автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Технология приготовления и использования биотопливной композиции на сельскохозяйственных тракторах

На правах рукописи /

Доржеев Александр Александрович

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОТОПЛИВНОЙ КОМПОЗИЦИИ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

ТРАКТОРАХ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

4843954

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

4'АПР' 2011'

Красноярск-2011

4843954

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Селиванов Николай Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Мятюшев Василий Викторович

кандидат технических наук, с.н.с. Горло Василий Васильевич

Ведущая организация

ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

Защита состоится «21» апреля 2011 г. в 14°° на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 220.037.01 при ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 90.

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

Автореферат разослан « 19 » марта 2011 г.

Автореферат размещен « 18 » марта 2011 г. на сайте www.kgau.ru

Ученый секретарь диссертационного совета

Бастрон А.В.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Ограниченность запасов нефти с одновременным повышением цен на дизельное топливо, неблагоприятная экологическая обстановка при возрастающем энергопотреблении в аграрном производстве повысила актуальность работ, направленных на поиск и обоснование применения альтернативных топлив из возобновляемых источников.

Удовлетворение возрастающей потребности в дизельном топливе на современном этапе развития автотракторной техники может быть достигнуто вовлечением в баланс альтернативных топлив, полученных на основе растительных масел. Их применение в дизелях сельскохозяйственных тракторов позволяет: снизить потребление дизельного топлива при значительном уменьшении негативного влияния на окружающую среду; использовать существующий и перспективный парк машин без существенных конструктивных изменений; заложить основу создания энергоавтономного сельскохозяйственного производства.

Однако ограниченный объём и противоречивые результаты исследований в этой области не позволяют однозначно судить о влиянии биотопливной композиции (70% рапсового масла и 30% дизельного топлива) на энергетические, топливно-экопомические, экологические и др. показатели, формирующие технический уровень с.-х. тракторов. Поэтому разработка научно обоснованной технологии обработки и применения рапсового масла в качестве основы биотопливной композиции для повышения технического уровня с.-х. тракторов представляет перспективное направление экономии топливно-энергетических ресурсов и приобретает в настоящее время особую актуальность.

Работа выполнена в соответствии с программой научного обеспечения АПК РФ и планом НИР КрасГАУ (проблема IX, задания 01 и 03 на 2006-2010 гг.)

Цель работы. Разработка технологии приготовления и использования биотопливной композиции на основе рапсового масла для улучшения энергетических, топливно-экономических, экологических и общетехнических показателей с.-х. тракторов.

Задачи исследования:

1. Обосновать структурную схему системы оценки эффективности технологии обработки и использования биотопливной композиции на основе рапсового масла в качестве альтернативного топлива на с.-х. тракторах.

2. Разработать математические модели и алгоритм обоснования технологических процессов приготовления и применения в тракторных дизелях биотопливной композиции на основе рапсового масла.

3. Обосновать по результатам моделирования эффективность и целесообразность предлагаемой технологии приготовления и использования моторного топлива на основе рапсового масла.

4. Разработать методику и провести экспериментальные исследования закономерностей процесса нейтрализации рапсового масла и взаимосвязей показателей технического уровня универсально-пропашных тракторов с характеристиками моторного топлива на его основе.

5. Дать экономическую оценку эффективности технологии производства и использования моторного топлива на основе рапсового масла при работе мобильных сельскохозяйственных агрегатов.

Объект исследования. Технология нейтрализации рапсового масла и процессы формирования показателей технического уровня с.-х. тракторов при использовании его в качестве основы моторного топлива.

з

Предмет исследования. Закономерности формирования и взаимосвязи энергетических, топливно-экономических, общетехнических и экологических показателей с.-х. тракторов с характеристиками и условиями применения моторного топлива на основе рапсового масла.

Методы исследования включали определение способов эффективного приготовления и использования моторного топлива на основе рапсового масла при работе с.-х. тракторов путём многоуровнего системного анализа, моделирования процессов и оптимизации оценочных показателей. Научную новизну работы составляют:

- система оценки эффективности приготовления и использования биотопливных композиций на основе рапсового масла при работе с.-х. тракторов;

- способ производства моторного топлива на основе рапсового масла для тракторных дизелей (патент РФ № 2393209);

- результативные признаки эффективности технологии производства моторного топлива на основе рапсового масла в условиях АПК;

- результаты экспериментальной оценки технического уровня с.-х. тракторов при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла.

Практическую значимость диссертации представляют:

- технология обработки и использования рапсового масла в качестве основы моторного топлива на с.-х. тракторах;

- оценка технического уровня с.-х. тракторов при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла;

- методы адаптации серийных с.-х. тракторов для использования биотопливных композиций на основе рапсового масла.

Реализация результатов:

- рекомендации по обоснованию технологической линии производства смесевого топлива на основе рапсового масла приняты КРОЗ ГОСНИТИ для разработки опытных образцов оборудования;

- технология производства смесевого топлива на основе рапсового масла используется инженерно-технической службой АПК в ряде с.-х. предприятий Красноярского края;

- результаты исследований и рекомендации по обработке и использованию рапсового масла в качестве моторного топлива внедрены в учебный процесс КрасГАУ.

На защиту выносятся:

- технология приготовления и использования биотопливной композиции на основе рапсового масла на с.-х. тракторах;

- модели и методики формирования ресурсосберегающей технологии приготовления и использования моторного топлива на основе рапсового масла;

- оценки показателей технического уровня с.-х. тракторов при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы доложены, обсуждены и одобрены в 2006-2010гг. на международных (СибИМЭ, г.Новосибирск), всероссийских(МГАУ, г. Москва) и региональных (КрасГАУ, г. Красноярск) научно-практических конференциях, а также на Ш Красноярской общегородской научно-практической ассамблее в 2010 г. Публикации.

По результатам исследований опубликовано 19 работ, в том числе 5 - в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 155 страницах основного текста, включающего 44 рисунка, 35 таблиц, список литературы из 110 наименований. Приложения составляют 12 страниц.

Личный вклад. Результаты лабораторных и полевых исследований, представленные в диссертации, получены автором лично. Вклад автора в работы, выполненные в соавторстве, заключается в обсуждениях и постановке задач на этапах научной работы, в получении, анализе, оформлении и внедрении полученных результатов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложена научная новизна и практическая значимость работы, приведены основные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса и задачи исследования» проведён анализ использования с.-х. тракторов, рассмотрены перспективные виды и способы получения альтернативных моторных топлив, их влияние па энергетические, экономические, экологические и общетехлические показатели автотракторных дизелей. Большой вклад в разработку технологий производства и использования биотопливных композиций на основе растительных масел в качестве моторного топлива для автотракторных дизелей внесли отечественные учёные А.Р. Аблаев, О.И. Жегалин, A.A. Школьный, Д.В. Бубнов, Н.В. Краспощёков, В.А. Марков, P.M. Баширов, А.Ю. Измайлов, В.Ф. Федоренхо Г.С. Савельев, Е.А. и др. В работах этих авторов преимущественно рассматривается производство и использование метиловых эфиров рапсового масла - биодизеля.

Однако отсутствует фактический материал по оценке комплексного показателя технического уровня с.-х. тракторов при использовании рапсового масла в качестве основы моторного топлива. Разработка технологий производства моторного топлива из растительных масел направлена на промышленное получение биодизеля и не отражает внутрихозяйственную применимость в АПК.

На основании выполненного анализа состояния вопроса и цели работы были сформулированы задачи исследования.

Во втором, разделе «Моделирование технологии обработки и использования рапсового масла в качестве основы моторного топлива на сельскохозяйственных тракторах» обоснована структурная схема ресурсосберегающей технологии обработки и использования рапсового масла (РМ) в качестве моторного топлива на с.-х. тракторах.

Технологию производства и использования смесевого топлива (СТ„) на основе рапсового масла по существу можно разделить на три взаимосвязанные и последовательно выполняемые процесса:

1) производство из семян растительного масла-сырца;

2) обработка масла-сырца для получения моторного топлива;

3) использование (сжигание) моторного топлива в цилиндрах тракторного дизеля при его работе.

Совершенство и эффективность указанных процессов с позиций ресурсосбережения определяют, в конечном итоге, энергетический потенциал, экологичность и стоимость моторного топлива, которые формируют потенциальные возможности трактора в составе МТА через показатели производительности и

надежности, затрат на выполнение технологического процесса и содержания вредных выбросов в отработавших газах (ОГ). Совокупность указанных показателей определяет технический уровень трактора.

Исходя из поставленной задачи по оценке эффективности технологии обработки рапсового масла, процесс формирования и взаимосвязь технологических показателей производства с характеристиками моторного топлива из семян рапса следует рассматривать как систему последовательных приёмов и совокупность технических средств, функционирующую в реальных производственных условиях и направленную на получение продуктов (рапсового масла и смесевого топлива) с наперёд заданными свойствами (рис. 1).

Окружающая среда

Поточная линия

Получение и обработка масла

Приготовление топлива

п Г(М1) Ппр п т

в а в С7

с К1 р 9)4

р м К2

УО,

У02

П мз

В сз

Ж КЗ

п

в р

Мн

М4 С4 Он, К4

УО,

п М5

в С5

с К5

П Мб

В С6

с й"«

т Кб

У04

п М7

в С7

д

т К7

Управление технологией производства моторного топлива

Рисунок 1 - Структурная схема технологии производства моторного топлива на основе рапсового масла

Обоснование выбора биотопливной композиции и вариантов её использования производится по показателям ресурсосбережения, взаимозаменяемости с основным топливом, безотказности, экологичности и безопасности. Управляющие воздействия У04 по оценочным параметрам потенциальных возможностей топлива ПВСТ (<2„б, -теплотворная способность и Сб - цена биотоплива) принимаются на основе анализа информации и управляющих воздействий на предыдущих этапах У01, У02, УОЗ. Первостепенной задачей в структурной схеме технологии производства моторного топлива на основе рапсового масла выступает обоснование потенциальных возможностей семян рапса (Г1ВСР), характеризующихся их изначальной массой М1, ценой С1 и качеством К1.

