Біодизель

1. Біодизель із метилових ефірів жирних кислот рослинної олії і спирту, який відрізняється тим, що містить метилові ефіри нерафінованої рослинної олії і метанол, дані інгредієнти знаходяться в наступному кількісному співвідношенні об. %: метанол 0,1...20 метилові ефіри жирних кислот недо 100. 3 20873 4 Біодизель одержують при змішуванні рослинбезпечення температури спалаху ви ще 40°С виконої олії (соєвої, рапсової, соняшникової, лляної, ристовується суміш біодизеля з 1 % метанолу й гірчичної, пальмової та інших) з метанолом і КОН нижче, вище 62°С використовується суміш біодипри температурі від 70 до 90°С протягом 1-2 гозеля з 0,4 % метанолу й нижче. дин. Потім відбувається промивання водою та Істотна відмінність палива, що заявляється, вакуумна дистиляція. від раніше відомих полягає в тому, що використоУ цей час існують системи паливопостачання вують біодизель зі вмістом метанолу, що забезпедля подачі метанолу в камеру згоряння двигуна. чує зниження шкідливих викидів із відпрацьованиВони містять два паливних насоси й дві форсунки. ми газами. Один подає в камеру згоряння запальну дозу диДо переваг запропонованого технічного різельного палива, а другий, зі спеціальною систешення, у порівнянні із прототипом, можна віднести мою змащення плунжера, метанол [див. Pischinger наступне: F., Havenith С., Finsterwalder G. Methanol- зниження викидів NOx; Dierekteinspritzung bei Fahrzeugdieselmotoren // - зменшення вартості палива. ATZ. - 1976. - 81. - № 6. - P. 271-275; Лиханов В. А., Економічний ефект від впровадження корисної Попов В. М. Работа дизеля на метаноле с двойной моделі одержують за рахунок зниження вартості системой топливоподачи // Двигателестроение." біодизеля й поліпшення екологічних показників 1986. - № 8. - Р. 47-50, 63]. Дане технічне рішення двигуна. зв'язане зі значним ускладненням конструкції двиРеалізація даної пропозиції пояснюється грагуна. фіками: на фіг. 1 зображено залежність зміни темПропонується подавати в камеру згоряння меператури спалаху в закритому тиглі від вмісту метанол у суміші з біодизелем. При змішуванні метатанолу в суміші з біодизелем; на фіг. 2 нолу з біодизелем при різних концентраціях виявзалежність зміни ККД двигуна від змісту метанолу лено, що розшарування наступає при вмісті в в суміші з біодизелем (для порівняння наведено суміші близько 25 об. % метанолу. Суміш із концеККД двигуна при роботі на ДП); на фіг. 3 - залежнтрацією метанолу 20 об. % не розкладається в ність зміни виділення NOx у відпрацьованих газах плині 30 діб, що дозволяє рекомендувати її викодвигуна при роботі на суміші біодизеля з метанористовувати в цей термін. лом від вмісту метанолу; фіг. 4 - залежність зміни При вмісті метанолу в біодизелі 0,3 об. %, ековиділення димності відпрацьованих газів двигуна номічність двигуна перебуває на рівні роботи двипри роботі на суміші біодизеля з метанолом від гуна на дизельному паливі. вмісту метанолу (для порівняння наведено димВідповідно до ГОСТ 305-82 і ДСТУ 3868-99 ність двигуна при роботі на ДП). для дизельного палива (ДП) марки "Л" граничні Приклад конкретного виконання 1. Наведено показники становлять: для густини 0,86 г/см 3, для характеристики та результати випробування біов'язкості 6 мм 2/с, температура спалаху в закритодизеля із соєвої олії (БИО ЭСТ) та суміші біодизему тиглі для дизелів загального призначення сталя (99,7 об. %) з метанолом (0,3 об. %) новить 40°С, для тепловозних і суднових дизелів (СН3ОН:БИО ЭСТ-0,3:99,7). Порівняльні характе62°С. Для забезпечення даних показників при ристики та результати випробувань біодизелів у щільності суміші 0,86 г/см 3 вміст метанолу становихорокамерному двигуні з