какое растительное масло на заре авиации служило моторным топливом 8 букв сканворд

НА ЧЁМ ЛЕТАЛИ САМОЛЁТЫ

Говоря об авиационных топливах, нельзя не вспомнить о Россинском Борисе Илиодоровиче (9 мая 1884 года 23 марта 1977 года) — ученике Н.Е. Жуковского; первом в России планеристе и авиаторе, ученике Луи Блерио, испытателе первых советских самолетов, за что получил орден Красного знамени.

Б.И.Россинский стал самым знаменитым участником первого авиапарада, проходившего 1 мая 1918 года над Ходынским полем в Москве. Во время парада Россинский, демонстрируя высший пилотаж, выполнил 18 «мертвых петель» в честь восемнадцатого года. На земле летчика пригласили на верхний этаж павильона, где В. И. Ленин встретил того возгласом: «Браво, браво, дедушка русской авиации!» Впоследствии авиатор Россинский на полученном от правительства в подарок самолете По-2 с агитационными лекциями посещал самые отдаленные уголки страны, вел активную популяризаторскую и общественно-организационную работу в Осоавиахиме.

Между тем уже осенью 1918 года одной из проблем Красного Воздушного флота стал дефицит бензина. Самолеты стали заправлять любыми горючими смесями, иногда даже самогоном. Может возникнуть вопрос, почему нужно было изобретать какие-то смеси, если уже в то время имелись бензины различных сортов, которыми заправляли и автомобили, и самолеты А причина тому — блокада Советской России.

В значительной степени сказался и разрыв хозяйственных связей с Северным Кавказом и Баку, откуда поступал бензин. Для заправки самолетов и других нужд требовался легкий бензин (удельный вес не более 0,72 г/см3), однако 30 октября 1918 года Чрезвычайная комиссия взяла все топливо на учет, отпустив Главвоздухфлоту лишь 2500 пудов (1 пуд 16,4 килограмма), а затем установила норму потребления бензина авиацией всего 2000 пудов в месяц, тогда как самое меньшее при 10-часовом месячном налете на каждый самолет и при расходе по два пуда на час полета для советской авиации требовалось около 9500 пудов, то есть 156 тонн.

В феврале 1919 года авиабензин стал большим дефицитом. В марте самолеты Красной армии стали летать на спирте, бензоле, толуоле, ацетоне и газолине. Последний представлял собой смесь жидких легких углеводородов, получаемую при перегонке нефти или при разделении промышленных газов.

Об использовании «заменителей» командир авиагруппы И. У. Павлов писал: «смесь плохо сгорала, давала массу копоти, распространяла такую удушливую вонь, что через час-полтора полета у летчика болела голова. После полета летчика тошнило. На газолине особенно рискованно было летать. Если после взлета вы дали средние обороты, то в пути ни в коем случае их менять нельзя мотор зальет и остановит. Тогда садись, где придется. Спирт-сырец () зимой () совсем плохо горел, влажнел и всегда имел большое количество воды, как бы тщательно ни заправляли самолет. После полета на самолете, заправленном спиртом-сырцом, летчик страдал головными болями».

Лихорадочно шел поиск приемлемого заменителя авиабензина. Летом 1919 года Б.И.Россинский изобрел авиасмесь и даже получил за свое изобретение благодарность в приказе командующего Московским военным округом. Эта смесь состояла из 90% газолина и 10% эфира. По другим источникам она содержала спирт, газолин, бензол и эфир. Авиаторы требовали доказательств, что на этом топливе можно летать, и Россинский доказал его пригодность, совершив перелет на самолете «Сопвич» с мотором 120 л. с. по маршруту Москва — Нижний Новгород — Казань — Самара и обратно. «Сопвич» весь перелет исправно работал на новом горючем, получившем после перелета название «казанская смесь».
После установления советской власти во всей стране проблема авиатоплива исчезла сама собой.

Но она вернулась накануне Великой Отечественной войны. Производство авиабензина начало отставать от темпов роста ВВС Красной армии.

В первые дни войны, когда военной авиации необходимо было по причине отступления перебазироваться на более удаленные от фронта аэродромы и при этом еще вести боевые действия, нехватка топлива приобрела катастрофические последствия. Так, по воспоминаниям генерала С.Ф.Долгушина, по приказу командования с аэродрома Лида (Западный фронт) 23 июня 1941 года все летчики были эвакуированы на автотранспорте на восток, так как за сутки войны они израсходовали весь запас топлива. Самолеты, слетевшиеся с нескольких полковых аэродромов в Лиду, должны были быть сожжены, чтобы не достались противнику. Многие бензохранилища были уничтожены на аэродромах и базах в первый день войны.

