой от стенки топливу, позволяет определить необходимое значение длины внутреннего канала:

1 = ОСрфл*ДГ2)^ = |, (9)

где А - безразмерный комплекс, характеризующий размерность площади или отношение пропорционально необходимой площади нагрева топлива для принятых условий спирально-винтового устройства, и А=0,009:

А = ССрТ^(кШТг), (10)

где ¿-коэффициенттеплопередачи.

Отношение длины смесителя-подогревателя к диаметру (рисунок 3) определили с учетом безразмерного комплекса. Две другие зависимости представлены для определения характера изменения длины от принимаемого диаметра трубопровода при различных значениях безразмерного комплекса.

Из рисунка 3 видно, что каждому значению внутреннего диаметра соответствует своя длина канала смесителя-подогревателя.

Исходя из диаметра цилиндра устройства, выбирали наружный диаметр спирального винта. При этом для обеспечения пропускной способности, внутренний диаметр спирального винта не может быть равным или меньше диаметра топливопровода низкого давления.

Полученная графическая зависимость позволяет определить конструктивные параметры смесителя-подогревателя, обеспечивающие подогрев смесевых композиций до 70°С. При принятии диаметра устройства равным 0,018 м его длина должна соответствовать 0,5 м с диаметром спирального винта 0,016 м. Качество приготовляемых смесей можно характеризовать степенью смешивания или, например, степенью однородности, под которой понимается взаимное распределение двух и более компонентов после совершенного смешивания всей системы или распределения физической плотности компонентов смеси по всему рассматриваемому объему. Степень смешивания характеризуют обычно следующими величинами:

• временем достижения конкретного технологического результата при постоянной частоте вращения или частотой вращения (окружной скоростью спирали) смешивающего механизма при постоянной продолжительности процесса;

• мощностью, расходуемой на смешивание, приведенной к единице объема или массы смешиваемого материала.

Универсальный критерий смешивания должен быть определен как объем полученной смеси за единицу времени:

= (11)

Производительность смесителя:

О, = ОАх&оЬг.К, + Рл„к2 /2), (12)

где Я - радиус окружности, описываемой крайней точкой спирали, м; г) - скорость восходящего потока в зоне подъема винтовой линии спирали, м/с; р,» - плотность рапсового масла, кг/м3; рм - плотность дизельного топлива, кг/м3.

Для получения качественной смесевой композиции, производительность смесителя должна обеспечивать максимальный массовый расход смесевош топлива за определенное время, т.к. время для приготовления смеси ограничивается массовой скоростью топлива, и составляет при номинальном режиме 0,004 кг/с.

\

..... •и 2Д|

кт

—„ —. (0005,1) т

ООП 0014 0.016 0 015 [.03 0.022 4 м

Рисунок 3 - Графическая зависимость длины (I, м) внутреннего канала смесителя-подогревателя от внутреннего диаметра (д, м)

Теоретическая зависимость производительности смесителя (рисунок 4) показывает, что качественно приготовленная смесь (степень однородности смесевых композиций) при действительном расходе топлива (номинальный режим работы двигателя) достигается при частоте вращения спирального винта от 485 минПроцентное соотношение рапсового масла в смесевых композициях не оказывает влияния на производительность смесителя т.к. плотность смесевой композиции 30 % ДГ+70 % РМ не превышает плотности минерального дизельного топлива более, чем на 3,5 %в соответствии с ГОСТ на дизельное топливо.

На основе полученных соотношений длины к диаметру, а также с учетом производительности смесителя-подогревателя разработано устройство (патент РФ на полезную модель № 85953) для смешивания и подогрева минерально-растительного топлива (рисунок 5).

Рисунок 4 - Теоретическая зависимость производительности смесителя от частоты вращения спирали.

1,2,3-трубопроводы подвода и отвода топлива; 4-крыльчатка; 5,6,12,13-трубопроводы подвода и отвода отработавших газов;7-теплообменная рубашка; 8-корпус смесителя; 9-вал; 10-спиральный винт; 11-корпус Рисунок 5 - Устройство для смешивания и подогрева топлива

Смеситель-подогреватель выполнен в виде двух коаксиально установленных полых цилиндров, внешний из которых соединен с трубопроводами подвода и отвода отработавших газов, а внутренний с трубопроводами подвода и отвода топлива. Во внутреннем цилиндре нагревателя на оси установлен спиральный винт, а с другой стороны оси в корпусе установлена крыльчатка, а корпус связан с трубопроводами подвода и отвода отработавших газов.

Расчет показателей рабочего процесса дизеля, при различных частотах вращения коленчатого вала, осуществляли по известной методике на ПЭВМ с использованием программы ДИЗЕЛЬ-РК. Результаты эффективных показателей работы дизельного двигателя, при номинальном режиме, на различных смесе-вых композициях (рисунок 6) представлены в виде графика.

Рисунок 6 - Эффективные показатели дизеля 4411/12,5 на топливах различного состава при полной нагрузке и частоте вращения коленчатого вала 2200 мин-1 [номинальный режим)

По результатам теоретических исследований дизеля 4411/12,5 получено, что показатели рабочего процесса на смесевых композициях отличаются от показателей работы дизеля на минеральном дизельном топливе (расхождение не превышает 8 %).

В третьем разделе «Программа и методика экспериментальных исследований» описана лабораторно-экспериментальная установка (рисунок 7), программа и методика исследований дизеля в стендовых условиях, и методика исследования трактора МТЗ 80.1 в эксплуатационных условиях (рисунок 8) при работе на минеральном дизельном топливе и смесевых композициях с устройством для смешивания и подогрева топлива.

Рисунок 7 - Лабораторная установка Рисунок 8- Место установки

смесителя-подогревателя

Программа исследований включала: сравнительные моторные исследования дизеля при работе на товарном минеральном топливе и смесевых композициях с использованием устройства для смешивания и подогрева топлива; сравнительные эксплуатационные исследования трактора МТЗ-80.1 при работе на товарном минеральном топливе и смесевых композициях (минеральное топливо + рапсовое масло) с использованием устройства для смешивания и подогрева топлива.

Статистическую обработку полученных результатов проводили на ПЭВМ с помощью стандартных программ Mathcad и Excel.

В четвертом разделе «Результаты и анализ экспериментальных исследований дизеля 4411/12,5, оснащенного устройством для смешивания и подогрева минерально-растительного топлива» приведены и проанализированы результаты лабораторных исследований. Из графика (рисунок 9) видно, что качественное смешивание достигается при частоте врашения спирального винта выше 500 мин"1, это согласуется с теоретическими исследованиями производительности смесителя (расхождение не превышает 4 %).

Приведены и проанализированы сравнительные моторные исследования дизеля 4411/12,5 (Д-243) по рабочему процессу, мощностным, топливно-экономическим и экологическим показателям, а также приведены результаты исследований трактора МТЗ-80.1 в эксплуатационных условиях при работе на всех видах исследуемых моторных топливах.

