Повышение экономичности и снижение вредных выбросов дизеля при работе на рапсовом масле тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.02, кандидат наук Мысник, Максим Иванович

• Мысник, Максим Иванович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Мысник, Максим Иванович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

1.1 Анализ физико-химических свойств перспективных альтернативных топлив

для ДВС

1.2 Анализ особенностей моторных свойств альтернативных топлив из возобновляемых ресурсов

1.3 Анализ рабочего процесса дизеля при работе на рапсовом масле

1.4 Перспективы применения математического моделирования рабочего 41 процесса и топливной аппаратуры дизеля

1.5 Выводы по главе. Цель и задачи исследования

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РАСПЫЛЕННОЙ ТОПЛИВНОЙ

СТРУИ РМ НА БЕЗМОТОРНОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ

2.1 Описание экспериментальной установки

2.2 Методика эксперимента, измерение и обработка экспериментальных данных

2.3 Оценка погрешности измерений и обработки опытных данных

2.4 Результаты оптического исследования струн распыленного рапсовог о масла топливной системой Common Rail с применением моно- и дробного впрыска

2.5 Выводы по главе

3 ИССЛОДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА, ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ, ИНДИКАТОРНОГО КПД И ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ НА ОДНОЦИЛИНДРОВОМ ОТСЕКЕ ДИЗЕЛЯ УК-2 ПРИ РАБОТЕ НА РАПСОВОМ МАСЛЕ

3.1 Описание моторной экспериментальной установки

3.2 Методика эксперимента, измерение и обработка экспериментальных

данных

3.3 Оценка погрешности измерений и обработки опытных данных

3.4 Результаты сравнительных моторных исследований с различными системами тоиливонодачи рапсового масла с применением моно- и дробного впрыска

3.4.1 Исследование показателей рабочего процесса

3.4.2 Исследование индикаторного расхода топлива

3.4.3 Исследование вредных выбросов

3.4.4 Исследование тепловыделения

3.4.5 Исследование коэффициентов неиспользования теплоты

3.5 Выводы по главе

4 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДИЗЕЛЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДРОБНОГО ВПРЫСКА РАПСОВОГО МАСЛА

4.1 Описание модели рабочего процесса дизеля

4.2 Настройка модели. Оценка влияния дробного впрыска РМ в ТА CR на параметры рабочего цикла

4.3 Оценка регулировочных параметров топливной аппаратуры при работе на

РМ в ТА СЯ с применением дробного впрыска

4.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ОСНОВНЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение экономичности и снижение вредных выбросов дизеля при работе на рапсовом масле»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы.

В связи с ужесточающимися экологическими требованиями и перспективой роста потребления углеводородов переработчики будут не в состоянии удовлетворить возросшие потребности человечества по причине дефицита сырья. Кроме того, по причине сложившегося экономического кризиса и непредсказуемости цен на энергоресурсы в зависимости от политики стран все более актуальным становится поиск альтернативы нефтяному топливу. Предпочтение отдается возобновляемым источникам, а именно топливам растительного происхождения, которые обеспечивают баланс по сохранению парниковых газов, а также удовлетворяют экономическим, экологическим и эксплуатационным требованиям, предъявляемым к современным дизелям.

Топлива растительного происхождения можно определить как топлива, получаемые в процессе переработки биомассы. Среди них можно выделить: спирты, биогаз и топлива на основе растительных и животных жиров. Основным преимуществом такого вида топлив является наличие возобновляемого сырья, ограниченность производства которого существует лишь из-за количества площади земли пригодной для производства биомасы и возможности производства в странах, где не добывается нефть.

Дополнительным фактором, говорящим в пользу использования биомассы в двигателях внутреннего сгорания, является возможность отказаться полностью от продуктов нефтяного происхождения. Это направление может решить задачи получения:

• топлив растительного происхождения;

• смазочных масел;

• масел как охлаждающих жидкостей;

• присадок растительного происхождения.

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

Выбор юго пли иного топлива должен быть обусловлен оптимальным сочетанием экологических и экономических показателей двигателя. Следует отметить перспективы по использованию того или иного топлива растительного происхождения. Если для топлив нефтяного происхождения улучшение его свойств определяется специальной переработкой, то растительные масла с заданными характеристиками возможно получать уже в «поле» подбором соответствующих сортов растений, использованием удобрений, агрономическими мероприятиями и т.д.

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

Рудольф Дизель считал использование биотоплива чрезвычайно перспективным и одним из первых предложил использовать в качестве топлива растительное масло на двигателе собственной конструкции, названном впоследствии по имени изобретателя "дизелем". Указанной проблеме посвящены работы Камфера Г.М., Грехова A.B., Маркова В.А., Лиханова В.А., Васильева И.П., Вагнера В.А., Митусовой Т.Н., Шашева A.B., Kruggel О., Hansen A.C. и многих др. [16, 60, 5, 91, 87, 134].

Технико-экономические показатели автотракторных дизелей с существующим способом топливоподачи, смесеобразования и сгорания практически исчерпали свои возможности. Одним из путей улучшения

показателей дизелем является снижение неоднородности топливовоздушной смеси (TBC) в камере сгорания (КС). В известной мере это уже реализуется за счет применения топливной аппаратуры (ТА) повышенного давления типа Common Rail (CR) и применения многоступенчатого или дробного впрыска. Применение дробного впрыска позволяет разрушить персобогащенные топливом осевую и фронтальную зоны струи, а также сократить период задержки воспламенения, т.к. впрыск основной порции юплива осуществляется в среду, в той или иной мере гомогенизированную и ионизированную протеканием холодно-пламенных реакций окисления запальной порции топлива. В результате скорость выделения теплоты в начальной фазе сгорания заметно снижается в сравнении с одноразовым (традиционным) впрыскиванием. При такой трансформации процесса сгорания (в начальной фазе) снижается «жесткость», максимальные давление и температура сгорания. Чю, в свою очередь, позволяет использовать топлива с низким цетановым числом, а также достичь снижения тепловой и механической нагруженности, шумности двигателя, уровня вредности и дымности отработавших газов. В то же время, подавление скорости выделения теплоиы в начальной фазе сгорания в районе верхней мертвой точки (ВМТ), где теплота преобразуется в работу наиболее эффективно, создает предпосылки к снижению экономичности цикла. Таким образом совершенствование рабочего процесса (РП) дизеля, работающего на рапсовом масле (РМ), путем улучшения характеристик его топливоподачи и смесеобразования является актуальной задачей. Проблеме совершенствования смесеобразования и повышения эффективности тепловыделения, в т.ч. при работе на альтернативных топливах, посвящены работы H.A. Иващенко, В.А. Вагнера, JI.B. Грехова B.C. Мурзина, A.JL Маслова, Е.А. Лазарева, М.В. Мазинга, О.В. Олисевича, В.В. Курманова, Г.В. Мельника, В.М. Славуцкого, Ю. В. Белозубова, 3. В. Каиыгина и многих др.[29, 49,91].

Степень разработанности: по результатам выполненной работы разработаны рекомендации для повышения экономических и экологических параметров работы дизеля на РМ с применением ТА CR. Определены

зависимости показателей структуры, динамики распыленной топливной струи от параметров впрыска РМ. В ходе эксперимента дана оценка влиянию дробного впрыска на параметры рабочего цикла, экономических и экологических показателей дизеля, выполнен анализ индикаторного КПД. Численным исследованием определены рекомендуемые регулировочные параметры топливоподачи РМ.

Гипотеза исследования. Применение повышенного давления и дробного впрыска РМ позволит решить проблему, связанную с высокой вязкостью и некачественным смесеобразованием, тем самым снизить вероятность появления во фронтальной и центральной части распыленной струи зон, переобогащённых топливом, повысить экономичность, уменьшить содержание вредных выбросов в ОГ.

Цели и задачи исследования: повышение экономичности и снижение вредных выбросов дизеля при работе на РМ применением повышенного давления топливоподачи и дробного впрыска топлива.

V.