діаметром поршня 85 вить 20 об. %, при кінематичній в'язкості суміші 6 мм та ходом 110 мм наведені в таблиці 1. мм 2/с вміст метанолу становить 5 об. %. Для заТаблиця 1. Параметри БИО-ЭСТ СН3ОН:БИО ЭСТ-0,3:99,7 Характеристики палива Густина, г/см 3 0,884 0,8837 В'язкість, мм 2/с 7,45 7,21 Нижча теплота згоряння, кДж/кг 37200 37153 Температура спалаху, °С 173 70 Результати випробувань при потужності двигуна 2 кВт Наведені витрати палива, г/(кВттодина) 338 348,5 ККД двигуна, % 0,25 0,242 Температура відпрацьованих газів, °С 298 293 Коефіцієнт надлишку повітря 1,93 1,87 ККД двигуна при роботі на суміші біодизеля з 0,3 об. % метанолу становить 0,242, що відповідає ККД двигуна при роботі на дизельному паливі, при цьому температура спалаху дорівнює 70°С, що перевищує граничні умову на спалах дизельного палива - 62°С. Приклад конкретного виконання 2. Наведено характеристики та результати випробування біо дизеля та суміші біодизеля (99,6 об. %) с метанолом (0,4 об. %) (СН3ОН:БИО ЭСТ-0,4:99,6). Порівняльні характеристики та результати випробувань біодизелів у вихорокамерному двигуні з діаметром поршня 85 мм та ходом 110 мм наведені в таблиці 2. 5 20873 6 Таблиця 2. Параметри БИО-ЭСТ СН3ОН:БИО ЭСТ-0,4:99,6 Характеристики палива Густина, г/см 3 0,884 0,8836 В'язкість, мм 2/с 7,45 7,16 Нижча теплота згоряння, кДж/кг 37200 37137 Температура спалаху, °С 173 62 Результати випробувань при потужності двигуна 2 кВт Наведені витрати палива, г/(кВттодина) 338 359,8 ККД двигуна, % 0,25 0,234 Температура відпрацьованих газів, °С 298 297 Коефіцієнт надлишку повітря 1,93 1,84 NОх, % 0,0845 0,0804 Спостерігається зниження ККД двигуна при роботі на суміші й зменшення виділення NOx. Приклад конкретного виконання 3. Наведено характеристики та результати випробування біодизеля та суміші біодизеля (99 об. %) с метанолом (1 об. %) (СН3ОН:БИО ЭСТ-1:99). Порівняльні характеристики та результати випробувань біодизелів у вихорокамерному двигуні з діаметром поршня 85 мм та ходом 110 мм наведені в таблиці 3. Таблиця 3. Параметри БИО-ЭСТ СН3ОН:БИО ЭСТ-1:99 Характеристики палива Густина, г/см 3 0,884 0,882 В'язкість, мм 2/с 7,45 6,9 Нижча теплота згоряння, кДж/кг 37200 37043 Температура спалаху, °С 173 40 Результати випробувань при потужності двигуна 2 кВт Наведені витрати палива, г/(кВттодина) 338 364 ККД двигуна, % 0,25 0,232 Температура відпрацьованих газів, °С 298 298 Коефіцієнт надлишку повітря 1,93 1,89 NOx, % 0,0845 0,0765 Спостерігається зниження ККД двигуна при роботі на суміші й зменшення виділення NOx. Приклад конкретного виконання 4. Наведено характеристики та результати випробування біодизеля та суміші біодизеля (95 об. %) с метанолом (15 об. %) (СН3ОН:БИО ЭСТ-15:95). Порівняльні характеристики та результати випробувань біодизелів у ви хорокамерному двигуні з діаметром поршня 85 мм та ходом 110 мм наведені в таблиці 4. Таблиця 4. Параметри БИО-ЭСТ СН3ОН:БИО ЭСТ-15:95 Характеристики палива Густина, г/см 3 0,884 0,87 В'язкість, мм 2/с 7,45 4,53 Нижча теплота згоряння, кДж/кг 37200 34816 Температура спалаху, °С 173 Результати випробувань при потужності двигуна 2 кВт Наведені витрати палива, г/(кВттодина) 338 358,1 ККД двигуна, % 0,25 0,236 Температура відпрацьованих газів, °С 298 289 Коефіцієнт надлишку повітря 1,93 1,91 NOx, % 0,0845 0,0747 Спостерігається зниження ККД двигуна при роботі на суміші й зменшення виділення NOx. Таким чином, запропонований біодизель, у порівнянні із прототипом, має кращі характеристики, шляхом оптимізації вмісту метанолу, приводить к поліпшенню екологічних показників двигуна. 7 Комп’ютерна в ерстка Г. Паяльніков 20873 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601