Процесс отжима на первом этапе характеризуется эффективностью прессования >]„р мах, т.е. энергоёмкостью и выходом масла М2, после чего ПВСР

раскладываются на составляющие - потенциальные возможности РМ (ПВРМ) и потенциальные возможности жмыха (ПВЖ) с соответствующими показателями качества К2 и КЗ.

Повышению ПВРМ и смесевого топлива на его основе (ПВСТ) способствует улучшение качественных показателей К2 и К4 на стадии обработки и смешивания, зависящих от соответствующих КПД процессов щн и Весь цикл производства моторного топлива из семян рапса зависит от параметров окружающей среды В0, эффективности технологического оборудования Коб и управляющих воздействий на всех стадиях У01, У02, УОЗ.

В конечную стоимость моторного топлива С6 входит энергоёмкость процессов прессования, нейтрализации и смешивания, а также цена семян С1 и дизельного топлива С7.

Эффективность технологии производства рапсового масла характеризуют внутреннее энергосодержание е и удельные затраты всех видов энергии на его получение Э. Их соотношение определяет энергетический доход АЕ и энергетическую эффективность !]Эз, показатели которых являются критериями оптимизации технологии

АЕ — е-Э-* тах; г}э - е/Э тах.

Параметр оптимизации представляет выход М2 масла и побочных продуктов из семян рапса.

Показателями эффективности технологии обработки рапсового масла, включающей его нейтрализацию и смешивание с дизельным топливом, при соответствующих им критериях >/„ —> мах и г]см—> мах, являются низшая теплотворная способность 0,нсти и стоимость Стн смесевого топлива, которые выступают в качестве параметров оптимизации

О-Нс^Я^*)^ мах;

С =(СХ) +(СХ) - тт, (2)

СТн 4 'РМН у ДТ

где Хдт=\-Хм - массовые доли в смесевом топливе нейтрализованного рапсового масла и дизельного топлива; Срм„ и Сдт - стоимость нейтрализованного рапсового масла и дизельного топлива с учетом затрат на их смешивание.

Для технологии получения моторного топлива из семян рапса коэффициент энергетической эффективности цэз, определится из выражения

Чэ э=Ппр-Пн-г!см-Я~- №

Для снижения затрат и повышения качества оценки адаптации эксплуатационных параметров трактора к использованию альтернативного топлива предложена структура системы поэтапного формирования оценочных показателей режима рабочего хода с установленными критериями ресурсосбережения (рис. 2).

Входные воздействия системы представлены низшей теплотворной способностью Q„ и стоимостью Ст выбранного топлива, характеристикой окружающей среды и конструктивными параметрами двигателя Кдв.

На первом этапе проводится оценка эффективности теплоиспользования в рабочем цикле двигателя.

Промежуточные и сопряженные задачи ] ш

е»

)

ми

2 этап

'т.4,1

М2.1, М2.2

3 этап

)

М3.1, М 3.2

4 этап

М4.1

5 этап

ЦгУ)

и 5.1, 5.2

Ст Б0 Кф

ц/а —»тах

ТТ**

ёе тт

К—*тт, Я—*тах

Ограничения на параметр оптимизации

тт

N1

ПАптр)-

Сп —> ТП1П

Р ■ <Репр<Р

*впрп\п р—^ ««ртах *Гтщ-'г-'тих

гт,„<г*<ут„

П*т

я*

Рисунок 2 - Структурная схема системной адаптации трактора к использованию альтернативного топлива

При работе на различных видах топлива с разными подобная оценка возможна только на основе отношения индикаторного КПД к коэффициенту избытка воздуха ц/а, максимальное значение которого следует принять в качестве критерия энергосбережения. Сопряженные задачи этапа определяют значения вспомогательных величин, характеризующих в дальнейших расчетах индикаторную работу цикла.

¿|=/(е..*даЛ)- (4)

Параметром оптимизации (выходной величиной) этапа является среднее индикаторное давление Р *,, которое следует выбирать из условия

(ч, (5)

На втором этапе оценивается топливная экономичность, экологичность и ресурс резиновых уплотнений (РТИ) топливной системы двигателя при изменении цикловой подачи дц, давления впрыскивания Ртр и температуры топлива Оценка проводится на основании показателей удельного расхода топлива ge, дымности отработавших газов (К) и состояния уплотнений, экстремальные значения которых выступают критериями оптимизации.

Сопряженные задачи включают определение взаимосвязей = /(Релр- %) ■ Параметрами оптимизации являются указанные качественные и количественные характеристики подачи топлива при ограничении дч.

(?(,»«)< 9,' <чМ/а)*ш- (6)

Третий этап предусматривает оценку энергетических Na и динамических Км показателей работы двигателя на альтернативном (смесевом) топливе с учетом оптимальной адаптации его скоростной характеристики. Критерий оптимизации г,- min определяется из условия dGT/dMK =0.

Сопряженные задачи обеспечивают определение взаимосвязей режима работы двигателя с параметрами внешней нагрузки vMC и регуляторной характеристики Км и Кю.

Четвертый этап предусматривает обоснование скоростного режима работы трактора при адаптированном уровне мощности N*a, коэффициенте её использования ^ и установленных ограничениях. Критерием оптимизации следует принять максимум тягового КПД трактора т}т = ■ t\s ■ rjmp.

Пятый этап завершает решение задачи оптимизации эксплуатационных параметров трактора и оценку технического уровня при использовании смесевого топлива. Параметрами оптимизации являются обобщенный показатель технического уровня- Пт трактора- и техническая производительность агрегата • П. Критерий оптимальности соответствует минимуму удельных эксплуатационных затрат Сп —> min. Математические модели представляют уравнения взаимосвязей показателей оптимизации с эксплуатационными параметрами, характеристиками, условиями и режимами работы трактора

Г nT=f{n,ca,K,R},

= с)

Промежуточные задачи рассматривают модели взаимосвязи чистой производительности W, удельных энергетических Е„ и топливных затрат с характеристикой Ко м* сопротивления рабочей машины и скорости движения V* W,E,gff =f{K0,pK,V').

Значение средней скорости движения трактора с установленными массоэнергетическими параметрами (эффективной мощностью Na, эксплуатационной массой тэ) при известных КПД трансмиссии rjmp, буксования гц и сопротивления качению rrfопределится из выражения

_ ^N-^еэУтр ^ Ле, j

m=g <PKp + f

(8)

Потери мощности на качение трактора выражаются через КПД сопротивления качению 7/, при известных коэффициентах сцепления <р и использование сцепного веса трактора <ркр. Тогда чистая производительность агрегата на режиме предельно допустимого буксования

Ш* - ^Ы^ПтрПм((Ртах- Л

УУ--, (о\

гдеМк = 1+ЛК(У2 - К/); АК - приращение удельного сопротивления К0 от скорости.

Удельные (на единицу обрабатываемой площади) энергетические Е„ (кДж/м2) и топливные (кг/га) затраты при этом выразятся как

(Ю)

ды ~ 2,77 денЕп, (11)

где Чт.д ~ Утр 1 /Убт ~ тяговый КПД трактора на режиме допустимого буксования.

Техническая производительность агрегата П* (га/ч) в функции от 1-У* определится из выражения

П* = 0,361¥*т = 0,36 "IV*, (12)

где аи, К„ - коэффициенты, характеризующие природно-производственные условия.

Удельные энергозатраты (кВтч/га) и топливные (кг/га) затраты при этом

'Е'Л=Е„/ 0,36т;

Относительный показатель технической производительности для сравнительной оценки трактора при работе на смесевом топливе (СТ„) выразится как

К = ПсгЖ = ^ _. ХНез. лпт . Хг/Хмк. (14)

Для оценки экологических показателей трактора можно принять соотношение коэффициентов дымности отработавших газов (ОГ) на основном нагрузочно-скоростном режиме работы дизеля при использовании смесевого Ксгн и дизельного К„ топлива

лэ^-КсгЛо, (15)

где Кг=То/(Т0+Тв), Т0 - наработка на отказ; Тв - среднее время восстановления работоспособности узла или агрегата топливной системы (двигателя).

Для сравнительной оценки изменения надежности целесообразно использовать относительный показатель

К = (кг-то)СТн/(кг.то)0. (16)

Относительный показатель удельных денежных затрат с учетом изменения

стоимости смесевого топлива = Сст/Ого и цены трактора А, - Цеп Що при его модернизации выразится как

^Сж = ^ • -Хц- (17)

Комплексный показатель технического уровня трактора при использовании альтернативного топлива определится как функция обобщенных относительных показателей производительности /.„, стоимости экологичности Яэ и надежности Хи:

А„). (18)

Результатами моделирования параметров рабочего цикла, индикаторных и эффективных показателей дизелей в пределах корректорной ветви установлена их существенная зависимость от характеристики применяемого топлива. Замена дизельного топлива (ДТ) на смесевое (СТ) в соотношении 70%РМ+30%ДТ приводит к обеднению рабочей смеси на 3-5 %, что сопровождается соответствующим снижением среднего индикаторного давления цикла и ростом на 0,5-1,0 % индикаторного КПД двигателя. С учётом снижения теплотворной способности смеси, указанное приводит к ухудшению энергетических, топливных и динамических показателей двигателя, что подтверждают ранее полученные результаты. Снижение эффективной мощности и топливной экономичности в пределах корректорной ветви регуляторной характеристики дизелей Д-240 и Д-21А составило 6-9 и 8-10% соответственно при ухудшении на 1,2-2,3 % динамических свойств (рис.3). Указанное сопровождается соответствующим снижением технико-экономических показателей МТА (табл. 1).

