Дослідження основних техніко-експлуатаційних характеристик альтернативних видів палива для дизельних ДВЗ

Abstract

На сьогодні в Україні та світі набувають поширення альтернативні види палива двигунів на основі спиртів, олій та тваринних жирів.

У зв’язку з цим ведуться інтенсивні роботи по переводу двигунів внутрішнього згоряння на біопаливо, як в країнах з обмеженими паливно-енергетичними ресурсами, так і в високорозвинених країнах, що мають можливість придбання рідких енергоносіїв.

В статті виконано аналіз основних видів альтернативного палива для дизельних ДВЗ, наведена їх характеристика, досліджено та здійснено оцінку основних фізико-хімічних показників найпоширеніших видів біодизельного палива і описані необхідні умови для їх застосування у ДВЗ.

За результатами дослідження цетанового числа рекомендовані для застосування у швидкохідних дизельних двигунах палива: RME B100 та SME B100. Однак, слід зазначити, що для палива SME B40 цетанове число становить 49,4 од. і є дуже близьким до стандартного значення, а тому його використання у якості палива не призведе до негативних наслідків для двигуна.

Згідно результатів дослідження нижчої теплоти згоряння стандарту відповідають біодизельне палива SME B20, а тому за цим показником рекомендоване для застосування у дизельних двигунах.

Густина біодизельних палив SME B20 та SME B40 відповідає ДСТУ 4840:2007, а отже вони рекомендовані для застосування у дизельних двигунах.

Показнику кінематичної в’язкості за ДСТУ 4840:2007 відповідають біодизельні палива SME B20 та SME B40.

За вмістом сірки біодизельні палива RME B100, SME B100, SME B20 та SME B40 відповідають показнику якості дизельних палив виду-ІІ для швидкохідних дизелів (ДСТУ 4840:2007).

Отже, досліджені біодизельні палива: RME B100, SME B100, SME B20 та SME B40; на основі ріпакової та соєвої олії за своїми властивостями, відповідають або дуже близькі до вимог ДСТУ 4840:2007.

Проте, SME B20 та SME B40 є найближчими до товарного дизельного палива, а тому їх використання на швидкохідному дизельному двигуні не вимагає змін у системі живлення, та забезпечить стабільну роботу двигуна і високі техніко-експлуатаційні показники.

Today alternative fuels for engines, based on alcohols, oils and animal fats, are becoming widespread in Ukraine and all over the world. Therefore, intensive work is carried out on switching internal combustion engines to biofuel both in the countries with limited energy resources and in highly developed countries that have the possibility of purchasing liquid fuels.

The paper analyzes main alternative fuels for diesel internal combustion engines (ICE), gives their characteristics, investigates and evaluates main physical and chemical indicators of the most widespread biodiesel fuels and describes the conditions necessary for their application in ICE.

On the results of studying the cetane number such fuel types as RME B100 and SME B10 are recommended for use in high-speed diesel engines. It should be noted, however, that for SME B10 the cetane number is 49.4 and is very close to the standard value. Therefore, its application as a fuel will not have negative consequences for engines.

According to the research results on lower combustion heat value, biodiesel fuel SME B20 corresponds to the State Standard and, therefore, by this indicator it is recommended for use in diesel engines.

Densities of biodiesel fuels SME B20 and SME B40 correspond to the State Standard of Ukraine and so they are also recommended to be used in diesel engines.

Biodiesel fuels SME B20 and SME B40 correspond to the kinematic viscosity Standard as well.

According to the sulfur content, biodiesel fuels RME B100, SME B100, SME B20 and SME B40 correspond to the quality indicator of diesel fuels of the type II for high-speed diesels (ДСТУ 4840:2007).

Thus, the properties of the investigated biodiesel fuels RME B100, SME B100, SME B20 and SME B40, based on rapeseed and soybeans oils, correspond or are very close to the State Standards of Ukraine. At the same time, SME B20 and SME B40 are the ones that are the closest to the commercial diesel fuels and, therefore, their application in high-speed diesel engines does not require any changes in the supply system and will ensure stable operation and high performance indicators of the engine.

Сегодня альтернативные виды топлива для двигателей на основе спиртов, масел и животных жиров становятся широко распространенными в Украине и во всем мире. Поэтому ведется интенсивная работа по переводу двигателей внутреннего сгорания на биотопливо как в странах с ограниченными энергетическими ресурсами, так и в высокоразвитых странах, где есть возможность закупки жидкого топлива.

В статье анализируются основные альтернативные виды топлива для дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС), приводятся их характеристики, исследуются и оцениваются основные физико-химические показатели наиболее распространенных видов биодизельного топлива, а также описываются условия, необходимые для их применения в ДВС.

По результатам изучения цетанового числа такие виды топлива, как RME B100 и SME B10, рекомендуются для использования в высокоскоростных дизельных двигателях. Однако следует отметить, что для малого и среднего бизнеса B10 цетановое число составляет 49,4 и очень близко к стандартному значению. Поэтому его применение в качестве топлива не будет иметь негативных последствий для двигателей.

Согласно результатам исследований более низкой теплоты сгорания, биодизельное топливо SME B20 соответствует ГОСТу и поэтому по данному показателю рекомендуется для использования в дизельных двигателях.

Плотности биодизельного топлива SME B20 и SME B40 соответствуют государственному стандарту Украины, поэтому их также рекомендуется использовать в дизельных двигателях.

Биодизельное топливо SME B20 и SME B40 также соответствует стандарту кинематической вязкости.

По содержанию серы биодизельное топливо RME B100, SME B100, SME B20 и SME B40 соответствует качественному показателю дизельного топлива типа II для высокоскоростных дизелей (ДСТУ 4840: 2007).

Таким образом, свойства исследованных биодизельных топлив RME B100, SME B100, SME B20 и SME B40 на основе рапсового и соевого масел соответствуют или очень близки к государственным стандартам Украины. В то же время, SME B20 и SME B40 являются наиболее близкими к коммерческому дизельному топливу и, следовательно, их применение в высокоскоростных дизельных двигателях не требует каких-либо изменений в системе питания и обеспечит стабильную работу и высокую показатели эффективности двигателя.