I |

р. кг/м 890

880

870

860

850 840 830 820

Рисунок 9 - Изменение качества приготовляемых минерально-растительных композиций при различных частотах вращения спирального винта

На всех частотах вращения коленчатого вала при 100 %-ной нагрузке на тормозе наибольшую мощность дизельный двигатель выдает при работе на минеральном дизельном топливе и несколько меньшую на смесевых композициях (рисунок 10 а,б). По мере увеличения процентного содержания РМ в смесевом топливе мощность дизеля падает, но при применении смесителя-подогревателя эти значения выравниваются к минеральному топливу, это объясняется лучшим подогревом смесевых композиций и хорошим распылом топлива по сравнению с не подогретым смесевым топливом. К примеру, при частоте вращения 1800 мин"1 эффективная мощность дизеля при работе на минеральном дизельном топливе составила 50,2 кВт, на смесевой композиции 70 % ДТ+ 30 % РМ - 47,52 кВт, на той же композиции, но уже при использовании смесителя-подогревателя составила 48,85 кВт. На смесевой композиции 30%ДТ + 70%РМ - 45,9 кВт, а при использовании смесителя-подогревателя составило 47,39 кВт т.е. снижение мощности составило 5,3 % и 8,6 % на смесевом топливе без смесителя, а на топливе, приготовленном смесителем-подогревателем, она составила 2,6 % и 5,6 % соответственно.

Топливная экономичность дизеля (рисунок 11 а, б) при работе на всех видах смесевых композиций по сравнению с минеральным дизельным топливом снижается. Удельный эффективный расход топлива возрастает с 284,5 г/кВт-ч до 310,7 г/кВт-ч, т.е. на 8,4 %, а со смесителем до 299,07 г/кВт ч т.е. на 4,9 %. Часовой расхода топлива на номинальном режиме (рисунок 12 в, г) с увеличением рапсового масла в смесевой композиции увеличивается (на 6,8...9,9 %). С применением смесителя часовой расход топлива возрастает, но не настолько как без смесителя (на 2,3...6,7 %), т.е. применение смесителя снижает часовой расход топлива на 4 %.

а) без смесителя

61 со смесителем

Рисунок 10 - Эффективная мощность дизеля 4411/12,5 в условиях регуля-торной характеристики (режим полных нагрузок)

Сй.Кй.4

а) часовой расход топлива без смесителя

б] часовой расход топлива со смесителем

¿4

к, V

в)удельный эффективный расход топлива без смесителя

г)удельный эффективный расход топлива со смесителем

Рисунок 11 - Топливная экономичность дизеля 4411/12,5 в условиях регуляторной характеристики (режим полных нагрузок) О ~~ теоретические данные

Дымность отработавших газов (рисунок 12 а, б) при работе дизеля на смесевых композициях, так же как и при работе на минеральном дизельном топливе с увеличением частоты вращения коленчатого вала уменьшается. Снижение составляет 24 % при работе на композиции 30 % ДТ+70 % РМ, а со смесителем 28 % по сравнению с работой на минеральном дизельном топливе. Концентрация в отработавших газах оксида углерода снижается на 76 %, а со смесителем на 88 %.При работе на смесевой композиции 70 % ДТ+30 % РМ выбросы оксида углерода снижаются на 44 %, со смесителем на 64 %, дымность остаётся на том же уровне, что и при работе на минеральном дизельном топливе, а со смесителем снижается на 22 %.

с. %

б) со смесителем

а) без смесителя

Рисунок 12 - Дымность дизеля 4411/12,5 в условиях регуляторной характеристики (режим полных нагрузок)

На режиме холостого хода топливная экономичность дизеля при работе на всех видах смесевых композициях по сравнению с минеральным дизельным топливом, ухудшается. Так, при минимальной устойчивой частоте вращения коленчатого вала (800 мин"') часовой расход составляет 1,297 кг/ч, на смесевой композиции 30 % ДТ+70 % РМ без смесителя - 1,59 кг/ч, а со смесителем - 1,364 кг/ч. При максимальной частоте вращения 2330 мин"1 на минеральном дизельном топливе - 4,6 кг/ч, без смесителя - 5,223 кг/ч и со смесителем - 4,942 кг/ч. Причем по мере увеличения процентного содержания РМ в смесевой композиции величина отклонения часового расхода топлива возрастает и достигает при работе дизеля на смесевой композиции 30% ДТ+70% РМ соответственно 18,4 % без смесителя и 4,9 % со смесителем (п = 800 мин"1) и 11,9 % без смесителя и 6,9 % со смесителем (п = 2330 мин ').

Проведенные сравнительные исследования трактора МТЗ-80.1 в эксплуатационных условиях показали, что погектарный расход топлива увеличивается с 20,05 кг/у.э.га при работе на минеральном дизельном топливе до 22,13 кг/у.э.га при работе на композиции 30% ДТ+70% РМ. Наименьшая дымность (72,3%) наблюдалась при работе на 30% ДТ+70% РМ. Эксплуатационная мощность с 51,9 кВт при работе на минеральном ДТ, уменьшается до 51,3 и

51,0 кВт при работе на композициях 70 % ДТ +30 % РМ, и 30 % ДТ+70 % РМ соответственно.

В пятом разделе «Экономическая эффективность внедрения смесителя-подогревателя» определена экономическая эффективность применения смесителя подогревателя на тракторе МТЗ-80.1. Общая стоимость модернизации трактора вместе с общехозяйственными расходами составила 10649 рублей.

Применение смесителя-подогревателя позволяет сэкономить минеральное дизельное топливо. Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого смесителя-подогревателя при использовании смесевой композиции 70%ДТ + 30%РМ составляет 45647,11 рублей со смесителем и 38965,2 рублей без смесителя, а от композиции 30% ДТ + 70% РМ составит 122687,11 рублей со смесителем и 116660,4 рублей без смесителя.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Получена средняя химическая формула рапсового масла сорта «Ратник» РМ 016,7^32,1601,98, рассчитан элементарный состав, низшая теплота сгорания и физические свойства смесевых композиций (физические свойства соответствуют ГОСТ при подогреве минерально-растительных композиций до 70°С, свыше 70°С минеральное топливо и другие смесевые композиции с меньшим процентным содержанием рапсового масла, не соответствуют требованиям ГОСТ), состоящих из смеси рапсового масла и минерального дизельного топлива.

2. Для обеспечения работы автотракторной техники на нескольких видах смесевых топлив (минерально-растительном или дизельном топливе) запатентовано, изготовлено и испытано устройство для смешивания и подогрева сме-севого топлива (патент РФ на полезную модель ГШ 85953). Определены оптимальные конструктивные параметры, характеризующие процесс работы смесителя-подогревателя, в зависимости от режима работы двигателя и температуры подогрева минерально-растительных композиций: длина смесительной камеры 1-0,5 м.; внутренний диаметр канала й?-0,018м.; частота вращения спирального винта от 500 мин"1.

3. Теоретическими исследованиями дизеля 4411/12,5 установлено, что показатели рабочего процесса на минерально-растительных композициях близки к показателям при работе дизеля на минеральном дизельном топливе (расхождение не превышает 8 %).

