Обоснование использования соевого масла в качестве биодобавки к нефтяному дизельному топливу тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Уханова Юлия Владимировна

• Уханова Юлия Владимировна
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Уханова Юлия Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 МИРОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО БИОТОПЛИВА И ВИДЫ БИОДОБАВОК В НЕФТЯНОЕ ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО

1.2 ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ЖИДКОСТЕЙ

1.3 ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ ДВУХТОПЛИВНЫХ СИСТЕМ ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЯ ДЛЯ РАБОТЫ НА ДВУХ ВИДАХ ТОПЛИВА

1.4 ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ СМЕСИТЕЛЕЙ НЕФТЯНОГО ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА И РАСТИТЕЛЬНОГО МАСЛА

1.5 ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2 РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭНЕРГОЗАТРАТ МТА ПРИ РАБОТЕ ДИЗЕЛЯ НА БИОНЕФТЯНОМ ТОПЛИВЕ С РАЗЛИЧНЫМ СООТНОШЕНИЕМ БИОЛОГИЧЕСКОГО И НЕФТЯНОГО КОМПОНЕНТОВ

2.1 СОЕВОЕ МАСЛО - АЛЬТЕРНАТИВНАЯ БИОДОБАВКА

В НЕФТЯНОЕ ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО

2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИРНОКИСЛОТНОГО И УГЛЕВОДОРОДНОГО СОСТАВА, НИЗШЕЙ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ СОЕВОГО МАСЛА И БИОНЕФТЯНОГО ТОПЛИВА

2.3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ

ЭНЕРГОЗАТРАТ МТА

ВЫВОДЫ

3 РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ДЛЯ КОНСТРУКТИВНОЙ АДАПТАЦИИ ТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ К РАБОТЕ НА БИОНЕФТЯНОМ ТОПЛИВЕ

3.1 РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ И ОБРАБОТКИ УЛЬТРАЗВУКОМ КОМПОНЕНТОВ БИОНЕФТЯНОГО ТОПЛИВА

3.2 РАЗРАБОТКА ДВУХТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ ДЛЯ РАБОТЫ НА ДВУХ ВИДАХ

ТОПЛИВА

ВЫВОДЫ

4 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИЗЕЛЯ И МТА ПРИ РАБОТЕ

НА БИОНЕФТЯНОМ ТОПЛИВЕ

4.1 ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.2 ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.3.1 Методика лабораторных исследований по определению основных показателей физико-химических и теплотворных свойств соевого масла и бионефтяного топлива

4.3.2 Методика лабораторных исследований по определению диаметра пятна износа опытных образцов при различных процентных соотношениях биологического и нефтяного компонентов бионефтяного топлива

4.3.3 Методика моторных исследований по определению цетанового числа нефтяного и бионефтяного топлив

4.3.4 Методика моторных исследований дизеля при работе на нефтяном и бионефтяном топливах

4.3.5 Методика эксплуатационных исследований МТА на предпосевной культивации при работе дизеля на нефтяном и

бионефтяном топливах

ВЫВОДЫ

5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ИХ АНАЛИЗ

5.1 РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И ТЕПЛОТВОРНЫХ СВОЙСТВ СОЕВОГО МАСЛА И БИОНЕФТЯНОГО ТОПЛИВА

5.2 РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СОЕВОГО МАСЛА И БИОНЕФТЯНОГО ТОПЛИВА

НА ТРИБОМЕТРЕ

5.3 ОЦЕНКА ПУСКОВЫХ СВОЙСТВ ДИЗЕЛЯ ПРИ РАБОТЕ НА БИОНЕФТЯНОМ ТОПЛИВЕ

5.4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ ПРИ РАБОТЕ НА БИОНЕФТЯНОМ ТОПЛИВЕ И ИХ АНАЛИЗ

5.5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МТА ПРИ РАБОТЕ НА БИОНЕФТЯНОМ ТОПЛИВЕ И ИХ

АНАЛИЗ

ВЫВОДЫ

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОНЕФТЯНОГО ТОПЛИВА

В ТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЯХ

ВЫВОДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

МТА - машинно-тракторный агрегат;

ДВС - двигатель внутреннего сгорания;

к.в. - коленчатый вал двигателя;

ТНВД - топливный насос высокого давления;

РЧВ - регулятор частоты вращения;

ДТ - дизельное топливо (нефтяное);

РМ - растительное масло;

ВЖК - высшие жирные кислоты;

СояМ - соевое масло;

ДСТ - дизельное смесевое топливо;

БНТ - бионефтяное топливо;

ЭБУ - электронный блок управления;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

УЗ - ультразвук;

ОГ - отработавшие газы;

Д - дымность.

Соевое масло - масло растительное с содержанием высших жирных кислот, получаемое из семян сои, путем прессования или отжима.

Бионефтяное топливо (или по ГОСТ Р 52808-2007 - это дизельное смесевое топливо) - моторное дизельное топливо, получаемое смешиванием биологического соевого масла и товарного нефтяного дизельного топлива.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование использования соевого масла в качестве биодобавки к нефтяному дизельному топливу»

ВВЕДЕНИЕ

Основными потребителями нефтяных (минеральных) моторных топлив являются поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС), среди которых значительную долю занимают дизели. Современные тенденции совершенствования транспортных дизелей направлены прежде всего на повышение их топливной экономичности и улучшение экологических показателей. В то же время ограниченность нефтяных запасов и рост цен на нефтепродукты предопределяют необходимость экономии топлив нефтяного происхождения. Одним из направлений решения этой проблемы, без существенного вмешательства в конструкцию ДВС, является использование дизельного смесевого бионефтяного топлива (БНТ), в котором товарное нефтяное дизельное топливо (ДТ) частично замещено биокомпонентом в виде возобновляемого растительного масла.

В настоящее время основной биологической добавкой к нефтяному ДТ является рапсовое масло. Следует отметить, что в качестве альтернативных биодобавок в Пензенском ГАУ исследовались горчичное, рыжиковое, редечное, сафлоровое и сурепное масла. Однако в связи с широким ареалом возделывания масличных культур целесообразным представляется поиск и исследование новых видов биодобавок к нефтяному ДТ. Сравнительный анализ физико-химических и теплотворных свойств различных растительных масел показывает, что одной из перспективных биологических добавок является соевое масло.

Вопросами использования дизельного смесевого топлива, биологическим компонентом которого являются растительные масла, занимаются российские и зарубежные ученые. Однако недостаточно исследовательских работ, связанных с применением соевого масла в качестве биодобавки к нефтяному ДТ и использованием смесевого бионефтяного (минерально-смесевого) топлива в тракторных дизелях. Существующие технические средства по конструктивной адаптации дизелей машинно-тракторного агрегата (МТА) к работе на БНТ не в полной мере обеспечивают качественное смешивание его компонентов. Поэтому исследования по обоснованию использования соевого

масла в качестве биодобавки к товарному нефтяному ДТ и разработка устройств для конструктивной адаптации тракторного дизеля к работе на смесевом бионефтяном (минерально-соевом) топливе являются актуальной научной и практически значимой задачей для АПК России и других отраслей, эксплуатирующих дизельную тракторную технику.

Работа выполнена по плану НИОКР ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ, тема № 29 «Энергосбережение в процессе эксплуатации автотракторной техники».

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ - технико-энергетическое обоснование использования соевого масла в качестве биодобавки к нефтяному дизельному топливу по мощностным, топливно-экономическим, экологическим показателям дизеля и показателям энергетических затрат МТА.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ - физико-химические, теплотворные и смазывающие свойства соевого масла и дизельного смесевого бионефтяного (минерально-соевого) топлива с различным содержанием биодобавки; технико-энергетические показатели дизеля и МТА при работе на смесевом топливе.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЙ - закономерности изменения мощност-ных, топливно-экономических, экологических показателей дизеля Д-243-648 и энергозатрат МТА (МТЗ-82+КПС-4+4БЗСС-1) при работе на бионефтяном топливе с процентным содержанием нефтяного дизельного топлива и соевого масла 75:25, 50:50, 25:75 и 50:50УЗ (УЗ - топливо обработано ультразвуком).

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ:

- показатели физико-химических, теплотворных и смазывающих свойств бионефтяного топлива;

- теоретическое и экспериментальное обоснование использования в дизелях с.-х. тракторов соевого масла в качестве биодобавки к нефтяному дизельному топливу по показателям рабочего процесса, индикаторным, эффективным, экологическим показателям дизеля и показателям энергетических затрат МТА;

- технические средства для конструктивной адаптации тракторного дизеля к работе на бионефтяном топливе.

Новизна технических решений подтверждена 7 патентами РФ на изобретения: №2615880, №2617223, №2629342, №2635948, №2645832, №2647259, №2682933.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Полученные уравнения, характеризующие зависимость энергозатрат МТА при работе дизеля на бионефтяном топливе от различных факторов, позволяют оценить эффективность функционирования агрегата на этапе теоретических исследований.

Разработанная двухтопливная система питания с устройством высокочастотных колебаний для дополнительного смешивания и обработки ультразвуком компонентов бионефтяного топлива (БНТ) обеспечивает работу дизеля на БНТ качественного состава; при этом на вспомогательных режимах (пуска, прогрева и останова) работа дизеля осуществляется на товарном нефтяном ДТ, на рабочих режимах - на бионефтяном топливе.

Использование бионефтяного топлива обеспечивает экономию товарного нефтяного дизельного топлива на величину его замещения соевым маслом и снижение дымности отработавших газов (ОГ) на 33-46% по сравнению с работой дизеля на товарном нефтяном ДТ.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Хроматографиче-ский анализ соевого масла и бионефтяного топлива выполнялся в лаборатории биохимического анализа ФГБНУ Пензенский НИИСХ. Сравнительные стендовые исследования дизеля Д-243-648 и эксплуатационные исследования МТА (МТЗ-82+КПС-4+4БЗСС-1) при работе на нефтяном и бионефтяном топливах проводились соответственно в лаборатории испытаний двигателей ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ и АО «Петровский хлеб» Пензенской области.

МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Теоретические исследования выполнены с использованием основных положений теории ДВС и эксплуатации МТП. Экспериментальные исследования проведены с использованием стандартных и частных методик, в т.ч. с записью быстропроте-кающих процессов с помощью соответствующих датчиков, аналого-цифрового преобразователя и ПЭВМ. За метод исследования принят метод

сравнительных стендовых и эксплуатационных исследований дизеля и машинно-тракторного агрегата (МТА) при работе на нефтяном и бионефтяном топливах. Обработка экспериментальных данных выполнена с применением пакета прикладных программ Microsoft Excel, MathCAD и др.

НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

- уравнения, характеризующие зависимость энергетических затрат МТА от теплотворных свойств бионефтяного топлива, индикаторных и топ-ливно-экономических показателей дизеля, кинематических и конструктивных параметров дизеля и трактора, удельного сопротивления агрегатируемой машины;

- количественные оценки показателей физико-химических, теплотворных и смазывающих свойств бионефтяного топлива;

- количественные оценки показателей дизеля и МТА при работе на бионефтяном топливе с различным содержанием соевого масла в нефтяном ДТ;

- конструкция двухтопливной системы питания тракторного дизеля с высокочастотным устройством для смешивания и обработки ультразвуком компонентов бионефтяного топлива.

СТЕПЕНЬ ДОСТОВЕРНОСТИ И АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Достоверность результатов подтверждается сравнительными экспериментальными исследованиями дизеля и МТА при работе на нефтяном и бионефтяном топливах, сходимостью результатов теоретических расчетов показателей дизеля и МТА с результатами экспериментальных исследований, применением современных средств контроля, измерения и обработки требуемых параметров.

Основные положения диссертации и ее результаты доложены и одобрены на международных научно-практических конференциях ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА (2016 г.), ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ (2017, 2018, 2019 г.г.), ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ (2018 г.), всероссийском конкурсе «Лучшая молодежная научная статья - 2016» (г. Киров-Челябинск, 2016 г.). Конструк-

торские разработки и основные результаты исследований представлялись на XX Московском международном Салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед» (г. Москва, 2017 г.), где отмечены дипломом и Золотой медалью.

ПУБЛИКАЦИИ. По результатам исследований опубликовано 24 работы, в том числе 6 статьей в рецензируемых изданиях, получено 7 патентов РФ на изобретения, без соавторов опубликована 1 статья. Общий объем публикаций 6,78 п.л., из них автору принадлежит 3,1 п.л.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА. По теме диссертации автором выполнены все этапы работы, заключающиеся в его личном участии в анализе научной и патентной информации по теме диссертации, составлении программы и частных методик исследований, определении показателей физико-химических, теплотворных и смазывающих свойств соевого масла и смесевого бионефтяного (минерально-соевого) топлива, теоретическом обосновании и расчете энергозатрат МТА при работе на смесевом топливе, проведении экспериментальных исследований в стендовых и эксплуатационных условиях, обработке и анализе экспериментальных данных, апробации теоретических и экспериментальных результатов исследований, подготовке публикаций и материалов заявок на изобретения.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения, списка использованной литературы из 150 наименований и приложения на 46 с. Общий объем диссертации с приложением составляет 196 с., содержит 67 рис. и 14 табл.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 МИРОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО БИОТОПЛИВА И ВИДЫ БИОДОБАВОК В НЕФТЯНОЕ ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО

Одним из видов альтернативного моторного топлива является жидкое биологическое топливо первого, второго и третьего поколений, имеющие по отношению друг к другу определенные преимущества и недостатки. С одной стороны, если для производства биотоплива первого поколения используются ценные пищевые продукты (крахмал, сахар, животный жир или растительное масло), то биотопливо второго и третьего поколений производится из остаточных продуктов переработки или непищевой биомассы (стебли растений, листья, шелуха, жмых, солома, опилки или водоросли) (рис. 1.1). С другой стороны, основными требованиями, предъявляемыми к альтернативным источникам топлива, являются наличие больших запасов исходного сырья, их возобновляемость, низкая себестоимость переработки сырья в топливо и приспособленность современной автотракторной техники к работе на таком виде моторного топлива без существенной модернизации поршневых ДВС. В полной мере этим требованиям отвечает биотопливо первого поколения, так как отлаженных технологий для производства дешевого биотоплива второго и третьего поколений в огромных объемах сейчас нет и их создание - это перспектива на будущее. В пользу биотоплива первого поколения также свидетельствует тот факт, что масличные растения эффективно и наилучшим образом, из всех известных природных энергетических элементов, решают проблему аккумулирования энергии в своих маслозернах [1-7].

Однако объективность такова, что цены на не возобновляемое нефтяное моторное топливо постоянно растут, нефтяные запасы истощаются, нормативы по содержанию вредных веществ в отработавших газах автотракторной техники ужесточаются. В конечном итоге это сказывается на себестоимости практически любых продуктов жизнедеятельности человека. Выходом из сложившейся ситуации на данном этапе развития экономики является более широкое использование различных растительных масел технического

назначения в качестве биологической добавки к товарному нефтяному ДТ. Полученное дизельное смесевое бионефтяное топливо по своим показателям физико-химических и теплотворных свойств соотносится с аналогичными показателями нефтяного ДТ [5, 6, 7] и позволяет экономить нефтяное топливо на величину его замещения биодобавкой в виде растительного масла.

Рисунок 1.1 - Выработка биотоплива первого и второго поколений

Основная доля изменений показателей роста спроса на главные масличные культуры в последние годы связана с биотопливом. В этой связи отмечается, что биотопливо выступило в роли «последней капли» в взвинчивании цен в условиях не прекращающегося роста спроса на моторное топливо.

Например, кукуруза как сырье для производства этанола, является центральной темой дискуссий в США. Исторически сложилось так, что США являются и ведущим мировым производителем кукурузы, и ведущим экспортером, на их долю приходится не менее 50% объема мировой торговли. Доля производства кукурузы в США для этанола значительно увеличилась за десять лет и составила более 40% (рис. 1.2). В результате уменьшились не

только объем экспорта из США и их доля в международной торговле кукурузой, но также и то, что расширение производства кукурузы в США было осуществлено за счет других видов зерновых культур, включая соевые бобы. В связи с этим можно отметить два эффекта: повышение на мировых рынках цен на кукурузу и ее аналоговые заменители, и стимуляция производства продовольственных и кормовых культур в других регионах мира [1].

1980 1990 2000 »11

Рисунок 1.2 - Цены на этанол и кукурузу производство кукурузы в США в кормовых целях, а также для биотоплива и на экспорт

Производство биодизеля - метилового (или этилового) растительного масла с добавкой нефтяного ДТ - растет в США, странах ЕС, в том числе в Бразилии и Аргентине, где используется соевое масло. Согласно прогнозам ОЭСР/ФАО, 16% всего объема растительных масел, произведенных в 2021 году, будет использовано для производства биодизеля. Кроме этого, для производства биодизеля можно использовать широкий ряд различных растительных масел, животных жиров и даже использованный кулинарный жир.

В отличие от этанола, для производства которого используется кукуруза или сахар, биодизель при отсутствии стимулирования гораздо менее конкурентоспособен по отношению к нефтяному ДТ ввиду того, что растительное масло, используемое в качестве компонента биотоплива, и в частности

биодизеля, продается по более высоким ценам. В этой связи существование и рост рынка биодизеля в большой степени зависят от политики обеспечения господдержки. Данные EIA (2012 г.) свидетельствуют о том, что когда в США была прекращена политика обеспечения господдержки, объёмы производства биодизеля снизились пропорциональным образом [1].

Имеется ряд исследований, который посвящен изучению, связанного с производством биодизеля, воздействия его на продовольственные цены. В одном из исследований, основанном на использовании математической модели, проанализирована ситуация относительно порядка 18 различных видов животных жиров и растительных масел в условиях роста объёмов производства биодизеля до 2012 года в соответствии с мандатными требованиями относительно стандартов возобновляемых видов топлива в сравнении с базовыми показателями в условиях отсутствия производства биотоплива. На основе этого исследования был сделан вывод, что рост цен изменяется в пределах от 8% до 38% (Thompson, Meyer and Green, 2010 г.). В исследовании подчеркнуто, что потребительский шок относительно одного продукта может иметь волновой эффект на рынках других масел и жиров [1].

В США, Бразилии, Аргентине, Колумбии, Малайзии, Индонезии, Таиланде и других странах существуют программы развития производства биодизеля, но везде в их основе заложено производство собственного сырья при использовании либо соевого или пальмового масла. В странах ЕС преобладающей масличной культурой является рапс, и когда первоначально намечались цели относительно биотоплива, производство этого сырья было в значительной степени простимулировано ввиду доминирования моделей автомобилей с дизельными двигателями. Как и на другие масличные культуры, на рапс не распространялись ограничения относительно засева на прилегающих угодьях. Как только цели относительно биотоплива были определены для стран-членов ЕС, начался бум производства рапса, объемы которого не удалось уравновесить со спросом отрасли производства биотоплива на сырье (рис. 1.3) [8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20].

Рисунок 1.3 - Производство и потребление биодизеля в странах ЕС в 2002-2010 годах

По результатам анализа становится ясно, что обоснованием для сближения цен различных растительных масел служит не только их использование в качестве сырья для производства биотоплива, но и тот факт, что одни и те же продукты являются взаимозаменяемыми [1].

В своем исследовании Jannsson и Wilhelmsson (2013 г.) изучили подробные планы государств-членов ЕС относительно расширения производства биотоплива. Они пришли к выводу, что для достижения поставленных целей осуществляются лишь некоторые изменения в системе землепользования на территории ЕС. Кроме перераспределения земель отмечается также значительное увеличение объема импорта растительных масел, используемых для производства биотоплива.

С одной стороны, это указывает на необходимость выявить регионы, где наблюдается значительное отставание от потенциальной производительности, с другой - на острую необходимость инвестирования в научно-исследовательские разработки в области передовых биотехнологий, развитие и распространение которых до нынешнего времени сдерживалось.

Ситуация может измениться в зависимости от цен на нефть. При дальнейшем тенденции роста нефтяных цен этанол из кукурузы и сахарного тростника будет все более конкурентоспособным по сравнению с бензином, даже без специального стимулирования и тарифной защиты (например, в США в конце 2011 года отменены налоговые льготы для производителей этанола первого поколения - «кукурузного»). Поскольку биодизель может конкурировать с нефтяным топливом только при высоких ценах на нефть, то в отсутствие радикальных новых технических решений его рентабельность будет зависеть от мер государственной поддержки [1].

