Использование арахисового масла в качестве присадки к дизельному топливуАнтон Владиславович Бижаев 1 , кандидат технических наук, ассистент кафедры, a.bizhaev@mail.ru; Сергей Николаевич Девянин 1 , доктор технических наук, профессор; Салим Соо 2 , аспирант; Валерий Михайлович Фомин 3 , доктор технических наук, профессор; Абдель Сатер Халиль Ибрагим 2 , кандидат технических наук, доцент; Александр Андреевич Ходяков 2 , кандидат технических наук, доцент 1 Российский государственный аграрный университет-Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева, Москва, Российская Федерация; 2 Российский университет дружбы народов, Москва, Российская Федерация; 3 Московский политехнический университет, Москва, Российская Федерация Реферат. В рамках экологических требований к снижению токсичности отработанных газов двигателей внутреннего сгорания, в том числе тракторных и комбайновых дизелей, большое внимание уделяют различным способам снижения вредных веществ в продуктах сгорания топлива. Решается задача использования энергосберегающих ресурсов, в том числе возобновляемых источников энергии, различных альтернативных видов топлива. К ним относятся растительные масла сельскохозяйственных культур, в том числе арахисовое. (Цель исследования) Проанализировать свойства арахисового масла как добавки к дизельному топливу и оценить показатели работы дизеля на топливе с добавками арахисового масла. (Материалы и методы) Арахисовое масло отличается от дизельного топлива более высокой вязкостью и меньшей теплотой сгорания. В смесь дизельного топлива с арахисовым маслом добавляли керосин для компенсации этих недостатков. В холодных климатических условиях использование арахисового масла в чистом виде затруднено, так как для него температура помутнения составляет 3,3 градуса Цельсия, что на 20 градусов выше, чем у дизельного топлива. В смесевом составе температура помутнения топлива понижается, что позволяет использовать его в более холодных условиях. (Результаты и обсуждение) Провели исследование на тракторном двигателе Д-120 в паре с тормозной балансирной установкой без дополнительных регулировок двигателя. Получили характеристики двигателя при работе на топливе с добавкой арахисового масла. Сравнили результаты работы двигателя на чистом дизельном топливе и смесевом, выявили показатели эффективности работы и токсичности отработанных газов. (Выводы) Экспериментально доказали, что добавка арахисового масла к дизельному топливу сокращает удельный эффективный расход топлива, а также уменьшает выброс сажи и оксидов азота, при этом мощность двигателя снижается незначительно. Ключевые слова: арахисовое масло, альтернативное топливо, присадка к дизельному топливу, возобновляемые источники энергии, тракторный дизель, биотопливо.

The density, viscosity, cetane number of mixtures of diesel fuel (DF) with peanut butter (PB) are determined. For the preparation of mixtures the summer-type diesel fuel, unrefined peanut oil (TU 9141-001-0062499777-2016), kerosene (KO-25 TU 38.401-58-10-01) were used. The criteria for the applicability of peanut oil as a component of fuel were density (r), viscosity (u), cetane number (CN) of diesel fuel. It is established that r, u, CN of mixtures with a peanut butter content of not more than 20% are identical to the parameters r, u, CN of diesel fuel. The activation energy of the viscous flow (Еа) of mixtures and peanut butter was estimated. It is shown that the parameter Еа is much lower than the activation energy of the oxidation process occurring when PB is heated. It was concluded that viscosity measurements (in the temperature range from 20 to 1000 ° C) are not affected by oxidative processes. The cetane numbers of the objects of study were measured by the indicator CN OKTAN-IM. It is shown that the cetane numbers of mixtures containing more than 50% PB are lower than the minimum value necessary for the normal operation of the engine when it is powered by diesel fuel. A list of the disadvantages of composite diesel fuel is presented, and a method is given to compensate these shortcomings, which consists in introducing kerosene into this mixture. It is shown that a multicomponent mixture satisfying the requirement for r, u, CN values of diesel fuel should contain 33% kerosene, 29% diesel fuel and 38% peanut butter. It is noted that for the final conclusion on the applicability of this mixture full-scale tests are required.