Для достижения цели необходимо решить следующие основные задачи:

- оценить на безмоторном стенде динамику и структуру распыленной топливной струи РМ для системы повышенного давления типа С11, в т.ч. при использовании дробного впрыска;

- оценить параметры рабочего процесса, индикаторного к.п.д., вредные выбросы дизеля, работающего на РМ с ТА повышенного давления типа СЯ, в т.ч. при использовании дробного впрыска, в сравнении с топливной аппаратурой непосредственного действия (ТАНД);

методами математического моделирования провести численное исследование, и определить регулировочные параметры дизеля с ТА повышенного давления типа СЫ при использовании дробного впрыска с учетом заданных ограничений топливной экономичности и токсичности ОГ. Разработать рекомендации по использованию РМ в дизелях с ТА повышенного давления типа С11 и реализации дробного впрыска.

Научной новизной и выносимыми на защиту положениями являются:

- экспериментально полученные зависимости показателей оптической плотности, структуры и динамики распыленной топливной струи РМ при использовании ТА повышенного давления типа С11 и дробного впрыска;

- расчетно-экспериментальные зависимости показателей рабочего процесса, тепловыделения, индикаторного КПД, вредных выбросов дизеля при работе на РМ с использованием ТА повышенного давления типа С11 и дробного впрыска;

- результаты численного моделирования параметров дизеля, таких как УОВТ, диаметр сопловых отверстий распылителя и максимального давления впрыска РМ с учетом ограничения показателей топливной экономичности и токсичности ОГ при использовании ТА повышенного давления типа СЯ и дробного впрыска.

Теоретическая и практическая значимость работы состоит в том, что проведенные исследования позволили получить зависимости показателей структуры и динамики распыленной топливной струи, рабочего процесса, вредных выбросов от параметров впрыска РМ и сформулировать практические рекомендации по выбору характеристики топливоподачи, углов опережения впрыска (УОВТ) при работе на РМ с учетом показателей топливной экономичности и токсичности ОГ. Разработана опытная система подачи альтернативных топлив и форсунка, позволяющая повысить надежность при высоких давлениях впрыска топлив, уменьшить габариты форсунки, защищенные патентом на полезную модель.

Личный вклад авюра заключается в анализе ранее выполненных работ по теме исследования, постановке задач и разработке методик проведения теоретических и экспериментальных исследований; в проведении сравнительных безмоторных исследований структуры и динамики струи РМ, моторных исследований дизеля с опытной ТА, обработке и анализе полученных результатов; проведении численных исследований рабочего процесса дизеля на РМ с использованием программного комплекса «ДИЗЕЛЬ-РК»; разработке выводов и рекомендаций.

Методология и методы исследования. В работе поставленная цель достигается сочетанием экспериментальных и теоретических методов исследования. Исследования проведены с использованием апробированных методов исследования динамики распыленных топливных струи, теории поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и математического моделирования.

Объектом исследования является структура, динамика распыленной струи и рабочий процесс дизеля с ТАНД и ТА СЯ при его работе на РМ.

Предметом исследования является зависимость структуры, динамики распыленной струи, процессов смесеобразования, сгорания и тепловыделения, экологических параметров дизеля при работе на РМ от давления и характеристики топливоподачи.

Степень достоверности полученных результатов обеспечивалась использованием современных методик сбора и обработки исходной информации, а также представительными выборочными совокупностями с обоснованием выбора оценочных показателей для наблюдения и измерения; применением апробированных методик и стендовых испытаний дизеля, соответствующих государственным стандартам; установлением качественного совпадения авторских результатов с результатами, представленными в независимых источниках по данной тематике; удовлетворительным совпадением расчётных результатов с данными, полученными экспериментально.

Апробация результатов работы. Основные результаты представлены на XI Всероссийском научно-техническом семинаре «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (г. Томск 2009); научно-технической конференции студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава Алтайского государственного технического университета (г. Барнаул, 2010-2014); конференции с международным участием «VIII Всероссийский семинар вузов по теплофизике и энергетике» (Екатеринбург, 12-14 ноября 2013 г.); международной научно-практической конференции «Альтернативные источники энергии на автомобильном транспорте: проблемы и перспективы рационального

использования» (Воронеж, ВГЛТА, 20-21 марта 2014 г.); научно-практической конференции 6-е и 7-е Луканинские чтения (Москва, МАДИ, 2013, 2015).

Реализация результатов. Материалы диссертации переданы для использования ООО УК «Алтайский завод прецизионных изделий» (г. Барнаул), ОАО «Алтайский моторный завод» (г. Барнаул), ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова».

Связь работы с научными программами. Диссертация выполнялась в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (Государственный контракт № 02.740.11.0075 от 15.06.2009 г. «Обеспечение высокоэффективных процессов смесеобразования и сгорания в дизелях, работающих на традиционных и биотопливах, с использованием системы СЯ повышенного давления»).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 6 - в изданиях, рекомендованных ВАК, получено 2 патента на полезную модель.

Объем и содержание работы. Диссертация содержит 133 страницы основного текста, 46 рисунков, 9 таблиц и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

1.1 Анализ физико-химических свойств перспективных альтернативных топлив для ДВС

Все виды перспективных альтернативных топлив, применяемых в настоящее время в двигателях внутреннего сгорания, по роду исходного сырья можно подразделить на три большие группы: нефтяного происхождения, биомассы, а также газы различного происхождения. Основные виды альтернативных топлив: сжиженные и компримированные горючие газы (синтетическое газовое топливо); спирты, продукты их переработки и смеси с бензином; топливные смеси; искусственное жидкое топливо; водород, РМ, МЭРМ.

Год от года доля автомобилей с установленными на них дизельными двигателями в мире увеличивается. Этому способствуют особенности дизеля, а именно, лучшая экономичность и меньшее количество вредных выбросов по сравнению с бензиновым двигателем. В этой связи будет увеличиваться и доля дизельного топлива на рынке. Так, например, в Европе уже законодательно закреплено, что будет происходить постепенный переход на дизельное топливо с добавкой МЭРМ, что позволит улучшить свойства дизельного топлива и частично заместить нефтяное топливо.

На сегодняшний день существует множество технологий получения топлив для дизеля из биомассы как возобновляемого сырья. Процесс преобразования биомассы в топливо является комплексным, он заключается в выращивании сырья, сборе, подготовке и переработке его в жидкое или газообразное топливо.

Растительная биомасса является сложной смесыо [2] различных соединений и в пересчете на сухое вещество состоит из:

• 5-10% водорастворимых соединений (сахар, крахмал, мочевина, соль);

5-40% протеинов;

• 25-90% целлюлозы и гемицеллюлозы;

• 5-30% лигнина;

• 1-13% нерастворимых в воде неорганических соединений (золы).

Кроме этого, биомассе свойственно высокое содержание кислорода до 40 % и очень низкое содержание серы, последнее является положительным качеством для топливного сырья.

Для того, чтобы превратить биомассу в топливо для дизеля, используют термохимические, биохимические и механические процессы. К биохимическим относятся процессы ферментации и анаэробного разложения, которые используют при производстве биогаза и спиртов. Растительные масла из семян масличных культур извлекают методом механического воздействия и термохимической экстракцией.

Рассмотрим основные виды топлив, получаемых из возобновляемого сырья.

Синтетическое газовое топливо. Биогазовое топливо. Биогаз - смесь газов растительного и животного происхождения, образующихся при разложении органических и сельскохозяйственных бытовых отходов, высокоэнергетическое топливо с малым количеством вредных выбросов С02 [105, 114], получаемое метановым брожением биомассы.

В таблице 1.1 приведены некоторые физико-химические свойства основных используемых горючих газов в сравнении с дизельным топливом и биогазом.

Таблица 1.1 Физико-химические свойства

Показатель Природный газ Нефтяной газ Биогаз Дизельное топливо

Состав 95-98% Пропан и бутан. 60-70% ме тана, С-87%;

метана, до Зимой 80% пропана СО до 30-35%, Н- 12,6%;

1 % этана, и 20% бутана, летом Ы2 2-3%, 0-0,4%

И2 и СО2 40% пропана и 60% Н2 1 - 2%,

до 2% бутана до 1% О.