В теории повышение цен на нефть открывает практически неограниченный мировой рынок для биотоплива (НЬРЕ, 2011г.), причем рост спроса на биотопливо может продолжаться до тех пор, пока цены на нефть будут выше себестоимости производства биотоплива. Это приводит к тому, что «минимальный уровень рентабельности» масличных культур будет определяться ценами на нефть: при наличии значительных промышленных мощностей для производства биотоплива фермеры и трейдеры могут перенаправлять свою продукцию на самый прибыльный рынок. Это также открывает возможность переноса волатильности и спекулятивного поведения с рынка нефти на рынок продовольствия. С другой стороны, это подчеркивает роль, которую играет утверждение технических или политических предельных уровней/ограничений, как например, обязательный процентный состав топливных смесей в США, учет качества топлива и другие барьеры (например, промежуточные цели и техническая сегментация биотопливного рынка ввиду учета эффективности и происхождения сырья).

В Бразилии также широко распространено производство биодизеля, которое планировалось, в отличие от производства этанола из сахарного тростника, в рамках инновационной программы производства биотоплива (Национальная программа производства и использования биотоплива, Р№В), в которую были отдельно заложены цели социальной интеграции и регионального развития. Выбор масличных культур должен был определять-

ся их региональной пригодностью (пальмовое масло на севере, касторовое масло на северо-востоке, соя на юге и центральном западе). Предполагалось, что в каждом регионе определенная часть фермерских хозяйств будет участвовать в поставках сырья, и это было предварительным условием допуска таких хозяйств на рынок производства биодизеля. Сам рынок был организован по принципу аукциона под контролем Национального нефтяного агентства (ANP) и сбыта, организованного компанией Petrobras. Обязательное содержание биодизеля при смешивании, первоначально установленное на уровне 2% (B2), в результате стремительного притока инвестиций быстро дошло до уровня B5, поскольку этот рынок становился все более привлекательным для основных игроков соевого агропромышленного комплекса (Flexor, Kato and Recalda, 2012 г.).

Крупномасштабная соевая модель до сих пор доминирует на рынке сырья Бразилии для программы производства биодизеля, при этом только небольшой процент приходится на долю животного жира (производство топлива сейчас составляет 80% рынка животного жира). Соевый агропромышленный комплекс лоббировал принятие программы по производству биодизеля еще до запуска Национальной программы правительством в 2003-2004 годах, поскольку их все больше теснит пальмовое масло. И хотя масло из соевых бобов обладает меньшей энергетической эффективностью по сравнению с большинством других видов сырья для биотоплива, его ключевым сопутствующим продуктом является животный корм. При этом оно обладает всеми логистическими, финансовыми и управленческими преимуществами глобальной конкурентоспособной цепочки производства продовольствия/кормов из растительных культур.

Сегодня в Бразилии из сектора семейного фермерства поступает только 20% сырья для биодизеля, причем 90% этого сырья представляет собой соя из наиболее организованных семейных фермерских хозяйств южного региона. Для производства соевых бобов в этом регионе требуется 10 работников на 100 га, что является одним из аргументов в пользу сценария B20, в соот-

ветствии с которым до 2020 года прогнозируется значительный рост новых рабочих мест - до полумиллиона (FGV/UBRABЮ, 2010). На северо-востоке Бразилии традиционной культурой является касторовое масло, как масла более высокого качества. Обычно производители биодизеля закупают касторовое масло, произведенное на семейных фермах, и продают этот продукт на альтернативных, не биотопливных рынках.

В нашей стране нет целенаправленной программы развития производства биотоплива, несмотря на его очевидные преимущества:

• экологичность - важнейший фактор, который предотвращает загрязнение окружающей среды выхлопными газами и продуктами не полного сгорания ДВС;

• относительно низкая цена - стоимость биотоплива (при условии собственного производства семян масличных культур и масла) ниже нефтяного топлива;

• в биотопливе практически нет серы, топливная система не засоряется, на деталях двигателей не образуется нагарных и сажевых отложений.

По популярности после биоэтанола является биотопливо и его разновидность биодизель, используемого в автотракторной технике. Его получают путем переработки масличных культур (сои, подсолнечника, рапса и др. ). Производство биодизеля затратнее, чем производство растительного масла, так как масло нужно дополнительно переэтерифицировать метанолом или этанолом при температуре 60°С и нормальном давлении для получения метилового или этилового эфира растительного масла. Затем полученный эфир используют в качестве добавки в нефтяное ДТ с целью получения биодизеля. Например, марка биодизеля RMЕ 33 означает: 33% рапсового метилового эфира и 67% товарного нефтяного ДТ [21,22,23,24,25,26,27,28,28,29, 30,31,32,33,34].

При использовании биодизеля экологические показатели существенно улучшаются, однако мощность дизеля несколько снижается, а расход топлива увеличивается [35,36,37,38,39,40,41].

Движущими факторами для применения биотоплива являются угрозы, связанные с энергетической безопасностью, изменением климата и экономическим спадом [42, 43].

Увеличение производства биотоплива по всему миру нацелено на решение следующих глобальных проблем: повышение доли потребления экологически чистого топлива, особенно на транспорте; снижение зависимости многих стран от импортируемой нефти; уменьшение выбросов парниковых газов; развитие экономики.

По прогнозам Мирового энергетического агентства, нехватка нефти в 2025 году будет оцениваться в 14%, что в несколько раз больше, чем в 2012 году. Так что огромный мировой автопарк (более 800 млн. шт.) может спасти лишь постепенный уход от нефтепродуктов - бензина и дизельного топлива.

По данным МЭА, общий объем производства биотоплива в 2012 году составил 110 млрд. литров. То есть даже удвоение текущего уровня производства к 2021 году покроет лишь 7% мировой потребности в топливе [2].

Темпы роста производства биотоплива намного отстают от темпов роста потребности в них. Происходит это из-за необходимости наличия дешёвого сырья и недостаточного финансирования. Массовое коммерческое использование биотоплива будет определяться достижением ценового равновесия с традиционными видами топлива, получаемыми из нефти.

В отчете американского бизнес-агентства GBI Research сообщается, что доля генерации энергии из возобновляемых источников в 2012 году составила 30% или 1 695 ГВт. Аналитики GBI прогнозируют к 2020 году увеличение этих мощностей до 2 762 ГВт, что увеличит долю «чистой» энергии в мире до 36%.

Согласно исследованиям Минсельхоза России и ФГНУ «Росинформа-гротех», в структуре альтернативной энергетики в мире энергия биомассы составляет до 13% (рис. 1.4). По прогнозам ученых, доля возобновляемых источников энергии к 2040 году достигнет 47,7%, а вклад биомассы - 23,8% [2].

Рисунок 1.4 - Доля биотоплива в структуре мировой альтернативной энергетики

Планы по началу производства биотоплива на государственном уровне приняты в 38 странах мира.

Мировыми центрами производства биотоплива являются США, Бразилия и Европейский Союз. Это три самых больших рынка в мире, в 2010 году сконцентрировавшие 85% мирового производства биологического топлива. Самая большая доля приходится на США - 48% биотоплива от объема мирового производства (рис. 1.5).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Уханова Юлия Владимировна, 2019 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Биотопливо и продовольственная безопасность: Доклад Группы экспертов высокого уровня по вопросам продовольственной безопасности и питания Комитета по всемирной продовольственной безопасности. Рим, 2013. - 164 с.

2. Федченко, И.А. Аналитический отчет. Основные тенденции развития рынка биотоплива в мире и России за период 2000-2012 годов / И.А. Федченко, А.С. Соловцова, А.Н. Лукьянов. - Белгород: ОАО «Корпорация «Развитие», 2013. - 44 с.

3. Кривошеин, А.Н. Производство биотоплива в Европейском Союзе: политика, сертификация, критерии устойчивости / А.Н. Кривошеин; под общ. ред. Н.М. Шматкова и А.И. Воропаева. - М., 2016. - 39с.

4. Экологический след субъектов Российской Федерации - 2016 / науч. ред. П.А. Боев и Д.Л. Буренко. - Всемирный фонд дикой природы. -М.: WWF России, 2016. - 112с.

5. Биотопливо из нетрадиционных масличных культур / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, В.А. Рачкин, Д.С. Шеменев // Образование, наука, практика: инновационный аспект: сб. материалов Междунар. НПК, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» Т. 2. - Пенза: РИО ПГСХА, 2011. - С. 224-226.

6. Нетрадиционные биокомпоненты дизельного смесевого топлива: монография / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Е.А. Сидоров, Е.Д. Година. - Пенза: РИО ПГСХА, 2013. - 113 с.

7. Денежко, Л.В. Исследование рапсовых смесей различного состава в тракторном дизеле / Л.В. Денежко, Л.А. Новопашин, К.А. Асанбеков // Аграрный вестник Урала. - 2015. - №1 (131). - С. 53-54.

8. Головенчик, Е.И. Зарубежный опыт организации производства и использования дизельного биотоплива на основе продуктов переработки рапсового масла / Е. И. Головенчик // Агроэкономика. - 2005. - №8 - С. 40-42.

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

10. Перспективы производства биотоплива в Европе / БИКИ. - 2006. -№88. - С. 13-14.

11. Рапс: масло, белок, биодизель: Материалы междунар. НПК / Под общ. ред. М.А. Кадырова. - Минск: ИВЦ Минфина. - 2006. - 215 с.

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

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

14. Kampmann, H.J. Dieselmotor mit Direkteinspritzung fur Pflanzenol / H.J. Kampmann // MTZ. - 1993. - Jg.54. - № 7/8. - S. 378-383.

15. Killmann. Unified bioenergy terminology. Food and agriculture organization of the united nations / Killmann, Wulf. - FAO, 2004. - Р 50.

16. Megahed, O.A. Rapeseed oil esters as diesel engine fuel / O.A. Megahed // Energy Sources. - 2004. - №2. - Р. 119-126.

17. Niemi, S.A. Results from a Durability Test of a Mustard Seed Oil Driven Tractor Engine/ S.A. Niemi, T. Hatonen, V.O.K. Laiho // SAE Technical Paper Series, 1998. - № 982528. - P. 1-15.

18. The effect of a waste vegetable oil blend with diesel fuel on engine performance / М.Р. Dorado, J.M. Arnal, J. Gomez et al.// Trans. ASAE. - St. Joseph (Mich.). - 2002. - Vol.45, №3. - P. 519-523.

19. The Global Potential of Bioenergy on Abandoned Agriculture Lands / J. Elliott Campbell, David B. Lobell, Robert C. Genova, Christopher B. Field // Environ. Sci. Technol. - № 42 (15). - 2008. - P. 5791-5794.