Èçâåñòíî, ÷òî èñïîëüçîâàíèå ñìåñåâîãî äèçåëüíîãî òîïëèâà (ÄÒ) îáåñïå÷èâàåò íå òîëüêî ýêî-íîìèþ ìèíåðàëüíîãî ñûðüÿ, íî è óëó÷øàåò ýêîëîãè÷åñêèå êà÷åñòâà ãîðþ÷åãî. Îáëàäàÿ ïîçèòèâíûìè ñâîéñòâàìè, ýòîò âèä ãîðþ÷åãî èç-çà âûñîêîé ïëîòíîñòè è âÿçêîñòè ìîaeåò îáëàäàòü áîëåå èíûìè, ÷åì ÄÒ õàðàêòåðèñòèêàìè âïðûñêà. Ïîýòîìó ïðîâåäåíû èñïûòàíèÿ ðàñïûëèâàíèÿ äèçåëüíîãî òîïëèâà, ñìåñåé, ñîäåðaeàùèõ àðàõèñîâîå ìàñëî (ÀÌ) è ÄÒ, êîìïàóíäà, ñîñòîÿùåãî èç ÄÒ, ÀÌ è êåðîñèíà (ÊÅÐ), ïîëó÷åíû çíà÷åíèÿ óãëà êîíóñà ôàêåëà ðàñïûëèâàíèÿ, ðàññ÷èòàíû äèàìåòðû êàïåëü ñòðóè, ôîðìèðóåìîé ôîðñóíêîé. Ïîêàçàíî, ÷òî ïî ìåðå ðîñòà ñîäåðaeàíèÿ â ñìåñÿõ ÀÌ ïàðàìåòð d 32 âîçðàñòàåò. Äëÿ êîìïàóíäà, ñîñòîÿùåãî èç 33 % ÊÅÐ, 29 % ÄÒ è 38 % àðàõèñîâîãî ìàñëà, d 32 áîëüøå ñðåäíåãî äèàìåòðà êàïåëü äèçåëüíîãî òîïëèâà âñåãî íà 8 %. Òàêîå îòëè÷èå ïîçâîëÿåò ñäåëàòü ïîçèòèâíûé ïðîãíîç. Èñïîëüçîâàíèå ñìåñè äèçåëüíîãî òîïëèâà ñ êåðîñèíîì è àðàõèñîâûì ìàñëîì íå ïðèâåäåò ê ñóùåñòâåííûì íàðóøåíèÿì ðàáîòû ìîòîðà, õàðàêòåðíûì äëÿ äâèãàòåëÿ, ïèòàåìîãî ðàñòèòåëüíûì ìàñëîì èëè ñìåñÿìè ñ âûñîêèì ñîäåðaeàíèåì ÀÌ. Îïûòû ïðîâîäèëè íà ïðèáîðå äëÿ èñïûòàíèÿ è ðåãóëèðîâêè äèçåëüíûõ ôîðñóíîê ÊÈ-562Ä, ïðè äàâëåíèè îòêðûòèÿ ôîðñóíêè 17 ÌÏà (170 êãñì-2). Ïîä ôîðñóíêîé óñòàíàâëèâàëè áóìàaeíûé ýêðàí, íà êîòîðîì (ïîñëå ïðîöåäóðû âïðûñêà â àòìîñôåðó) îñòàâàëñÿ îòïå÷àòîê îò ôàêåëà ðàñïûëà ãîðþ÷åãî. Äàëåå èçìåðÿëè äèàìåòð îñòàâëåííîãî íà áóìàãå îòïå÷àòêà.  êà÷åñòâå óñòðîéñòâà âïðûñêà èñïîëüçîâàëè øòèôòîâóþ ôîðñóíêó ÔØ-1.5õ250. Êèíåìàòè÷åñêóþ âÿçêîñòü èçìåðÿëè ñ ïîìîùüþ êàïèëëÿðíîãî ñòåêëÿííîãî âèñêîçèìåòðà ÂÏAE-4 è ÂÏAE-2, ïëîòíîñòü-àðåîìåòðîì (íåôòåäåíñèìåòðîì).