Ни, МДж/м3 34-35,6 37-54,6 20—25 42,5 МДж/кг

Метановое 100 60-90 120-135

число

Степень до 12 10-12 9-9,5 12-14

сжатия

Биогаз используют в качестве топлива для производства электроэнергии, тепла или пара, или в качестве автомобильного топлива. Биогаз, как моторное

топливо, по сравнению с нефтяными моторными топливами, имеет более высокую детонационную стойкость, низкую эмиссию вредных веществ и наименьший зольный балласт.

К преимуществам данного вида топлива стоит отнести низкую стоимость продукт и отсутствие проблем с сырьём для получения биогаза, он может быть произведен из местного сырья в каждом городе, отдаленном поселке. Затруднение при этом вызывает создание инфраструктуры для получения биогаза. Необходимы специальные станции для его производства, дополнительного обогащения с последующим его компрессированием. Кроме того, возникают небольшие затруднения при использовании биогаза на транспорте, а именно, наличие специального оборудования для хранения и подачи газа. Поэтому он более подходит для использования на стационарных установках. Также к недостаткам биогаза стоит отнести его более низкую теплоту сгорания, что потребует увеличения цикловой порции и суммарного расхода.

Несмотря на это, биогаз является довольно перспективным видом моторного топлива, и, на сегодняшний день, в мире создана целая индустрия по его производству.

Снир1ы. Наибольшее распространение получили метанол и этанол. Высокая детонационная стойкость спиртов, и, следовательно, низкая склонность к самовоспламенению, а также высокий КПД рабочего цикла определили их в качестве топлива в двигателях с принудительным воспламенением.

В качестве топлива спирты используют в Бразилии, США, Италии, Испании, Франции, Германии и Швеции, хотя в соответствующих законах этих стран имеются некоторые различия, а также их производители используют разное сырье для выпуска спиртов. Что касается стран СНГ, можно сказать, что широкое применение получило применение этанола в Украине, примерно 6 %, проводятся работы в странах Балтии, Белоруссии, Казахстане и т.д. В настоящее время Россия осталась одной из немногих стран в мире, где этанол не используется в качестве добавок, несмотря на значительные свободные мощности по производству спирта.

Основные физико-химические показатели спиртов в сравнении с дизельным топливом приведены в таблице 1.2 [34, 83].

Таблица 1.2 - Физико-химические свойства топлив

Показатели ДТ Метанол СНзОН Этанол С2Н5ОН

Элементарный состав: С, Н, О, % 87,0; 12,6; 0,4 37,5;12,5; 50; 52,8;13; 34,2;

Вязкость, мм2/с 3,5-8,5 0,6 1,2

Плотность, кг/м3 820-840 783 794

Октановое/ цегановое число - / 45-52 110/3-5 130,4/8

Температура самовоспламенения, °С 240-310 470 423

Теоретически необходимое количество воздуха, кг/кг 14,5 6,45 9,0

Температура застывания, °С -24/-31 -98 -111

Температура вспышки, °С 48-71 11 13

Низшая теплота сгорания Ни, МДж/кг 42,5 20,15 27,2

К преимуществам спиртов следует отнести снижение содержания вредных компонентов в отработавших газах (ОГ) автомобиля, таких как оксид азота, СО, СН [34, 83]. Кроме того, они имеют на порядок ниже выбросы канцерогенных ароматических углеводородов.

а) этанол (этиловый спирт, С2Н5ОН), к преимуществам которого следует отнести высокое октановое число, удобство применения на транспорте, низкую стоимость получения и широкую сырьевую базу;

б) метанол (метиловый спирт, СН3ОН) — это жидкое топливо, которое производят из биомассы или природных газов. Метанол имеет высокое октановое число. Метанол может смешиваться с бензином, а также используется как основа для эфирной добавки - метшггретбутилового эфира, применяемой для повышения октанового числа бензина.

Существует несколько способов использования спиртов:

1) впрыск спирта во впускную систему и подача дизельного топлива через штатную систему питания;

2) использование двухтопливной системы высокого давления. Данный способ позволяет заместить до 90% ДТ;

3) оснащение двигателя вспомогательной системой зажигания, т.е. на двигатель дополнительно устанавливается распределитель зажигания, свечи. Стандартный ТНВД регулируется на подачу двойного количества топлива с добавлением 1-3% синтетического масла для улучшения смазки. Также заменяются детали топливной системы, чтобы избежать агрессивного воздействия спиртов;

4) использование эмульсий и спиртов позволяет заменить 20-30% ДТ.

В целом переход на спиртовое топливо имеет ряд недостатков: незначительное увеличение износа деталей ЦПГ, нагара, лакоотложения, ускорение износа сёдел клапанов, что объясняется плохими смазывающими свойствами спиртового топлива и уменьшением содержания сажи, которая работает как твердая смазка в зазоре между клапаном и седлом, высокая температура самовоспламенения, повышенная агрессивность спиртов по отношению к материалам двигателя, а также негативное взаимодействие с резиновыми вставками и полимерами. Поэтому их широкое использование ограничено лишь двигателями с принудительным воспламенением.

Растительные масла. В настоящее время ведутся интенсивные исследования возможности использования, как растительных масел, так и смесей растительных масел с дизельным топливом в дизелях. Подобного рода исследованиями занимаются около 50 организаций из разных стран, независимо от уровня развития, такие как США, Малайзия, Филиппины, Зимбабве [137]. В этих исследованиях участвуют такие известные фирмы, как Institut Francais du Petrol (Франция), British Petroleum, Perkins Engines Ltd (Великобритания), Caterpillar Tractor Company (США), John Deere (США), Janmar Diesel Company (Япония), Deutz AG (Германия) и др. [137]. Растительные масла получают из семян масличных культур методом отжима и термохимической экстракции, с последующей очисткой от примесей.

По своим физико-химическим свойствам растительные масла существенно отличаются от традиционного дизтоплива, а производные от них эфиры, напротив, очень близки. Это видно из рассмотрения данных, приведенных в таблице 1.3 [11, 13, 14, 62, 63, 125].

В странах с умеренным климатом, таких как Канада, Германия, Франция, Великобритания и Польша наибольшее распространение в качестве альтернативного получило топливо на основе РМ. Объясняется это высокой урожайностью рапса в этих климатических условиях и высоким уровнем содержания масла в семенах. Рапс хорошо произрастает в условиях относительно влагообеспеченных территорий, его урожайность может достигать 30-40 центнеров с гектара, а содержание масла в его семенах достигает 46-48% [85].

Таблица 1.3 - Физико-химические свойства различных растительных масел и

стандартного нефтяного дизтоплива

Параметр > 43 $» X к о Я о Ja о О а X о о со со -о Р я о О Метиловый эфир рапсового ДТ

о оз о л СР о масла

о п> X о о (МЭРМ)

Плотность, кг/м3 917 924 923 917 879 820-840

Кинематическая вязкость при 20°С, мм7с 81,5 63 25 76 8,0-8,6 3,5-8,5

Низшая теплота сгорания Ни, МДж/м3 37 36 39 37,1 37,30 42,5

Цетановое число 36 32 21 40 52-54 45-52

Температура вспышки, °С 320 220 318 100 100-160 60

Температура застывания, °С - -16 -И -23 -21 -10, -35

Содержание серы, % - 0,005 0,005 0,005 0,005 0,5

Для России, также, исходя из климатических условий большинства её аграрных районов, наиболее целесообразным является применение биотоплива на основе рапсового масла.

Большой интерес к РМ как топливу для ДВС на мировом уровне виден из того, что для его выращивания выделяются все большие площади. Особенно

выросли сборы рапса в Китае, Индии, Канаде и странах ЕС (Франции, Германии, Великобритании и Дании) [85].