20. Chisti, Y. Biodiesel from microalgae/ Y. Chisti //Biotechnology Advances. - 2007. - V.25. - P. 294-306.

21. Уханов, А.П. Рапсовое биотопливо: монография / А.П. Уханов, В.А. Рачкин, Д.А. Уханов. - Пенза: РИО ПГСХА, 2008. - 229 с.

22. Уханов, А.П. Дизельное смесевое топливо: монография / А.П. Уха-нов, Д.А. Уханов, Д.С. Шеменев. - Пенза: РИО ПГСХА, 2012. - 147 с.

23. Исследования физических свойств рыжиково-масляных смесей для гидравлических систем сельскохозяйственной техники / Ф.Ф. Зартдинов, Ф.Ф. Зартдинова, А.Л. Хохлов, А.А. Глущенко, И.Р. Салахутдинов // Тракторы и сельхозмашины. - 2017. - № 8. - С. 41-46.

24. Использование альтернативных моторных топлив в дизельных двигателях / В.А. Марков, В.В. Володин, Б.П. Загородских, В.В. Фурман // АвтоГазо-Заправочный комплекс - Альтернативное топливо. - 2015. - №26 (99). - С. 28-35.

25. Особенности эксплуатации мобильной сельскохозяйственной техники при использовании биодизельного топлива / В.А. Дидур, В.Т. Надыкто, ДП. Журавель, В.Б. Юдовинский // Тракторы и сельхозмашины. - 2009. - №23. - С. 3-6.

26. Шахов, А. Рапсовое масло в качестве топлива / А. Шахов // Сельский механизатор. - 2008. - № 8. - С. 48.

27. Уханов, А.П. Опыт использования сурепно-минерального топлива в дизеле сельскохозяйственного трактора: монография / А.П. Уханов, Д.А. Уханов. - Пенза: РИО ПГСХА, 2016. - 179 с.

28. Плотников, С.А. Создание альтернативных топлив / С.А. Плотников // Научно-методический электронный журнал Концепт. - 2014. - S10. - С. 26-30.

29. Lilibeth A. Acosta, Damasa B. Magcale-Macandog, K. S. Kavi Kumar, Xuefeng Cui, Elena A. Eugenio, Paula Beatrice M. Macandog, Arnold R. Salvacion and Jemimah Mae A. The Role of Bioenergy in Enhancing Energy, Food and Ecosystem Sustainability Based on Societal Perceptions and Preferences in Asia. Agriculture 2016, 6(2), 19.

30. Ngang E.A., Abbe C.V. Ngayihi. Experimenal and numerical analysis of the performance of a diesel engine retrofitted to use LPG as secondary fuel // APPLIED THERMAL ENGINEERING. MAY 2018. Vol. 136. Pp. 462-474.

31. Корпач, А.А. Метиловый эфир рапсового масла как топливо для автотракторных дизелей / А.А. Корпач, А.А. Левковский // Автомобильная промышленность. - 2012. - №9. - С. 32-33.

32. Брагинский, О.Б. Альтернативные моторные топлива: мировые тенденции и выбор для России / О.Б. Брагинский // Российский химический журнал. - 2008. - Т.52. - №6. - С.137-146.

33. Биодизель: достоинства и недостатки / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, В.А. Рачкин // Повышение технико-экономических и экологических показателей двигателей, тракторов, автомобилей в сельскохозяйственном производстве: Материалы XVII НПК вузов Поволжья и Предуралья. - Н.Новгород: НГСХА, 2007. - С. 183-187.

34. Володько, О.С. Определение рационального способа подогрева смесевых минерально-растительных топлив для автотракторных дизелей / О.С. Володько, А.П. Быченин, О.Н. Черников // Известия Самарской ГСХА. -2019. - Вып.2. - С. 50-56.

35. Иншаков, А.П. Методы подогрева биотопливных композиций на основе рапсового масла в тракторных дизелях с жидкостным и воздушным охлаждением / А.П. Иншаков, С.Ю. Городсков, С.Е. Федоров // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: материалы Международной конференции. - Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева. - 2014. - С. 59-63.

36. Иншаков, А.П. Анализ существующих конструкций подогревателей для биотоплива на основе рапсового масла для дизельных двигателей / А.П. Иншаков, С.Ю. Городсков // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: материалы Международной конференции. - Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева. - 2014. - С. 63-68.

37. Марченко, А.П. Проблемы экологизации двигателей внутреннего сгорания / А.П. Марченко, И.В. Парсаданов // Двигатели внутреннего сгорания. - 2005. - №2. - С. 3-8.

38. Матиевский, Д.Д. Обеспечение перспективных экологических норм ДВС за счет применения смесевых биотоплив / Д.Д. Матиевский, С.С. Кул-манаков // Двигатели внутреннего сгорания. - 2010. - №2. - С. 96-99.

39. Васильев, И.П. Методы нейтрализации вредных выбросов и парниковых газов при работе двигателей на альтернативных топливах / И.П. Васильев // Двигатели внутреннего сгорания. - 2010. - №1. - С. 91-95.

40. Васильев, И.П. Методика оценки ущерба, наносимого отработавшими газами ДВС при использовании в качестве топлива метана / И.П. Васильев // Двигатели внутреннего сгорания. - 2009. - №2. - С. 94-96.

41. Канило, П.М. Проблемы сжигания ископаемых топлив и глобальное потепление климата / П.М. Канило, И.В. Парсаданов // Двигатели внутреннего сгорания. - 2010. - №2. - С. 104-109.

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

43. Измайлов, А.Ю. Эффективность производства и использования биодизельного топлива из рапсового масла в России / А.Ю. Измайлов, Г.С. Савельев // Ваш сельский консультант. - 2006. - №3. - С. 18-23.

44. Воздействие ультразвуковой обработки смесевого топлива на показатели тракторного дизеля / А.П. Уханов, Ю.В. Уханова, Е.А. Сидоров, А.И. Якунин, Л.И. Сидорова // Наука в центральной России. - 2017. - №3 (27). -С. 48-56.

45. Василевский, А.В. Математическая модель ультразвуковой подготовки дизельного топлива к пуску двигателя в условиях низких температур / А.В. Василевский, В.М. Подчинок // Тракторы и сельхозмашины. - 2012. -№5. - С. 44-46.

46. Влияние ультразвуковой обработки биотоплива на показатели работы тракторного дизеля / Д.А. Уханов, В.А. Рачкин, В.А. Иванов, Л.М. Бла-годарина // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: Сб. материалов Всероссийской НПК. - Пенза: РИО ПГСХА, 2009. - С. 11-13.

47. Результаты моторных исследований тракторного дизеля при работе на биодитах, обработанных ультразвуком / В.А. Иванов, М.М. Ерыганов, А.П. Уханов, Д.А. Уханов, В.А. Рачкин // Инновационные идеи молодых ис-

следователей для агропромышленного комплекса России: Сб. материалов Всероссийской НПК студентов. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - С. 132-135.

48. Влияние ультразвуковой обработки растительно-минерального топлива на показатели тракторного дизеля / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, В.А. Иванов, Л.М. Благодарина, Е.В. Демидов, Р.К. Сафаров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2010. - № 6. - С. 5-8.

49. Уханов, А.П. Ультразвуковой смеситель биологического и минерального компонентов / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, И.Ф. Адгамов. - Каталог XIX Московского междунар. Салона изобретений и инновационных технологий «Архимед-2016». - www.archimedes.ruwww.mosvoir.ru.

50. Совершенствование технологии переработки сои с использованием ультразвука / Ф.Я. Рудик, Б.П. Загородских, Н.Л. Моргунова, Ю.А. Кодацкий // Вестник Мордовского университета. - 2018. - Т.28. - №2. - С. 266-286.

51. Патент 2662788 РФ, МПК F 02 M 43/00, F 02 D 19/06, F 02 D 19/08. Двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства / Д.А. Уханова, А.П. Уханов, Д.А Уханов. - №2018102628/06; Заяв. 23.01.2018; Опубл. 30.07.2018, Бюл. №22.

52. Патент РФ №2484290, МПК F02M 43/00. Двухтопливная система питания тракторного дизеля / А.П.Уханов, Д.А.Уханов, Е.А.Сидоров, Л.И. Сидорова. - № 2012115021/06; Заяв.16.04.2012; Опубл. 10.06.2013, Бюл. №16.

53. Патент №2484291 РФ, МПК F02M 43/00. Двухтопливная система питания дизеля / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Е.Д. Година, Е.А. Хохлова. -№2012117807/06; Заяв. 27.04.2012; Опубл. 10.06.2013, Бюл. №16.

54. Патент №2582535 РФ, МПК F02M 43/00, F02D 19/06. Двухтопливная система питания дизеля / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, А.А. Хохлов, Е.Г. Ротанов, А.Л. Хохлов. - № 2014152644/06; Заявл. 24.12.2014; Опубл. 27.04.2016, Бюл. №12.

55. А.с.2230882 РФ, МКП В228С5/02. Жидкостный смеситель / С.А. Яковлев, Х.З. Кашапов, Р.Р. Кадыров, В.А. Андреев, М.Х. Салимов; Откры-

тое акционерное общество «Татнефть» им. В.Д. Шашина №2002122438/03, Заявл. 19.08.2002; Опубл. 20.06.2004, Бюл. №5.

56. А.с. 2158627 РФ, МКП В29В7/32. Смеситель кавитационного типа / Е.К. Спиридонов, Л.С. Прохасько, В.С. Боковиков, А.Х. Валиев; ЮжноУральский государственный университет №99105906/12; Заявл. 23.03.1999; 0публ.10.11.2000, Бюл. №31.

57. А.с. №1574883 СССР, Б 02 М 37/00. Смеситель / П.А. Власов; Пензенский сельскохозяйственный институт №4296823/25-06, заявл. 06.07.1987, опубл. 30.06.1990.

58. Патент 2688859 РФ, МПК В01Б 7/02. Смеситель минерального топлива и растительного масла с активным приводом / Д.А. Уханов, А.П. Уха-нов, А.А. Хохлов, С.В. Горбачёва - №2018127262; Заяв. 24.07.2018; Опубл. 22.05.2019, Бюл. №15.

59. Патент на полезную модель №68518 РФ, МПК В 06 Б 7/04, В 06 Б 19/00. Усовершенствованная ультразвуковая стиральная машина / С.Л. Павловский. - №2007126248/22; Заявл. 09.07.2007; Опубл. 27.11.2007, Бюл. №33

60.Уханова, Ю.В. Перспективы использования смесевого минерально-соевого топлива в дизелях / Ю.В. Уханова // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: Сб. материалов Международной НПК посвященной 65-летию Пензенской ГСХА. - Пенза: РИО ПГСХА, 2016. -Том II. - С. 64-67.

