Уханов ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУРЕПНОМИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ТРАКТОРА Пенза 2016 Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» А.П. Уханов, Д.А. Уханов ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУРЕПНОМИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ТРАКТОРА Пенза 2016 1 УДК 621.436 + 631.372 ББК 39.354 У 89 Рецензенты: Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Пензенского государственного университета И.И. Артемов; Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Пензенской государственной сельскохозяйственной академии Н.П. Ларюшин. <...> Уханов, А.П. Опыт использования сурепно-минерального топлива в дизеле сельскохозяйственного трактора: монография / А.П. Уханов, Д.А. Уханов. <...> В монографии отражены перспективы использования биотоплива из растительных масел в дизелях автотракторной техники, обоснована перспективность применения сурепного масла в качестве биологического компонента дизельного смесевого топлива, определен жирнокислотный и углеводородный состав, показатели физических и теплотворных свойств сурепного масла и смесевого сурепно-минерального топлива, приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований дизеля Д-243-648 и трактора МТЗ-80/82 при их работе на смесевом сурепноминеральном топливе с соотношением сурепного масла и товарного минерального дизельного топлива 25:75,50:50,75:25,90:10, описаны конструкции разработанных смесителей биологического и минерального компонентов и двухтопливных систем питания дизеля для работы на минеральном и смесевом топливах. <...> ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, 2016 А.П. Уханов, ISBN 978-5-94338-785-2 2 Д.А. Уханов, 2016 ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ МТА – машинно-тракторный агрегат; ДВС – двигатель внутреннего сгорания; к.в. – коленчатый вал двигателя; ТНВД – топливный насос высокого давления; ТПН – топливоподкачивающий насос; РЧВ – регулятор <...>
Опыт_использования_сурепно-минерального_топлива_в_дизеле_сельскохозяйственного_трактора.pdf
А.П. Уханов
Д.А. Уханов
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУРЕПНОМИНЕРАЛЬНОГО
ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЕ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ТРАКТОРА
Пенза 2016
Стр.1
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
ФГБОУ ВО «Пензенская государственная
сельскохозяйственная академия»
А.П. Уханов, Д.А. Уханов
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУРЕПНОМИНЕРАЛЬНОГО
ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЕ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ТРАКТОРА
Пенза 2016
1
Стр.2
УДК 621.436 + 631.372
ББК 39.354
У 89
Рецензенты: Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук,
профессор Пензенского государственного университета
И.И. Артемов;
Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук,
профессор Пензенской государственной сельскохозяйственной
академии Н.П. Ларюшин.
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.
Рис. 51, табл. 15, библ. 77.
В монографии отражены перспективы использования биотоплива из
растительных масел в дизелях автотракторной техники, обоснована перспективность
применения сурепного масла в качестве биологического
компонента дизельного смесевого топлива, определен жирнокислотный и
углеводородный состав, показатели физических и теплотворных свойств
сурепного масла и смесевого сурепно-минерального топлива, приведены
результаты теоретических и экспериментальных исследований дизеля
Д-243-648 и трактора МТЗ-80/82 при их работе на смесевом сурепноминеральном
топливе с соотношением сурепного масла и товарного
минерального дизельного топлива 25:75,50:50,75:25,90:10, описаны
конструкции разработанных смесителей биологического и минерального
компонентов и двухтопливных систем питания дизеля для работы на
минеральном и смесевом топливах.
Материалы, изложенные в монографии, будут полезны научным и
инженерно-техническим работникам, аспирантам и студентам высших
учебных заведений.