ю

а б Рисунок 3 - Корректорная ветвь регуляторной характеристики дизелей: а - Д-240; б - Д -21А (-ДТ;------ СТ;-----СТН)

Применение биотопливной композиции на основе нейтрализованного рапсового масла СТ„, за счёт улучшения параметров рабочего цикла, обеспечивает в среднем до 4% повышение эффективной мощности и топливной экономичности при сохранении коэффициента приспособляемости по крутящему моменту на одинаковом для дизельного топлива уровне. Снижение, по сравнению с ДТ, технической производительности и ухудшение топливной экономичности составляет 3,1-4,2 и 4,05,0% соответственно.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что наиболее оптимальным вариантом адаптации дизелей к использованию СТН является сохранение неизменными регулировочных параметров топливоподачи ТНВД, поскольку в данном случае достигается наибольшая экономичность цикла. Максимально допустимые значения показателей стоимости СТ и РМ по удельным денежным затратам при =1,008 и Яс <1 (табл. 2) ограничивают эффективность использования биотопливных композиций по их стоимости.

Таблица 1 - Результаты моделирования технико-экономических показателей

МТЗ-82.1+КПЭ-3,8 МТЗ-82.1+2ПТС-4 Т-25А+1ПТС-4

Показатель ДТ СТ ст„ ДТ СТ СТН ДТ СТ стн

& 0,880 0,842 0,866 0,685 0,670 0,683 0,699 0,694 0,697

у" 1,880 1,690 1,770 3,740 3,740 3,560 2,710 2,441 2,620

1,000 0,915 0,958 1,000 0,945 0,968 1,000 0,915 0,969

1,000 0,985 0,981 1,000 1,024 1,000 1,000 0,999 0,980

К. 1,000 1,087 1,043 1,000 1,073 1,050 1,000 1,065 1,040

Таблица 2 - Максимально допустимые значения показателей стоимости

Марка трактора Вид работы СТ ст„

ДСГ„„ Лрм.. К.

МТЗ-82.1 Культивация 1,087 0,913 0,876 1,043 0,951 0,930

Транспортная операция 1,073 0,921 0,887 1,050 0,945 0,921

Т-25А Транспортная операция 1,065 0,930 0,900 1,040 0,954 0,934

В третьем разделе «Методика экспериментальных исследований» представлены программа и методы проведения лабораторных, стендовых и производственных испытаний, а также параметры и характеристики объектов исследования, регистрационно-измерительной аппаратуры, оборудования для подтверждения основных теоретических положений по оценке эффективности технологии производства и использования моторного топлива на основе рапсового масла при работе с.-х. тракторов.

На первом этапе производилась оценка эффективности технологий обработки рапсового масла для использования в качестве моторного топлива в дизелях, включающая обобщение исходной информации по влиянию физико-химических свойств биотопливной композиции на энергетические, топливные, экологические показатели дизеля и его надёжность.

Второй этап предусматривал реализацию моделей оценки эффективности адаптации тракторных дизелей со свободным впуском к использованию биотопливных композиций в качестве моторного топлива. В основу положены научно обоснованные принципы и критерии оптимизации процесса преобразования тепловой энергии топлива в механическую работу, формирующих показатели и режимы работы двигателя.

На третьем этапе оценивался технический уровень тракторов при использовании смесевого топлива. В основу положены результаты сравнительных лабораторно-полевых испытаний тракторов на почвообработке и транспортных операциях. Сравнительные экспериментальные исследования проводились при выполнении основной обработки почвы трактором МТЗ-82.1 с культиватором КПЭ-3,8 в характерных для Восточной Сибири условиях, а также при использовании тракторов МТЗ-82.1 и Т-25А на транспортных операциях.

Расчёты и получение параметрических моделей в виде уравнений и графической интерпретации данных производились с помощью составленных программ и приложений в Microsoft Office 2007 (EXEL с приложением «Анализ данных»), Maple и Data Fit (version 9.059 Oacdale Engineering).

В четвёртом разделе «Результаты экспериментальных исследований» проведена комплексная оценка эффективности процессов нейтрализации, приготовления и использования смесевого топлива.

По результатам планирования эксперимента (З2) в лабораторных условиях получены значения количества солей жирных кислот Y (Усол, %) в зависимости от концентрации щёлочи х, (КОН, %) и температуры х2 (to6p, С).

Принципиальная схема процесса получения солей жирных кислот рапсового масла при избытке щёлочи не менее 0,2 - 0,3% запишется в виде

RCOOH+KOH—RC00K+H20. (19)

Адекватное уравнение регрессии, полученное математической обработкой, имеет следующий вид

Утг = 37, 7+ 7,5-х,+(-27,59)-1п(Х2)НН-Ш2. (20)

Графическая зависимость (рис. 4) изменения количества выпавшего осадка, полученная по уравнению регрессии (23), подтверждает наиболее существенное влияние на его величину температуры процесса, при одновременном (но менее важном) влиянии количества нейтрализатора, что соответствует характеристикам производства биотоплива на основе рапсового масла (патент РФ 2393209).

При выходе из нейтрализатора-смесителя б% осадка и 94% нейтрализованного РМ„, оптималыюй температурой процесса является 70°С, а объемное количество

нейтрализатора (КОН) 0,3%. В данных условиях наблюдается ярко

выраженная граница

разделения фаз между осветлённой частью

суспензии и осадком.

После полного протекания реакции и дальнейшего отстаивания осветления не наблюдается, что является особо важным с технологической позиции, применительно к данному виду топлива.

В результате обработки 72,5 кг/ч рапсового масла-сырца количество выпавшего осадка составило 4,35 кг, выход нейтрализованного масла - 68,4 л (табл. 3).

Таблица 3 - Расход сырья и выход продукции технологической линии производства 300-500 т/год моторного топлива на основе рапсового масла, кг/ч

Наименование показателя Значение показателя

Производительность по СТн (70 % РМ + 30 % ДТ) при выходе масла масла-сырца 29 % и кол-ве осадка до 6 % До 97,71

Выход масла-сырца 72,5

Выход нейтрализованного масла 68,4

Выход жмыха 177,5

Выход осадка 4,35

Расход щёлочи (КОН2о%) 0,275

Для разработанной технологической линии на базе шнекового пресса ПШ-250, полные удельные затраты на прессование семян, отнесённые к теплотворной способности рапсового масла (2/>м)> составили 41,200 МДж/кг, при выходе сырого масла Квых - 0,29 (табл. 4).

Удельные затраты на обработку рапсового масла, определяющиеся установленной потребной мощностью используемого оборудования, расходом щёлочи и коэффициентом выхода нейтрализованного РМ, составили 0,436 МДж/кг.

Рисунок 4 - Влияние температуры и количества нейтрализатора на объём выпавшего осадка

Таблица 4 - Энергетические показатели производства моторного топлива из семян рапса ___

Технологическая операция Полные удельные затраты ¡'-го процесса Э, МДж/кг КПД 1-го процесса п Выход ¿-го продукта КвЫХ Энергосодержание, продукта <2„, МДж/кг

Прессование 41,200 0,892 (РМ) 0,29 37,450

Нейтрализация 0,436 0,958 (РМ„) 0,94 37,868

Смешивание 1,438 0,990 (СТ.) 1,0 39,292

На стадии смешивания 70% РМ„ с 30%ДТ значение показателя энергосодержания биотопливной композиции приближается к нефтяному топливу и достигает 39,292 МДж/кг, а общий КПД поточно-технологической линии производства моторного топлива на основе рапсового масла (цээ) равен 0,846.

Анализ образцов полученной смеси нейтрализованного РМ„ с ДТ в соотношении 0,7:0,3 показал снижение вязкости на 15-20% в температурном диапазоне 25-75°С и плотности на 3%, т.е. с 865 до 845,5 кг/м3 по сравнению с СТ.

Снижение вязкости и плотности полученной биотопливной композиции на основе РМ„ улучшает прокачиваемость по системе питания и снижает эмиссию вредных веществ при работе дизеля.

По результатам планирования эксперимента (З2) в лабораторно-стендовых условиях получены значения (табл. 4) цикловой подачи У (Уц, мг/цикл) в зависимости от давления начала впрыскивания хц (Ртр, МПа) и температуры х2 °С).

Математическая обработка позволила получить численные значения коэффициентов адекватного уравнения регрессии

Гц=48,76 + 3,48х, + 0,39х2 - 0,006х,х2 + 0,092х/ + -0,0024х22. (21)

Полученное уравнение протабулировано в соответствии с различными сочетаниями и х2 на интервалах х;= (16-20 МПа) и ^=(50-90 °С), что позволило определить графическую зависимость результативного признака оптимизации от факторов воздействия.

Графическая интерпретация (рис. 5) изменения цикловой подачи, полученная по (21), показывает наиболее существенное влияние на её величину температуры смесевого топлива.

Нагрев СТН с 50 до 70 °С, при сохранении заводской регулировки давления начала впрыскивания (18 МПа), обеспечивает повышение цикловой подачи, что объясняется уменьшением гидравлического сопротивления на перекачивание жидкости и улучшением наполнения надплунжерного объема из-за указанного понижения плотности и вязкости. Снижение давления начала впрыскивания до 16 МПа приводит к незначительному увеличению цикловой подачи (до 2 мг/цикл) в диапазоне температур от 50 до 70 °С.