61. Уханова, Ю.В. Сравнительная оценка свойств растительных масел, используемых в качестве биодобавки к нефтяному дизельному топливу / Ю.В. Уханова, А.А. Воскресенский, А.П. Уханов // Нива Поволжья. - 2017. -№ 2 (43). - С. 98-105.

62. Соя в России - действительность и возможность: монография / В.М. Лукомец, А.В. Кочегура, В.Ф. Баранов, В.Л. Махонин. - Краснодар: ГНУ ВНИИ масличных культур им. В.С. Пустовойта, 2013. - 99 с.

63. Уханов, А.П. Исследование свойств биологических компонентов дизельного смесевого топлива / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, И.Ф. Адгамов // Нива Поволжья. - 2014. - № 1 (30). - С. 92-97.

64. Количественные соотношения и свойства смесевых систем углеводородного состава для дизельного двигателя / Ю.В. Панков, Л.А. Новопашин, Л.В. Денежко, А.А. Садов // Аграрный вестник Урала. - 2016. - №12 (154). -С. 72-76.

65. Рапсовое биотопливо - альтернатива нефтяному моторному топливу / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, В.А. Рачкин, Н.С. Киреева // Нива Поволжья.

- 2007. - №2. - С. 37-40.

66. Санников, Д.А. Эффективность применения альтернативных топ-лив на основе растительных масел / Д.А. Санников, О.Н. Слюнькова, Н.И. Селиванов // Молодые ученые - науке Сибири: сб. тр. мол. уч. Вып.2. / Крас-ГАУ. - Красноярск, 2006. - С. 32-34.

67. Уханов, Д.А. Рыжико-минеральное моторное топливо / Д.А. Уханов,

A.П. Уханов, Е.В. Демидов // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания: Материалы Межгосуд. науч.-техн. семинара. Вып. 23. - Саратов: СГАУ, 2010. - С. 81-83.

68. Биотопливо из рыжика / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, В.А. Рачкин,

B.А. Чугунов, Е.В. Демидов, Д.С. Шеменев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2011. - № 2. - С. 8-11.

69. Использование сурепно-минерального топлива в тракторном дизеле / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, А.А. Черняков, В.В. Крюков // Нива Поволжья.

- 2012. - № 2 (23). - С. 70-75.

70.Уханов, А.П. Опыт использования сурепно-минерального топлива в дизеле сельскохозяйственного трактора: монография / А.П. Уханов, Д.А. Уханов. - Пенза: РИО ПГСХА, 2016. - 179 с.

71. Результаты моторных исследований горчичного биотоплива // Тракторы и сельхозмашины / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, В.А. Голубев, Р.К. Сафаров, Д.С. Шеменев. - 2011. - № 5. - С. 7-10.

72. Уханов, А.П. Биотопливо для автотракторных дизелей из сафлоро-вого масла / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, И.Ф. Адгамов // Нива Поволжья. - 2016. - № 4(41). - С. 120-125.

73. Уханов, А.П. Применение редечного масла в качестве биокомпонента дизельного смесевого топлива: монография / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Л.И. Сидорова. - Пенза: РИО ПГАУ, 2018. -182 с.

74. Аверьянов, А.С. Влияние физических свойств дизельного смесевого топлива на основные параметры работы ТНВД / А.С. Аверьянов, Е.Г. Рота-нов, В.Н. Власова // Наука в современных условиях: от идеи до внедрения. -

2016. - № 15. - С. 5-11.

75. Физические свойства растительно-минерального масла для гидравлических систем сельскохозяйственной техники / Ф.Ф. Зартдинов, Ф.Ф. Зарт-динова, А.Л. Хохлов // Научная мысль. - 2017. - № 3. - С. 27-29.

76. Снижение износа плунжерных пар ТНВД применением смесевого рапсово-минерального топлива: монография / Д.А. Уханов, А.П. Уханов, Е.Г. Ротанов, А.С. Аверьянов. - Пенза: РИО ПГАУ, 2017. - 212 с.

77. Испытание секций ТНВД на различных видах топлива / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Е.Г. Ротанов, А.Л. Хохлов, А.А. Хохлов, А.А. Гузяев // Сельский механизатор. - 2018. - №9. - С. 34-35.

78. Методика расчета мощности электронагревателя дизельного смесевого топлива / О.С. Володько, А.П. Быченин, Г.И. Болдашев, О.Н. Черников // Инновационные достижения науки и техники АПК: сб. научных трудов Междунар. НПК. - Самара: Самарская ГСХА, 2018. - С. 583-587.

79. Исследование работы автотракторного дизеля 4ЧН 11/12,5 на смесях дизельного топлива с рапсовым маслом / С.А. Плотников, П.Н. Череми-синов, А.Н. Карташевич, А.Л. Бирюков // Молочнохозяйственный вестник. -

2017. - №1 (25). - С.110-118.

80. Марков, В.А. Смесевое биотопливо с добавкой льняного масла для дизельных двигателей / В.А. Марков, С.Н. Девянин, В.Л. Трифонов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2015. - №7 (664). - С. 34-44.

81. Оптимизация состава смесевых биотоплив на основе растительных масел для дизельных двигателей / В.А. Марков, В.В. Маркова, В.М. Сивачёв, С.М. Сивачёв // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 10: Инновационная деятельность. - 2014. - №4 (13). - С 86-98.

82. Кулманаков, С.П. Биотоплива для дизелей: направления и основные результаты исследований / С.П. Кулманаков // Двигатели внутреннего сгорания. - 2010. - №1. - С. 85-88.

83. Бганцев, В.Н. Результаты испытаний дизеля на смесях дизельного топлива и биодобавки из побочных продуктов масложирового и спиртового производств / В.Н. Бганцев, В.П. Мараховский, С.П. Хожаинов // Двигатели внутреннего сгорания. - 2009. - №1. - С. 119-123.

84. Устройство для контроля качества перемешивания растительно-минерального смесевого топлива / В.А. Голубев, С.В. Голубев, А.А. Хохлов, А.Л. Хохлов, В.В. Сафонов // Научная жизнь. - 2018. - № 9. - С. 39-44.

85. BP Statistical Review of World Energy [Электронный ресурс]. - London, 2011. - Режим доступа: http://large.stanford.edu/courses/2011/ph240/yan1/ docs/bp.pdf.

86. Shell Energy Scenarios to 2050 [Электронный ресурс]. - The Hague, 2008. - Режим доступа: http://s00.static-shell.com/content/dam/shell/static/future-energy/ downloads/shell- scenarios/shell- energy-scenarios2050.pdf.

87. Walker, D. A. Biofuels, facts, fantasy, and feasibility / Walker D. A. // J. Appl. Phycol. - V. 21. - 2009. - P. 509-517.

88. Уханов, А.П. Влияние биодобавки к минеральному дизельному топливу на показатели тракторного дизеля / А.П. Уханов, Ю.В. Уханова // Научное обозрение. - 2017. - № 15. - С. 55-62.

89. Работа тракторного дизеля на биоминеральном топливе в режиме самостоятельного холостого хода / А.П. Уханов, Е.Д. Година, А.А. Черняков, Ю.В. Уханова // Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России: Сборник статей XIV Международной НПК. - Пенза: РИО ПГСХА, 2016. - С. 84-89.

90. Экспериментальная оценка влияния процентного соотношения компонентов биоминерального топлива на экологические показатели тракторного дизеля / А.П. Уханов, Е.Д. Година, А.А. Черняков, Ю.В. Уханова // Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России: Сборник статей XIV Международной НПК. - Пенза: РИО ПГСХА, 2016. - С. 90-96.

91. Уханова, Ю.В. Конструктивная адаптация автотракторной техники к работе на дизельном смесевом топливе / Ю.В. Уханова, А.П. Уханов [Электронный ресурс] // Научно-методический электронный журнал «Концепт». -2016. - Т. 11. - С. 711-715. - URL: http://e-koncept.ru/2016/86154.htm.

92. Уханов, А.П. Устройства для адаптации транспортных дизелей к работе на смесевом топливе / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Ю.В. Уханова. - Каталог XX Московского междунар. салона изобретений и инновационных технологий «Архимед-2017». - www.archimedes.ruwww.mosvoir.ru.

93. Уханов, А.П. Конструктивная адаптация тракторов к работе на биотопливе из нетрадиционных масличных культур / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Ю.В. Уханова. - Каталог инновационных разработок аграрных вузов. - Саратов: Амирит, 2017. - С. 190-191.

94. Загородских, Б.П. Работа тракторного двигателя на биотопливе / Б.П. Загородских // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. - 2017. - №2 (46). - С. 206-211.

95. Патент 2617223 РФ, МПК F 02 М 43/00, В 01 F 11/02, В 01 F 3/08, F 02 D 19/08. Ультразвуковой смеситель компонентов биоминерального топлива / А.П. Уханов, А.Д. Уханов, Ю.В. Уханова. - № 2016107502/06; Заяв. 01.03.2016; Опубл. 24.04.2017, Бюл. № 12.

96. Патент 2629342 РФ, МПК F02M 43/00, F02M 27/08, В0№ 11/02, В0№ 3/08. Ультразвуковой смеситель компонентов дизельного смесевого топлива / Ю.В. Уханова, А.П. Уханов, Д.А. Уханов. - № 2016140025; Заяв. 11.10.2016; Опубл. 28.08.2017, Бюл. № 25.

97. Патент 2615880 РФ, МПК F 02 D 19/06, F 02 М 43/00, F 02 М 27/08. Двухтопливная система питания автотракторного дизеля / А.П. Уханов, А.Д. Уханов, Ю.В. Уханова. - № 2016107519; Заяв. 01.03.2016; Опубл. 11.04.2017, Бюл. № 11.

98. Уханова, Ю.В. Смеситель минерального и биологического компонентов дизельного смесевого топлива / Ю.В. Уханова, А.П. Уханов // Эксплуатация автотракторной техники: опыт, проблемы, инновации, перспективы: сборник статей III Международной НПК. - Пенза: РИО ПГАУ, 2017. -С. 161-165.

