Разработка топливной системы тракторного дизеля для работы на биотопливе

В современном сельском хозяйстве страны основным источником энергии является дизельный двигатель, работающий на топливе нефтяного происхождения.
Ресурс дизельного двигателя ограничен, к тому же само топливо постоянно дорожает. В этой связи большой практический интерес представляет изыскание альтернативных видов топлив. Одним из них может быть рапсовое масло.
О перспективе использования производных рапсового масла в качестве моторного топлива говорится уже давно. В связи с быстро возрастающей дефицитностью жидких топлив нефтяного происхождения и продолжающимся ужесточением мировых норм на токсичность выхлопных газов концепция биодизеля представляется одним из лучших вариантов решения указанных проблем.
Теперь поговорим о заманчивости использования нового биотоплива и его экономической выгоде. Во-первых, стоимость дизельного топлива на сегодняшний день составляет примерно 16 рублей за литр, а себестоимость литра биотоплива основанного на рапсовом масле составляет примерно 4-5 рублей за литр. А если учесть и то, что при изготовлении рапсового масла получают такие продукты как жмых, который используется в сельском хозяйстве как корм животным, то выгода, получаемая, при этом снизит себестоимость биотоплива до 2-3 рублей за литр.
Сам процесс изготовления рапсового масла намного проще и дешевле чем процесс получения дизельного топлива. Особенностями производства
рапсового масла является осуществление непрерывного цикла производственного процесса. Преимуществами технологии получения биотоплива выступают:
-использование возобновляемого сырья (рапса) для получения основного компонента;
- получение ценных сопутствующих продуктов: твердого топлива, жмыха для приготовления кормов, технического мыла, глицерина;
-небольшое количество сточных вод;
-отсутствие вредных газообразных выбросов;
-технология получения биотоплива является материало- и ресурсосберегающей.
Отсюда следует что при переходе двигателя с дизельного топлива на биотопливо приводит...

2 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ТОПЛИВА

При проектировании подогревателя топлива произвел поиск по патентным фондам с глубиной до 40 лет. Так же изучил конструкции и работу существующих подогревателей топлива в литературе по автотракторным двигателям.
Среди всех рассмотренных подогревателей выделил несколько наиболее перспективных для модернизации и усовершенствования.
Подогреватель топлива по авторскому свидетельству №1160089 листа.
Устройство для подогрева жидкого топлива в двигателе внутреннего сгорания.
Подогреватель топлива по авторскому свидетельству №2030621 листа.
Подогреватель топлива по авторскому свидетельству №2052150 листа.

Проанализировав все рассмотренные конструкции подогревателей топлива, установил, что все они имеют свои недостатки. Таким образом, новая кон-
струкция подогревателя топлива должна быть достаточно надежна, обеспечивать необходимую температуру нагрева топлива при минимальных затратах энергии. Так же она должна быть проста в изготовлении и обслуживании, экономически обоснованной.

3 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ НАГРЕВАТЕЛЯ ТОПЛИВА
Прежде чем начать конструирование нагревателя топлива необходимо произвести сравнение дизельного топлива с рапсовым маслом и произвести тепловой расчет двигателя на дизельном топливе и рапсовом масле.

3.1 Показатели дизельного топлива и рапсового масла
Ниже проанализированы наиболее важные характеристики рапсового мас¬ла (в сравнении с товарным дизельным топливом).
3.2 Тепловой расчет двигателя

3.2.1 Процесс впуска
Температура Та в К в конце процесса впуска определяем по формуле:

(3.1)
где То – температура окружающей среды, К;
∆ Т – подогрев свежего заряда, К;
r - коэффициент остаточных газов;
Тr – температура остаточных газов, К;
То= 293 К при работе двигателя без наддува.
∆ Т = 10…40о – для дизеля...

На основе проделанной работы можно сделать вывод, что данный проект является перспективным. Анализируя разделы проекта, можно сделать выводы, что при разработке топливной системы дизеля трактора Т-25 для работы на биотопливе, предприятие получит прибыль за счет уменьшения себестоимости топлива. Также предприятие получит прибыль при получение ценных сопутствующих продуктов: твердого топлива, жмыха для приготовления кормов, технического мыла, глицерина. А также переход дизельного двигателя с дизельного топлива на биотопливо уменьшает выброс вредных веществ в атмосферу. Это повысит экологичность предприятия ОПХ «Баймакское».
Проанализировав экономическую часть проекта, можно увидеть, что при разработке топливной системы дизеля трактора Т-25 окупаемость проекта составит примерно один год. Экономический эффект от внедрения конструкции на 1 трактор составит 50856 руб., а при наличии в хозяйстве 2 автомобилей составит 101712 руб.
Для того чтобы уменьшить срок окупаемости проекта необходимо:
- увеличить количество тракторов работающих на биотопливе;
- повысить урожайность, увеличить площади посевов рапса.
Таким образом, на основе проделанной работы и вышесказанного, предлагаю принять к реализации данный проект согласно принятой стратегии.