Объём производства топлива на основе РМ с каждым годом увеличивается. В Австрии, например, биотопливо (МЭРМ) уже сейчас составляет 3% общего рынка дизельного топлива при наличии производственных мощностей до 30 тыс. тонн в год; во Франции эти мощности составляют 20 тыс. тонн в год; в Италии - 60 тыс. тонн в год. В США планируется на 20% заменить обычное дизельное топливо биотопливом и использовать его па морских судах, городских автобусах и 1рузовых автомобилях. Таким образом, на основе выполненного литературного анализа, можно сделать вывод, что наиболее подходящим возобновляемым альтернативным топливом для дизеля являются растительные масла. Для России эта задача особенно актуальна не только в условиях истощения мировых запасов нефти, но также и в сложившейся ситуации регулирования цен на нефтепродукты на внутреннем рынке, когда производители сельхозпродукции испытывают большие затруднения из-за высоких цен на горюче-смазочные материалы. Особенно это заметно на примере аграрных районов, областей и краев. Ежегодно сельскохозяйственные предприятия России потребляют около 5,5 млн. тонн нефтяного дизтоплива [104].

1.2 Анализ особенностей моторных свойств альтернативных топлив из возобновляемых ресурсов

Данной проблематикой занимались Б.В. Взоров, М.Г. Сандомирьский, М.Ф. Бойко, А.Т. Лебедев, Я.Ю. Белоконь и многие другие ученые [31, 119, 144, 145]. Кроме этого, работы проводились на таких предприятиях как Минский моторный завод, Харьковский завод «Серп и молот», Алтайский моторный завод, а также Челябинский, Волгоградский и Владимирский тракторные заводы.

В настоящее время для использования растительных масел в качестве топлива, рассматривают три пути:

• использование чистых масел,

• использование смесей масел с нефтяным дизтопливом,

• переработка масел в эфиры.

Первый путь использования растительных масел в качестве топлива для ДВС предполагает изменение конструкции дизеля таким образом, чтобы в нём можно было эффективно сжигать чистое масло. Из-за того, что температура кипения у растительных масел выше, чем у традиционного дизельного топлива, для их полного испарения в процессе смесеобразования необходима более высокая температура внутри цилиндра двигателя. Более высокая вязкость растительных масел предполагает либо мероприятия по их разжижению, либо изменение топливонодающей аппаратуры таким образом, чтобы можно было использовать вязкое топливо.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мысник, Максим Иванович, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамович, Т.Н. Теория турбулентных струй [Текст] / Г.Н. Абрамович, Т.А. Гиршович, С.Ю. Крашенинников [и др.]; под ред. Г.Н. Абрамовича. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва : Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984.-716 с.

2. Автомобильные двигатели [Текст] / под ред. М. С. Ховаха. - Москва : Машиностроение, 1977.-591с.

3. Адаптация 'факторов и автомобилей к работе на биотопливе [Текст] / Н. В. Краснощекое и др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1994. - № 12. - С. 1-4.

4. Быковская, Л. И. Оценка эффективности применения многокомпонентных биотоплив в дизельных двигателях сельскохозяйственных машин [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук / Л. И. Быковская ; Моск. гос. агроинж. ун-т. -Москва, 2013.- 19 с.

5. Васильев, И.П. Влияние топлив растительного происхождения на экологические и экономические показатели дизеля: монография / И.П. Васильев. - Луганск: изд-во ВНУ им. В. Даля, 2009. - 240 с. Табл. 86. Ил. 81. Библиогр.: 238 назв.

6. Васильев И.П. Внутрицилиндровый катализ в дизелях [Текст] / И.П., Васильев, О.В Клюс. - Калининград : КГТУ, 2008. - 133 с.

7. Василевский В. П. Повышение срока службы форсунок автотракторных дизелей путем уменьшения интенсивности их закоксовывания[Текст] :

Автореферат, диссер...... канд. тех. наук / В. П. Василевский. - Москва, 1987.

- 17 с.

8. Веденягшн Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. Изд. второе, дополненное. [Текст] / Г. В. Веденяпин. - Москва : Колос, 1967. - 159 с.

9. Врублевский, А.Н. Оценка возможности ступенчатого впрыскивания топлива в цилиндр дизеля 4ДТНА с помощью двухпружинной форсунки [Текст] / А.Н. Врублевский // Двигатели внутреннего сгорания. - №2. - 2006. - С. 79-84.

Ю.Гершман И. И. Многотопливные дизели [Текст] / И. И., Гершман, А. П.

Лебединский. - Москва : Машиностроение, 1971. -223 с. 11 .Гольдшлегер, У.И. О механизме и закономерностях воспламенения и горения капель углеводородных топлив [Текст] / У.И. Гольдшлегер, С.Д. Амосов // Физика горения и взрыва. - 1977. -№6. - С. 821 - 873.

12.Грехов, Л. В. Топливная аппаратура и системы управления дизелей [Текст] / Л.

B. Грехов, И. А. Иващенко, В. А. Марков. - Москва : Легион-Автодата, 2004. -344 с.

13.Гриншпан, А. 3. Аналитическая модель развития факела распыленного жидкого топлива в неподвижной газовой среде [Текст] / А. 3. Гришпан, С. А. Романов, Ю. Б. Свиридов // Труды ЦНИТА. - 1975. - № 64. - С. 17-23.

14.Гришпан, А. 3. О расчете развития неиспарившегося факела распыленного жидкого топлива по заданной характеристике впрыска [Текст] / А. 3. Гришпан,

C. А. Романов, Ю. Б. Свиридов // Труды ЦНИТА. - 1976. - № 68. - С. 28-33.

15.Грицюк, A.B. Новые возможности разделенной топливной системы непосредственного действия для улучшения показателей малолитражного дизеля [Текст] / A.B. Грицюк // Двигатели внутреннего сгорания. - №2. - 2009. - С. 32-35.

16.Гуреев, А. А. Испаряемость топлив для поршневых двигателей [Текст] / А. А. Гуреев, Г. М. Камфер. - Москва : Химия, 1982. - 264 с.

17.Гутаревич, Ю. Ф. К вопросу использования рапсового масла в качестве моторного топлива [Текст] / Ю. Ф. Гутаревич, А. Г. Говорун, А. А. Корпач // Труды ТГАТА. - 1998. - №2. - С. 71-75.

18.Давтян, Р.И. Анализ технического уровня и тенденции развития двигателей внутреннего сгорания [Текст] / Под ред. Р. И. Давтяна. - Москва : Информцентр НИИД, 1998. - Вып. 26. - 92 с.

19.Двигатели внутреннего сгорания: системы поршневых и комбинированных двигателей [Текст] / С. И. Ефимов, [и др.] ; под общ. ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. - 3-е изд., перераб. и доп. - Москва : Машиностроение, 1985. - 456 с.

20.Двигатели внутреннего сгорания: теория поршневых и комбинированных двигателей [Текст] / Ефимов С. И. [и др.] ; под ред. Орлина А. С., Круглова М. Г. - 3-е изд. - Москва : Машиностроение, 1985. - 456 с.

21.Дизельные двигатели А-01, А-01М и А-41. Устройство, эксплуатация, ремонт [Текст] / Е. М. Лев [и др.] - Москва : Колос, 1972. - 232 с.

22.Енохович, А. С. Справочник по физике [Текст] / А. С. Еиохович. - Москва : Высш. шк., 1977. - 176 с.

23.Еськов, А. В. Приборы и методы оптического контроля параметров импульсных дисперсных потоков [Текст] : дис. ... докг. техн. наук / А. В. Еськов ; АлтГТУ им. И. И Ползунова. - Барнаул, 2007. - 363 с.

24.3айдель, А. Н. Погрешности измерения физических величин [Текст] / А. Н.

Зайдель. - Ленинград : Наука, 1985. - 112 с. 25.3айдель, А. Н. Элементарные оценки ошибок измерений [Текст] / А. Н.

Зайдель. - Ленинград : Наука, 1968. - 96 с. 26.Звонов, В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания [Текст] / В. А.