99. Уханова, Ю.В. Система питания автотракторного дизеля для работы на минеральном и смесевом топливах / Ю.В. Уханова, А.П. Уханов, С.Н. Бруздаева // Эксплуатация автотракторной техники: опыт, проблемы, инновации, перспективы: сборник статей III Международной НПК. - Пенза: РИО ПГАУ, 2017. - С. 165-169.

100. Патент 2635948 РФ, МПК F02M 43/00, F02D 19/06, F02D 19/08. Двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства / А.П. Уханов, Д.А. Уханова, Ю.В. Уханова, А.А. Воскресенский. - № 2016143300; Заяв. 02.11.2016; Опубл. 17.11.2017, Бюл. № 32.

101. Патент 2645832 РФ, МПК F 02 M 43/00, F 02 D 19/06, F 02 M 27/08. Двухтопливная система питания дизеля автотранспортного средства / Д.А. Уханова, Ю.В. Уханова, А.П. Уханов. - №2017111406/06; Заяв. 04.04.2017; Опубл. 28.02.2018, Бюл. №7.

102. Патент 2647259 РФ, МПК F 02 M 43/00, F 02 D 19/06. Двухтопливная система питания автотранспортного дизеля / Ю.В. Уханова, А.П. Уханов, Д.А. Уханов, А.А. Воскресенский. - №2016140922; Заяв. 18.10.2016; Опубл. 15.03.2018, Бюл. №8.

103. Патент 2682933 РФ, МПК F 02 M 43/00, F 02 M 27/08, В 01 F 11/02, F 02 D 19/08. Двухтопливная система питания автотракторного дизеля / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Д.А. Уханова, Ю.В.Уханова. - №2018104423; Заяв. 05.02.2018; Опубл. 22.03.2019, Бюл. №9.

104. Уханов, А.П. Адаптация тракторного дизеля к работе на смесевом топливе: конструкторские разработки и результаты исследований / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, В.В. Крюков // Научное обозрение. - 2013. - № 10. - С. 127-133.

105. Патент 2486949 РФ, МПК В 01 Б 5/06. Смеситель-фильтр минерального топлива и растительного масла / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, В.В. Крюков, Е.А. Сидоров, Е.Д. Година. - № 2012113657/05; Заяв. 06.04.2012; Опубл. 10.07.2013, Бюл. № 19.

106. Патент 2377060 РФ, МПК В 01 Б 5/06. Смеситель минеральных и растительных композиций моторного топлива / А.П. Уханов, Д.А. Уханов,

B.А. Иванов, В.А. Рачкин. - № 2007149172/15; Заяв. 28.12.2007; Опубл. 27.12.2009, Бюл. № 36.

107. Патент 2465478 РФ, МПК Б 02 В 19/08, Б 02 М 43/00. Двухтопливная система питания дизеля / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, В.В. Крюков, Д.С. Шеменев. - №2011128953/06; Заяв. 12.07.2011; Опубл. 27.10.2012, Бюл. №30.

108. Патент 2476716 Россия, МПК Б 02 М 43/00. Двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Е.А. Сидоров, Л.И. Сидорова, Е.Д. Година. - №2012110662/06; Заяв. 20.03.2012; Опубл. 27.02.2013, Бюл. №6.

109. Устройства для конструктивной адаптации дизелей автотракторной техники к работе на биоминеральном топливе / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Е.А. Хохлова, А.А. Хохлов // Известия Самарской ГСХА. - 2016. -Вып.2. - С. 34-40.

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

111. Марков, В.А. Состав и теплота сгорания биотоплив, получаемых из растительных масел / В.А. Марков, С.А. Нагорнов, С.Н. Девянин // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки. - 2012. - №2 (45). -

C. 65-80.

112. Марков, В.А. Оптимизация состава смесей нефтяного дизельного топлива с растительными маслами / В.А. Марков, С.Н. Девянин, С.И. Кась-

ков // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2016. - №7 (676). - С. 28-44.

113. Оценка влияния состава и свойств смесей дизельного топлива и пальмового масла на показатели процесса впрыскивания топлива в дизеле / Э.К. Чибанда, В.М. Славуцкий, А.В. Курапин, Е.А. Салыкин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. - 2017. - №2 (46). - С. 284-288.

114. Уханов, А.П. Особенности работы дизеля на сурепно-минеральном топливе в режиме холостого хода / А.П. Уханов, Е.А. Сидоров // Нива Поволжья. - 2013. - № 3(28). - С.101-104.

115. Уханов, А.П. Теоретическая оценка общих удельных энергозатрат тракторного агрегата при работе на дизельном смесевом топливе / А.П. Уханов, Е.Д. Година, Ю.В. Уханова // Наука в центральной России. - 2016. - № 3 (21). - С. 61-68.

116. Уханов, А.П. Теоретическая и экспериментальная оценка эксплуатационных показателей пахотного агрегата при работе на дизельном смесе-вом топливе / А.П. Уханов, Е.А. Сидоров, Л.И. Сидорова // Научное обозрение. - 2014. - № 1. - С. 21-27.102.

117. Эксплуатация и ремонт машинно-тракторного парка и эксплуатация технологического оборудования: учебное пособие / К.З. Кухмазов, И.М. Зяби-ров, В.П. Терюшков, А.М. Ларюшин. - Пенза: РИО ПГСХА, 2006. - 270 с.

118. Карпов, А.М. Курсовое проектирование по эксплуатации машинно-тракторного парка: учеб. пособие / А.М. Карпов, А.П. Иншаков, Н.С. Ларин. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2006. - 204 с.

119. Карабаницкий, А.П. Теоретические основы производственной эксплуатации МТП / А.П. Карабаницкий, Е.А. Кочкин. - М.: КолосС, 2009. - 95 с.

120. Аллилуев, В.А. Техническая эксплуатация машинно-тракторного парка / В.А. Аллилуев, А.Д. Ананьин, В.М. Михлин. - М.: Агропромиздат, 1991. - 367 с.

121. Анализ эксплуатационных факторов, определяющих топливно-экономическую эффективность машинно-тракторного агрегата / Ю.А.

Коцарь, С.В. Плужников, В.С. Мавзовин, А.Ю. Харитонов, А.И. Кадухин // Тракторы и сельхозмашины. - 2015. - № 9. - С. 46-49.

122. Эксплуатационные показатели машинно-тракторных агрегатов при выполнении сельскохозяйственных работ: справочное пособие // А.Н. Важе-нин, А.В. Пасин, А.И. Новожилов, А.А. Юдинцев. - Н.Новгород, 2005. - 92с.

123. Артемов, И.И. Эксплуатационные материалы: учебник / И.И. Артемов, Ю.В. Гуськов, А.П. Уханов. - Пенза: Инф.-изд. центр ПГУ, 2006. - 414с.

124. ГОСТ 33-2000. Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости - М.: Издательство стандартов, 2000. - 23 с.

125. Григорьев, Б.А. Теплофизические свойства нефти, нефтепродуктов, газовых конденсатов / Б.А. Григорьев, Г.Ф. Богатов, А.А. Герасимов. -М.: МЭИ, 1999. - 372 с.

126. Измерители плотности жидкостей вибрационные «ВИП-2М» и «ВИП-2МР». Руководство по эксплуатации ТКЛШ 2.843.001РЭ. - М.: Госстандарт. - 25 с.

127. ГОСТ 3900-85. Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности - М.: Издательство стандартов, 1985. - 37 с.

128. ГОСТ4333-87. Методы определения температур вспышки и воспламенения в открытом тигле. - М.: Издательство стандартов, 2000. - 6 с.

129. Влияние смесевого минерально-растительного топлива на трибо-логические параметры топливной аппаратуры дизелей: отчет о НИР/НИОКР №115122810050 / О.С. Володько, Г.И. Болдашев, А.П. Быченин, Р.Р. Минга-лимов, Р.М. Мусин, О.Н. Черников, Д.Н. Бажутов, А.А. Гриднев, Е.А. Митрофанова. - Кинель: РИО Самарская ГСХА, 2017. - 78 с.

130. Результаты трибологических исследований минерально-соевого топлива / Ю.В. Уханова, С.В. Теплова, А.В. Андрианов, А.П. Быченин, А.П. Уханов // Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России: Сб. материалов Международной НПК молодых ученых. Том III. - Пенза: РИО ПГАУ, 2018. - С. 74-77.

131. Адаптация автотракторного дизеля к работе на соево-минеральном топливе / Ю.В. Уханова, О.С. Володько, А.П. Быченин, М.П. Ерзамаев // Известия Самарской ГСХА. - 2018. - Вып.4. - С. 36-43.

132. ГОСТ 32508-2013. Топлива дизельные. Определение цетанового числа. - М.: Издательство стандартинформ, 2016 - 37 с.

133. ГОСТ 18509-88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний. - М.: Издательство стандартов, 1990 - 77 с.

134. Николаенко, А.В. Определение показателей рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания по индикаторным диаграммам с применением ЭВМ / А.В. Николаенко, Е.П. Павлов, С.И. Чермидов. - Л.: ЛСХИ, 1982. - 32 с.

135. Оценка влияния минерально-растительного моторного топлива на показатели «жесткости» тракторного дизеля / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, В.А. Рачкин, В.А. Иванов // Нива Поволжья. - 2008. - № 2 (7). - С. 58-63.

136. Исследование тракторного дизеля при работе на сурепно-минеральном топливе с разработкой адаптированных систем питания / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, А.А. Черняков, В.В. Крюков // Нива Поволжья. - 2013. - № 3 (28). - С. 105-111.

137. Мальчук, В.И. Система подачи альтернативных топлив в камеру сгорания дизеля / В.И. Мальчук, М.Г. Шатров, А.Ю. Дунин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2007. - №4. - С. 34-37.

138. Ветошкин, Е.Э. Влияние давления впрыскивания топлива на показатели работы дизеля при использовании топлив растительного происхождения / Е.Э. Ветошкин, С.П. Кулманаков // Ползуновский альманах. - 2017. -Т.1. - №3. - С. 61-64.

139. Фомин, В.М. Совершенствование показателей работы тракторного дизеля на смесевом биодизельном топливе / В.М. Фомин, Р. Атраш // Тракторы и сельхозмашины. - 2013. - №5. - С. 5-10.

140. Рыжов, Ю.Н. Особенности впрыскивания и горения рапсового масла и дизельного топлива в современных двигателях / Ю.Н. Рыжов, А.А. Жосан, А.А. Курочкин // Тракторы и сельхозмашины. - 2012. - №6. - С. 19-20.