Сказалось на положении дел с авиатопливом и такое: был приказ отправить во второй половине июня 1941 года часть запасов авиабензина из западных приграничных округов на юг, в район Таганрога. Причины этому были достаточно веские, но это другая тема.

После войны во всех ведомствах, включая ДОСААФ, проблем с авиатопливом как будто не возникало. В это время уже появилась реактивная авиация, и под авиационным топливом теперь уже подразумевался не только бензин. Энциклопедия «Авиация» (ЦАГИ, 1994 г.) дает следующее определение авиатоплива: это «горючее вещество, вводимое вместе с воздухом в камеру сгорания двигателя летательного аппарата для получения тепловой энергии в процессе окисления кислородом воздуха (сжигания)».

К авиатопливам относятся авиабензины и реактивные топлива. Первые применяются в поршневых двигателях, вторые в турбореактивных и газотурбинных.
Классификация бензинов основывается на их антидетонационных свойствах, выраженных в октановых числах и в единицах сортности. Сорта отечественных авиабензинов маркируются, как правило, дробью: в числителе октановое число или сортность на бедной смеси, в знаменателе сортность на богатой смеси, на-пример Б-91/115.
Основными показателями качества реактивных топлив являются массовая и объемная теплота сгорания, термостабильность топлива, давление насыщенных паров, вязкость при минусовых температурах, совместимость с конструкционными и уплотнительными материалами, нагарные и противоизносные свойства.

Реактивное топливо должно строго соответствовать требованиям стандарта, и отход от него может быть причиной летных происшествий.

Для иллюстрации можно привести такой пример. 13 января 2000 года самолет Ту-154М выполнял рейс Краснодар — Новосибирск. При заходе на посадку на высоте 700 м на нем отказал средний двигатель. На высоте 300 м отказал правый двигатель. На высоте 6 м отказал левый двигатель. Командир корабля сумел устранить возникшее перед посадкой скольжение, и лайнер с пассажирами приземлился. Причина этого происшествия — некондиционное топливо: в Краснодаре цистерну для керосина покрасили не той краской, и она растворилась в керосине. При расследовании в баках Ту-154М оказалось совсем не то, что можно было бы назвать реактивным топливом.

Источник

Масла авиационные

Полезное

Смотреть что такое «Масла авиационные» в других словарях:

Масла минеральные — технический продукт, получаемый путем специальной обработки (очистки) высококипящих фракций нефти. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия

Авиационные масла — см. Моторные масла … Большая советская энциклопедия

Масла — жидкие смазочные материалы для двигателей, механизмов, приборов и узлов военной техники. Различают нефтяные (минеральные) и синтетические М. По назначению подразделяются на моторные (авиационные, автомобильные, дизельные), трансмиссионные и… … Словарь военных терминов

ГОСТ 23851-79: Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения — Терминология ГОСТ 23851 79: Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения оригинал документа: 293. Аварийное выключение ГТД Аварийное выключение Ндп. Аварийное отключение ГТД D. Notausschaltung Е. Emergency shutdown F. Arrêt urgent… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Моторные масла — группа масел, используемых для смазывания двигателей внутреннего сгорания (поршневых и реактивных); относятся к разряду смазочных масел (см. Масла нефтяные). Практически все М. м. являются продуктами переработки нефти и только некоторые… … Большая советская энциклопедия

МОТОРНЫЕ МАСЛА — смазочные нефтяные и синтетич. масла, используемые в поршневых (карбюраторных и дизельных), а также газотурбинных (см. Газотурбинные масла) двигателях для уменьшения трения скольжения и износа деталей и узлов, отвода тепла от трущихся пов стей и… … Химическая энциклопедия

75.100 — Мастила, технічні оливи та суміжна з ними продукція ГОСТ 9.052 88 ЕСЗКС. Масла и смазки. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов. Взамен ГОСТ 9.052 75 ГОСТ 9.054 75 ЕСЗКС. Консервационные масла, смазки и… … Покажчик національних стандартів