Звонов. - Москва : Машиностроение, 1973. - 200 с. 27.Зельдович, Я. Б. Математическая теория горения и взрыва [Текст] / Я. Б. Зельдович, Г. И. Баренблат, В. Б. Либрович. - Москва : Наука, 1980. - 478с.

28.Иванченко, В. И. Машинно-ориентированные методы расчета комбинированных двигателей [Текст] / В. И. Иванченко, В. И. Каплан, К. Б. Цыретдоров. - Москва : Машиностроение, 1978. - 168 с.

29.Иващенко, Н. А. Моделирование процессов топливоподачи и проектирование топливной аппаратуры дизелей [Текст] / Н. А. Иващенко, В. А. Вагнер, Л. В. Грехов. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ им. И. И. Ползунова, 2002. - 166 с.

30.Инсафуддинов, С. 3. Адаптация топливных систем современных дизелей для подачи альтернативных видов топлив [Текст] / С. 3. Инсафуддинов, Т. Р. Киреев // Энергобезопасность и энергосбережение. - 2013. - № 2. - С. 30-32.

31 .Использование биотоплив на основе растительных масел в дизельных двигателях [Текст] / В. А. Марков, Н. А. Иващенко, С. Н. Девянин, С. А.

Нагорнов // Вестник МТГУ. Сер. Машиностроение. - 2012. - Спец. вып. № 7. -С. 74-81.

32.Испытания двигателей внутреннего сгорания [Текст] / Б. С. Стефановский [и др.]. - Москва : Машиностроение, 1972. - 378 с.

33.Испытания двигателей внутреннего сгорания [Текст] / Б. С. Стефановский [и др.] - Москва : Машиностроение, 1972. - 368 с.

34.Итинская, Н. И. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости [Текст] / Н. И. Итинская. - Москва : Колос, 1969. - 360 с.

35.Кавтарадзе, Р. 3. Теория поршневых двигателей. Специальные главы [Текст] : учебник для вузов / Р. 3. Кавтврадзе. - Москва : Изд- во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008. - 720 с.

36.Клюс, О. В. Исследование влияния подогрева топлива в распылителе на эффективные показатели [Текст] / О. В. Юпос, П. Н. Гавриленко, И. П. Васильев // Прогрессивные технологии, машины и механизмы в машиностроении. Международная научно-техническая конференция БАЛТТЕХМАШ-2000 : сборник докладов. - Калининград, 2000. - Т. 2. - С. 9354.

37.Комплекс АСТезЬ Программный комплекс автоматизации экспериментальных и технологических установок. [Электронный ресурс]. Электрон, дан. — Санкт-Петербург. - Режим доступа: http://www.autex.spb.ru/actesl.php. - Загл. с экрана.

38.Комплекс ДИЗЕЛЬ-РК [Электронный ресурс]. - Электрон, дан. - Москва : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. - Режим доступа: 1тЦр://сИе8е1-rk.bmstu.ru/Rus/index.php. - Загл. с экрана.

39.Кулешов, А. С. Особенности и закономерности образования сажи, окислов азота и углерода в дизелях [Текст] / А. С. Кулешов, Н. Ф. Разлейцев, А. А. Прохоренко // Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС : тезисы докладов V науч.-практ. семинара. -Владимир : Изд-во ВПИ, 1995. - С.71-72.

40.Кулешов, А. С. Программа расчета и оптимизации двигателей внутреннего сгорания ДИЗЕЛЬ-РК. Описание математических моделей, решение

оптимизационных задач [Текст] / А. С. Кулешов. - Москва : МГТУ им. Баумана, 2004.-123 с.

41.Кулешов, А. С. Программный комплекс для расчёта и оптимизации двух- и четырёхтактных КДВС [Текст] / А. С. Кулешов, А. Н. Каримов, Н. Ф. Разлейцев // Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС : тезисы докладов V науч.-практ. семинара. - Владимир : Изд-во ВПИ, 1995.-С. 31-33.

42.Кулманаков, С. П. Методические указания к выполнению практических работ по курсу "Основы теории горения" для студентов специальности 101200 "Двигатели внутреннего сгорания" [Текст] / С. П. Кулманаков. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2001.-20 с.

43.Кулманаков, С. П. Влияние состава альтернативных топлив на формирование индикаторного КПД дизеля [Текст] / С. П. Кулманаков, С. С. Кулманаков, А. В. Лысенко // Двигатели внутреннего сгорания. -2013. -№ 1. - С. 16—20.

44.Кулманаков, С. С. Совершенствование показателей транспортного дизеля при использовании кислородсодержащих топлив [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук / С. С. Кулманаков ; Южно-Уральский гос. ун-т. - Челябинск, 2013.

- 19 с.

45.Кутовой, В. А. Впрыск топлива в дизелях [Текст] / В. А. Куговой. — Москва : Машиностроение, 1981. - 119 с.

46.Кутовой, В. А. Распыливание топлива дизельными форсунками [Текст] / В. А. Кутовой ; под ред. А. И. Толстова. - [Б. м. : б. и.], 1959. - 124 с. — (Научно-исследовательский институт. Труды ; №8).

47.Кухарев, М. Н. Исследование распыливания топлива применительно к быстроходным дизелям [Текст] / М. Н. Кухарев, И. И. Гершман // Исследование распыливания и горения дизельного топлива : сб. трудов НАМИ.

- Москва : Машгиз,1959. - Вып. 87. - С. 3-56.

48.Лазарев, Е. А. Основные принципы, методы и эффективность средств совершенствования процесса сгорания топлива для повышения технического

уровня тракторных дизелей [Текст] : учебное пособие / Е. А. Лазарев. -Челябинск : ЧГТУ, 1995.-215 с.

49.Лазарев, Е. А. Эффективность разделенного впрыскивания топлива в камеру сгорания дизеля [Текст] / Е. А. Лазарев, В. С. Мурзин, А. П. Маслов // Двигателестроение. - 2008. -№ 3. - С. 13-16.

50.Лазарев, Е. А. Эффективность разделенного впрыскивания топлива в тракторных дизелях с камерой сгорания ЦНИДИ [Текст] / Е. А. Лазарев, Б. Л. Арав, Е. Г. Пономарев//Двигателестроение. - 1990. -№ 11. - С. 51-54.

51.Лоскутов, А. С. Снижение выбросов окислов азота дизелями в атмосферу [Текст] / А. С. Лоскутов, А. Л. Новоселов, В. А. Вагнер. - Барнаул : Союз НИО СССР, 1990. - 120 с.

52.Лиханов, В. А. Эффективные показатели дизеля 24 10,5/12,0 при работе на этаноле и рапсовом масле с двойной системой топливоподачи [Текст] / В. А. Лиханов, М. И. Арасланов, А. Н. Козлов // Тракторы и сельхозмашины. - 2014. - № 7. - С. 5-7.

53.Лышевский, A.C. Закономерности дробления жидкостей механическими . . форсунками давления [Текст] / А. С. Лышевский. - Новочеркасск: Новочеркасский политехнический институт, 1961. - 186 с.

54.Лышевский, А. С. Питание дизелей [Текст] : учебное пособие / А. С. Лышевский. - Новочеркасск : Новочеркасский политехнический институт, 1974.-466 с.

55.Лышевский, А. С. Процессы распыливания топлива дизельными форсунками [Текст] / А. С. Лышевский. - Москва : Машгиз, 1963. - 180 с.

56.Лышевский, А. С. Системы питания дизелей [Текст] / А. С. Лышевский. -Москва : Машиностроение, 1981. - 216 с.

57.Льотко, В. Применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания [Текст] / В. Льотко, В. Н. Луканин, А. С. Хачиян. - Москва : МАДИИ (ТУ), 2000. - 311 с.

58.Макушев, Ю. П. Системы питания быстроходных дизелей [Текст] : учебное пособие. - Омск : Изд-во СибАДИ, 2004. - 181 с.