4. Экспериментальные исследования дизеля 4411/12,5 подтверждают, что на всех исследуемых нагрузочно-скоростных режимах дизеля при его работе без смесителя на смесевых композициях происходит снижение эффективной мощности до 8,5%, а со смесителем - до 5,6 %.

Работа дизеля на смесевой композиции 70 % ДТ + 30 % РМ обеспечивает снижение выбросов с отработавшими газами по оксиду углерода на 44 % (без смесителя) и на 64 % (со смесителем). Дымность без смесителя остается та том же уровне, что и при работе на минеральном дизельном топливе, а со смесителем снижается на 22 %. На смесевой композиции 30 % ДТ + 70 % РМ дымность снижается на 24 % без смесителя и до 28 % со смесителем, а содержание оксида углерода - до 76 % без смесителя и до 88 % со смесителем.

Эксплуатационные испытания трактора МТЗ-80.1 с использованием смесителя-подогревателя подтвердили снижение погектарного расхода топлива до 4,7%, дымности отработавших газов с 84% до 67% и увеличение эксплуатационной мощности до 0,41 % по сравнению с работой трактора на тех же смесевых композициях но без смесителя-подогревателя.

5. Годовой экономический эффект от использования смесевой композиции 70%ДТ + 30%РМ составляет: без смесителя 38965,2 рублей, со смесителем 45647,11 рублей. От использования смесевой композиции 30%ДТ + 70%РМ составляет: без смесителя 116660,4 рублей, а со смесителем 122687,11 рублей на тракторе МТЗ-80.1.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Фомин, В.Н. Показатели работы дизеля на биотопливе / В.Н. Фомин, Х.Х. Губейдуллин // Сельский механизатор. - 2009. - №11. - С. 34-35.

2. Фомин, В.Н. Рапсовое масло для дизеля / В.Н. Фомин // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2009. - №11(25). -С. 104-107.

Публикации в описаниях на полезную модель, сборниках научных трудов и материалах конференций

3. Пат. № 85953 Российская Федерация, МПК F02M53/00. Устройство для подогрева и подачи дизельного топлива / В.Н. Фомин, Х.Х. Губейдуллин, С.А. Кожевников; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Ульяновская ГСХА. -№2009115144/12; заявл. 21.04.2009; опубл. 20.08.2009, Бюл. № 23. - 7 с.

4. Уханов, А.П. Расчетная оценка физических показателей альтернативных топлив на их характеристики впрыскивания / В.Н. Фомин, А.П. Кожевников,

A.П. Уханов // Материалы всероссийской научно-практической конференции. -Ульяновск: УГСХА, 2008. - С. 97-101.

5. Фомин, В.Н. Расчетная оценка физических показателей альтернативных топлив на их характеристики впрыскивания / А.П. Кожевников, В.Н. Фомин // Материалы всероссийской студенческой научной конференции. - Киров: ВГСХА, 2008. - С. 233-238.

6. Губейдуллин, Х.Х. Исследование физических свойств в зависимости от процентного состава альтернативного топлива / Х.Х. Губейдуллин, В.Н. Фомин // Материалы международной научно-практической конференции. - Ульяновск: УлГТУ, 2008.-С. 11-15.

7. Фомин, В.Н. Исследование физических свойств смесевого биотоплива /

B.Н. Фомин, А.П. Кожевников // Материалы VI студенческой научно-практической конференции. - Димитровград: Технологический институт - филиал ФГОУ ВПО УГСХА, 2008. - С. 133-137.

8. Кожевников, А.П. Исследование физических свойств смесевого биотоплива / В.Н. Фомин, А.П. Кожевников // Сборник материалов межвузовской научно-технической конференции студентов. - Димитровград: РИО ДИТУД, 2008. - С.14-15.

9. Кожевников, А.П Расчетная оценка физических показателей альтернативных топлив на их характеристики впрыскивания / А.П. Кожевников, А.П. Уха-нов, В.Н. Фомин // Материалы всероссийской научно-практической конференции. - Ульяновск: УГСХА, 2008. - С.97-101.

10. Кожевников, С.А. Исследование влияния степени подогрева и процентного состава минерально-растительного топлива на характеристики впрыскивания и распиливания / В.Н. Фомин, С.А. Кожевников //Научный вестник №7. - Ди-митровград: Технологический институт - филиал ФГОУ ВПО УГСХА, 2008. -С.-41-43.

11. Губейдуллин, Х.Х. Физико-химические свойства и расчет низшей теплоты сгорания смесевых минерально-растительных топлив / Х.Х. Губейдуллин, С.А. Кожевников, В.Н. Фомин // Материалы международной научно-практической конференции. - Димитровград: ДИТУД УлГТУ, 2009. - С. - 4046.

12. Чихранов, A.B. Исследование влияния температуры и состава минерально-растительного топлива на его плотность / A.B. Чихранов, В.Н. Фомин // Материалы международной научно-практической конференции. - Димитровград: ДИТУД УлГТУ, 2009. - С. - 57-59.

13. Чихранов, A.B. Исследование влияния температуры и состава минерально-растительного топлива на его динамическую вязкость / A.B. Чихранов, В.Н. Фомин // Сборник научных трудов международной научно-практической конференции. - Димитровград: ДИТУД УлГТУ, 2009. - С. - 60-64.

14. Никифоров, Д.В. Хроматография и расчет низшей теплоты сгорания минерально-растительных топлив / Д.В. Никифоров, В.Н. Фомин // Материалы VII студенческой международной научно-практической конференции. - Димитров-град: Технологический институт - филиал ФГОУ ВПО УГСХА, 2009. - С. 419422.

15. Фомин, В.Н. Технико-эксплуатационные показатели дизельного двигателя при использовании смесей рапсового масла и дизельного топлива / В.Н. Фомин, Х.Х. Губейдуллин // Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. - Пенза: РИО ПГСХА, 2009. - С. 25-26.

16. Губейдуллин, Х.Х. Определение параметров устройства для подогрева топлива / Х.Х. Губейдуллин, Ю.М. Исаев, В.Н. Фомин // Материалы международной научно-практической конференции. - Димитровград: Технологический институт - филиал ФГОУ ВПО УГСХА, 2010. - С. 26-30.

Формат 60x84/16. Тираж 100 экз. Подписан к печати 18.08.2011 г. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0 Заказ № 1852.

ООО Издательский центр «ПРЕССА» 432071, г. Ульяновск, ул. Гагарина, 34

Отпечатано в типографии «ЗапОеге» Ульяновск, ул. 40 лег Победы, 41

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Факторы, обуславливающие необходимость замены нефтяных моторных топлив на минерально-растительное топливо.

1.20пыт использования минерально-растительного топлива в качестве моторного топлива на автотракторах-х. назначения.

1.3 Обзор и анализ существующих конструкций устройств смешивания минерально-растительного топлива.

1.4 Цель и задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МИНЕРАЛЬНО-РАСТИТЕЛЬНОГО ТОПЛИВА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО

СМЕШИВАНИЯ И ПОДОГРЕВ А.

