Улучшение показателей тракторных двигателей при работе на биотопливе, обработанном ультразвуком

• Автор: Фадеев, Сергей Андреевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 107 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВА1ГИЯ

1.1 Анализ использования биотоплива для дизельных двигателей

1.2 Особенности переоборудования дизельных двигателей для работы на биотопливе.

1.3 Использование ультразвука для получения смесей.

1.4 Выводы по разделу и постановка задач исследования

2.ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УЛЬТРАЗВУКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СМЕСЕВОГО БИОТОПЛИВА.

2.1 Обоснование параметров устройства для обработки топливной смеси ультразвуком.

2.2 Теоретическое обоснование повышения техникоэкономических показателей двигателя при использовании ультразвука
2.3 Выводы.
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1 Износные испытания на машине трения ХОЬАТ1
3.2 Стендовые моторные испытания.
3.3 Методика производственных исследований.
3.4 Выводы.
4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТОПЛИВОПОДАЧИ ДЛЯ РАБОТЫ НА СМЕСЕВОМ БИОТОПЛИВЕ В
4.1 Разработка конструкции устройства для ультразвуковой обработки смссевого биотоплива.
4.2 Результаты стендовых и производственных испытаний устройства
4.2.1 Влияние ультразвуковой обработки смесевого биотоплива В на его качество.
4.2.2 Влияние смесевого биотоплива В, обработанного ультразвуком на износ деталей
4.2.3 Результаты моторных испытаний
4.2.4 Результаты производственных исследований
4.3 Выводы по главе.
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1 Расчет затрат на изготовление прибора для ультразвуковой обработки смесевого биотоплива В
5.2 Расчет годовой экономии от применения ультразвукового прибора
для обработки смесевого биотоплива В
5.3 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В настоящее время биологические добавки в дизельное топливо производятся в основном из рапсового или подсолнечного масла [3, , , , ]. Масла, содержащиеся в семенах этих культур, близки по теплоте сгорания к дизельному топливу. В России и за рубежом рассматриваются, в большинстве случаев, практические аспекты использования в дизелях биотоплива из растительного сырья следующих видов: чистое растительное масло, метиловый эфир растительного масла (МЭРМ) в различных процентных соотношениях с дизельным топливом, смесь растительного масла с дизельным топливом []. Лидерами в производстве и потреблении биотоплива являются Германия, Франция, Италия и США. Г1о прогнозам, потребление биотоплива к г. В Великобритании нефтяное дизельное топливо смешивают с подсолнечным маслом, которое на % дешевле дизельного топлива. Одновременно решается проблема утилизации млн. По оценкам английских специалистов, стоимость производства биотоплива для дорожного транспорта в настоящее время в 2-3 раза превышает стоимость обычных видов топлива [, , 0]. Французскими исследователями установлено, что при добавлении в нефтяное дизельное топливо до % биотоплива, двигатель и сам автомобиль не требует доработки, его технические показатели не ухудшаются, периодичность ремонтов и технических обслуживании не возрастает. Это подтверждено многолетней практикой эксплуатации автомобилей на таком смессвом топливе. При использовании биотоплива с содержанием растительного масла более % требуются конструктивные изменения двигателя [5, 6]. Следует отметить, что в отличие от многих стран Евросоюза, Франция не пошла по пути использования чистого биотоплива для небольшого парка машин, предпочитая добиваться перехода как можно большего числа автотранспортных средств с дизельными двигателями на нефтяное дизельное топливо с небольшим содержанием растительных добавок. Доказательством правильности такой линии является активная вовлеченность лидирующих нефтеперерабатывающих корпораций («Тоталь», «Бритиш Петролеум», «Шелл») в деятельность по разработке смесевого топлива. Линия на продвижение смесевого топлива также была поддержана французскими производителями автомобилей, переход которых на дизельное топливо с 5% -или %-ной добавкой биотоплива не требует затрат на модификацию автомобилей под новые стандарты []. Таким образом, биотопливо, в качестве альтернативного топлива, широко используется в США, Канаде, Германии, Великобритании и других странах []. В Австралии и в ряде стран Тихоокеанского бассейна применяют арахисовое и кокосовое масла, для условий Бразилии фирмой «Катерпиллер» рекомендуется смесь растительных масел (из соевых бобов, подсолнечника или земляных орехов) с дизельным топливом в соотношении 1:9. Однако основным биотопливом в Европе и Северной Америке является метиловый эфир растительного масла [3]. Первые стандарты на биотопливо также были разработаны и опубликованы в Австрии в году и стали впоследствии международными. В Германии в результате обширной работы, проведенной совместно с представителями производителей двигателей и рапсового масла, исследовательскими институтами, эксплуатационными службами и представителями министерств, был разработан стандарт качества для рапсового масла, используемого в качестве топлива. С года «Стандарт качества для используемого в качестве топлива рапсового масла» является основой для двигателестроителей и тех, кто использует и производит рапсовое масло. Производимое биотопливо должно отвечать норме Немецкого промышленного стандарта ЕЫ 4 [8, 9]. Важно развитие и внутреннего рынка биотоплива в России. В этом случае отечественные производители не будут зависеть от политической и экономической конъюнктуры стран-импортеров. Развитие потребления биотоплива внутри страны может частично заменить использование нефтепродуктов и позволит перенаправить их на экспорт. В условиях высоких мировых цен на энергоносители это позволит получить дополнительный доход. Экологические проблемы оказывают реальное влияние на состояние отечественной экономики. Создание рынка потребления биотоплива внутри страны может внести позитивные изменения в сложившуюся ситуацию [6].