59.Малявинский, Jl. В. Исследование влияния цетанового числа дизельных топлив на показатели работы двигателя [Текст] / Л. В. Малявинский, В. М. Россинский // Химия и технология топлив и масел. - 1976. - № 2. - С. 45—46.

60.Марков, В. А. Топлива и тоиливоиодача многотопливных и газодизельных двигателей [Текст] / В. А. Марков, С. И. Козлов. - Москва : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. - 296 с.

61.Марков, В. А. Характеристики топливоподачи транспортных дизелей [Текст] /

B. А. Марков, В. Г. Кислов, В. А. Хватов. - Москва : Изд-во МГТУ, 1997. -160с.

62.Марков, В. А. Сравнительная оценка альтернативных топлив для дизельных двигателей [Текст] / В. А. Марков, Е. В. Бебенин, Е. Ф. Поздняков // Транспорт на альтернативном топливе. - 2013. - № 5. - С. 24-29.

63.Марков, В. А. Сравнительный анализ альтернативных моторных топлив для дизелей [Текст] / В. А. Марков, Е. В. Бебенин, С. П. Гладышев // Известия вузов. Машиностроение. - 2014. - № 5. - С. 43^18.

64.Марченко, А. П. Результаты исследования рабочего процесса и токсичности , дизеля, работающего на топливах растительного происхождения [Текст] / А. П. Марченко, А. Ф. Минак, И. А. Слабун // Двигатели внутреннего сгорания. -2003.-№1-2.-С. ЗЗ^Ю.

65.Марченко, А. П. Сравнительная оценка эффективности применения растительных топлив в дизельном двигателе [Текст] / А. П. Марченко, А. Ф. Минак, И. А. Слабун // Двигатели внутреннего сгорания. - 2004. - № 1. - С. 46-51.

66.Марченко, А. П. Токсичность отработавших газов двигателя при использовании топлив растительного происхождения [Текст] / А. П. Марченко, А. Ф. Минак, И. А. Слабун // Двигатели внутреннего сгорания. - 2002. — №1. —

C. 22-25.

67.Математическое моделирование и исследование процессов в ДВС [Текст] : учебное пособие / С. И. Алексеенко, В. В. Арапов, В. С. Бабкин и др. ; под. ред.

Вагнера В. А., Иващенко Н. А., Русакова В. ТО. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 1997.-198 с.

68. Матиевский, Д. Д. Исследование тепловыделения и показателей работы тракторного дизеля 413/14 с полуразделенной камерой сгорания [Текст] : дис. ... канд. техн. наук: 05.04.02 / Д. Д. Матиевский. - Барнаул, 1971. - 287 с.

69.Матиевский, Д. Д. Рабочие процессы в ДВС [Текст] : учебное пособие / Д. Д. Матиевский. - Барнаул : Изд-во АлтПИ, 1983. - 84 с.

70.Митусова, Т. Н. Альтернативные дизельные топлива. Сегодня и завтра [Текст] / Т. Н. Митусова // Мир нефтепродуктов. - 2009. - №6. - С. 3-5.

71.Митусова, Т. И. Современное состояние производства дизельных топлив. Требования к качеству [Текст] / Т. Н. Митусова // Мир нефтепродуктов. - 2009. -№9-10.-С. 6-9.

72.Митусова, Т. Н. Современное состояние производства присадок к дизельным топливам. Требования к качеству [Текст] / Т. И. Митусова // Мир нефтепродуктов. - 2009. - №9- 10. - С. 10-16.

73.Николаев, А. Г. Экспериментальное исследование расширения струи, распыленного топлива при дробном впрыске [Текст] / А. Г. Николаев // Применение ЭВМ на водном транспорте / НИИВТ. - Новосибирск, 1980. -Вып. 151.-С. 43-45.

74.Новиков, Л. А. Современные и перспективные технологии для организации малотоксичной работы двигателей [Текст] / Л. А. Новиков // Двигателестроение. - 2004. - №1.- С. 7-15.

75.Основы инженерной экологии в двигателестроении [Текст] : учебное пособие / Новоселов А. Л., Мельберт А. А, Беседин С. Л. ; под ред. А. Л. Новоселова. -Барнаул : РТзд-во АлтГТУ, 1993. - 98 с.

76.Папок, К. К. Словарь по топливам, маслам, смазкам, присадкам и специальным жидкостям. Химмотологический словарь [Текст] : словарь / К. К. Папок, Н. А. Рагозин. - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва : Химия 1975. - 392 с.

77.Пат.на полезную модель №101502 МПК Б 02М 25/00. Система питания дизеля [Текст] / Мысник М. И., Свистула А. Е. ; патентообладатель ГОУ ВПО

«Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова». - № 2010138269/06 ;заявл. 15.09.2010 ; опубл. 20.01.11, бюл. №2. -2 с.

78.Пат.на полезную модель №128666 МПК Г 02М 47/ 02, Г 02М 57/02. Насос-форсунка [Текст] / Мысник М. П., Свистула А. Е., Сальников И. А., Свещинский В. О.; патентообладатель ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова». - № 2012150818/06 ;заявл. 27.11.2012 ; опубл. 27.05.13, бюл. №15. - 2 с.

79.Переработка рапса на биологическое топливо [Текст] / Сборник трудов всероссийской научно-практической конференции. - Ростов-на-Дону, 2006. -185 с.

80.Петриченко, Р. М. Физические основы внутрицилиндровых процессов в двигателях внутреннего сгорания [Текст] : учебное пособие / Р. М. Петриченко. - Ленинград : Изд-во Ленингр. ун-та, 1983. - 244 с.

81.Подача и распыливание топлива в дизелях [Текст] / И. В. Астахов, В. И. Трусов, А. С. Хачиян, Л. Н. Голубков. - Москва : Машиностроение, 1972. -260с.

82.Подогрев как способ повышения эффективности использования рапсового масла в качестве топлива [Текст] / Ю. Н. Рыжов, А. А. Жосан, С. И. Головин, А. А. Курочкин // Тракторы и сельхозмашины. - 2013. - № 6. - С. 5-7.

83.Пожарная безопасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности [Текст] : справочник / под общ. ред. И. В. Рябова. - Москва : Химия, 1970.-336 с.

84.Поликер, Б. Е. О повышении экономичности и снижении токсичности отработавших газов дизелей [Текст] / Б. Е. Поликер, Л. Л. Михальский // Грузовик. - 1997. - №10. - С. 29-31.

85.Положение дел в области продовольствия и сельского хозяйства // продовольственная и сельскохозяйственная организация объедененных наций. -Рим.-2008.- 159 с.

86.Попов, В. А. Основы горения углеводородных топлив [Текст] / В. А. Попов, Л. Н. Хитрин. - Москва : Изд-во иностр. лит., 1960. - 644 с.

87.Применение топлива на основе рапсового масла в дизелях [Текст] / Матиевский Д. Д., Кулманаков С. П., Лебедев С. В., Шашев А. В // Ползуновский вестник. - 2006. - № 4. - С. 118-127.

88.Присадки BASF - присадки к топливам [Электронный ресурс] // Топливный регион. - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.topreg.ru/stati-i-obzori/basf-prisadki-k-toplivam. - Загл. с экрана.

89.Программа для обработки изображений топливных струй и расчета площадей оптических неоднородностей: свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ [Текст] / A.B. Маецкий, A.B. Еськов, С.И. Гибельгауз; заявитель и правообладатель Маецкий A.B. - № 2012616678; дата поступления 01.06.2012; зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.07.2012

90.Программа для раскадровки и обрезки кадров видеоизображений топливных струй: свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ / A.B. Еськов, A.B. Маецкий; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова». -№ 2012615905; дата поступления 04.05.2012; зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 27.06.2012.

91.Рабочие процессы дизелей [Текст] : учебное пособие / Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова ; под ред. В. А. Вагнера. - Барнаул. : Изд-во АлтГТУ, 1995. -186 с.