21743 — ГОСТ 21743 < 76>Масла авиационные. Технические условия. ОКС: 75.100 КГС: Б21 Масла моторные Взамен: ГОСТ 1013 49, ГОСТ 9320 60, ГОСТ 5.2147 73 Действие: С 01.01.78 Изменен: ИУС 4/79, 8/80, 12/82, 11/84, 2/87, 12/87, 7/96 Примечание: переиздание… … Справочник ГОСТов

21058 — ГОСТ 21058 < 75>Жидкости для авиационных гидросистем и масла авиационные. Метод определения пенообразующих свойств. ОКС: 75.100, 75.120 КГС: Б29 Методы испытаний. Упаковка. Маркировка Действие: С 01.07.76 Изменен: ИУС 11/88 Примечание:… … Справочник ГОСТов

ГОСТ 21058-75 — 6 с. (2) Жидкости для авиационных гидросистем и масла авиационные. Метод определения пенообразующих свойств Изменение №1/ИУС 11 1988 разделы 75.100, 75.120 … Указатель национальных стандартов 2013

Источник

Топливо для самолетов: как и чем заправляют воздушные судна

Каждый день в мире выполняется более 100 тысяч авиарейсов. В год мировая авиация потребляет около 300 млн тонн топлива. Эти цифры прекрасно отражают масштаб и сложность системы авиатопливообеспечения. Системы, от надежной работы которой во многом зависит безопасность миллионов людей, пользующихся авиатранспортом

Чем заправляют самолеты

Топливо для самолетов бывает двух видов. Поршневые двигатели, которыми оборудуются небольшие самолеты и вертолеты, работают на бензине — так же, как и автомобильные моторы. Правда, по составу такое топливо несколько отличается от автомобильного. Газотурбинные двигатели (турбореактивные и турбовинтовые), которыми сегодня оснащены практически все коммерческие воздушные суда, потребляют топливо для реактивных двигателей, которое также называют авиакеросином.

Основная марка авиакеросина, которым в России заправляют почти все пассажирские, транспортные и военные дозвуковые самолеты и большую часть вертолетов — ТС-1 — топливо сернистое. Оно вырабатывается из нефти с высоким содержанием серы.

В Европе основа системы авиатопливообеспечения — керосин Jet A-1. Он считается более экологичным как раз за счет меньшего содержания серы — при его производстве прямогонная керосино-легроиновая фракция полностью проходит процедуру гидроочистки. Российский авиакеросин — это смесь гидроочищеного и неочищенного прямогонного дистиллятов. В целом же это аналоги — более того, отечественный продукт может использоваться при гораздо более низких температурах, чем «Джет». ТС-1 сегодня наравне с Jet A-1 включен в международные документы и руководства по эксплуатации не только самолетов российского производства, но и лайнеров семейств Airbus и Boeing (правда, только выполняющих полеты по России). Но это авиакеросин для гражданской авиации, не предназначенный для сверхзвуковых самолетов.

Основное авиатопливо для сверхзвуковой авиации — РТ. При его производстве с помощью гидроочистки из нефтяного дистиллята удаляются агрессивные, а также нестабильные соединения, содержащие серу, азот и кислород. При этом повышается термическая стабильность топлива, что крайне важно при полетах на сверхзвуковых скоростях, когда за счет трения о воздух нагревается весь корпус самолета, а вместе с ним и топливо в баках.

Разумеется, РТ, обладающее такими характеристиками, можно использовать и в обычных воздушных судах вместо ТС-1. Для самых же скоростных самолетов применяется авиакеросин Т-6, обладающий еще большей термостабильностью и повышенной плотностью.

Что касается авиабензина, то это, по сути, автомобильное моторное топливо, но с улучшенными свойствами, влияющими на надежность работы двигателя. Именно потребность в повышении детонационной стойкости, октанового числа, сортности, обеспечивающих запас динамических характеристик и надежности, заставляет производителей авиабензина добавлять в него тетраэтилсвинец (этилировать). Из-за токсичности эта присадка давно запрещена при производстве автомобильного бензина, но двигатель самолета работает в гораздо более напряженном режиме, а создать неэтилированный авиабензин, не уступающий по характеристикам этилированному, октановое число которого превышает пока не удалось никому.