Повышение температуры от 70 до 90 °С вызывает снижение цикловой подачи в среднем 1,5 мг/цикл на каждые 10 °С, вследствие возросшей сжимаемости и утечек СТН в насосной секции. Повышение давления начала впрыскивания до 20 МПа приводит к снижению цикловой подачи СТ„ независимо от температуры.

Экстремальное значение цикловой подачи СТН обеспечивается при давлении начала впрыскивания, соответствующем техническим требованиям (17,5 МПа) и температуре 6570 °С. Указанное позволяет принять условие сохранения неизменной регулировки топливной форсунки тракторного дизеля.

Предварительно нагретое СТ„ до 65-70 °С обеспечивает стабильную работу ТНВД. Исследования влияния

физико-химических свойств смесевого топлива на номинальную цикловую подачу насосов НД-21/2 и 4УТНМ показали, что, независимо от конструкции плунжерной пары,

использование СТН вызывает уменьшение объемной подачи по регуляторной

характеристике в среднем на 3-5% по сравнению с СТ.

По установленной экспериментами закономерности, эффективная работа дизеля обеспечивается предварительным подогревом СТ до температуры 65 - 70 °С, что достигается установкой теплообменного аппарата в линию низкого давления перед фильтром тонкой очистки (патент РФ № 2305791).

Органолептическая оценка состояния РТИ ТНВД в испытуемых образцах биотопливных композиций на основе РМ показала, что в течение 72 ч произошло изменение внешнего вида и структуры изделий, залитых СТ (появилась отчётливо заметная их поверхностная разрыхленность и отклонение до 30% от изначальной формы), что отсутствует у изделий, находившихся в нейтрализованном образце (СТ„).

Указанное изменение размеров и структуры РТИ объясняется высокой агрессивностью биотопливной композиции на основе масла-сырца. Повышенная кислотность (более 5 мг КОН/г) снижает термоокислительную стабильность рапсового масла и смеси в целом, что приводит к корродированию используемых материалов даже с повышенными маслостойкими свойствами.

На основании вышеизложенных результатов произведена оценка комплексного показателя надёжности топливной системы и двигателя в целом при использовании альтернативного топлива. Коэффициент готовности трактора при использовании СТ составил 0,94, на СТ„-0,96. Относительный показатель надёжности на СТ снизился до 0,65.

Экспериментами установлена высокая достоверность расчётного моделирования энергетических и топливно-экономических показателей дизелей. Применение смесевого топлива на основе РМ„ сопровождается улучшением вышеприведённых показателей, приближая их к значениям, полученным на ДТ.

При работе дизелей на СТ без нейтрализации РМ происходит снижение мощности на 7-8% и увеличение часового расхода топлива на 7-9% по сравнению с ДТ. При работе на смеси 70% нейтрализованного РМН и 30% ДТ наблюдается улучшение указанных показателей на 3-4 % по сравнению с образцом предыдущего испытуемого топлива.

Показатель дымности ОГ при полной нагрузке на ДТ снижается от 0,21 м'1 при п=1450 мин"' до 0,14 м"' при 1850 мин"'. На смесевом топливе это снижение составляет 0,23 до 0,11 м'1. При нейтрализации смесевого топлива показатель К в указанном скоростном диапазоне снизится от 0,20 до 0,09 (рис. 6). Аналогичные показатели получены на режимах холостого хода и свободного ускорения. Таким образом, применение нейтрализованного рапсового масла в смесевом топливе

Рисунок 5 - Влияние температуры и давления начала впрыскивания на цикловую подачу смесевого топлива

позволяет на основных нагрузочно-скоростных режимах работы дизеля по регуляторной характеристике уменьшить дымность отработавших газов с 0,15-0,14 до 0,10-0,09 м"1, т.е. в 1,5 раза.

Указанное снижение дымности отработавших газов при нейтрализации рапсового масла объясняется, в первую очередь, уменьшением вязкости и плотности смесевого топлива, что приводит к более быстрому и полному его сгоранию. Это имеет существенное значение при работе трактора в закрытых животноводческих помещениях и теплицах.

Сравнительная оценка экспериментальных и

расчетных значений

показателей использования времени смены технической

производительности ^п=Пс/Пдт> энергетических и топливных

А!» = Арт / К затрат при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла (табл. 5) позволила установить их количественные характеристики дня определения комплексного показателя технического уровня универсально-пропашных тракторов.

Таблица 5 - Сравнительная оценка показателей эффективности универсально-пропашных тракторов при использовании биотопливных композиций __

Операция Топливо Полевые испытания Моделирование лп

¿я % 4 % 4

Культивация сплошная СТ 0,913 0,987 1,106 0,915 0,985 1,087 0,998 1,017

СТ„ 0,966 0,972 1,049 0,958 0,981 1,043 1,008 1,006

Перевозка грузов СТ 0,927 1,005 1,060 0,930 1,012 1,070 0,997 0,991

стй 0,970 0,988 1,032 0,968 0,990 1,045 1,002 0,988

С учетом полученных результатов для оценки технического уровня универсально-пропашных тракторов при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла можно принять следующие значения обобщенных показателей производительности и топливной экономичности: для СТ - Я^ =0,92,

Хю =1,083; для СТ„ - соответственно 0,968 и 1,040.

Использование при регрессивном анализе разработанных моделей позволило получить зависимость комплексного показателя технического уровня по четырем относительным показателям в виде

1Яг= 0,030+0,383^+0,322АС'+0,175А„+0,09А,. (22)

По степени влияния на комплексный показатель технического уровня

Рисунок 6 - Показатель дымности отработавших газов дизеля Д-21А на корректорной ветви регуляторной характеристики (режим полной нагрузки)

обобщенные показатели распределились следующим образом: производительность; удельная стоимость процесса; надежность агрегатов топливной системы дизеля; дымность отработавших газов. Коэффициент уравнения регрессии а0=0,030 представляет собой характеристику влияния неучтенных параметров на комплексный показатель технического уровня трактора. Достоверность и значимость коэффициентов управления регрессии подтверждена величиной коэффициента детерминации 0,86 при доверительной вероятности 0,9.

Действительные \, рассчитанные по уравнению (25) и приведенные относительно Апт на дизельном топливе, относительные значения комплексного показателя технического уровня представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Показатели оценки технического уровня универсально-пропашных

Вид топлива Ал X м К К К 7"

ДТ 1,0 1,0 1,0 0 1,0 0,910 1,00

СТ 0,920 1,083 0,925 0,214 0,653 0,836 0,919

стя 0,968 1,040 | 0,950 0,357 1,0 0,930 1,022

Показатель технического уровня тракторов на дизельном топливе равен 0,910, что ниже экстремального (максимального) на 0,09 из-за высокой дымности отработавших газов (Х,=0). Его значение на СТ при максимально допустимой стоимости АСТши =0,925 достигает 0,836, в основном из-за низкого показателя

надёжности4 =0,653. Наилучший показатель технического уровня А№ =0,930 имеют тракторы на СТН, что обусловлено наиболее высоким показателем экологичности

Я, =0,357.

При АД. =1,0 значения указанного относительного показателя составляют

¿пГст=0,919 и АД^=1;022. Для обеспечения АДст=1,0 показатель стоимости ^сг не должен превышать 0,753, а цена рапсового масла для его приготовления соответственно СРМ<0,650Сдг. Снижение показателя стоимости СТН до ^ =0,790 при

указанной цене РМ обеспечивает Ад^ =1,00 или Ад =1,099.

Анализ полученных результатов показал, что использование приготовленной по разработанной технологии биотопливной композиции на основе нейтрализованного рапсового масла позволяет достигнуть и даже превысить технический уровень универсально-пропашных тракторов на дизельном топливе.

В пятом разделе «Оценка эффективности технологии обработки и использования рапсового масла в качестве моторного ' топлива на сельскохозяйственных тракторах» приведен расчёт технико-экономических показателей производства биотопливной композиции на основе РМ и использование их при работе МТА. Годовая прибыль от внедрения технологии производства и использования СТН на предлагаемых тракторах МТЗ-82.1 и Т-25А составит 128,4228 и 40,0531 тыс. руб/год при сроке окупаемости ПТЛ 3,68 года.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. По результатам анализа состава и условий эксплуатации с.-х. тракторов, а также способов производства и применения биотоплива обоснована структурная схема и модели инновационной ресурсосберегающей технологии обработки и использования рапсового масла в качестве моторного топлива, включающей нейтрализацию жирных кислот с последующим смешиванием масла с дизельным топливом в соотношении (0,7РМН+0,ЗДТ) по объёму и подачу подогретой до 60-65°С биотопливной композиции СТН в цилиндры без существенных конструктивных изменений в дизеле и неизменных регулировочных параметрах топливной аппаратуры.

2. Предложенные математические модели и критерии позволили реализовать систему поэтапной оценки эффективности процессов обработки рапсового масла и применения предлагаемой биотопливной композиции с установлением закономерностей формирования и алгоритма сравнительной оценки показателей эксплуатационных свойств и технического уровня с.-х. трактора.

3. По результатам поэтапного моделирования показателей эффективности, определяющих технический уровень универсально-пропашных тракторов, установлено:

- на основной обработке почвы и транспортной операции использование СТ приводит к снижению потенциальной производительности и ухудшению топливной экономичности соответственно на 5,5-8,7 и 7,3-8,5 %;

- применение СТН на основе нейтрализованного рапсового масла до 4 % улучшает технико-экономические показатели агрегатов, приближая их к полученным на ДТ значениям;

- эффективность использования СТН по удельным денежным затратам обеспечивается при его стоимости От,.^ <(0,945-0,954)Сдг.