92.Разлейцев, Н. Ф. Исследование процесса образования вредных веществ в дизелях [Текст] / Н. Ф. Разлейцев. И. В. Парсаданов, А. А. Прохоренко // Улучшение эксплуатационных качеств тепловых двигателей : сб. науч. тр. ТГАТА. - Мелитополь, 1995. - С. 21-22.

93.Разлейцев, Н. Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях [Текст] / Н. Ф.Разлейцев. - Харьков : Вища школа, 1980. - 168 с.

94.Разработка методов и технических решений по улучшению экологических параметров транспортных дизелей [Текст] : отчет о НИОКР / Малозёмов А. А., Ашихмина Л. А., Бондарь В. Н. и др. - Челябинск : ФУМНПЦ, 2006. - 83 с.

95.Расчетные исследования процесса тогишвоподачи дизеля, работающего на смесях дизельного топлива и метилового эфира рапсового масла [Текст] / Л. В. Грехов, В. А Марков, С. Н. Девяиин, Л. И. Быковская // Грузовик. - 2014. - № 2. - С. 42^48.

96.Райков, И. Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания [Текст] : учебник для вузов / И. Я. Райков. - Москва : Высшая школа, 1975. - 320 с.

97.Рябов И.В. Пожарная безопасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности: справочник / под общ. ред. к.т.н. И.В. Рябова. -Москва : Химия, 1970. - 336 с.

98.Свиридов, Ю. Б. Смесеобразование и сгорание в дизелях [Текст] / Ю. Б. Свиридов. - Ленинград : Машиностроение, 1972. - 224 с.

99.Свиридов, Ю. Б. Топливо и топливоподача автотракторных дизелей [Текст] / Ю. Б. Свиридов, Л. В. Малявинский, М. М. Вихерт. - Ленинград : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. - 248 с.

100. Свистула, А. Е. Двойная подача топлива в дизеле с топливной системой непосредственного действия разделенного типа [Текст] / А. Е. Свистула, Г. Д. Матиевский // Ползуновский вестник. - №4. - 2009. - С. 166 - 172.

101. Семенов, Б. Н. Особенности рабочего процесса дизеля 1ЧН26/34 при работе на мазутах [Текст] / Б. Н. Семенов, А. А. Школьный, А. А. Фофанов // Двигатслестроение. - 1982. - №4. - С. 3-6.

102. Сербинов, А. И. Роль физических и химических процессов при самовоспламенении распыленных жидких топлив [Текст] / А. И. Сербинов. // Двигатели с воспламенением от сжатия. - Москва : Машгиз, 1951. - С. 99-136.

103. Системы топливоподачи автомобильных и 'факторных двигателей [Текст] / И. М. Ленин, О. М. Малашкин, Г. И. Самоль, А. В. Костров. - Москва : Машиностроение, 1976. - 287 с.

104. Сколько бензина потребляется в России: разнообразие оценок. [Электронный ресурс]. Электрон, дан. - Режим доступа: 11Цп://Бо1ех-un.ru/energo/review/avtomobilnyy-transport/obzor-1 - Загл. с экрана.

105. Смаль, Ф. В. Перспективные топлива для автомобилей [Текст] : научное издание / Ф. В. Смаль, Е. Е. Арсенов. - Москва : Транспорт, 1979. - 151 с.

106. Снижение вредных выбросов автомобильных двигателей в атмосферу [Текст] / Новоселов A. JL, Мироненко В. Ф., Токарев А. Н. и др. ; под. ред. Новоселова A. JI. - Барнаул : Алт. краев, правл. Союза НИО СССР, 1988. -98с.

107. Снижение токсичности автотракторных дизелей [Текст] : учебное пособие / Новоселов A. JL, Новоселов С. В., Мельберг А. А., Унгефук А. В. ; под ред. Новоселова A. J1. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 1996. -122 с.

108. Совершенствование рабочих процессов автотракторных дизелей и их топливных систем, работающих на альтернативных топливах [Текст] / М. Г. Шатров, А. С. Хачиян, JL Н. Голубков, А. Ю. Дудин. - Москва : МАДИ, 2012. - 220 с.

109. Современные дизели: повышение топливной экономичности и длительной прочности [Текст] / Ф. И. Абрамчук, А. П. Марченко, Н. Ф. Разлейцев и др. ; под ред. А. Ф. Шеховцова. - Киев : Тэхника, 1992. - 272 с.

110. Сомов, В. А. Судовые многотопливные двигатели [Текст] / В. А. Сомов, Ю. Г. Ищук. - Ленинград : Судостроение, 1984. - 240 с.

111. Сомов, В. А. Топливо для транспортных дизелей [Текст] : производственно-практическое издание / В. А. Сомов, П. П. Боткин. - Ленинград : Судпромгиз, 1963.-356 с.

112. Структура и характер экономического ущерба, наносимого отработавшими газами ДВС [Текст] / В. В. Фурса, В. А. Звонов, П. Н. Гавриленко, Е. И. Боженок // Двигателестроение. - 1985. - № 11. - С. 42 - 44.

113. Теория двигателей внутреннего сгорания [Текст] / Дьяченко Н. X., Костин А. К., Пугачев Б. П. и др. - Ленинград : Машиностроение, 1974. - 551 с.

114. Терентьев, Г. А. Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов [Текст] / Г. А. Терентьев, В. М. Тюков, Ф. В. Смаль. - Москва : Химия, 1989. -272 с.

115. Товарные нефтепродукты, свойства и применение [Текст] : справочник / [В. М. Школьников и др.] ; под ред. В. М. Школьникова. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва : Химия, 1978. - 469 с.

116. Топливная аппаратура автомобильных дизелей [Текст] / М. М., Вихерт, М. В. Мазинг- Москва : Машиностроение, 1978. - 177 с.

117. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: конструктивные особенности и эксплуатация / А. В., Белявцев, А. С. Процеров. - Москва : Росагропромиздат, 1988.-223 с.

118. Топливные системы и экономичность дизелей [Текст] / И. В. Астахов, В. И. Трусов, Л. Н. Голубков и др. - Москва : Машиностроение, 1990. - 288 с.

119. Тракторные дизели [Текст] : справочник / Б. В. Взоров, А. В. Адамович, А. Г. Арабян и др. ; под общей ред. Б. В. Взорова. - Москва : Машиностроение, 1981.-535 с.

120. Трусов, В. И. Форсунки автотракторных дизелей [Текст] / В. И. Трусов, В. П. Дмитренко, Г. Д. Масляный. - Москва : Машиностроение, 1977. - 167 с.

121. Улучшение качества смесеобразования дизеля при его работе на рапсовом. . . масле [Текст] / Марков В. А., Коршунов В. А., Девянин С. Н., Дробышев О. В.

// Безопасность в техносфере. - 2007. - №5 - С. 26-30.

122. Файнлеб, Б. Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей [Текст] / Б. И. Файнлеб. - Ленинград : Машиностроение, 1974. - 264 с.

123. Фомин, В. М. Использование рапсового масла в качестве моторного топлива для дизелей [Текст] / В. М. Фомин, И. В. Ермолович, Халиль А. Сатер // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1997. - №5. - С. 11-12.

124. Фомин, Ю. Я. Топливная аппаратура дизелей [Текст] : справочник / Ю. Я. Фомин, Г. В. Никонов, В. Г. Ивановский. - Москва : Машиностроение, 1982. -168 с.

125. Шашсв, А. В. Совершенствование рабочего процесса дизеля с объемно-пленочным смесеобразованием при использовании в качестве топлива рапсового масла [Текст] : дис. ... канд. техн. наук: 05.04.02 / А. В. Шашев. -Барнаул, 2007. - 135 с.

126. Шкаликов, В. П. Применение нетрадиционных топлив в дизелях [Текст] : монография / В. П. Шкаликов, Н. Н. Патрахальцев. - Москва : Изд-во УДН, 1986.-56 с.

127. Шустер, А. ТО. Совершенствование показателей транспортного дизеля путем использования двухкомпонентных и многокомпонентных смесевых биотоплив на основе растительных масел [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.04.02 / А. Ю. Шустер. - Барнаул, 2010. - 18 с.