141. Энергетика России. Проблемы и перспективы. - М.: Наука, РАН, 2006. - 636 с.

142. Газоанализатор концентрации окиси углерода, углеводородов и дымности «АВТОТЕСТ-СО-СН-Д» / Паспорт. Методика поверки. - Жигу-левск, 1996. - 80 с.

143. Устройство измерительное ИМД-ЦМ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2.781802ТО: Инструкции по техническому диагностированию дизелей 2.781.802Д. - М., 1990. - 82 с.

144. Компактный измеритель дымности отработавших газов КИД-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - М., 1990. - 37 с.

145. Оценка пусковых свойств дизеля Д-243-648 при работе на минерально-соевом топливе / Ю.В. Уханова, С.В. Горбачёва, Н.А. Перова, А.П. Уханов // Достижения техники и технологий в АПК: сб. материалов Международной НПК. - Ульяновск: УГАУ, 2018. - С. 345-350.

146. Аграрная экономика: учебник / Под ред. М. Н. Малыша. 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Лань, 2002. - 688 с.

147. Волкова, Н.А. Экономическое обоснование инженерно-технических решений в дипломных проектах: учебное пособие / Н. А. Волкова, О. А. Столярова. - Пенза: РИО ПГСХА, 2012. - 108 с.

148. Райзберг, Б.А. Курс экономики: учебник / Б.А. Райзберг. - М.: ИНФРА - М., 1997. - 750 с.

149. Тракторы «БЕЛАРУСЬ» МТЗ 80/82 и 100/102. - Харьков: Трак-тормаш, 2001.- 224 с.

150. Экономическое обоснование внедрения мероприятий научно-технического прогресса в АПК (методические рекомендации и примеры расчета). - М.: 1991. - 184 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Результаты расчета показателей дизеля при работе на нефтяном ДТ и смесевом БНТ

Показатели Вил топлива

Гоииржк ДТ 75ЧЛТ+ [ 50ЧДТ+ I Í5%to«M I SOHTmM 25ЧДТ+ 75V <>»М

Степень сжатия (с) 16

Частота крашения, (п,) мни'1 2200

Угол опережения впрыска топлина, ipaa гит 26

Мишин теплота сгорания топлина (Н„), МДж'кг 42,40 41.16 39.79 38.42

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива (Lo), кмоль воздуха/кг топлива (lo), кг »отдуха/кг топлива 0,499 14.452 0,481 13,931 0.464 13.430 0.448 12.967

Давление в конце впуска (Pa). ММа 0.090 0,040 0,090 0.090

Температура в конце впуска (Та), К 334 332 U6 i

Теоретический расход воздуха (С).,), кг/ч 211 213,1 208.2 202,3

Действительный расход вотдуха (GM). кг/ч 304.2 310,2 308,2 307,8

Коэффициент итбытка воздуха (а) 1.442 1,455 1,481 1,522

Ко »ффнциеит наполнения (i|v) 0.838 0,849 0.855 0,860

Коэффициент остаточных газов (у,) 0.030 0,029 0.030 0.030

Количество свежею таряда (Mi). кмоль 0.720 0,701 0,687 0.682

Количество углекислого t a «а (Мсог), кмоль 0.073 0,071 0.071 0,067

Количество водяного пара (Мн;о), кмоль 0,063 0,062 0.062 0,059

Количество кислорода (Moj), кмоль 0,046 0,046 0.046 0,049

Количество азота (Mnj). кмоль 0,570 0,555 0.544 0,540

Общее количество продуктов сгорания (Mi), кмоль 0.752 0,733 0.723 0,714

Ко »ффнциеит молекулярного изменения: свежеП смеси (цо) рабочей смеси (р) 1.044 1,043 1,046 1,044 1.046 1,045 1,047 1.046

Температура в конце сгорания (Tz), К 2081 2022 1955 1902

Давление в конце сгорания (Pz), MI la 7,55 7.34 6.92 6,62

Степень предварительного расширения (р) 1.291 1,299 1.327 I.339 II,950

Степень последующего расширения (о) 12,390 12,314 12.061

Температура в конце расширения (Та), К 1 4)9 1287 1249 i: 17

Давление в конце расширения (Рв), ММа 0,387 0.379 0.367 0.355

Среднее индикаторное давление (P¡), МПа 0.898 0.870 0.822 0,779

Индикаторная мощность (Ni), кВт 75.8 71.6 67,8

Индикаторный КПД(т),) 0.453 0.451 0.452 0,455

Удельный индикаторный расход топлива (¿i), г/кВт ч 187 195 201 206

Среднее эффективное давление (Ре), ММа 0,683 0,660 0.611 0.568

Эффективная мощность (Ne), кВт 59,5 57.4 53.2 49.s

Эффективный КПД (п,) 0,347 0,341 0,336 0.332

Механический КПД (п.) 0,761 0.758 0.744 0.730

Часовой расход топлива (От), кг/ч 14,6 15.3 15.5 15.8

Удельный эффективный расход топлива (ВС). г/кВт ч 246 257 271 283

Вил топлива

Показатели Товарное ДТ ?<ЧЛТ« 25*СоаМ $0%ЛТ» [ 25ЧЛ1 • ЯМмМ 1 ?5%1'о«М

Степень сжатия (с! 1 _М

Частота крашения. (п,)мии 1 2000

Угол опережения впрыска топлива, (ри ш 26

Ни иная теплота сгорания топлива (Н.). МДж кг 42.40 41.16 39.79 38.42

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива (Ы. кмоль воздухакг топлива (1о). кг воздух* кг топлива 0.499 14.452 0.481 13.931 0.464 13.430 0.448 12.967

Давление а конце впуска (Ра). МПа 0.091 0.091 0.091 0.091

Температура в конце впуска (Та). К 336 334 336 336

Теоретический расхол воздуха (0,.). кг ч 211 214.5 208.2 202.3

Действительный расхол воздуха кг ч 274.3 281.8 281.4 2X2.8

Коэффициент итбытка воздуха (а) 1.300 1.315 1.352 1.398

Коэффициент наполнения (п>) 0.840 0.854 0.859 0.863

Коэффициент остаточных гаюв (у,) 0.030 0.029 0.029 0.029

Количество свежего заряда <М|), кмоль 0.649 0.632 0.62 " 0.626

Количество углекислого 1аи (Мсо.). кмоль 0.073 0.071 0.071 0.067

[ Количество водяного пара (Мнк>). кмоль 0.063 0.062 0.062 0.059

[ Количество кислорода (Мо;). кмоль 0.031 0.031 0.034 0.037

Количество аюта (Мм). кмоль 0.514 0.501 0.497 0.4%

Общее количество продуктов сгорания (Мг). кмоль 0.681 0.664 0.664 0.659

Коэффициент молек> лярного изменения свежей смеси (цо) рабочей смеси (ц) 1.049 1.047 1.051 1.049 1.051 1.050 1.052 1.050

Температура в конце сгорания (Тг). К 2150 2085 1998 1934

Давление в конце сгорания (Рг). МПа 7.64 7.44 6.97 ь.ы,

Степень предварительного расширения (р) 1.329 1.336 1.368 1.381

Степень последующего расширения (о) 12.043 11.974 11.695 11.587

Температура в конце расширения (Тв). К 1373 1334 1284 1245

Давление в конце расширения (Рв). МПа 0.405 0.398 0.383 ОД 70

Среднее индикаторное давление (Р|). МПа 0.960 0.933 0.878 0.830

Индикаторная мощность (Ж). кВт 76.0 74 69.5 65.7

Индикаторный КПД (ц) 0.441 0.436 0.438 0.441

Удельный индикаторный расхол топлива (81). г кВт ч 192 201 207 213

Среднее эффективное давление (Ре). МПа 0.755 0.732 0.677 0.629

Эффективная мощность (N6). кВт 59.8 58 53.6 49.8

"Эффективный КПД (>),) 0.354 0.348 0.343 0.341

Механический КПД(т|.) 0.786 0.784 0.771 0.758

Часовой расход топлива (От), кг/ч 4 Ь 15.3 15.4 15.7

Удельный эффективный расход топлива (£е), г кВт ч 244 256 269 281

Показатели 1 Вид топлива

Тоырнос дт 75ЧДТ* 1541 <*М МЧДТ» MJSCcmM 25ЧДТ* 75%Со«М

Степень сжатия (с) | 16

Частота вращения, (п.) мин ' 1800

Угол опережения впрыска топлива, грвл ПКВ. 26

Низшая теплота сгорания топлива (Н„). МДжкг 42.40 41,16 39.79 38.42

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива (L»), кмоль воздуха кг топлива (lo), кг воздуха,кг топлива 0.499 14.452 0.481 13.931 0.464 13.430 0.448 12.967

Давление в конце впуска (Ра). МПа 0.092 0.092 0.092 0.092

Температура в конце впуска (Та). К 335 335 335 336

Теоретический расход возду ха (0„). кг'ч 198 203.4 198.8 198.4

Действительный расход воздуха (G^J. кг'ч 242 242.5 245 246.8

Коэффициент избытка воздуха (а) 1.222 1.192 1.233 1.244

Коэффициент наполнения (ц,) 0.820 0.824 0.831 0.837

Коэффициент остаточных газов (у,) 0.029 0,029 0.029 0.029

Количество свежего заряда (Mi), кмоль 0,610 0,574 0.572 0.557

Количество углекислого газа (Mcoj). кмоль 0.073 0.071 0.071 0.067

Количество водяного пара (Ми.-о). кмоль 0.063 0,062 0.062 0.059

Количество кислорода (Moj). кмоль 0.023 0.019 0.022 0.023

Количество азота (Мм: ). кмоль 0.483 0.455 0.453 0.441

Общее количество проду ктов сгорания (Мз). кмоль 0.642 0.606 0.608 0.590

Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси (р«) рабочей смеси(р) 1.052 1.050 1.056 1.054 1.056 1.054 1.058 1.056