При этом самым современным и совершенным самолетам и вертолетам с поршневыми двигателями нужен авиабензин с повышенным октановым числом — не меньше 100. Поэтому разработкой экологичных аналогов этилированного авиабензина 100LL (одна из самых востребованных марок в мире) сегодня занимаются ведущие производители и научные центры во всем мире. В том числе подобная программа существует и у «Газпром нефти».

100 тысяч авиарейсов выполняется в мире каждый день

Заправка в крыло

Правильная организация заправки даже одного воздушного судна — процесс сложный и при этом очень ответственный. Инцидентов и катастроф, причиной которых стала некачественно организованная заправка, к сожалению, в истории мировой авиации произошло немало. Достаточно вспомнить аварию 2000 года, когда у Ту-154 авиакомпании «Сибирь», летевшего из Краснодара, при посадке в Новосибирске отказали все три двигателя. Как показало расследование, топливные насосы просто забило частицами эпоксидного покрытия, кустарно нанесенного на внутренние стенки топливозаправщика умельцами одного из краснодарских ремонтных предприятий. Но если в этом случае благодаря профессионализму пилотов обошлось без жертв, то в Иркутске при падении гигантского транспортника Ан-124 на жилые дома в 1997 году погибли 72 человека. Одна из версий причины отказа трех двигателей «Руслана» из четырех — превышение содержания воды в авиационном топливе, которое привело к образованию кристаллов льда, забивших топливные фильтры. Чтобы такого не случалось, весь процесс заправки очень жестко регламентирован, а само топливо проходит несколько проверок качества на пути от нефтеперерабатывающего завода до бака самолета.

Первый этап — выходной контроль на самом НПЗ. Однако качественные характеристики керосина могут измениться при его перевозке в случае несоблюдения всех правил транспортировки. Поэтому при приеме керосина на топливозаправочном комплексе (ТЗК), вне зависимости от того, каким путем оно пришло с завода: по трубе, как в аэропортах московского авиаузла или санкт-петербургском Пулково; железнодорожным или автомобильным транспортом, как это происходит в большинстве воздушных гаваней страны, или, тем более, если керосин проделал долгий путь, включающий и наземные и водные маршруты, как при доставке в отдаленные точки, такие как Чукотка, — обязательно проводится входной контроль. Из каждой партии берутся пробы для лабораторных исследований, а также арбитражная проба, которую сразу опечатывают и хранят на случай возникновения разногласий в оценке качества у разных участников процесса топливообеспечения. Само топливо при закачке в приемные резервуары ТЗК проходит через фильтры с тонкостью фильтрации не более 15 мкм.

Заправляют самолеты двумя способами. В крупных современных аэропортах перрон соединен с ТЗК системой центральной заправки, а на самолетных стоянках установлены топливные гидранты. Из них керосин в баки воздушного судна перекачивается через специальные заправочные агрегаты (ЗА). Однако пока все же более распространен другой способ — с помощью цистерн—топливозаправщиков (ТЗ). В свою очередь в ТЗ керосин наливается на пунктах налива — складских или перронных. В зависимости от размера цистерны топливозаправщик может вместить до 60 тысяч литров керосина.

Перед началом закачки топливо еще раз проверяют, правда, без использования лабораторий. Керосин сливается из резервуаров ТЗ в прозрачную банку, и визуально определяется наличие в нем воды, кристаллов льда или осадка. Также проверяется и наличие воды в баках самолета перед заправкой и после нее. Перед подсоединением рукава топливозаправщика к горловине бака и само воздушное судно, и ТЗ обязательно заземляются. В истории бывали случаи, когда разряды статического электричества воспламеняли топливо и вызывали серьезные пожары. Для обеспечения безопасности людей самолеты практически всегда заправляются до посадки в них пассажиров.

Где хранится керосин

Объем топливных баков самого крупного и вместительного до последнего времени пассажирского лайнера Boeing-747 достигает 241 140 л (у последних модификаций). Это позволяет залить около 200 тонн топлива. Более привычные ближне- и среднемагистральные Boeing-737 и Airbus A-320 могут принять по

В большинстве самолетов топливо размещается в крыльях и баке, расположенном в центральной части самолета. На некоторых моделях еще один бак есть в хвосте или стабилизаторе — для утяжеления задней части самолета и облегчения взлета, а также для регулировки центровки самолета в полете.