128. Экспериментальное исследование автотракторного дизеля СМД-17Н при его работе на рапсовом масле и его смесях с дизельным топливом [Текст] / Шеховцов А. Ф., Марченко А. П., Минак А. Ф., Линьков О. Ю. // Двигатели внутреннего сгорания. - Харьков : НТУ «ХПИ», 2003. -№1,2. - С. 143-145.

129. Яровой, С. С. Методы расчета физико-химических свойств углеводородов [Текст] / С. С. Яровой. - Москва : Химия, 1978. - 256 с.

130. Automotive Diesel Fuel [Electronic resource] // DieselNet. - Electronic data. -[S. 1.], 1997-2015. - Mode of access:

•4

http://www.dieselnet.eom/standards/eu/fuel_automotive.php#yl993. - Title from screen.

131. Chakrabarty M. M. [Text] // Fuel Sei. and Technol. - 1985. - № 1. - S. 3-7.

132. European emission standards [Electronic resource] // Wikipedia : the free encyclopedia. - Electronic data. - [S. 1.], 2001-. - Mode of access: http://en.wikipedia.org/wiki/European_emission_standards. - Title from screen.

133. Higelin, P. The use of sunflower of oil as diesel for DI engenies [Text] / P. Higelin, A. Charlet // 4th international conference ICE. - 1997. - P. 1-5.

134. Kruggel, O. Progress in the combustion technology of high performance diesel engines toward reduction of exhaust emissions without reduction of operation economy [Text] / Kruggel O. // Baden - Württemberg Technology Conference. -Oslo, 1989.- 14 p.

135. Kwanchareon, P. Solubility of a diesel-biodiesel-ethanol blend, its fuel properties, and its emission characteristics from diesel engine [Text] / Kwanchareon P., Luengnaruemitchai A., Jai-In S. // Fuel. - 2007. -№86 - P. 1053-1061.

136. Makarevicicnc, V. Solubility of multi-component biodiesel fuel systems [Text] / Makareviciene V., Sendzikiene E., Janulis P. // Bioresource Technology. - 2005. -№96-P. 611-616.

137. Onion, G. Oxygenate fuel for diesel engines: a survey of world - wide activities [Text] / Onion G., Bodo L. D. // Biomass. - 1983. - №2. - P. 77-133.

138. BHKW Anlagen mit Pflanzenolmotoren. [Elektronische ressource] / NWB Motorenwerke Bremerhaven AG Niederlassung Nordhasen. - Access-Modus: http://www.mwb.ag. - Titel mit Bildschirm.

139. ELSBETT. Pflanzenöl: die marktreife Kraftstoffalternative - Anmerkungen zu unserem Umrüstangcbo [Elektronische ressource] / Mathias Distler, Nikolaus Eckstein // ELSBETT. Pionear der planzen ltechnik. - Elektronische daten. - Berlin, [O.J.]. - Access-Modus: http://www.elsbett.eom//Elsbett-AG-Pflanzen0 l:die-marktreife-kraftstoffalternative. - Titel mit Bildschirm.

140. Eisbett Guener, Eisbett Klaus Future trends of biofucl engines with Eisbett -technology // Elaeis Special Issue. - 1995. - November. - S. 35-41.

141. Offenlegungsschrift DE 10037615 AI Deutschland, МКИ F 02 M 53/04. Einspritzventil fur nach dem Dieselprinzip arbeitende Motoren / Hausmann S. (Deutschland). - № 10037615.0 ; Festgesetzt 02.08.2000 ; Veröffentlicht 21.02.2002; 5 s.

142. Winkler H. Raps - der nachwachsende Enerietrager / H. Winkler // CLB: Chem. Lab. Und Biotechn. - 1992. - № 7. - S. 378 - 380.

143. Pat. № 372252 Polska, F 02 M 53/04, Wtryskiwacz paliwa [Tekst]/ Oleh Klyus, Janusz Myslowski, Igor Wasilijew, Piotr Gawrilenko, Mikolaj Bannikow; Politechnika Szczecihska (Szczecin, Polska). - № 18 - S - 04 ; Oswiadczono 14.01.2005. Opublikowany. 2006 // Biuletyn urzdu paprntowego. - 2006. - №15 (850).

144. Бшоконь Я.Ю. До питания про замшники дизельного палива / Я.Ю., Бшоконь, A.I. Окоча // Зб1рник наукових прац Национального аграрного ушверситету. Мехашзащя сшьськогосподарьского виробництва. Теор{я и розрахунок сшьськогосподарских машин. - Кшв 1999. - VI. - С.46 - 49.

145. Трактори та автомобш. 4.1 Автотрактор!ji двигуни [Текст] : навч. поабник / М. Г. Сандомирьский, М. Ф. Бойко, А. Т. Лебедев та iH. ; за ред. А. Т. Лебедева. - Кшв : Вища шк., 2000. - 357 с.

Нормативно-технические документы

146. ГОСТ 10150-88. Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Общие технические условия (с изменениями № 1,2, 3) [Текст]. - Введ. 1988-12-15. -Москва : Изд-во стандартов, 1989. - 37 с.

147. ГОСТ 17.2.2.01-84 Охрана природы. Атмосфера. Дизели автомобильные. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений [Текст]. — Введ. 1985-07-01. - Москва : Изд-во стандартов, 1985. - 11 с.

148. ГОСТ 17.2.2.02-98 Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения дымности отработавших газов дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин [Текст]. - Введ. 1999-07-01. - Минск : Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1999.- 13 с.

149. ГОСТ Р 41.96-2005 (Правила ЕЭК ООН N 96) Единообразные предписания, касающиеся двигателей с воспламенением от сжатия, предназначенных для установки на сельскохозяйственных и лесных тракторах и внедорожной технике, в отношении выброса вредных веществ этими двигателями [Текст]. -Введ. 2008-01-01.-Москва : Стандартинформ, 2006. -122 с.

150. ГОСТ 18509-88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний (с измением №1) [Текст]. - Введ. 1990-01-01. - Москва : Изд-во стандартов, 1988. - 70 с.

151. ГОСТ Р 41.24-2003 (Правила ЕЭК ООН № 24) Единообразные предписания, касающиеся: Т. Сертификации двигателей с воспламенением от сжатия в отношении дымное ги; II. Сертификации автотранспортных средств в отношении установки на них двигателей с воспламенением от сжатия, сертифицированных по типу конструкции; III. Сертификации автотранспортных средств с двигателями с воспламенением от сжатия в

отношении дымности; IV. Измерения мощности двигателей [Текст]. - Введ. 2005-01-01. - Москва : Изд-во стандартов, 2004. - 105 с. 152. ГОСТ Р 51249-99 Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения. -Введ. 200-01-01. - Москва : Изд-во стандартов, 2005. - 12 с.

СПИСОК ОСНОВНЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

gi - удельный индикаторный расход топлива, г/(кВт-ч);

Ge - расход воздуха, кг/ч;

Gm - расход топлива, кг/ч;

п - частота вращения коленчатого вала, мин"1;

Tz - максимальная температура цикла;

rji - индикаторный КПД;

Мк - крутящий момент, И м;

Pi - среднее индикаторное давление, МПа;

а - коэффициента избытка воздуха;

ВМТ - верхняя мертвая точка;

НМТ - нижняя мертвая точка;

ДВС - двигатель внутреннего сгорания;

КДВС конструкции двигателя внутреннего сгорания

КПД - коэффициент полезного действия;

КС - камера сгорания;

ТВС - топливовоздушная смесь

П.К.В - поворот коленчатого вала;

ТНВД - топливный насос высокого давления

ТА- топливная аппаратура

ТАНД- топливная аппаратура непосредственного действия

CR- Common Rail

ЦПГ - цилиндропоршневая группа

ДТ - дизельное топливо

РМ - рапсовое масло

МЭРМ - метиловый эфир рапсового масла

УОВТ - угол опережения впрыска топлива