Температура в конце сгорания (Тг). К 2172 2143 2056 1999

Давление в конце сгорания (Рг). МПа 7,53 747 6.92 6.66

Степень предварительного^ширения (р) 1.383 1.399 1.431 1,448

Степень последу юшего^сширения (о) 11.569 11,438 11.184 11.053

Температу ра в конце расширения (Тв), К 1398 1382 1331 1297

Давление в конце расширения (Рв). МПа 0.419 0.416 0.401 0.391

Среднее индикаторное давление (P¡). МПа 1.006 0.992 0.935 0.900

Индикаторная мощность (Ni). кВт 71,6 70.7 66.6 64.1

Индикаторный КПД(т),) 0.443 0.440 0.440 0.439

Удельный индикаторный расход топлива Cgi>. г/кВт ч 191 199 206 214

Среднее эффективное давление (Ре). МПа 0.811 0.800 0,744 0.709

Эффективная мощность (Ne). кВт 57.7 57 53 50.5

Эффективный КПД (п,) 0.360 0.355 0.350 0.346

Механический КПД(п-) 0.806 0.807 0.795 0.787

Часовой расход топлива (Gt). кг/ч 13.7 14.6 14.8 15.3

Удельный эффективный расход топлива (ge). г/кВт ч 237 247 260 272

Вил топлива

Показатели Тиирмх дг 75%ДТ> 50ЧЛТ* 25%Со«М ЮНС<мМ 2$%ДТ» 75ЧС'о«М

Степень сжатия (с) 16

Частота вращения, (п,) мин1 1600

Угол опережения впрыска топлива, грнл. пи 26

Низшая теплота сгорания топлива (Н„), МДж'кг 42.40 41.16 39.79 38.42

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива: (Ьо), кмоль воздуха кг топлива (1о), кг воздуха'кг топлива 0.499 14.452 0.481 13,931 0.464 13,430 0.448 12,967

Давление в конце впуска (Ра). МПа 0.094 0.094 0.094 0.094

Температура в конце впуска (Та). К 335 336 335 336

Теоретический расход возду ха (0„). кг/ч 183.5 188.1 185.3 185.4

Действительный расход возду ха (0„). кг'ч 213,2 213.7 216.6 217,8

Коэффициент избытка воздуха (а) 1.162 1,136 1.169 1,175

Коэффициент наполнения (ц») 0.810 0.815 0.823 0.831

1 Коэффициент остаточных газов (у,) 0.029 0.029 0.029 0.029

Количество свежего заряда (М1). кмоль 0.580 0.547 0.542 0.526

Количество углекислого газа (Мсо:). кмоль 0.073 0.071 0.069 0,067

Количество водяного пара (Мн.ч>), кмоль 0.063 0.062 0.060 0,059

Количество кислорода (Мо;). кмоль 0.017 0.014 0.016 0.016

Количество азота (Мчг). кмоль 0.459 0.433 0.430 0.417

Общее количество продуктов сгорания (Мз), кмоль 0,612 0,579 0,574 0.559

Коэффициент молекулярного изменения: свежей смеси (цо) рабочей смеси (р) 1,055 1,053 1.058 1,057 1.059 1.057 1.062 1.060

Температура в конце сгорания (Тг), К 2199 2158 2072 2019

Давление в конце сгорания (Рг). МПа 7.43 7,26 6.83 6.58

Степень предварительного расширения (р) 1.435 1.449 1.484 1.500

Степень последующего расширения (о) 11,149 11.045 10,785 10.666

Температура в конце расширения (Тв). К 1418 1400 1350 1319

Давление в конце расширения (Рв). МПа 0.432 0.427 0.413 0.403

Среднее индикаторное давление (РО. МПа 1,045 1.026 0.973 0.937

Индикаторная мощность (N1). кВт 66.2 65.0 61.6 59,3

Индикаторный КПД (п.) 0,441 0.438 0.437 0.435

Удельный индикаторный расход топлива (£|). г/кВт ч 192 200 208 216

Среднее эффективное давление (Ре), МПа 0.860 0,844 0.792 0.755

Эффективная мощность (№). кВт 54.5 53.5 50.1 47.8

Эффективный КПД (п.) 0,364 0,360 0.355 0,352

Механический КПД(?Ц) 0,823 0,823 0.813 0,806

Часовой расход топлива (От), кг/ч 12.7 13.5 13.8 14,2

Удельный эффективный расход топлива (£е). г/кВт ч 233 243 256 268

Показатели Вид топлива

Гомрмос 1 Я1 2$%Со*М $0%лт» адчсоям 25%ДТ»

| Степень сжатия (с) | 16

Частота вращения, (п, > мин"' 1400

Угол опережения впрыска топлива, фи. пкд 26

Ннтшая теплота сгорания топлива (Н.), МДжкг 42.40 41.16 39.79 38.42

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива (Ьо). кмоль воздухакг топлива (1в). кг воздуха/кг топлива 0,499 14,452 0.481 13.931 0.464 13,430 0.448 12.967

Даатеине в конце впу ска (Ра). МПа 0.095 0,095 0.095 0.095

Температура в конце впуска (Та). К 335 335 336 336

Теоретический расход воздуха (0„), кг/ч 159 161.6 161,1 160.8

Действительный расхол воздуха (0*.), кг ч 181 185.6 186.2 188.2

Коэффициент избытка воздуха (а) 1,139 1,141 1.155 1,170

Коэффициент наполнения 01,) 0.790 0.806 0.814 0.820

Коэффициент остаточных газов (у,) 0.029 0.029 0,029 0.029

Количество свежего заряда (М|). кмоль 0,569 0.553 0.536 0.524

Количество углекислого газа (Мсо:). кмоль 0,073 0.071 0.069 0.067

Каисчество водяного пара (Ми.ч>). кмоль 0.063 0,062 0.060 0,059

Количество кислорода (Мо;). кмоль 0.014 0.015 0.015 0,016

Количество азота < Мчл). кмоль 0.450 0.438 0.425 0.415

Общее количество продуктов сгорания (М}>. кмоль 0.600 0.585 0.568 0,557

Коэффиинент молекулярного изменения: свежей смеси (ц») рабочей смеси (р) 1.056 1.054 1.058 1.056 1.060 1.058 1.062 1.060

Температура в конце сгорания (Т/). К 2178 2115 2056 1992

Давление в конце сгорания (Рг). МПа 7,13 6.95 6.58 6.33

Степень предварительного расширения (р) 1.496 1.499 1.533 1.551

Степень последующего расширения (о) 10.695 10,672 10.435 10.313

Температура в конце расширения (Тв), К 1421 1381 1348 1309

Давление в конце расширения (Рв). МПа 0.435 0.425 0.413 0.403

Среднее индикаторное давление (Рт). МПа 1.054 1,019 0.973 0.936

Индикаторная мощность (N1). кВт 58.4 56.4 54,0 52.0

Индикаторный КПД (п.) 0.449 0.443 0.439 0.438

Удельный индикаторный расход топлива (£1). г кВт ч 188 198 207 214

Среднее эффективное давление (Ре). МПа 0.879 0.847 0.800 0.764

'Эффективная мощность ^е), кВт 48.7 47.0 44.4 42.3

Эффективный КПД (IV) 0.368 0.364 0.359 0.355

Механический КПД (тц) 0.834 0.831 0.823 0.816

Часовой расход топлива (вт). кг-'ч II М.7 12 12.4

Удельный эффективный расход топлива (Ее), г'кВт ч 226 239 251 263

Показатели Вил топлива

Товар*«« лт 75ЧДТ* 25%Со»М 50ЧДТ* JQMCwM 2»ЧДТ* ТЖСмМ

| Степень сжатия (с) 16

I Частота »решения, (л,) мин 1 2200

Угол опережения впрыска топлива, град. ОКА 26

Низшая теплота сгорания топлива (Н„). МДж'кт 42.40 41.16 39.79 38,42

Теоретически необходимое количество воэлуха для сгорания 1 кг топлива: (Ьо). кмоль воздух&'кг топлива (10), кг вогдука/кг топлива 0.499 14.452 0.481 13.931 0.464 13.430 0.448 12,967

[ Давление в конце впуска (Ра), МПа | 0,090 0.090 и.090 0.090

Температура в конце впуска (Та), К 337 337 335 335

Теоретический расход воздуха (G„), кг/ч 1X6,4 I85J 185,3 186,7

Действительный расход воздуха ((i,,), кг/ч «02.4 V). 305.8 305.4

Ко|ффиииент избытка воздуха (а) 1,622 1.635 1,650 1.636

Коэффициент наполнения (г),) 0,842 0.843 0,843 0.842

Коэффициент остаточных газов (у,) 0,030 0.030 0,030 1 0.030

Количество свежего заряда (М|), кмоль 0.810 0.787 0,766 0.733

Количество углекислого газа (Мсог), кмоль 0,073 0,071 0.069 0.067

Количество водяного пара (Ми,ч>). кмоль 0,063 0.062 0,060 0.059

Количество кислорода (Мо;), кмоль 0,065 0,064 0,063 0,059

Количество азота (Мs - ), кмоль 0.642 0.623 0.606 0.580

Общее количество продуктов сгорания (М:). кмоль 0.842 0,819 0,798 0,765

Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси (Цо) рабочей смеси (ji) 1,039 1,038 1.041 1.039 1,042 1.041 1.044 1.043

Температура в конце сгорания (Tz), К 1984 1934 1873 1839

Давление в конце сгорания (Pz). МПа 7,16 6.94 6,63 6.44

Стеткнь 1тредварительного расширения (р) 1,281 1.291 1,322 изо

Степень 1юслслуюшсго расширения (о) 12,492 12,398 12,103 11.946

Температура в конце расширения (Тв). К 1259 1229 1196 1177

Давление в конце расширения (Рв), МПа 1 0.364 0,356 0.349 0.345

Среднее индикаторное давление (Р>), МПа I 0,818 0,788 0.763 0,745

Индикаторная мощность (N0. кВт | 71.2 68.6 66.4 64.8

Индикаторный КПД(г),) 0.467 0.470 0,471 0.472

Удельный индикаторный расход топлива ^^г/кВтч 182 187 193 199

Среднее эффективное давление (Ре). МПа 0.603 0,578 0.552 0.534

Эффективная мощность (Ne), кВт 52.5 50.3 48.1 4(1.5

Эффективный КПД (г)г) 0.^44 0.344 0.341 0,331

Механический КПД (ц.) 0,737 0.733 0.724 0,717

Часовой расход топлива (От), кг/ч 12,9 13.5 13.7 13.9

Удельный эффективный расход топлива (ае), г/кВтч 246 255 267 278

к. в. 2000 мин'1)

По нам тел и

Вил топлива

Степень сжатия (к)

h мирное

ДГ

75ЧДТ' 25%С««М

50%ДТ+ $ОЧСоаМ

25ЧДТ* 75%Со«М

16

I Частота вращения, (п«) мин'1 2000

Угол опережения впрыска топлива, ipoa Intel 26