Сначала топливо вырабатывается из внутренних отсеков крыла, затем из концевых. Однако непосредственно к двигателям керосин поступает только из одного бака — расходного (как правило, центрального), куда перекачивается изо всех остальных емкостей.

Для того чтобы предотвратить снижение давления при расходе топлива и прекращения его подачи в топливную систему, все баки сообщаются с атмосферой с помощью специальных дренажных баков в концевой части крыла. Попадающий в них забортный воздух замещает объем израсходованного горючего.

Топливо по бакам на современных лайнерах распределяется автоматически с помощью бортового компьютера. Соблюдение баланса крайне важно, так как влияет на центровку самолета, нарушение которой может привести к самым печальным последствиям, вплоть до катастрофы. Контролировать же процесс заправки и скорректировать его в случае необходимости можно со специальной панели, расположенной рядом с местом подсоединения рукава.

Сам оператор топливозаправщика в процессе заправки держит в руке специальный прибор контроля Deadman, кнопку которого необходимо нажимать через определенные промежутки времени. Если этого не происходит, заправка прекращается — система воспринимает пропуск в нажатии как нештатную ситуацию. Как только заданное количество керосина попало в баки, автоматика отключает подачу топлива, и заполняются документы, фиксирующие результаты заправки.

Автоматизация по всем направлениям

Постоянно автоматизируется не только сам процесс того, как заправляют самолеты. Именно в этом направлении развивается и вся система авиатопливообеспечения. Уже сегодня клиенты лидеров мирового рынка в этом сегменте могут в онлайн-режиме заказать заправку своего самолета в любом аэропорту присутствия топливного оператора. Такую схему развивает, например, Air Total International, свою интегрированную облачную систему управления топливозаправкой создает и Air BP, причем делает он это совместно с глобальным центром планирования полетов RocketRoute, в платформу которого интегрируются данные о топливозаправочной сети по всему миру.

В этом же направлении двигается «Газпромнефть-Аэро» в рамках реализации программы «Цифровой ТЗК».

241 тыс. л — объем топливных баков одного из самых крупных и вместительных в настоящее время пассажирских лайнеров Boeing-747

Сам процесс заправки по такой схеме выглядит как кадр из фантастического фильма. К лайнеру на стоянке подъезжает ТЗ, пилот, как на обычной АЗС, платит за топливо пластиковой картой с помощью мобильного терминала, которым оборудован топливозаправщик. Водитель ТЗ с планшета оформляет и распечатывает документы, подтверждающие факт заправки для пилота — уже через 10 минут в офис авиакомпании приходят необходимые финансовые документы, а баки самолета заполняются топливом.

Наличие такой системы, очевидно, повышает конкурентоспособность топливных операторов, так как значительно упрощает и оптимизирует процесс планирования полетов их клиентам — авиакомпаниям.

Зеленый керосин

Еще одно направление развития авиатопливного рынка совпадает с вектором движения рынка автомобильного — это снижение уровня вредных выбросов в атмосферу. Главная технология здесь — создание более чистого топлива, в первую очередь за счет разработки и использования биокомпонентов.

На сегодня процедуру сертификации прошли несколько технологий производства авиационного биотоплива. Биокеросин производят из биомассы с помощью процесса Фишера — Тропша*, из растительного масла, создают горючее для самолетов и на основе этилового спирта. Биокомпоненты в разных пропорциях (максимум 50×50) смешиваются с обычным авиакеросином, что позволяет сократить объем выбросов углекислого газа в атмосферу почти на 50 %. При этом конечный продукт по химическому составу эквивалентен традиционному авиатопливу, и его применение не влияет на эксплуатационные характеристики самолетов.

Одним из первых коммерческие заправки биотопливом начал аэропорт норвежского Осло, а пионером в использовании экологичного керосина стала немецкая Lufthansa. Использование биотоплива одобрено Федеральной авиационной администрацией США (FAA), им уже заправляют свои самолеты в США несколько десятков авиакомпаний.

Но у развития этого направления есть одно но — производство биотоплива пока слишком дорого, поэтому сегодня, во времена низких цен на нефть, оно не может на равных конкурировать с обычным «Джетом», а тем более с ТС-1.

Полезные дополнения

Авиакеросин, как правило, не используется в чистом виде. Для улучшения его характеристик используются различные присадки. Основные из них:

Противодокристаллизационная (ПВК-жидкость): наиболее известная присадка этого типа — жидкость «И-М». При полете на большой высоте топливо охлаждается до очень низких температур (от −30°С до −45°С). В таких условиях вода, содержащаяся в топливе, кристаллизуется, частицы льда могут забить фильтры, и двигатель остановится. Присадки эффективно решают эту проблему.