4. Полученные результаты стендовых испытаний позволили:

- подтвердить достоверность положений теоретического анализа и установить рациональную по эффективности циклическую технологию (патент РФ № 2393209) обработки рапсового масла 20% щелочью КОН для нейтрализации жирных кислот при выходе 94% нейтрализовашюго масла и 6% глицерина: оптимальная температура процесса в нейтрализаторе-смесителе 70 °С, количество КОН - 0,3%, частота вращения лопастей мешалки - 60 мин"1, продолжительность процесса - 5-7 минут при энергетическом КПД - 0,958;

- определить основные показатели качества смесевого топлива на основе нейтрализованного рапсового масла (0,7 РМН+0,3 ДТ„), которые не значительно отличаются (§„=39,292 МДж/кг; ЦЧ=41; р7о=845 кг/м3; у7о=7,5 сСт) от соответствующих показателей летнего дизельного топлива, что характеризует возможность его эффективного использования в тракторных дизелях при подогреве до 60-70 °С без изменения регулировочных параметров и периодичности технического обслуживания дизельной топливной аппаратуры;

- установить, что использование для приготовления смесевого топлива СТ„ нейтрализованного рапсового масла РМН обеспечивает улучшение энергетических и топливно-экономических показателей на 3-4%, снижение дымности отработавшее газов ОГ тракторных дизелей со свободным впуском в 1,5-2,1, а также повышение в 1,54 раза ресурса РТИ их топливной системы.

5. Результатами сравнительных лабораторно-полевых испытаний установлено, что использование предлагаемой биотопливной композиции в качестве моторного топлива обеспечивает наивысшее значение комплексного показателя технического уровня

униерсально-пропашных тракторов (0,930) за счёт лучшего показателя экологачжхли при снижении производительности и топливной экономичности почвообрабатывающих и транспортных агрегатов соответствешю на 3,0-3,4 и 3,2-3,9%.

6. Экономическая эффективность предлагаемой технологии производства моторного топлива на основе РМ для предприятия с годовой потребностью в топливе 300 - 500 т составляет 543,9168 тыс. руб. при сроке окупаемости ПТЛ 3,68 года. Использование при работе универсально-пропашных тракторов предлагаемой биотопливной композиции на основе нейтрализованного РМ увеличивает до 3,8% приведённые эксплуатационные затраты, однако с учётом энергетической составляющей побочных продуктов прибыль при эксплуатации тракторов МТЗ-82.1 и Т-25А составит 128,4228 и 40,0531 тыс. руб./год.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

а) в рекомендованных ВАК изданиях:

1. Селиванов, НИ. Использование смесевого топлива на основе растительных масел в автотракторных дизелях / Н.И. Селиванов, A.A. Доржссв // Вестн. КрасГАУ. -Красноярск, 2007. - Вып. 1. - С. 238-242.

2. Селиванов, Н.И. Оценка эффективности рабочего цикла дизеля на различных топливах / Н.И. Селиванов, ДА. Санников, A.A. Доржеев // Веста. КрасГАУ. -Красноярск, 2008. - Вып. 2. - С. 232-238.

3. Селиванов, Н.И. Оценка технического уровня трактора при использовании альтернативного топлива / Н.И. Селиванов, Д.А. Санников, А.А Доржееп // Вестн. КрасГАУ.-Красноярск, 2011,-Вып. 2. - С. 144-149.

4. Селиванов, Н.И. Модели и алгоритм технического уровня трактора при использовании альтернативного топлива / Н.И. Селиванов, А.А Доржеев, В.Н. Запрудский // Вестн. КрасГАУ.- Красноярск, 2011,- Вып. 2. -С. 158-166.

5. Пат. 2393209 Российская Федерация, МПК51 С И С 3/04. Способ производства биотоплива на основе рапсового масла для автотракторных дизелей / Н.И. Селиванов, Д.А Санников, A.A. Доржеев; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО КрасГАУ. -№ 2008140024/13; заявл. 18.10.2008 ; опубл. 20.04.2010, Бюл. № 11 (П ч.). - 3 с.

б) в других изданиях

6. Доржеев, A.A. Применение рапсового масла в дизеле универсально-пропашного трактора / A.A. Доржеев, ДА. Санников // Молодежь и наука - третье тысячелетие: мат-лы Всерос. науч. конф. студ., асп. и мол. уч. Ч. П / КРО НС «Интеграция». - Красноярск, 2006.-С. 231-233.

7. Доржеев A.A. Применение рапсового масла в дизеле трактора Т-25А / А.А Доржеев, Д.А Санников // Студенческая наука - взгляд в будущее: мат-лы Всерос. студ. науч. конф. Ч. 3 / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2007. - С. 238-239.

8. Доржеев A.A. Способ очистки растительного масла для получения биотоплива / A.A. Доржеев // Инновационные тенденции развития агропромышленного комплекса России: мат-лы П Междунар. (заочной) науч.-практ. конф. мол. уч. Ч. 1 / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2009. - С. 137-138.

9. Доржеев, A.A., Технология производства биотоплива из семян рапса • на предприятиях АПК / A.A. Доржеев, Д.А. Санников // Молодые учёные - науке Сибири: сб. ст. мол. уч. Вып. 3. Ч. П / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2008. - С. 122-125.

10. Санников, Д.А. Применение рапсового масла в универсально-пропашных тракторах I Д.А. Санников, АА. Доржеев, Н.И. Селиванов II Современные тенденции развития АПК в России: мат-лы V Междунар, науч.-практ. конф. мол. уч. Сибирского федерального округа. Ч. 1 / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2007. - С. 104-106.

11. Селиванов, Н.И. Технологи производства биотоплива на основе рапсового масла / Н.И. Селиванов, АЛ. Доржеев. // Машинно-технологическое и сервисное обеспечение сельхозтоваропроизводителей Сибири: мат-лы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения акад. ВАСХНИЛА.И. Селиванова (п. Краснообск, 9-11 июня 2008 г.) / Россельхозакадемия. Сиб. отд-е. ГНУ СибИМЭ. - Новосибирск 2008.-648 с.

12. Селиванов, Н.И. Технологические затраты производства биотоплива на основе рапсового масла / Н.И. Селиванов, A.A. Доржеев. // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестнику КрасГАУ»: сб. науч. ст. Вып. 5 / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2009. -С. 30-31.

13. Селиванов, Н.И. Методика экспериментальной оценки системы адаптации тракторных дизелей к работе на рапсовом масле / Н.И. Селиванов, Д.А. Санников, АЛ. Доржеев // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестнику КрасГАУ»: сб. науч. ст. Вып. 4 / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2007.-С. 55-58.

14. Максименко Н.М., Технология производства биотоплива на основе рапсового масла для дизелей АПК / Н.М. Максименко, A.A. Доржеев // Теоретический научно-практический журнал МТС. - 2009. - №3. - С. 32 - 34.

15. Доржеев A.A. Проблема использования биотоплива и рабочих жидкостей на основе рапсового масла / A.A. Доржеев, И.А. Хорош // Инновации в науке и образовании: опыт, проблемы, перспективы развития: мал-лы Всерос. очно-заоч. науч.-лракт. и науч,-метод. конф. с междунар. участием. 4.2. Инновации в научно-практической деятельности / Краснояр. гос. аграр. ун-т. -Красноярск, 2010. -С. 47-49.

16. Хорош И. А. Ольгг использования альтернативного топлива и рабочей жидкости на основе рапсового масла / И.А. Хорош, A.A. Доржеев, Н.В. Кузьмин // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестнику КрасГАУ»: сб. науч. ст. Вып. 6 / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2010. - С. 5-9.

17. Доржеев A.A. Производство биотоплива на основе рапсового масла / АЛ. Доржеев // Проблемы современной аграрной науки: мат-лы Мезвдунар. заоч. науч. конф. / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2009- С. 116-119.

18. Селиванов Н.И. Адаптация дизеля с воздушным охлаждением к использованию биотоплива / Н.И. Селиванов, Д.А. Санников, Л.А. Доржеев // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестнику КрасГАУ»: сб. науч. ст. Вып. 6 / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2010. - С. 22-23.

19. Доржеев A.A. Производство биотоплива на основе рапсового масла / A.A. Доржеев // Проблемы современной аграрной науки: мат-лы междунар. заоч. науч. конф. /Краснояр. гос. аграр. ун-т. -Красноярск, 2010 -С. 136-138.