2.1 Физико-химические свойства, молекулярный состав и расчет низшей теплоты сгорания минерально-растительного топлива и его композиций.

2.2.1 Описание конструктивно-технологической схемы устройства для смешивания минерально-растительного топлива в двигатель.

2.2.2 Расчет параметров устройства по подогреву минерально-растительного топлива.

2.2.3 Расчет параметров устройства по смешиванию минеральнорастительного топлива.

2.3 Расчетно-теоретическое обоснование показателей рабочего процесса дизеля 4411/12,5 при использовании минерально-растительного топлива и его композиций.

ВЫВОДЫ.

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа и объект исследования.

3.2.1 Методика лабораторных исследований физических свойсте минерально-растительного топлива.

3.2.2 Методика лабораторных исследований устройства смешивания минерально-растительного топлива.

3.2.3 Методика стендовых исследований дизеля 4411/12,5 оснащенногс смесителем-подогревателем минерально-растительного топлива.

3.2.4 Методика исследования трактора МТЗ-80.1 в эксплуатационных условиях оснащенным смесителем-подогревателем минеральнорастительного топлива.

ВЫВОДЫ.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИЗЕЛЯ 4411/12,5, ОСНАЩЕННОГО СМЕСИТЕЛЕМ-ПОДОГРЕВАТЕЛЕМ МИНЕРАЛЬНО-РАСТИТЕЛЬНОГО ТОПЛИВА.

4.1 Результаты и анализ лабораторных исследований.

4.2 Результаты и анализ стендовых исследований дизеля 4411/12,5.

4.3 Результаты и анализ эксплуатационных исследований трактора МТЗ-80.1 оснащенным смесителем-подогревателем минеральнорастительного топлива. Ш

ВЫВОДЫ. ИЗ

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ СМЕСИТЕЛЬЯ

ПОДОГРЕВАТЕЛЯ.

5.1 Результаты производственных исследований эффективности использования смесителя-подогревателя минерально-растительного топлива.

ВЫВОДЫ.

Известно, что около 90% механической энергии, которую использует в своей деятельности человечество, вырабатывается двигателями внутреннего сгорания, среди которых значительную долю занимают дизельные ДВС. Современные тенденции развития дизельных двигателей таковы, что, с одной стороны, неуклонно повышается экономичность и уровень удельной мощности, снимаемой с двигателя, с другой - ужесточаются экологические ограничения, накладываемые на состав выхлопных газов. В то же время ограниченность нефтяных запасов, рост цен на энергоносители диктует необходимость экономии топлив нефтяного происхождения. Одним из направлений решения этой проблемы является замещение дизельного топлива (частичное или полное) возобновляемыми альтернативными энергоносителями.

В последнее время большое количество зарубежных научно-исследовательских центров моторостроительных фирм проводят исследования, направленные на решение задач обеспечения экономии топлива и замены традиционных жидких углеводородных нефтяных топлив топливами не нефтяного происхождения. Альтернативные топлива можно классифицировать по следующим признакам:

• по составу - спирты, эфиры, эстеры, водородные топлива с добавками;

• по агрегатному состоянию - жидкие, газообразные, твердые;

• по объемам использования - целиком, в качестве добавок;

• по источникам сырья - из угля, торфа, сланцев, биомассы, горючего газа и др.

Одним из наиболее перспективных альтернативных топлив является биотопливо, а также смеси биотоплива с дизельным топливом в различных пропорциях.

Создание топлива для дизелей из органического сырья позволит трансформировать растениеводство из отрасли, являющейся основным потребителем светлых нефтепродуктов, в отрасль, выпускающую экологически чистое моторное топливо из возобновляемых источников энергии.

В 2001 году Европейская комиссия одобрила три альтернативных замены моторным топливам: природный газ, биотопливо и водород. Каждый из названных видов топлива может достигнуть на рынке топлив к 2020 году уровня свыше 5% от общего объема производства минерального топлива.

Для эффективного производства и применения топлив из растительных масел считается необходимым:

• наличие достаточных сырьевых ресурсов- приемлемые технико-экономические и экологические показатели их переработки;

• технологическая и энергетическая совместимость с транспортными и силовыми установками;

• оптимальные экономические и экологические показатели процесса использования топлива;

• безопасность и безвредность.

Наибольшее распространение среди топлив растительного происхождения получило биотопливо, приготовленное на основе рапсового масла, которое находит применение в виде смесевой композиции с товарным дизельным топливом.

Значительное преимущество минерально-растительного топлива заключается в том, что благодаря химическому превращению оно приобретает качества, сходные с минеральным дизельным топливом, и может использоваться в дизельных двигателях без конструктивных изменений последних. При этом значительно уменьшается дымность отработавших газов, содержание твердого углерода, окиси углерода и углеводорода [43, 50, 51, 62, 88, 89].

Основной проблемой широкого применения рапсового биотоплива в качестве моторного топлива на автотракторной технике является недостаточная приспособленность дизеля классической конструктивной схемы. Поэтому при переводе дизеля с минерального дизельного топлива на минерально-растительное топливо необходим переходный этап, а именно оценить работу дизеля на смесевых композициях, получаемых путем смешивания товарного минерального дизельного топлива с рапсовым маслом. [92]

С целью более достоверной оценки влияния устройства смешивания и подогрева минерально-растительных композиций на показатели работы тракторного дизеля необходимо проведение исследований при работе на различных нагрузочно-скоростных режимах.

Работа выполнена по плану научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА».

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ. Повышение технико-экономических показателей автотракторной техники при работе на минерально-растительном топливе путем применения устройства для смешивания и подогрева смесевого топлива и обоснования его конструктивно-режимных параметров.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ. Процесс работы тракторного дизеля с устройством для смешивания и подогрева минерально-растительного топлива.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЙ. Взаимосвязь качества смешивания и температуры смесевых композиций с мощностными, экономическими и экологическими показателями тракторного дизеля.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Теоретическое и экспериментальное исследование процессов смешивания и подогрева минерально-растительного топлива в смесителе-подогревателе с обоснованием его конструктивных и режимных параметров, улучшающих технико-экономические и эксплуатационные показатели трактора. Рациональное соотношение минерального дизельного топлива и рапсового масла, рекомендуемое для использования в качестве моторного топлива для тракторов (с устройством смешивания и подогрева топлива). Техническое решение конструкторской разработки подтверждено патентом РФ на полезную модель RU 85953 «Устройство для подогрева и подачи дизельного топлива».

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Заключается в разработке устройства, улучшающего технико-экономические показатели автотракторной техники при применении минерально-растительных композиций в качестве моторного топлива.

ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ подтверждается лабораторными исследованиями устройства смешивания и подогрева топлива, сравнительными исследованиями дизеля в стендовых условиях и трактора в условиях эксплуатации. При работе на смесевых композициях, приготовленных смесителем-подогревателем, с применением современных технических средств измерения и методов обработки экспериментальных данных на ПЭВМ с использованием прикладных программ Microsoft Excel, Statistica и MathCAD, с применением основных положений теории ДВС, и эксплуатации МТП.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. Опытные образцы смесителя-подогревателя внедрены и используются в ООО «Приморье» Мелекесского района Ульяновской области и в ООО «Агроразвитие» Нурлатского района Республики Татарстан, а также отдельные результаты исследования используются в учебном и научно-исследовательском процессах ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА».

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийских и Международных научно-практических конференциях в Технологическом институте - филиале ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» (Димитровград 2008.2010 гг.); Всероссийских и Международных научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» (Ульяновск, 2008г.); Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (Пенза 2009г.)

Опытно-конструкторский вариант устройства для подачи минерально-растительного топлива в дизельный двигатель экспонировался на молодежном инновационном форуме Приволжского федерального округа (Ульяновск 2009, 2010гг.); X Всероссийской выставке «НТТМ-2010» (Москва - ВВЦ, 2010 г.).

ПУБЛИКАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. По результатам исследований опубликовано 16 работ, из них 2 статьи в перечне изданий, рекомендованных ВАК РФ, в том числе 1 статья без соавторов, и 1 патент на полезную модель. Общий объем публикаций 3,9 п.л., из них автору принадлежит 1,78 п.л.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы и приложения.

ВЫВОДЫ

1. Общая стоимость модернизации трактора вместе с общехозяйственными расходами составила 10649 рублей.

2. При использовании в качестве топлива смесевой композиции 70% ДТ + 30% РМ без применения смесителя годовой экономический эффект составил 38965,2 рублей, со смесителем 45647,11 рублей, а при использовании композиции 30% ДТ + 70% РМ годовой экономический эффект без смесителя составил 116660,4 рублей, а со смесителем 122687,11 рублей, получаемый за счет снижения затрат на дизельное топливо без учета понижения эксплуатационной мощности и снижения в отработавших газах содержания вредных веществ.

1. Получена средняя химическая формула рапсового масла сорта «Ратник» РМ С16,71^32,16^1,98? рассчитан элементарный состав, низшая теплота сгорания и физические свойства смесевых композиций (физические свойства соответствуют ГОСТ при подогреве минерально-растительных композиций до 70°С, свыше 70?С минеральное топливо и другие смесевые композиции с меньшим процентным содержанием рапсового масла, не соответствуют требованиям ГОСТ), состоящих из смеси рапсового масла и минерального дизельного топлива.

2. Для обеспечения работы автотракторной техники на нескольких видах смесевых топлив (минерально-растительном или дизельном топливе) запатентовано, изготовлено и испытано устройство для смешивания и подогрева смесевого топлива (патент РФ на- полезную модель 1Ш 85953). Определены оптимальные конструктивные параметры, характеризующие процесс работы смесителя-подогревателя, в „ зависимости от режима работы двигателя и температуры подогрева минерально-растительных композиций: длина смесительной камеры /-0,5 м.; внутренний диаметр канала ¿/-0,018м.; частота вращения спирального винта от 500 мин"1.

3. Теоретическими исследованиями дизеля 4411/12,5 установлено, что показатели рабочего процесса на минерально-растительных композициях близки к показателям при работе дизеля на минеральном дизельном топливе (расхождение не превышает 8 %).

4. Экспериментальные исследования дизеля 4411/12,5 подтверждают, что на всех исследуемых нагрузочно-скоростных режимах дизеля при его работе без смесителя на смесевых композициях происходит снижение эффективной мощности до 8,5%, а со смесителем — до 5,6 %.

Работа дизеля на смесевой композиции 70 % ДТ + 30 % РМ обеспечивает снижение выбросов с отработавшими газами по оксиду углерода на 44 % (без смесителя) и на 64 % (со смесителем). Дымность без смесителя остается та том же уровне, что и при работе на минеральном дизельном топливе, а со смесителем снижается на 22 %. На смесевой композиции 30 % ДТ + 70 % РМ дымность снижается на 24 % без смесителя и до 28 % со смесителем, а содержание оксида углерода — до 76 % без смесителя и до 88 % со смесителем.

Эксплуатационные испытания трактора МТЗ-80.1 с использованием смесителя-подогревателя подтвердили снижение погектарного расхода топлива до 4,7%, дымности отработавших газов с 84% до 67% и увеличение эксплуатационной мощности до 0,41% по сравнению с работой трактора на тех же смесевых композициях но без смесителя-подогревателя.

5. Годовой экономический эффект от использования смесевой композиции 70%ДТ + 30%РМ составил: без смесителя 38965,2 рублей, со смесителем 45647,11 рублей. От использования смесевой композиции 30%ДТ + 70%РМ составил: без смесителя 116660,4 рублей, а со смесителем 122687,11 рублей на тракторе МТЗ-80.1.

1. Автомобильные двигатели // Под. Ред. М.С.Ховаха. — М.: Машиностроение, 1977. — 591 с.

2. Аметистов, Е.В. Тепло- и массообмен / Е.В. Аметистов, В.А. Григорьев, Б.Т. Емцев и др. // Теплотехнический эксперемент: Справочник. — М.: Энергоиздат, 1982. 512с.

3. Аллилуев, В.А. Топливно-экономические и экологические показатели ДВС.//Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2004. №1.-С. 19-25.

4. Антифеев, В.Н. Моторное- топливо XXI века. Экологические, сырьевые и технические аспекты // Мировая экономика. 2005.-№2. - С. 3-8.

5. Аронов, Э.Л. Производство и использование биодизельного топлива (с рапсовым маслом) в сельском хозяйстве германии // Техника и оборудование для села. 2007. - № 4. - С. 38-40.

6. Артемов, И.В. Рапс. М.: Агропромиздат. - 1989. — 44 с.

7. Бакланов, Ю.М. Рапсовый бум в Германии// Сельская жизнь. -2006.-С.11.

8. Бажан, П.И. Справочник по теплообменным аппаратам / П.И. Бажан, Г.Е. Каневец, В.М. Селиверстов // Машиностроение, 1989. — 368 с.

9. Белов В. Биотопливо из рапса // Сельский механизатор. — 2004. — №5. С.32.

10. Ю.Бениович, B.C. Ротопоршневые двигатели / B.C. Бениович, Г.С. Апазиди, A.M. Бойко// Машиностроение. 1968. - 151 с.

11. Биоэнергетика: мировой опыт и прогноз развития: Науч. аналит. обзор / Под ред. С.Г. Митина. — М.: ФГНУ «Росинфорагротех».- 2007 — 204 с.

12. Бунин, М.В. Вопросы теории процессов смесеобразования / М.В. Бунин // Харьк. авто дор. ин-т. 1962. С. 86-95

13. Болтинский, В.Н. Теория, конструкция и расчет тракторных и автомобильных двигателей/ М.: Издательство сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов. 1962. - 389с.

14. Бубнов, Д.Б. Адаптация дизеля сельскохозяйственного трактора для работы на рапсовом масле: Автореф. дис. канд. техн. наук. — М., 1996. — 17 с.