Антистатическая: увеличивает электропроводность топлива, снижая при этом активность накопления статического электричества в топливной системе и, соответственно, риск возникновения пожара.

Антиокислительная: борется с окислением топлива и отложением смолистых образований в топливной системе и двигателе.

Противоизносная: увеличивает срок эксплуатации механизмов топливной системы.

* Процесс Фишера — Тропша — химическая реакция, происходящая в присутствии катализатора, в которой монооксид углерода (CO) и водород H2 преобразуются в различные жидкие углеводороды. Обычно используются катализаторы, содержащие железо и кобальт. Принципиальное значение этого процесса — производство синтетических углеводородов

Источник

Топливо на основе растительных масел

Растительные масла в чистом виде были впервые испытаны в двигателе Рудольфа Дизеля в конце ХIХ в. В последующем их вытеснило нефтяное топливо в связи с меньшей стоимостью. Однако после повышения цен на нефть в 1977 г. исследователи вновь вернулись к растительным маслам как альтернативному возобновляемому топливу для дизельных двигателей. Научный поиск при исследовании растительных видов топлива ведется в Европе (Англия, Германия, Польша, Франция, Швеция), в Азии (Япония, Китай, Индия, Индонезия) и США.

В мировой практике сложилось два основных направления по применению топлив из растительных масел: приближение свойств масел к свойствам дизельного топлива и адаптация дизельного двигателя к применяемым топливам. Свойства растительных масел в основном изменяют за счет их переработки в эфиры. Предпринимаются и другие попытки приблизить свойства растительного масла к свойствам нефтяного дизельного топлива.

1. Растительные масла без химической обработки

Очищенное и отбеленное соевое масло подвергли термическому крекингу с применением метода перегонки нефтепродуктов. Полученное топливо назвали TCSBO. В результате такой обработки масла увеличилось его цетановое число с 38 до 43 и снизилась вязкость. Моторные испытания на полученном топливе при сравнении с дизельным топливом показали снижение эффективной мощности и удельного расхода топлива, увеличение максимальной скорости повышения давления в цилиндре при высоких нагрузках, снижение выбросов NO_x с отработавшими газами, но увеличение концентрации C_nH_m.

Проводят также пиролиз растительных масел. При этом из продуктов разложения масел можно выделить фракции, подобные по свойствам дизельному топливу.

В качестве моторного топлива в мировой практике использовались различные растительные масла: арахисовое, хлопковое, соевое, подсолнечное, рапсовое, кокосовое, пальмовое. В Европе наиболее перспективными считают топлива, полученные из рапсового масла, так как рапс относительно зимостоек и неприхотлив при выращивании.

Различие свойств топлив на основе рапсового масла со свойствами дизельного топлива обусловливает и различие в процессах впрыскивания, распыливания и смесеобразования. Основными параметрами процесса впрыскивания являются: дальнобойность распыления топлива, начальная скорость топлива, вероятность разрыва струи, максимальная скорость капель топлива в неподвижной газовой среде, зависимость дальнобойности вершины струи от времени, длина струи до момента ее разрыва и угол распыления топлива. Свойства топлива, влияющие на параметры процесса впрыскивания: вязкость, плотность, сжимаемость, поверхностное натяжение, скорость распространения волн давления и давление паров.

При переводе работы двигателя с дизельного топлива на рапсовое масло впрыск начинается позже на 3…3,5° поворота коленчатого вала (ПКВ) и продолжительность впрыскивания больше на 1,5…2,5° ПКВ, структура факела в поперечном сечении становится более неравномерной, угол раскрытия факела уменьшается, факел становится более дальнобойным. Остаточное давление в топливо-проводе выше для рапсового масла. Для растительных масел время полного подъема иглы более стабильно. Игла садится в седло в течение более длительного промежутка времени. При подаче растительного масла давление впрыска более высокое. При использовании растительного топлива наблюдается более высокая скорость увеличения давления в топливопроводе высокого давления.

