07. Плотников С. А., Карташевич А. Н., Заболотских Г. Э. Исследование составов и способов подачи новых топлив с добавками сурепного масла в дизель

Печать

УДК 621.436:662.7

DOI: 10.15507/2658-4123.033.202301.100-113

Исследование составов и способов подачи новых топлив с добавками сурепного масла в дизель

Плотников Сергей Александрович
доктор технических наук, профессор кафедры технологии машиностроения Вятского государственного университета (610000, Российская Федерация, г. Киров, ул. Московская, д. 36), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8887-4591, Researcher ID: R-8491-2016, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Карташевич Анатолий Николаевич
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой тракторов, автомобилей и машин для природообустройства Белорусской ГСХА (213410, Республика Беларусь, г. Горки, ул. Мичурина, д. 5), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3649-1521

Заболотских Георгий Эдуардович
аспирант кафедры технологии машиностроения Вятского государственного университета (610000, Российская Федерация, г. Киров, ул. Московская, д. 36), Researcher ID: GWV-5405-2022, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. Исследованы физико-химические свойства эмульсии дизельного топлива с сурепным маслом и этанолом. При использовании смесевого топлива не производили конструктивные изменения в двигателе, а только усовершенствовали навесное оборудование: систему питания двигателя внутреннего сгорания.
Цель статьи. Определить влияние добавок сурепного масла и этанола в разных количествах в товарное дизельное топливо на показатели, такие как плотность, кинематическая вязкость, низшая удельная теплота сгорания смесей. Определить оптимальную смесь топлив для стендовых испытаний на дизеле.
Материалы и методы. Использовано следующее оборудование: весы лабораторные VIBRAAJH-620CE, пикнометр ПЖ2-10-КШ 7/16, вискозиметр ВПЖ-2, электронный секундомер.
Результаты исследования. Установлена зависимость между плотностью, кинематической вязкостью и концентрацией добавок в смесевые топлива. Отмечена взаимосвязь кинематической вязкости масел и низшей удельной теплоты сгорания. Представлена динамика снижения средней низшей удельной теплоты сгорания смесей относительно увеличения концентрации смесевых топлив.
Обсуждение и заключение. Для дальнейших стендовых испытаний на двигателе были определены 2 смеси 10%СурМ+10%Э+80%ДТ и 25%СурМ+25%Э+50%ДТ. При выборе этих смесей основное внимание уделялось 4 параметрам: кинематической вязкости, плотности, времени стабильности и низшей удельной теплоте сгорания.

Ключевые слова: сурепка, сурепное масло, этанол, дизельное топливо, кинематическая вязкость, плотность, низшая удельная теплота сгорания, зависимость, динамика, смесевое топливо, система питания

Благодарности: авторы выражают признательность сторонним участникам, которые внесли значительный вклад в исследование.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Плотников С. А., Карташевич А. Н., Заболотских Г. Э. Исследование составов и способов подачи новых топлив с добавками сурепного масла в дизель // Инженерные технологии и системы. 2023. Т. 33, № 1. С. 100–113. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.033.202301.100-113

Заявленный вклад соавторов:
С. А. Плотников – общее руководство, постановка задач исследования.
А. Н. Карташевич – теоретический анализ, формулировка выводов.
Г. Э. Заболотских – проведение лабораторных исследований.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 17.10.2022; одобрена после рецензирования 15.02.2023;
принята к публикации 20.02.2023

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белов В. М., Девянин С. Н., Слепцов О. Н. Применение в дизелях топлива растительного происхождения // Вести Моск. гос. агроинж. ун-та. 2003. Вып. 4. С. 15–21.

2. Карташевич А. Н., Плотников С. А., Черемисинов П. Н. Исследование свойств альтернативных топлив на основе рапсового масла // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. № 3. С. 144–147. URL: https://clck.ru/33Zrjc (дата обращения: 10.10.2022).