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 24.49.04.953.П. 000381.09.03 от 25.09.2003 г. Подписано в печать 18.03.2011. Формат 60x84/16. Бумага тип. № 1 Печать - ризограф. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 1112 Издательство Красноярского государственного аграрного университета 660017, Красноярск, ул. Ленина, 117

г}Ээ - коэффициент энергетической эффективности процесса; АЕ - энергетический доход; Э - удельные затраты энергии; {2н — низшая теплотворная способность топлива; Еи - удельные энергетические затраты;

- удельные топливные затраты; Ме, N¡ - эффективная и индикаторная мощности двигателя; а - коэффициент избытка воздуха; г\1 — индикаторный КПД; е, Я/ эффективный и индикаторный удельные расходы топлива; Агкр - тяговая мощность трактора;

Мн, Мчах — номинальный и максимальный крутящие моменты двигателя по регуляторной характеристике;

Ркр — тяговое усилие на крюке трактора;

Р/— сила сопротивления качению машины;

Р/ - индикаторное давление; вэ - эксплуатационный вес трактора;

См, Ссц — вес рабочей машины, прицепа, сцепки;

Ст~ массовый расход топлива;

Ж- чистая производительность МТА; цц — цикловая подача топлива;

Км - коэффициент приспособляемости двигателя по крутящему моменту;

Ка - удельное сопротивление рабочих органов орудия при скорости 1/о= 1,4 м/с;

Ку— удельное сопротивление орудия;

V— действительная скорость трактора; g - ускорение свободного падения; ркр — коэффициент использования веса трактора; коэффициент сопротивления качению; д - буксование движителей;

Уме ~ коэффициент вариации момента сопротивления; г]тр - КПД трансмиссии; г]т - тяговый КПД трактора;

Щ Цд, Чг ~ КПД, учитывающие потери энергии на качение, буксование и в движителе; с\,— коэффициент загрузки двигателя по крутящему моменту; коэффициент использования мощности двигателя при вероятностной нагрузке.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Природно-производственные условия использования сельскохозяйственных тракторов в АПК Красноярского края

1.2 Альтернативные моторные топлива для сельскохозяйственных тракторов

1.2Л Эксплуатационные требования к дизельному топливу

1.2.2 Основные виды альтернативных топлив для дизелей

1.3 Технологии производства моторного топлива из растительных масел

1.3.1 Технология производства биодизеля

1.3.2 Способ производства смесевого топлива из семян рапса

1.4 Показатели эффективности и надёжности тракторных дизелей при использовании биотоплива

1.4.1 Энергетические и топливно-экономические показатели

1.4.2 Показатели топлив, определяющие надёжность тракторных дизелей

1.4.3 Экологические и общетехнические показатели

1.4.4 Адаптация сельскохозяйственных тракторов к использованию биотоплива

1.5 Оценка эффективности производства и использования рапсового масла в качестве моторного топлива на сельскохозяйственных тракторах

1.6 Выводы по разделу и задачи исследования

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАПСОВОГО МАСЛА В КАЧЕСТВЕ МОТОРНОГО ТОПЛИВА НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ 39 ТРАКТОРАХ

2.1 Структурная схема и модели технологии приготовления моторного ^д топлива на основе рапсового масла

212 Структурная схема оценки эффективности использования - альтернативного топлива

2.3 Модели и алгоритм оценки технического уровня трактора при использовании альтернативного топлива на основе рапсового масла

2.4 Моделирование периодического процесса обработки рапсового масла для получения основы биотопливной композиции

2.4.1 Схема процесса нейтрализации рапсового масла

2.4.2 Моделирование параметров периодического процесса приготовления ^ биотопливной композиции

2.5 Расчётные показатели и характеристики дизелей на разных топливах

2.6 Показатели технического уровня тракторов при использовании ^ биотопливных композиций

2.7 Выводы по разделу

3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа экспериментальных исследований

3.2 Объекты экспериментальных исследований

3.3 Методика оценки эффективности процесса нейтрализации рапсового масла

3.4 Методика оценки надёжности топливной системы дизеля при работе на смесевом топливе

3.5 Методика лабораторно-стендовых испытаний двигателей и трактора

3.6 Методика полевых и производственных испытаний

3.7 Обработка результатов экспериментов и оценка технического уровня трактора

3.8 Выводы по разделу

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Оценка эффективности процессов обработки рапсового масла и приготовления биотоплива

4.1.1 Обоснование параметров процесса нейтрализации рапсового масла

4.1.2 Выход продуктов после нейтрализации рапсового масла и энергетические затраты на производство смесевого топлива

4.1.3 Основные характеристики смесевого топлива

4.2 Результаты стендовых испытаний топливных систем тракторов при работе на смесевом топливе

4.2.1 Результаты стендовых испытаний топливной аппаратуры

4.2.2 Адаптация системы питания дизеля для работы на смесевом топливе

4.2.3 Показатели надёжности РТИ топливной системы дизеля при работе на смесевом топливе

4.3 Результаты сравнительных испытаний дизелей

4.3.1 Энергетические и топливные показатели дизелей на разных топливах

4.3.2 Экологические показатели тракторных дизелей при работе на разных топливах

4.4 Технико-экономические показатели тракторных агрегатов при использовании биотопливных композиций

4.5 Технический уровень универсально-пропашных тракторов при использовании смесевого топлива

4.6 Выводы по разделу

5 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАПСОВОГО МАСЛА В КАЧЕСТВЕ МОТОРНОГО ТОПЛИВА НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРАХ

5.1 Оценка эффективности технологии производства моторного ^ ^ ^ топлива на основе рапсового масла

5.2 Оценка эффективности использования моторного топлива на основе ^ ^ ^ рапсового масла при выполнении технологических операций

5.3 Выводы по разделу 142 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 143 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 145 ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность проблемы. Ограниченность запасов нефти с одновременным повышением цен на дизельное топливо, неблагоприятная экологическая обстановка при возрастающем энергопотреблении в аграрном производстве повысила актуальность работ, направленных на поиск и обоснование применения альтернативных топлив из возобновляемых источников.

Удовлетворение возрастающей потребности в дизельном топливе на современном этапе развития автотракторной техники может быть достигнуто вовлечением в баланс альтернативных топлив, полученных на основе растительных масел. Их применение в дизелях сельскохозяйственных тракторов позволяет: снизить потребление дизельного топлива при значительном уменьшении негативного влияния на окружающую среду; использовать существующий и перспективный парк машин без существенных конструктивных изменений; заложить основу создания энергоавтономного сельскохозяйственного производства.

Однако ограниченный объём и противоречивые результаты исследований в этой области не позволяют однозначно судить о влиянии биотопливной композиции (70% рапсового масла и 30% дизельного топлива) на энергетические, топливно-экономические, экологические и другие показатели, формирующие технический уровень с.-х. тракторов. Поэтому разработка научно обоснованной технологии обработки и применения рапсового масла в качестве основы биотопливной композиции для повышения технического уровня с.-х. тракторов представляет перспективное направление экономии топливно-энергетических ресурсов и приобретает в настоящее время особую актуальность.

Работа выполнена в соответствии с программой научного обеспечения АПК РФ и планом НИР КрасГАУ (проблема IX, задания 01 и 03 на 20062010 гг.).

Цель работы. Разработка технологии приготовления и использования биотопливной композиции на основе рапсового масла для улучшения энергетических, топливно-экономических, экологических и общетехнических показателей с.-х. тракторов.

Объект исследования. Технология нейтрализации рапсового масла и процессы формирования показателей технического уровня с.-х. тракторов при использовании его в качестве основы моторного топлива.

Предмет исследования. Закономерности формирования и взаимосвязи энергетических, топливно-экономических, общетехнических и экологических показателей с.-х. тракторов с характеристиками и условиями применения моторного топлива на основе рапсового масла.

Методы исследования включали определение способов эффективного приготовления и использования моторного топлива на основе рапсового масла при работе с.-х. тракторов путём многоуровнего системного анализа, моделирования процессов и оптимизации оценочных показателей. Научную новизну работы составляют:

- система оценки эффективности приготовления и использования биотопливных композиций на основе рапсового масла при работе с.-х. тракторов;

- способ производства моторного топлива на основе рапсового масла для тракторных дизелей (патент РФ № 2393209);

- результативные признаки эффективности технологии производства моторного топлива на основе рапсового масла в условиях АПК;

- результаты экспериментальной оценки технического уровня с.-х. тракторов при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла.

Практическую значимость диссертации представляют:

- технология обработки и использования рапсового масла в качестве основы моторного топлива на с.-х. тракторах;

- оценка технического уровня с.-х. тракторов при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла;

- методы адаптации серийных с.-х. тракторов для использования биотопливных композиций на основе рапсового масла.

Реализация результатов:

- рекомендации по обоснованию технологической линии производства смесевого топлива на основе рапсового масла приняты КРОЗ ГОСНИТИ для разработки опытных образцов оборудования;

- технология производства смесевого топлива на основе рапсового масла используется инженерно-технической службой АПК в ряде с.-х. предприятий Красноярского края;

- результаты исследований и рекомендации по обработке и использованию рапсового масла в качестве моторного топлива внедрены в учебный процесс КрасГАУ.

На защиту выносятся:

- технология приготовления и использования биотопливной композиции на основе рапсового масла на с.-х. тракторах;

- модели и методики формирования ресурсосберегающей технологии приготовления и использования моторного топлива на основе рапсового масла;

- оценки показателей технического уровня с.-х. тракторов при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы доложены, обсуждены и одобрены в 2006-2010 гг. на международных (СибИМЭ, г. Новосибирск), всероссийских (МГАУ, г. Москва) и региональных (КрасГАУ, г. Красноярск) научно-практических конференциях, а также на III Красноярской общегородской научно-практической ассамблее в 2010 г. >; Публикации.

По результатам исследований опубликовано 19 работ, в том числе 5

- в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 155 страницах основного текста, включающего 44 рисунка, 35 таблиц, список литературы из 110 наименований. Приложения составляют 12 страниц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. По результатам анализа состава и условий эксплуатации с.-х. тракторов, а также способов производства и применения биотоплива обоснована структурная схема и модели инновационной ресурсосберегающей технологии обработки и использования рапсового масла в качестве моторного топлива, включающей нейтрализацию жирных кислот с последующим смешиванием масла с дизельным топливом в соотношении (0,7РМн-Ю,ЗДГ) по объёму и подачу подогретой до 60-65°С биотопливной композиции СТ„ в цилиндры без существенных конструктивных изменений в дизеле и неизменных регулировочных параметрах топливной аппаратуры.

2. Предложенные математические модели и критерии позволили реализовать систему поэтапной оценки эффективности процессов обработки рапсового масла и применения предлагаемой биотопливной композиции с установлением закономерностей формирования и алгоритма сравнительной оценки показателей эксплуатационных свойств и технического уровня с.-х. трактора.