При переводе двигателя с дизельным топливом на растительное масло наблюдается увеличение периода задержки воспламенения. Процесс сгорания на растительном масле протекает с меньшими скоростями, чем на дизельном топливе, поэтому на масле двигатель работает менее шумно. При переводе двигателя на смесевые топлива на основе растительного масла наблюдается уменьшение среднего индикаторного давления, максимального давления в цилиндре и максимальной температуры цикла.

По экономичности рабочего процесса растительное масло уступает дизельному топливу. Сгорание масла отличается большей продолжительностью по сравнению со сгоранием дизельного топлива.

Экологические показатели дизелей при использовании топлив с добавлением рапсового масла изменяются разнонаправленно и зависят от конструкции двигателя, его скоростного и нагрузочного режима.

2. Метиловый эфир рапсового масла

Метиловый эфир как топливо по своим характеристикам наиболее близок к дизельному топливу. Метиловый эфир рапсового масла или другой биодизель хорошо смешиваются с дизельным топливом. Биодизель — это эфиры соответствующих масел, которые используются как дизельное топливо.

Метиловый эфир обычно получают методом, известным как трансэтерификация. Молекула глицерольного эфира жирной кислоты расщепляется на молекулы метилового эфира. При этом масла и жиры реагируют со спиртом (обычно с метанолом), а катализатором является натриевый или содовый гидроксид (сода, щелок, поташ или едкий натрий). В результате этой реакции получают метиловый эфир рапсового или другого масла и глицерин. В процессе реакции для получения 1 т метилового эфира расходуется 980 кг масла, 125 кг метилового спирта, 14,2 кг катализатора.

Рассмотрим энергетический баланс производства метилового эфира рапсового масла и смесевого топлива на основе рапсового масла на примере 1 га посева рапса. Затраты на производство рапсовых семян составляют 17,7 ГДж, на извлечение масла — 0,7 ГДж. Из табл. 1 видно, что затраты энергии при производстве метилового эфира рапсового масла выше, чем выход по топливной составляющей. Это связано с необходимостью тратить дополнительную энергию при реакции трансэтерификации. Для растительного масла выход энергии по топливной составляющей выше, чем затраты, и достигает 10,4 ГДж, что эквивалентно 298 л дизельного топлива. Однако при условии рационального использования шрота и соломы по обоим видам топлива наблюдается положительный баланс энергии: 85,4 % для растительного масла и 62,1 % для метилового эфира рапсового масла.

Таблица 1. Энергетический баланс альтернативных видов топлива, ГДж/га

Метиловый эфир может подаваться в двигатель как в чистом виде, так и в смеси с дизельным топливом через штатную топливоподающую систему. Необходима лишь замена некоторых уплотнительных материалов, к которым эфир агрессивен. По сравнению с дизельным топливом метиловый эфир рапсового масла имеет ряд достоинств: высокое цетановое число, высокую температуру вспышки, лучшие смазывающие свойства. Однако он имеет и недостатки: низкую стабильность при хранении, отрицательное влияние на моторное масло. Метиловый эфир растворяет лакокрасочные покрытия и резину.

При использовании смесевых топлив на основе эфира рапсового масла изменяются показатели рабочего процесса дизеля. При неизменных регулировках топливной аппаратуры с увеличением содержания эфира жесткость и максимальное давление сгорания растут. Эти изменения заметны при работе дизеля на топливе с содержанием более 10 % метилового эфира рапсового масла.

Присутствие кислорода в метиловом эфире (до 11 %) улучшает процесс сгорания, что приводит к уменьшению выбросов C_nH_m на 10…56 %, СО — на 10…43 %, СО₂ и сажи — на 50…55 %. В метиловом эфире рапсового масла практически полностью отсутствуют сера (10…15 ppm) и ароматические соединения, поэтому в отработавших газах дизеля почти нет оксидов серы и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). При этом наблюдается увеличение эмиссии NO_x на 10 %.

Биодизельное топливо может использоваться в дизельных двигателях вместе со стандартным дизельным топливом:

Согласно СТБ 1658–2012 в дизельном топливе, выпускаемом в Республике Беларусь, допускается содержание метиловых эфиров жирных кислот (FAME) в количестве 5 % (объемная доля).

При использовании биодизельного топлива рекомендуется выполнять ряд мероприятий, направленных на повышение надежности эксплуатации дизелей:

Несоблюдение условий использования биодизеля может привести к сильному повреждению двигателя и аппаратуры системы впрыска топлива.

Источник