Оптимизация состава смесевых биотоплив с добавками растительных масел

Актуальность темы статьи обусловлена необходимостью использования биотоплив в двигателях внутреннего сгорания. Перспективными являются биотоплива, получаемые из растительных масел. В сельском хозяйстве экономически целесообразно применение смесей нефтяных топлив с небольшой добавкой растительного масла. В качестве таких растительных масел рассмотрены рапсовое и подсолнечное масла. Представлены физико-химические свойства растительных масел и их смесей с дизельным топливом. Проведен анализ результатов экспериментальных исследований дизеля типа Д-245.12С на нефтяном топливе и его смесях с добавками указанных растительных масел. Показана возможность улучшения экологических показателей дизеля при использовании этих смесевых биотоплив. Предложена методика оптимизации состава смесей растительных масел с нефтяным топливом, базирующаяся на определении обобщенного критерия оптимальности в виде суммы частных критериев оптимальности, которые характеризуют выбросы нормируемых токсичных компонентов отработавших газов дизелей. С использованием предложенной методики проведены оптимизационные расчеты и определен оптимальный состав смесевых биотоплив с добавками растительных масел. Разработана методика оценки экологической безопасности силовых установок с дизелями, которая учитывает концентрацию в отработавших газах дизеля полициклических ароматических углеводородов. Показано, что экологическую безопасность отработавших газов работающего на том или ином виде топлива дизеля можно оценивать только по выбросу бенз(а)пирена

Литература

[1] Александров А.А., Марков В.А., ред. Альтернативные топлива для двигателей внутреннего сгорания. М., ООО «НИЦ «Инженер», ООО «Онико М», 2012.

[2] Васильев И.П. Влияние топлив растительного происхождения на экологические и экономические показатели дизеля. Луганск, Изд-во Восточно-украинского университета им. В. Даля, 2009.

[3] Марков В.А., Девянин С.Н., Наянова М.А. Соевое масло как топливо для дизелей. Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо, 2016, № 2, с. 20–38.

[4] Льотко В., Луканин В.Н., Хачиян А.С. Применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания. М., Изд-во МАДИ (ТУ), 2000.

[5] Knothe G., Van Gerpen J., Krahl J. Biodiesel handbook. AOCS Press, 2005.

[6] Марков В.А., Чайнов Н.Д., Лобода С.С. Физико-химические свойства нефтяных моторных топлив с добавками растительных масел и их влияние на показатели дизеля. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2018, № 5, с. 108–122. DOI: 10.18698/0236-3941-2018-5-108-122

[7] Аббасов М.Э. Методы оптимизации. СПб., ВВМ, 2014.

[8] Марков В.А., Баширов Р.М., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.

[9] Парсаданов И.В. Повышение качества и конкурентоспособности дизелей на основе комплексного топливно-экологического критерия. Харьков, Изд-во ХПИ, 2003.

[10] Марков В.А., Маркова В.В., Сивачев В.М. и др. Оптимизация состава смесевого биотоплива для дизельных двигателей. Безопасность в техносфере, 2014, № 6, с. 19–30.

[11] Звонов В.А., Корнилов Г.А., Козлов А.В. и др. Оценка и контроль выбросов дисперсных частиц с отработавшими газами дизелей. М., Прима-Пресс-М, 2005.

[12] Александров А.А., Марков В.А., ред. Нефтяные моторные топлива. Экологические аспекты применения. М., ООО «НИЦ «Инженер», 2014.

[13] Luch A., ed. The carcinogenic effects of polycyclic aromatic hydrocarbons. World Scientific, 2005.

[14] Morishima A., Narushima T., Moriwaki H., et al. Experimental and numerical studies on particulate matter formed in fuel rich mixture. SAE Technical Papers, 2003, no. 2003-01-3175. DOI: 10.4271/2003-01-3175

[15] Ziejewski M., Goettler H.J., Gook L.W. Polycyclic aromatic hydrocarbons emissions from plant oil based alternative fuels. SAE Technical Papers, 1991, no. 911765. DOI: 10.4271/911765