УДК 662.767.2
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 Пензенского государственного аграрного университета
Н.П. Ларюшин
Уханов, А.П. Сафлоровое биотопливо: монография / А.П.
Уханов, Д.А. Уханов, И.Ф. Адгамов. – Пенза: РИО ПГАУ, 2020. –
208 с.
В монографии приведены общие сведения о биотопливе из растительных
масел, используемого в качестве моторного топлива автотракторных дизелей,
обоснована перспективность применения сафлорового масла в качестве
биологического компонента дизельного смесевого топлива, определен
жирнокислотный и углеводородный состав, показатели физико-химических
и теплотворных свойств сафлорового масла и смесевого сафлоро-минерального
топлива, приведены результаты теоретических и экспериментальных
исследований дизеля Д-243 и трактора МТЗ-80 в составе машиннотракторного
агрегата при их работе на смесевом сафлоро-минеральном топливе
с процентным соотношением сафлорового масла и товарного минерального
дизельного топлива 20:80, 25:75, 33:67,50:50, 50:50 (УЗ-обработано
ультразвуком), описаны конструкции разработанных смесителей биологического
и минерального компонентов, а также двухтопливных систем питания
дизеля для работы на минеральном и смесевом топливах.
Материалы, изложенные в монографии, будут полезны научным и
инженерно-техническим работникам, аспирантам, магистрам и студентам
высших учебных заведений.
ФГБОУ ВО
Пензенский ГАУ, 2020
А.П. Уханов,
Д.А. Уханов,
ISBN 978-5-907181-40-3
И.Ф. Адгамов, 2020
2
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ………………………………. 3
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….…… 4
1 ПРИМЕНЕНИЕ БИОТОПЛИВА В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ
КОМПЛЕКСЕ …………………............................................................................ 6
1.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БИОТОПЛИВЕ………………………………….… 6
1.2 ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ ДВУХТОПЛИВНЫХ СИСТЕМ ПИТАНИЯ
ДИЗЕЛЯ……………………………………………………………………….…... 12
1.3 ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ СМЕСИТЕЛЕЙ КОМПОНЕНТОВ
БИОМИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА…………………………………………….. 17
ВЫВОДЫ………………………………………………………………………….. 25
2 САФЛОРОВОЕ МАСЛО – АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ БИОКОМПОНЕНТ
СМЕСЕВОГО БИОМИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА…………...................... 27
2.1 САФЛОР – ПЕРСПЕКТИВНАЯ МАСЛИЧНАЯ КУЛЬТУРА………....….. 27
2.2 РЕЗУЛЬТАТЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
САФЛОРОВОГО МАСЛА…………………………………………………….…. 31
2.3 УГЛЕВОДОРОДНЫЙ СОСТАВ И РАСЧЕТ НИЗШЕЙ ТЕПЛОТЫ
СГОРАНИЯ САФЛОРОВОГО МАСЛА И САФЛОРО-МИНЕРАЛЬНОГО
ТОПЛИВА……………………………………………………………………........ 33
ВЫВОДЫ……………………………………………………………………….…. 38
3 РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МАШИННОТРАКТОРНОГО
АГРЕГАТА ПРИ РАБОТЕ НА САФЛОРОМИНЕРАЛЬНОМ
ТОПЛИВЕ …………………………………………….…... 39
3.1 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОБЩИХ УДЕЛЬНЫХ
ЭНЕРГОЗАТРАТ МТА…………………………...…………………………….. 39
3.2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УДЕЛЬНОГО ЭФФЕКТИВНОГО
РАСХОДА ЭНЕРГИИ МТА………………………………………………….…. 47
3.3 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГОЗАТРАТ МТА.… 52
ВЫВОДЫ……………………………………………………………………….…. 56
4 РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ДЛЯ АДАПТАЦИИ ТРАКТОРНЫХ
ДИЗЕЛЕЙ К РАБОТЕ НА САФЛОРО-МИНЕРАЛЬНОМ ТОПЛИВЕ….. 57
4.1 РАЗРАБОТКА ДВУХТОПЛИВНЫХ СИСТЕМ ПИТАНИЯ…………….... 57
4.2 РАЗРАБОТКА СМЕСИТЕЛЕЙ КОМПОНЕНТОВ САФЛОРОМИНЕРАЛЬНОГО
ТОПЛИВА…………………………………..……………… 73
ВЫВОДЫ……………………………………………………………………….…. 83
5 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ…………………………………………………………….... 84
5.1 ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ……….…. 84
5.2 ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ…………………………….…. 85
5.3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ..……........... 93
206
Стр.207
5.3.1 Методика лабораторных исследований по определению показателей
физических и теплотворных свойств сафлорового масла и сафлороминерального
топлива……………………………………………………….…… 93
5.3.2 Методика лабораторных исследований по оценке влияния ультразвука
на жирнокислотный состав сафлорового масла……………………………….... 96
5.3.3 Методика лабораторных исследований по оценке изменения
оптической плотности сафлоро-минерального топлива в процессе
механического и ультразвукового смешивания биологического
и минерального компонентов………………………………………………….… 97
5.3.4 Методика моторных исследований дизеля Д-243-648 при работе
на минеральном и сафлоро-минеральном топливах………………………….… 98
5.3.5 Тарировка и калибровка измерительных приборов и оборудования….... 104
5.3.6 Методика эксплуатационных исследований машинно-тракторного
агрегата на культивации зяби при работе на минеральном и сафлороминеральном
топливах………………………………….…………………….….. 107
ВЫВОДЫ……………………………………………………………………….…. 109
6 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ…….… 110
6.1 ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ САФЛОРОМИНЕРАЛЬНОГО
ТОПЛИВА В ПРОЦЕССЕ МЕХАНИЧЕСКОГО
И УЛЬТРАЗВУКОВОГО СМЕШИВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО
И МИНЕРАЛЬНОГО КОМПОНЕНТОВ…………………………………….….. 110
6.2 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ Д-243-648 ПРИ РАБОТЕ НА САФЛОРОМИНЕРАЛЬНОМ
ТОПЛИВЕ …………………………………………………...
6.3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА НА ВЕСЕННЕЙ
ПРЕДПОСЕВНОЙ КУЛЬТИВАЦИИ ЗЯБИ…………………………………….
ВЫВОДЫ…………………………………………………………………….…….
113
137
139
7 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ САФЛОРОМИНЕРАЛЬНОГО
ТОПЛИВА В ТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЯХ……….…... 141
7.1 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА МОДЕРНИЗАЦИЮ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ.… 141
7.2 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО
СМЕСИТЕЛЯ КОМПОНЕНТОВ САФЛОРО-МИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА... 146
7.3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
САФЛОРО-МИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА В ТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЯХ…... 149
ВЫВОДЫ………………………………………………………………………….. 153
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ………………………………….………………………..…. 155
ПРИЛОЖЕНИЕ………………………..…………………………………….….. 158
ЛИТЕРАТУРА…………….……………………………………………………... 189
207
Стр.208