3. По результатам поэтапного моделирования показателей эффективности, определяющих технический уровень универсально-пропашных тракторов, установлено:

- на основной обработке почвы и транспортной операции использование СТ приводит к снижению потенциальной производительности и ухудшению топливной экономичности соответственно на 5,5-8,7 и 7,3-8,5 %;

- применение СТН на основе нейтрализованного рапсового масла до 4 % улучшает технико-экономические показатели агрегатов, приближая их к полученным на ДТ значениям;

- эффективность использования СТН по удельным денежным затратам обеспечивается при его стоимости ^сгнт т <(0,945-0,954)СЖ.

4 I

4. Полученные результаты стендовых испытаний позволили:

- подтвердить достоверность положений теоретического анализа и установить рациональную по эффективности циклическую технологию (патент РФ № 2393209) I обработки рапсового масла 20% щелочью КОН для нейтрализации жирных кислот при выходе 94% нейтрализованного масла и 6% глицерина: оптимальная температура процесса в нейтрализаторе-смесителе 70 °С, количество КОН — 0,3%, частота вращения лопастей мешалки - 60 мин"1, продолжительность процесса—5-7 минут при энергетическом КПД - 0,958; определить основные показатели качества смесевого топлива на основе нейтрализованного рапсового масла (0,7 РМ„+0,3 ДГЛ), которые не значительно отличаются (£„=39,292 МДж/кг; ЦЧ=А\\ р7я=845 кг/м3; у7(г7,5 сСт) от соответствующих показателей летнего дизельного топлива, что характеризует возможность его эффективного использования в тракторных дизелях при подогреве до 60-70 °С без изменения регулировочных параметров и периодичности технического обслуживания дизельной топливной аппаратуры;

- установить, что использование для приготовления смесевого топлива СТ„ нейтрализованного рапсового масла РМН обеспечивает улучшение энергетических и топливно-экономических показателей на 3-4%, снижение дымности отработавших газов ОГ тракторных дизелей со свободным впуском в 1,5-2,1, а также повышение в 1,54 раза ресурса РТИ их топливной системы.

•5. Результатами сравнительных лабораторно-полевых испытаний установлено, что использование предлагаемой биотопливной композиции в качестве моторного топлива обеспечивает наивысшее значение комплексного показателя технического уровня универсально-пропашных тракторов (0,930) за счёт лучшего показателя экологичности при снижении производительности и топливной экономичности почвообрабатывающих и транспортных агрегатов соответственно на 3,0-3,4 и 3,2-3,9%. 6. Экономическая эффективность предлагаемой технологии производства моторного топлива на основе РМ для предприятия с годовой потребностью в топливе 300-500 т составляет 543,9168 тыс. руб. при сроке окупаемости ПТЛ 3,68 года. Использование при работе универсально-пропашных тракторов предлагаемой биотопливной композиции на основе нейтрализованного РМ увеличивает до 3,8% приведённые эксплуатационные затраты, однако с учётом энергетической составляющей побочных продуктов прибыль при эксплуатации тракторов МТЗ-82.1 и Т-25А составит 128,4228 и 40,0531 тыс. рубУгод.

1. Аблаев, А.Р. Производство и применение биодизеля: справочное пособие Текст. / А.Р. Аблаев и [др.]. М.: АПК и ППРО, 2006. - 80 с.

2. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий Текст. /Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. -М.: Наука, 1976. -280 с.

3. Аржанухин, Г.В. Эксплуатационные материалы: топливо, смазочные материалы и технические жидкости Текст.: учебное пособие. М.: МГИУ, 2006.-83 с.

4. Бубнов, Д.В. Адаптация сельскохозяйственного трактора к работе на рапсовом масле Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук / Д.В. Бубнов. —М; 1996.

5. Варшавский, И.Л. Как обезвредить отработавшие газы автомобилей Текст. / ИЛ:Варшавский, Р.В. Малов.—М.: "Транспорт", "1968. -128 с.

6. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработкиопьпныхданных Текст./Г.В. Веденяпин.—М.: Колос, 1967,- 159 с.

7. Власов, ПА. Особенности эксплуатации дизельной топливной аппаратуры Текст. / П. А. Власов. М.: Ахропромиздат, 1987. -127 с.

8. Говорущенко, HJL Экономия топлива и снижение токсичности на автотранспорте Текст. / НЯ. Говорущенко.—Ml: Транспорт, 1990 —154 с.

9. Отчёт ГНУ ГОСНИТИ по теме № 09.02.04.03 «Разработать технологию и оборудование для производства биотоплива для дизелей на основе рапсового масла в условиях Восточной Сибири». —■Mi,—2008 46 с.

10. ГОСТ 18509-88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний Текст. -М:: Изд-во стандартов, 1990. 58 с.

11. ГОСТ 7057-81. Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний Текст.-М.: Изд-во стандартов, 1985.-24 с.' 20. ГОСТ 8988-2002. Межгосударственный стандарт. Масло рапсовое Технические условия. Издание официальное. М.: ИГЖ Изд-во стандартов; 2002-19 с.

12. ГОСТ Р 41.49-2003. (Правила ЕЭК ООН № 49) «Единообразные предписания, касающиеся сертификации двигателей с воспламенением от сжатия, в отношении выбросов вредных веществ». — М;: Изд-во стандартов, 2003;—148 с: ;.1 • ■

13. Городецкий, С.Н. Тяговые испытания колёсных тракторов Текст. / С.Н. Городецкий, В.А Щегров: метод, указания к лабораторным работам; Краснояр. гос. аграр. ун-т. — Красноярск, 1996.—21 с.

14. Григорьев, Е.Г. Газобаллонные автомобили Текст. /Е.Г. Григорьев, Б.Д. Колубаев, В.И: Ерохов [и др.]. М.: Машиностроение, 1989. - 216 с.

15. Данилов, А.М. Применение присадок в топливах автомобилей Текст. / А.М. Данилов.-М.: Химия, 2000.

16. Девянин, С. Н. Улучшение экологических показателей тракторных дизелей при использовании смесевош биотоплива Текст. / С.Н. Девянин, В.А. Марков, Д.А. Коршунов // Безопасность жизнедеятельности. — 2005. —12.—27. — С. 27-23.

17. Девягин, С.Н. Где взять топливо для дизелей Текст. / С.Н. Девягин, В.А. Марков, E.H. Пономарев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -2005.-№7.-С. 14.

18. Девягин, С.Н. Растительные масла и топлива на их основе для дизельных двигателей Текст. / С.Н. Девягин, В.А. Марков, BP. Семенов. - Харьков: Новое слово, 2007.-452 с.

19. Доржеев, A.A., Технология производства биотоплива из семян рапса на предприятиях АПК Текст. / A.A. Доржеев, Д.А. Санников // Молодые учёные -науке Сибири: сб. ст. мол. уч. Вып. 3. Ч: П / Краснояр. гос.аграр. унт. — Красноярск, 2008.-С. 122-125.

20. Дубовкин, Н.Ф. Справочник по углеводородным топливам и их продуктам сгорания Текст. / Н.Ф. Дубовкин. -М.: Госэнергоиздат, 1962. 278 с.

21. Ерохов, В.И. Физико-химические и моторные свойства газового топлива Текст. // АвтоГазоЗаправочный Комплекс + Альтернативное топливо. -2003.-№5.-С. 69-71.

22. Зангиев, A.A. Эксплуатация машинно-тракторного парка Текст. / A.A. Заншев, A.B. Шпилько, А.Г. Левшин. — М.: КолосС, 2007.-320 с.

23. Земсков, В.И. Эксплуатация и техническое обслуживание оборудования кормоцехов Текст. /В.И. Земсков. -М.: Россельхозиздат, 1982.-208 с.

24. Кавецкий, Г.Д. Технологические процессы и производства (пищевая промышленность) Текст. /Т.Д. Кавецкий, A.B. Воробьёва. -М.: КолосС, 2006.

25. Кириллов, Н.Г. Альтернативные моторные топлива XXI века Текст. / Н.Г. Кириллов // АвтоГазоЗаправочный Комплекс + Альтернативное топливо. 2003. — № 3.-С. 58-63.

26. Кириллов Н.Г. Что Россия может предложить «Большой восьмерке» // Энергетика й промышленность России, №11,2005. С. 6-7.

27. Ковальчук, А.Н. Методика биоэнергетической оценки технологических процессов в животноводстве Текст. // Совершенствование средств механизации и технологий с.-х. производства: сб. науч. тр. КрасГАУ / А.Н. Ковальчук. Красноярск, 1994.-С. 24-35.

28. Коженин, A.B. Влияние альтернативных топлив на смазывающие свойства моторных масел Текст. / A.B. Коженин // Нефтепереработка и нефтехимия . —1986. — №3.

29. Колчин, А.И. Расчёт автомобильных и тракторных двигателей Текст.:учеб: пособие для вузов / АЛ Колчин, В:Ф. Демидов. 3-е изд., перереб. и доп. -М.:1. Высш. ппс, 2002.-496 с. '148

30. Краснощеков, Н.В. Адаптация тракторов Иг автомобилей к работе на биотопливе Текст. / ELB. Краснощеков, Г.С. Савельев, А.Д. Шапкайц [и др.] // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -1994. -№12. С. 12—13.

31. Крупкин, ГШ. Черноземы Красноярского края / ПИ. Крупкин; Краснояр. гос. ун-т. Красноярск, 2002. — 332 с.

32. Ксеневич, И.П. Концепция непрерывной информационной поддержки жизненного цикла (CALS-технологии) сельскохозяйственных мобильных энергетических свойств / И.П. Ксеневич, JI.C. Орсик, В.Г. Шевцов. М.: ФГНУ Росинформагротех, 2004. — 144 с.

33. Кузнецов, A.B. Топливо и смазочные материалы Текст. / A.B. Кузнецов. М-.: КолосС, 2004. -199 с.