15. Вальехо, П.А. Испытания дизеля МД-6 при работе на рапсовом масле / П.А. Вальехо, C.B. Гусаков // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. - №4. - С. 42-44.

16. Васильев, Н.П. Экологически чистые направления получения и использования топлив растительного происхождения в ДВС// Экотехнологии и ресурсосбережение. №1. - С. 19-25.

17. Головенчик, Е.И. Зарубежный опыт организации производства и использования дизельного биотоплива на основе продуктов переработки рапсового масла /Агроэкономика. — 2005. N8 - С. 40-42.

18. Горлов, C.JI. Состояние, перспективы и научное обеспечение отрасли рапсосеяния в РФ //Переработка рапса на биологическое топливо: Сб.трудов Всероссийской науч.-практ. конф. — Ростов-на-Дону.-2006.-С.8-11.

19. ГОСТ 18509 — 88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний. — М.: Госстандарт. 68 с.

20. ГОСТ 14846 — 81. Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний. — М.: Госстандарт. — 41 с.

21. ГОСТ Р 52160 2003. Автотранспортные средства, оснащенные двигателями с воспламенением от сжатия. Дымность отработавших газов. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния. — М.: Госстандарт. - 10 с.

22. ГОСТ 10579 — 88. Форсунки дизелей. Общие технические условия. — М.: Госстандарт. 6 с.

23. ГОСТ 33 2000. Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости. - М.: Госстандарт. — 19 с.

24. ГОСТ Р 3900 85. Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности. - М.: Госстандарт. - 36 с.

25. Губейдуллин, Х.Х. Исследование физических свойств в зависимости от процентного состава альтернативного топлива / Х.Х. Губейдуллин, В.Н. Фомин // Материалы международной научно-практической конференции. -Ульяновск: УлГТУ, 2008. С. 11-15.

26. Данилов, A.M. Альтернативные топлива: достоинства и недостатки. Проблемы применения / A.M. Данилов, Э.Ф. Каминский, В.А. Хавкин // Российский химический журнал. — 2003. Т. XL VII. - №6. - С. 4-11.

27. Двигатели внутреннего сгорания. 4.1. Теория поршневых и комбинированных двигателей // Под ред. A.C. Орлина, М.Г. Круглова. — М.: Машиностроение. 1983. — 372 с.

28. Двигатели внутреннего сгорания. 4.2. Теория поршневых и комбинированных двигателей // Под ред. A.C. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение. - 1984.— 383 с.

29. Двигатели внутреннего сгорания. Ч.З. Теория поршневых и комбинированных двигателей // Под ред. A.C. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение. - 1985. - 456 с.

30. Двигатели внутреннего сгорания. 4.1. Теория рабочих процессов //

31. Под ред. В.Н. Луканина . — М.: Высшая школа 1995. — 368 с.

32. Децентрализованная переработка масличных семян в Германии / Dezentrale Olsaatenverarbeitung // Landtechnik. — 2005. — №1. — S.16-17.

33. Жегалин, О.И. Альтернативные топлива и перспективы их применения на тракторных двигателях: Обзорная информация/О.И. Жегалин, Е.Г. Пономарев, В.Н. Журавлев и др. // М.: ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш.- 1986. —41 с. (Серия 1. Тракторы и двигатели, вып.1).

34. Иванов, В.А. Оценка эксплуатационных показателей трактора класса 14 кН при работе на растительно-минеральном топливе: Автореф. дис. .канд. техн. наук / В.А. Иванов. Пенза, 2010. - 20 с.

35. Исаев, С.И. Теория тепломассообмена. Учебник для вузов / С.И. Исаев, И.А. Кожинов, В.И. Кофанов // М.: Высш. Школа. 1979. - 495 с.

36. Измайлов, А.Ю. Эффективность производства и использования биодизельного топлива из рапсового масла в России / А.Ю. Измайлов, Г.С. Савельев //Ваш сельский консультант. — 2006. N3.- С. 18-23.

37. Инструкция по получению биодизеля. Фирма Симбрия СКЕТ, Германия // Масложировая промышленность. — 2005. №5. — С. 16-19.

38. Испытания двигателей внутреннего сгорания/ Б.С.Стефановский, Ю.М.Доколин, В.М.Сорокин и др. / М.: Машиностроение. 1972. - 367 с.

39. Калинин, А.П. Использование растительных масел в качествеальтернативного топлива за рубежом: Аналитическая справка.// М.:i

40. Информагротех. 1991. - 10 с.

41. Киреева, Н.С. Обоснование использования биотопливных композиций в качестве моторного топлива на тракторахсельскохозяйственного назначения: Автореф. дис.канд. техн. наук / Н.С. Киреева. Пенза. - 2009. - 20 с.

42. Кириллов, Н.Г. Альтернативные виды моторного топлива из биосырья для сельскохозяйственной автотракторной техники // Достижения науки и техники АПК. 2002. - №2. - С.11-15.

43. Кобец Н. Перспективы производства и переработки семян рапса в Украине. // Сб. докл. ГУ Междунар. конф. «Масложировая промышленность 2005». - 15-16 ноября 2005 г., Киев.

44. Кожевников, А.П. Исследование физических свойств смесевого биотоплива / В.Н. Фомин, А.П. Кожевников // Сборник материалов межвузовской научно-технической конференции студентов. — Димитровград: РИО ДИТУД, 2008. С. 14-15.

45. Кожевников, А.П Расчетная оценка физических показателей альтернативных топлив на их характеристики впрыскивания / А.П. Кожевников, А.П. Уханов, В.Н. Фомин // Материалы всероссийской научно-практической конференции. Ульяновск: УГСХА, 2008. - С.97-101.

46. Колчин, А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей / А.И. Колчин, В.П. Демидов//М.: Высшая школа. 2002. — 496 с.

47. Краснощеков, Н.В. Энергоавтономное сельскохозяйственное предприятие, использующее биологическое топливо из семян рапса / Н.В. Краснощеков, Г.С. Савельев // Тракторы и сельскохозяйственный транспорт. -М.:ВИМ. 2000.-С. 148-169.

48. Кулманаков, С.П. Применение рапсового масла в качестве моторного топлива // Сб. тр. науч.-практ. конф. Ростов-на-Дону. - 2006. — С. 24-25.

49. Кулманаков, С.П. Сможет ли рапс заменить нефть? / С.П. Кулманаков, А. Шашев// Сельский механизатор. 2008.- №1. — С. 12-13.

50. Ликсутина, А.П. О необходимости возобновляемых источников энергии// Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники. С., научных трудов ГНУ ВИИТиН. - 2006.- С. 90-94.

51. Любарский, В.М. Технические и энергетические аспекты использования семян рапса для производства биодизельного топлива / В.М. Любарский, К.И. Плескис // Тр. Таврической гос. агротех. академии. — Мелитополь: ТДАТА. 2001. - Т. 17. - Вып.2 - С.46-50.