ФГБОУ ВО
Пензенская ГСХА, 2016
А.П. Уханов,
ISBN 978-5-94338-785-2
2
Д.А. Уханов, 2016
Стр.3
СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ ……………………………… 3
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………
4
1 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОТОПЛИВА НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ
МАСЕЛ В КАЧЕСТВЕ МОТОРНОГО ТОПЛИВА……………………….. 7
1.1 Необходимость использования биотоплива в двигателях
автотракторной техники…………………………………………………… 7
1.2 Опыт использования биотоплива в авиационных и автотракторных
двигателях…………………………………………………………………….. 13
Выводы…………………………………………………………………………… 20
2 ВЫБОР СУРЕПНОГО МАСЛА В КАЧЕСТВЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО
КОМПОНЕНТА ДИЗЕЛЬНОГО СМЕСЕВОГО ТОПЛИВА ………….. 21
2.1 Сурепица – перспективная масличная культура для производства
растительного масла и биотоплива ……………………………………… 21
2.2 Результаты хроматографического анализа натурального и
обработанного ультразвуком сурепного масла и смесевого сурепноминерального
топлива………………………………….…….………….… 26
2.3 Углеводородный состав и расчет низшей теплоты сгорания
сурепного масла и смесевого сурепно-минерального топлива.…….… 29
Выводы……………………………………………………………………….….… 33
3 РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ДИЗЕЛЯ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО
ТРАКТОРА В СОСТАВЕ МТА ПРИ
РАБОТЕ НА СМЕСЕВОМ СУРЕПНО-МИНЕРАЛЬНОМ ТОПЛИВЕ 35
3.1 Теоретическое обоснование показателей дизеля при работе на
сурепно-минеральном топливе ……………….………………….………… 35
3.2 Теоретическое обоснование эксплуатационных показателей трактора
в составе МТА при работе на сурепно-минеральном топливе………… 45
Выводы…………………………………………………………………………… 56
4 КОНСТРУКТИВНАЯ АДАПТАЦИЯ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ
ТИПА МТЗ-80 К РАБОТЕ НА СМЕСЕВОМ СУРЕПНОМИНЕРАЛЬНОМ
ТОПЛИВЕ ………………….………………….………… 58
Выводы…………………………………………………………………………… 66
5 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ……………………………………………………………. 67
5.1 Программа и объекты экспериментальных исследований…………. 67
176
Стр.177
5.2 Методика лабораторных исследований по определению физических
и теплотворных свойств сурепного масла и смесевого сурепноминерального
топлива………………………….………………………… 69
5.2.1 ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ …………….……. 69
5.2.2 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ
СУРЕПНОГО МАСЛА И СУРЕПНО-МИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА
73
5.2.3 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ
СУРЕПНОГО МАСЛА И СУРЕПНО-МИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА
73
5.2.4 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ СУРЕПНОГО МАСЛА
И СУРЕПНО-МИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА…………………………… 74
5.2.5 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ
СУРЕПНОГО МАСЛА……………………………………………………… 75
5.3 Методика оценки влияния ультразвуковой обработки на
физические и химические показатели сурепного масла и смесевого
сурепно-минерального топлива…………………………………………… 77
5.3.1 ОБЪЕКТ И АППАРАТУРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ…………………… 77
5.3.2 МЕТОДИКА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ СУРЕПНОГО
МАСЛА И СУРЕПНО-МИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА………………… 78
5.4 Методика лабораторных исследований предлагаемого смесителя
растительного масла и минерального топлива………………………… 79
5.4.1 ОБЪЕКТ И АППАРАТУРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ………………… 79
5.4.2 МЕТОДИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СМЕСИТЕЛЯ
РАСТИТЕЛЬНОГО МАСЛА И МИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА ……… 82
5.4.3 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА СМЕШИВАНИЯ СУРЕПНОГО
МАСЛА И МИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА ПРЕДЛАГАЕМЫМ
СМЕСИТЕЛЕМ …………………………………………………………… 82
5.5 Тарировка измерительной аппаратуры ………………………………… 85
5.6 Методика стендовых исследований тракторного дизеля при работе
на смесевом сурепно-минеральном топливе…………………………. .
87
5.6.1 ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ…………………… 87
5.6.2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ДИЗЕЛЯ Д-243-648
ПРИ РАБОТЕ НА МИНЕРАЛЬНОМ И СМЕСЕВОМ СУРЕПНОМИНЕРАЛЬНОМ
ТОПЛИВЕ……………………………………………… 92
5.6.3 МЕТОДИКА СНЯТИЯ И ОБРАБОТКИ ИНДИКАТОРНЫХ
ДИАГРАММ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДИЗЕЛЯ Д-243-648…………… 96
177
Стр.178
5.7 Методика тяговых испытаний сельскохозяйственного трактора
МТЗ-80 на тормозном стенде с беговыми барабанами при работе
на сурепно-минеральном топливе……………………………………… 99
5.8 Методика эксплуатационных исследований сельскохозяйственного
трактора МТЗ-82 в составе МТА при работе на смесевом сурепноминеральном
топливе……………………………………………………… 102
Выводы…………………………………………………………………………… 103
6 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ АНАЛИЗ………………………………………………………………. 106
6.1 Результаты качества смешивания сурепного масла и минерального
дизельного топлива в смесителе…………………………………………… 106
6.2 Результаты моторных исследований дизеля Д-243-648 при работе на
сурепно-минеральном топливе и их анализ……………………………… 108
6.3 Результаты исследований сельскохозяйственного трактора МТЗ-80
на тормозном стенде с беговыми барабанами при работе на сурепноминеральном
топливе и их анализ………………………………….…… 133
6.4 Результаты эксплуатационных исследований трактора МТЗ-82
в составе МТА при работе на минеральном и смесевом сурепноминеральном
топливе и их анализ………………………………………… 136
Выводы…………………………………………………………………………… 139
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ…………………………………………………………….. 141
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………….… 144
ПРИЛОЖЕНИЕ……………………………………………………………….… 152
178
Стр.179