3. Effect of Two-Stage Injection on Combustion and Emissions under High EGR Rate on a Diesel Engine by Fueling Blends of Diesel/Gasoline, Diesel/N-Butanol, Diesel/Gasoline/N-Butanol and Pure Diesel / Z. Zheng [et al.] // Energy Conversion and Management. 2015. Issue 90. doi: http://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.11.011

4. Emission and Vibration Analysis of Diesel Engine Fueled Diesel Fuel Containing Metallic Based Nanoparticles / A. Yasar [et al.] // Fuel. 2018. Issue 239. P. 1224–1230. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.11.113

5. Specific Features of Diesel Fuel Supply under Ultra-High Pressure / J. Zhao [et al.] // Applied Thermal Engineering. 2020. Issue 179. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2020.115699

6. Виноградов Д. В. Сурепица яровая в южной части нечерноземной зоны // АГРО XXI: электрон. научн. журн. 2010. № 7–9.

7. Brassica Rapa Domestication: Untangling Wild and Feral Forms and Convergence of Crop Morphotypes / A. C. McAlvay [et al.] // Molecular Biology and Evolution. 2021. Vol. 38, Issue 8. P. 3358–3372. doi: https://doi.org/10.1093/molbev/msab108

8. Oil Content and Fatty Acids Composition in Brassica Species / Y. Sharafi [et al.] // International Journal of Food Properties. 2015. Vol. 18, Issue 10. P. 2145–2154. doi: https://doi.org/10.1080/10942912.2014.968284

9. Svalof F. Per en Vinterhardig Lagerukahostrybs // Aktuellt. 1985. Issue 2. P. 8–9.

10. Grabiek B. Reacjia rzepaku ozimego na nizkie temperatury // Nove rol. 1970. Issue 1. P. 10–11.

11. Dhahad H. A., Chaichan M. T. The Impact of Adding Nano-Al2O3 and Nano-Zno to Iragi Diesel Fuel in Terms of Compression Ignition Engines` Performance And Emitted Pollutants // Thermal Science and Engineering Progress. 2020. Issue 18. doi: https://doi.org/10.1016/j.tsep.2020.100535

12. Использование сурепно-минерального топлива в тракторном дизеле / А. П. Уханов [и др.] // Нива Поволжья. 2012. № 2. С. 70–75. URL: https://clck.ru/33Zrzq (дата обращения: 10.10.2022).

13. Effects of Gasoline Research Octane Number on Premixed Low-Temperature Combustion of Wide Distillation Fuel by Gasoline/Diesel Blend / H. Liu [et al.] // Fuel. 2014. Issue 134. P. 381–388. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.06.019

14. Venu H., Madhavan V. Effect of Al2O3 Nanoparticles in Biodiesel-Diesel-Ethanol Blends at Various Injection Strategies Strategies: Perfomance, Combustion and Emission Characteristics // Fuel. 2016. Issue 186. P. 176–189. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.08.046

15. Плотников С. А., Карташевич А. Н., Черемисинов П. Н. Улучшение смесей дизельного топлива с рапсовым маслом для использования в тракторных дизелях // Двигателестроение. 2017. № 4. С. 21–25.

16. Исследование свойств новых топлив для автотракторной техники / С. А. Плотников [и др.] // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева. 2022. Т. 14, № 1. С 117–125. doi: https://doi.org/10.36508/RSATU.2022.92.31.014

17. Lenin M. A., Swaminathan M. R., Kumaresan G. Perfomance and Emission Characteristics of a DI Diesel Engine with a Nanofuel Additive // Fuel. 2013. Issue 109. P. 362–365. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.03.042

18. Preferential Cavitation and Friction-Induced Heating of Multi-Component Diesel Fuel Surrogates Up to 450MPa / A. Vidal [et al.] // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2021. Issue 166. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120744

19. Двухтопливная система питания дизеля с автомотическим регулированием состава смесевого топлива : патент Российская Федерация 2476716 / Уханов А. П. [и др.]. Аналог.

20. Двухтопливная система питания : патент 2484291 Российская Федерация / Уханов А. П. [и др.]. Прототип.

21. Марков В. А. Теплоэнергетические установки и их системы автоматического управления и регулирования // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Серия Машиностроение. 2020. № 6. С. 106–130. doi: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2020-6-106-130

22. Исследование работы автотракторного дизеля 4ЧН 11,0/12,5 на смесях дизельного топлива с рапсовым маслом / С. А. Плотников [и др.] // Молочнохозяйственный вестник. 2017. № 1. С. 110–118. URL: https://clck.ru/33ZsbC (дата обращения: 10.10.2022).

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.