52. Малашенков, К.А. Экономическое обоснование применения альтернативного топлива, используемого в сельском хозяйстве для машинно-тракторных агрегатов: Автореф. дис. канд. экон. наук: М. 2000. — 20 с.

53. Малов, Р.В. Оценка качества, отработавших газов дизелей по результатам анализа их жидкой фазы / Р.В. Малов, М.Г. Шейнин, Ф.И. Славин // Двигателестроение. — 1986. — №8. — С.51 52.

54. Марченко, А.П. Альтернативное топливо на основе производных рапсового масла / А.П. Марченко, В.Г. Семенов // Химия и технология топлив и масел. 2003. - №3. — С.31 -32.

55. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений// М.: ГОСНИТИ. 1981. — 44 с.

56. Мехович, С.А. Альтернативное топливо из органического сырья -перспективное решение проблемы сокращения дефицита энергетических ресурсов/ С.А. Мехович, В.Г. Сургай //Энергосбережение.- 2005.- №9- С.

57. Митин, С.Г. Состояние и перспективы развития биоэнергетики в Российской Федерации/ С.Г. Митин, В.Ф. Федоренко, Е.А. Усачев// Техника и оборудование для села. — 2007. №2. — С.З—5.

58. Нагорнов, С.А. Биотопливо для дизелей / С.А. Нагорнов, A.A. Макушин, C.B. Романцова и др. // Автомобильная промышленность. 2006. -№10.-С. 35-36.

59. Николаенко A.B. Определение показателей рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания по индикаторным диаграммам с применением ЭВМ/ A.B. Николаенко, Е.П. Павлов, С.И. Чермидов //JL: ЛСХИ. 1982.-32 с.

60. Николаенко, A.B. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей// М.: Колос. 1992. - 414 с.

61. Огурлиев, A.M. Физико-химические показатели биотоплива для дизелей // Механизация и электрификация сельского хозяйства.— 2005 — 4 — С. 10.

62. Особенности производства и использования рапсового биотоплива на автотракторной технике/ А.П. Уханов, В.А. Рачкин, М.А. Уханов Н.С. Киреева // Нива Поволжья. 2008. - № 1(6). - С. 36-42.

63. Пат. № 85953 Российская Федерация, МПК F02M53/00. Устройство i для подогрева и подачи дизельного топлива / В.Н. Фомин, Х.Х. Губейдуллин,s i

64. С.А. Кожевников; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Ульяновская ГСХА. №2009115144/12; заявл. 21.04.2009; опубл. 20.08.2009, Бюл. № 23.

65. Перспективы производства биотоплива в Европе /БИКИ. 2006. -N88. - С. 13-14.

66. Платэ, H.A. Топливная промышленность на рубеже перемен / H.A. Платэ, А.Я. Юффа // Российский химический журнал. 2003. - Т.47. - №6. -С. 3.

67. Практическое использование смеси рапсового масла и керосина в качестве дизельного топлива // Schweizer Landtechnik — 2002. — №3. — S.33-39.

68. Проблемы источников энергии для автомобилей следующего поколения. // Автостроение за рубежом. — 2005. №1. — С.7-11.

69. Райков, И .Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания.//М.: Высшая школа. 1975. - 320 с.

70. Рапс: масло, белок, биодизель: Материалы междунар. науч.-практ. конф / Под общ. ред. М.А. Кадырова: Минск: ИВЦ Минфина.- 2006. - 215 с.

71. Рапс / Д. Шпаар, Н. Маковски, В. Захаренко, А. Постников, В. Щербаков; Под общ. ред. Д. Шпаара// Мн.: ФУАинформ. 1999. - 208 с.

72. Рапс на корм и семена: Сборник/ Сост. Г.И.Шейгерович/ Минск: Урожай. 1988.-47 с.

73. Романов, A.B. Рапс культура больших возможностей// М.: Агропромиздат. - 1987. — 31 с.

74. Рустамов, H.A. Биомасса как источник энергии // Энергия: Экономика. Техника. Экология. 2005. - № 6. - С. 20-28.

75. Саблина, З.А. Состав и химическая стабильность моторных топлив//М.: Химия. 1972.-279 с.

76. Савельев, Г.С. Биологическое моторное топливо для дизелей на основе рапсового масла / Г.С. Савельев, Н.В. Краснощеков // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2005. — №10. — С. 11-16.

77. Савельев, Г.С. Коммерческая эффективность производства и использования биодизельного топлива из рапсового масла // Сб. тр. науч.-практ. конф.: Ростов-на-Дону 2006. — С. 19-24.

78. Савельев, Г.С. Производство и использование биодизельного топлива из рапса//М.: ГНУ ВИМ Россельхозакадемии. 2007. — 96 с.

79. Семенов, В.Г. Альтернативные бинарные топливные смеси на основе рапсового масла и дизельного топлива: Отчет с сайта ХГПУ / В.Г. Семенов, А.П. Марченко, Д.У. Семенова — Харьков: ХГПУ. 2000. - 11 с.

80. Семенов, В.Г. Альтернативные топлива растительного происхождения/ В.Г. Семенов, А.А. Зинченко // Химия и технология топлив и масел. 2005. - № 1. С.29-34.

81. Слепцов, О.Н. Применение в дизелях топлива растительного происхождения / О.Н.Слепцов, В.М. Белов, С.Н. Девянин // Вестник МГАУ. -Вып. 4.- М.: ФГОУ МГАУ. 2003. - С. 15-21.

82. Слепцов, О.Н. Биотопливо из рапса / О.Н.Слепцов, В.М. Белов, В.И.

83. Гуднев // Сельский механизатор. — №5. М. - 2004. — С. 32.

84. Сможет ли рапс заменить нефть?/ С. Кулманаков, А. Шашев//Сельский механизатор. — 2008. №1. - С. 12-13.

85. Стефанский, Г.С. Интенсивная технология производства рапса / Г.С. Стефанский, В.В. Майстренко. Под ред. Ю.П. Бурякова / М.: Росагропромиздат. 1990. — 188 с.

86. Суханова, P.C. Перспективы использования биогенного топлива в сельском хозяйстве // Агропромышленное производство: опыт, проблемы и тенденции развития. — 2003. — №1. — С. 67-79.

87. Танцхова C.B. В перспективе Россия крупнейший поставщик биотоплива на мировой рынок. // Энергия: Экономика. Техника. Экология. — 2005.-№6.-С. 10-19.

88. Теория двигателей внутреннего сгорания/ Н.Х.Дьяченко, А.К.Костин, Б.П.Пугачев и др.// JL: Машиностроение. 1974. — 552 с.

89. Томашпольский A.M. Нефть и газ в мировом энергетическом балансе (1900-2000 гг.).// М. 1968.

90. Топливные системы и экономичность дизелей/ И.В.Астахов,

91. Л.Н.Голубков, В.И.Трусов и др.//М.: Машиностроение. 1990. - 288 с.

92. Трактор с запахом блинчиков // Агробизнес — Россия. Агробизнес: экономика — оборудование — технологии. — 2005. — №1. — С. 51.