34. Кульчицкий, А.Р. Транспорт и парниковые газы Текст. / А.Р. Кульчицкий, В.В. Эфрос // Автомобильная промышленность. — 2005, — № 6. С. — 5-8.

35. Курочкин, A.A. Основы расчёта и конструирования машин и аппаратов перерабатывающих производств Текст. / A.A. Курочкин, В.М. Зимняков; под ред. A.A. Курочкина. -М.: КолосС, 2006. 320 с.

36. Кутенев, В.Ф. Экологически чистые альтернативные топлива. Перспективы применения Текст. / В.Ф. Кутенев, В.Ф. Каменев, И.М. Никитин // Автомобильная промышленность. — 1997. —№11. — С. 24-25.

37. Кутьков, Г.М: Тракторы и автомобили. Теория и технологические свойства Текст. / Г.М. Кутьков. -М.: Колос, 2004. 504 с.

38. Ларин, А.Н. Общая технология отрасли: учеб. пособие Текст. / А.Н. Ларин; Иван, гос.-хим. технол. ун-т. Иваново, 2006. - 76 с.

39. Лисунов, В.В. Обработка почвы в Восточной Сибири Текст. / РАСХН. Сиб. отд-ние. Краснояр. НИИСХ. -Нвосибирск, 2002. 276 с.149

40. Лихачев, B.C. Испытания тракторов Текст. / B.C. Лихачев. М.: Машиностроение, 1974. — 288 с.

41. Луканин, В.Н. Экологически чистая автомобильная энергоустановка: понятие и количественная* оценка. Итоги науки и техники. Автомобильный и городской транспорт. Текст. / В.Н. Луканин, Ю.В. Трофименко. - М.: ВИНИТИ, 1994.-271 с.

42. Магарил, Е.Р. Моторные топлива: учебное пособие Текст. / Е.Р. Магарил, Р.З. Магарил. М.: КДУ, 2008. -160 с.

43. Макаревский, A.C. Разработка методов расчёта сажеобразования и снижение дымности отработавших газов при набросе нагрузки дизеля Текст.: A.C. Макаревский // автореф. дис. канд. техн. наук. — М., 2007.

44. Максименко, Н.М., Технология производства биотоплива на основе рапсового масла для дизелей АПК Текст. / Н.М. Максименко, A.A. Доржеев // Теоретический-научно-практический журнал МТС — 2009. — №3. — С. 32-34.

45. Марков, В.А. Токсичность отработавших газов дизелей Текст. / В.А. Марков, P.M. Бапшров, И.И. Габитов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.-376 с.

46. Марченко, А.П. Расчётно-экспериментальные исследования по оценке влияния подогрева альтернативных топлив на показателя работы дизеля Текст. / А.П. Марченко [и др.] // Двигатели внутреннего сгорания. — 2005.—№ 1. С. 8-17.

47. Незавитин, А.Г. Проблемы сельскохозяйственной экологии Текст. / А.Г. Незавитин, В.Л. Петухов, А.Н. Власенко [и др.] — Новосибирск: Сибирская издательская фирма РАН, 2000. 255 с.

48. Николаенко, A.B. Повышение эффективности использования тракторных дизелей Текст. / A.B. Николаенко, В.Н. Хватов. — Л.: Агропромиздат, 1986.-91 с.

49. Николаенко, A.B. Теория, конструкция и расчёт автотракторных двигателей Текст. / A.B. Николаенко. М.: Колос, 2002. - 335 с.

50. Перспективные автомобильные топлива Текст. Пер. с англ.— М.: Транспорт, 1982. 319 с.

51. Пилипенко, Т.В. Товароведение и экспертиза пищевых жиров Текст. / Т.В. Пилипенко [и др.]: учеб. СПб: ГИОРД, 2006. - 384 с.

52. Погорелый, Л.В. Индустриализация агропромышленного комплекса (Текст. /Л.В. Погорелый. -Киев: Техника, 1984.-200 с.

53. Разлейцев, Н.Ф. Моделирование и оптимизация, процесса "сгорания в дизелях Текст. /Н.Ф. Разлейцев. -Харьков: Вшцашкола, 1980.-169 с.•151

54. Рапс культура XXI века: аспекты использования на продовольственные, кормовые и энергетические цели Текст.: сб. науч. докл. на Междунар. науч.-практ. конф. 15-16 июля 2005 г. - Липецк, 2005; - 547 с.

55. Рапс озимый и яровой Текст. —М.: Изд-во стандартов, 1999.

56. Санников, ДА. Повышение эффективности использования почвообрабатывающих агрегатов при работе трактора на рапсовом масле Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук / Д.А. Санников. Красноярск, - 2009.

57. Санников, Д. А. Эффективность применения альтернативных топлив на основе растительных масел Текст. / ДА. Санников, Н.И. Селиванов // Молодые ученые науке Сибири: сб. тр. мол. уч. Вып. 2. / КрасГАУ. — Красноярск, — 2006. — С. 32-34.

58. Селиванов, Н.И Модели и алгоритм оценки технического уровня трактора при использовании альтернативного топлива Текст. /Н.И. Селиванов, A.A. Доржеев, В.Н. Запрудский // Вестн. КрасГАУ.—Красноярск, 2011.- Вып. 2. С. 158—166.

59. Селиванов, НИ. Оценка технического уровня трактора при использовании альтернативного топлива Текст. / Н.И. Селиванов, Д.А. Санников, А.А. Доржеев // Вестн. КрасГАУ.-Красноярск, 2011-Вып. 2. С. 144-149.

60. Селиванов, НИ. Оценка эффективности рабочего цикла дизеля на различных топливах Текст. / Н.И. Селиванов, ДА. Санников, А.А. Доржеев // Вестн. КрасГАУ. Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2008 г. - Вып. 2. - С. 144-149 с.

61. Селиванов, Н.И. Перспективы технического перевооружения сельского хозяйства Красноярского края Текст. / Н.И. Селиванов, Э. Г. Шрайнер // Вестн. КрасГАУ. 2007. - № 4. - С. 124-129.

62. Селиванов, НИ. Сравнительная оценка эффективности тракторов Текст. / Н.И. Селиванов, В.Н Запрудский, Н.В. Кузьмин // Вестн. КрасГАУ. Краснояр. гос. аграр. ун-т. -Красноярск, 2010 г.—Вып. 5.—С. 119-126.

63. Селиванов, НИ. Тракторы и автомобили: курсовое' и дипломное проектирование Текст.: учеб. пособие / НИ. Селиванов; Краснояр. гос. аграр. ун-т. -Красноярск, 2006. -156 с.

64. Селиванов, Н.И. Тяговые испытания трактора Текст.: метод, указания / Н.И. Селиванов, Д.А. Санников; Краснояр. гос. аграр. ун-т. — Красноярск, 2010 — 43 с.

65. Селиванов, Н.И. Эксплуатационные свойства сельскохозяйственных тракторов Текст.: учеб. пособие / Н.И. Селиванов; Краснояр. гос. аграр. ун-т. — Красноярск 2010. 347 с.

66. Селимое, И.К. Эколош-экономические аспекты развития производства моторных топлив в США Текст.: обзор. Информация / И.К. Селимое, A.A. Абросимов. — М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1991. Вып. 5. — серия «Охрана окружающей среды».

67. Семёнов, В.Г. Влияние физико-химических показателей биодизельнош топлива на параметры дизеля и его эколого-эксплуатационные характеристики Текст. / В.Г. Семёнов, C.B. Рудаченко // Тракторы и сельхозмашины. 2010. - № 1. -С. 8-10.

68. Семёнов, В.Г. Оптимизация состава бинарного альтернативного дизельного топлива Текст. / В.Г. Семенов // Химмотология. — 2003. №4. - С. 29-32.

69. Семёнов, В.Г. Экономические и экологические показатели дизеля при работе на биодизельных топливах разных сортов Текст. / В.Г. Семёнов, И.П. Васильев, В.В. Даля // Тракторы и сельхозмашины. 2009. - №3. - С. 7-8.

70. Скотников, В.А. Основы теории и расчёта трактора и автомобиля Текст. / В.А. Скотников, A.A. Мащенский, A.C. Солонский. М.: Агропромиздат, 1986. — 383 с.

71. Смайлис, В.В. Моторные испытания РМЭ на высокооборотном дизеле воздушного охлаждения Текст. / В.В. Смайлис, [и др.] // Двигателестроение. -2005.- № 4. С. 45-49.

72. Терентьев, Г.А. Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов Текст. / ГА. Терентьев, В.М. Тюков, Ф.В. Смаль. М.: Химия, 1989.

73. Тютюнников, Б.Н. Химия жиров. Текст. / Б.Н. Тютюнников, З.И. Бухштаб, Ф.Ф. Гладкий [и др.] -М.: Колос, 1992.-448 с.

74. Цугленок, Г.И. Методология и теория системы исследований энерготехнологических процессов Текст. / Г.И. Цугленок // Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2003. -193 с.

75. Цугленок, Н.В. Энергосберегающая технология и технические средства производства растительных экологически безопасных кормов в условиях Красноярского края Текст. / Н.В. Цугленок, В.В. Матюшев; Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2005. -146 с.

76. Яровенко, B.JI. Технология спирта Текст. / B.JI. Яровенко, В.А. Маринченко и др. М.: Колос-пресс, 2002.—465 с.

77. Adiwar, A. The Possibility of the Utilization of Crude Palm Oil as Direct Automotive Diesel Oil Blender Viewed from Its Specification / A. Adiwar, M: Rahman, N.R.I. Iskander, A. Asmunih. SAE Paper 961179,1996.

78. AH, Y. and M.A Hanna, Alternative Diesel Fuels from Vegetable Oils // Bioresource Technology, 1994.—V. 50.