93. Уханов, А.П. Автомобильные и тракторные двигатели. Курсовое проектирование: Учебное пособие / Под ред. А.П.Уханова Пенза: Пензенская ГСХА. - 2005. - 192 с.

94. Уханов, А.П. Эксплуатационные материалы для автотракторных средств/ А.П. Уханов, Ю.В. Гуськов, И.И. Артемов// Пенза: Инф.-изд. Центр ПГУ. 2003.-424 с.

95. Уханов, А.П. Есть ли альтернатива минеральному дизельному топливу? / А.П.Уханов, В.А. Рачкин, Д.А. Уханов, Н.С. Киреева, В.А. Иванов // Сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. Пенза: РИО ПГСХА. -2008.-С. 177-178.

96. Уханов, А.П. Рапсовое биотопливо / А.П. Уханов, В.А. Рачкин, Д.А. Уханов // Пенза: РИО ПСА. 2008. - 229 с.

97. Уханов, А.П. Особенности работы дизеля на растительно-минеральном топливе / А.П. Уханов, В.А. Рачкин, В.А. Иванов // Сб. трудов науч.-практ. конф. Чебоксары: ЧПИ МГОУ. - 2008. - С. 125-126.

98. Уханов, А.П. Расчетная оценка физических показателей альтернативных топлив на их характеристики впрыскивания / В.Н. Фомин,

99. A.П. Кожевников, А.П. Уханов // Материалы всероссийской научно-практической конференции. -Ульяновск: УГСХА, 2008. — С. 97-101.

100. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справочник//Л.: Машиностроение. 1974.— 266 с.

101. Федоренко, В.Ф. Состояние и развитие производства биотоплива: Науч. аналит. обзор / В.Ф. Федоренко, Ю.Л. Колчинский, Е.П. Шилова. М:: ФГНУ «Росинфорагротех». - 2007. — 130 с.

102. Филимонов, А.И. Основные показатели двигатели Д-240// Тракторы и сельхозмашины. 1971 г. - №6. — С. 11-15:

103. Фомин, В.Н. Показатели работы дизеля на биотопливе / В.Н. Фомин, Х.Х. Губейдуллин // Сельский механизатор. 2009. - №11. — С. 34-35.

104. Фомин, В.Н. Рапсовое масло для дизеля / В.Н. Фомин // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2009. -№11(25).-С. 104-107.

105. Фомин, В.Н. Расчетная оценка физических показателей альтернативных топлив на их характеристики впрыскивания / А.П. Кожевников, В.Н. Фомин // Материалы всероссийской студенческой научной конференции. Киров: ВГСХА, 2008. - С. 233-238.

106. Фомин, В.Н. Исследование физических свойств смесевого биотоплива / В.Н. Фомин, А.П. Кожевников // Материалы VI студенческой научно-практической конференции. — Димитровград: Технологический институт филиал ФГОУ ВПО УГСХА, 2008. - С. 133-137.

107. Фомин, В.Н. Технико-эксплуатационные показатели дизельного двигателя при использовании смесей рапсового масла и дизельного топлива/

108. B.Н. Фомин, Х.Х. Губейдуллин // Сборник материалов всероссийскойнаучно-практической конференции молодых ученых. — Пенза: РИО ПГСХА, 2009. С. 25-26.

109. Фукс, И.Г. Экологические аспекты использования топлив и смазочных материалов растительного и животного происхождения/ И.Г. Фукс, А.Ю. Евдокимов, A.A. Джамалов // Химия и технология топлив и масел. 1992. - №6. - С. 36-40.

110. Харламов, С. Как без потерь убрать рапс? / С. Харламов, Э. Велибекова // Сельский механизатор. — 2003. — №3. — С. 27.

111. Химия жиров. / Б.Н. Тютюнников, З.И. Бухштаб, Ф.Ф. Гладкий и др. М.: 3-е изд., перераб. и доп.// Колос. - 1992. — 448 с.

112. Чихранов, A.B. Исследование влияния температуры и состава минерально-растительного топлива на его плотность / A.B. Чихранов, В.Н. Фомин // Материалы международной научно-практической конференции. — Димитровград: ДИДУД УлГТУ, 2009. С. - 57-59.

113. Цыпцын, В.И. Методы и системы снижения токсичности отработавших газов автотракторных двигателей: Учебное пособие / В.И. Цыпцын, В.А. Стрельников, Г.М. Легошин и др.// Саратов: СГАУ. 1998. -140 с.

114. Шахов А. Производить биодизель в Германии невыгодно // Сельский механизатор. 2008. - №7. - С. 44.

115. Шашев, А.В. Об использовании топлив растительного происхождения/ Д.Д. Матиевский, С.П. Кулманаков, С.В. Лебедев, А.В. Шашев //Повышение экологической безопасности автотракторной техники: сб. статей PAT. Барнаул. - 2005. - С. 137-141.

116. Шилова, Е.П. Альтернативные виды топлива для автотранспорта: Аналитическая справка (обзор)// М.:ФГНУ «Росинформагротех».- 2005. 18 с.

117. Add a little biofiiel and stir occasionally // Transp. Eny. 2004. - July. -P. 10-13.

118. Dorado, M.P. The effect of a waste vegetable oil blend with diesel fuel on engine performance / M.P. Dorado, J.M. Arnal, J. Gomez, A. Gil, F.J. Lopez // Trans. ASAE. -St.Joseph (Mich.). 2002; Vol.45. - N 3. - P. 519-523.

119. Hobler Т., Strek F Chem. Stos., Vol.3. 1959. P. 143

120. Megahed, O.A. Rapeseed oil esters as diesel engine fuel //Energy Sources. 2004. - №2. - P. 199-126.

121. McDonnell, K.P. Results of engine and vehicle testing of semirefined rapeseed oil / McDonnell K.P., Ward S.M., McNulty P.B., Howard-Hildige R. // Trans. ASAE. -St.Joseph(Mich.), 2000. Vol.43. - N 6. - P. 1309-1316.

122. McDonnell, K.P. Hot water degummed rapeseed oil as a fuel for diesel engines // J.agr.engg Res., 1995. Vol. 60 - N 1. - P. 7-14.

123. Moreno, F. Sunflower methyl ester as a fuel for automobile diesel engines // Trans. ASAE. -St.Joseph (Mich.), 1999. Vol. 42. - N 5. - P. 11811185.

124. Pflanzenöl im Tank:Jetztwirds interessant // Top agrar. 2005. - №2. -S. 102-105. Reines Rapsöl in den Schleppertank? // Top agrar. - 2002. - №2. -S.116-119.

125. RME-der Kreislauf schliesst sich nicht // Schweizer Landtechnik. -2002.-№2.-S. 12-13.

126. BP Statistical Review of Energy. London. 2001.

127. BP Statistical Review of World Energy: International Energy Annual 1999 // Energy Information Administration. Office of Energy Markets and End Use. Washington. 2002.

128. Fajman, M. Practical experience in using biodegradable fillings in Zetor Tractors //Zemed.Techn. 1999. - Vol. 45. -N 4. - S. 155-158.