0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое биодизельный двигатель

Биотопливо

Более 10 лет назад начались первые продажи биодизеля. Биодизель оказался абсолютно новым видом экологически чистого топлива, которое подходит для широкого применения в дизельных двигателях. Главными особенностями биодизеля стали дешевизна производства, экологичность и универсальность применения, так как биотопливо можно использовать отдельно или свободно смешивать его с обычным дизельным топливом в любой пропорции.

Сегодня около 50 стран мира на законодательном уровне закрепили производство топлива биологического типа. Такие возобновляемые источники энергии из сельскохозяйственного сырья используются в США, Японии, Китае, странах Европы и многих других.

Главным плюсом стала возможность производить биодизель из возобновляемого источника, чего нельзя сказать о нефти. Биодизелем можно заправлять практически все типы дизельных ДВС независимо от особенностей конструкции силового агрегата.

Как производят биодизельное топливо

По своей структуре биодизель представляет собой смесь метиловых или этиловых эфиров высших ненасыщенных и жирных кислот. В основном это метиловый эфир, образовавшийся в результате химической реакции — этерификации растительных масел или переэтерификации жиров (животных и кормовых).

Получение биодизеля стало альтернативой другим способам использования масла и жира в качестве моторного топлива. Ранее их напрямую заливали в бак, но из-за этого топливная система выходила из строя. Причин много: происходило неполное сгорание горючего, при смешивании со смазкой ухудшались смазочные свойства топлива, а из-за повышенной вязкости масла на форсунках, кольцах и поршнях появлялись отложения.

Поскольку биодизель получают из масла, возникает логичный вопрос, почему нельзя использовать в дизельном двигателе именно растительные масла. Такое действительно имело место во многих странах, но здесь не избежать ряд проблем. Масло сгорает не полностью, поэтому не может долго применяться в обычных двигателях с непосредственным впрыском.

Сырьем для биодизеля может выступать любое растительное масло или животный жир. Самым дешевым является рапсовое масло, поэтому его используют чаще всего. Кроме того, оно имеет максимальный выход биотоплива. Со 150 гектаров земли, засаженной рапсом, можно получить более 180 тонн масла, из которого получится 198 000 литров биодизеля. Рапс распространен в европейских странах. В США используют сою, в Бразилии — касторовое масло, в Канаде — канолу (разновидность рапса), в Индонезии — пальмовое масло.


Завод по производству биодизеля

Кроме рапсового применяются:

  • пальмовое,
  • арахисовое,
  • хлопковое,
  • касторовое,
  • подсолнечное,
  • кунжутное,
  • горчичное,
  • кукурузное масла.

В зависимости от сырья выделяют биотопливо трех поколений:

  • 1-го поколения — из сельскохозяйственных культур;
  • 2-го поколения — из жиросодержащих отходов;
  • 3-го поколения — из липидов микроводорослей.

В основе технологии производства биодизеля лежит процесс переэтерификации. Она происходит с применением определенного катализатора. Им выступает один из алкоголятов щелочных металлов — метилат натрия. Растительное масло — это сочетание триглицеридов (эфиров), соединенных с молекулой глицерина с трехтомным спиртом C3H8O3. Именно глицерин обеспечивает маслу вязкость. Для получения биотоплива этот глицерин нужно удалить, заместив спиртом. Такой процесс и называется этерификацией.

Таким образом, биодизель получают следующим способом:

  • В реакторных колоннах смешивают очищенное от механических примесей масло и щелочной катализатор (метиловый спирт). Соотношение метанола и масла варьируется в пределах от 1:4 до 1:20.
  • Производят нагрев смеси до 50-60 °C.
  • Дают смеси отстояться и охладиться, в результате чего она делится на 2 фракции: легкую — сложный эфир (биодизель) с высоким цетановым числом (56-85, у минерального дизтоплива всего 50-52) и хорошей воспламеняемостью, тяжелую — глицериновую фазу, выступающую побочным продуктом во многих сферах.
  • Метиловый эфир направляют на промывку, где подвергают дополнительной очистке от продуктов омыления, иначе топливо засорит фильтр и образует нагар и смолы в камере сгорания.
  • На последнем этапе выполняют сушку метиловых эфиров. Избавление от воды имеет важное значение, поскольку она создает условия для развития в биодизеле микроорганизмов.
Читать еще:  В холодную погоду не завелся двигатель

В процессе отстаивания смеси в качестве тяжелой фракции образуется именно глицериновая фаза. До глицерина ее еще необходимо довести, отправив в блок отгонки метанола, иначе могут возникнуть проблемы с хранением и утилизацией продукта из-за его повышенной щелочности и высокого содержания метанола.


Производство биодизеля

Каковы преимущества биодизеля?

Биодизель имеет ряд существенных преимуществ:

– он сгорает практически без токсических отходов;
– при его использовании снижается выделение углекислого газа;
– количество копоти уменьшается до 50 %;
– обладает хорошими смазочными свойствами по сравнению с минеральным дизельным топливом;
– не имеет неприятного запаха;
– пролитое на землю топливо на 90 % разлагается микроорганизмами через 3 недели;
– производство биодизеля легко организовать, например, на базе небольшого фермерского хозяйства.

Отопительное оборудование на биодизеле

Разные варианты оборудования для производства биотоплива из растительного масла.

На жидком топливе работают котлы, тепловые пушки, печи. Но в каждом из приборов должна быть горелка. Она может быть с надувом и без. Если покупаете горелку в магазине, то смотрите, чтобы в инструкции была указана возможность работы на биотопливе. Сопла в некоторых моделях слишком мелкие, частички в биодизеле, сделанном своими руками, легко забивают их.

Самый популярный жидкотопливный котел на российском рынке – это Китурами, который изготавливается в Южной Корее. Он не очень дорогой, порядка 32 тыс. рублей, работает тихо, небольшой, современный дизайн. Характеристики:

  • камера сгорания закрытого типа;
  • наличие двух контуров;
  • КПД 91,5%;
  • энергозависимый, необходимо подключение в сеть 220 Вт;
  • теплообменник раздельный из нержавеющей стали;
  • максимальное давление в контуре 3 атмосферы.

В одной из статей мы рассказывали, как сделать печку на отработке. Так вот она вполне себе может работать и на биодизеле.

Технология производства биодизеля

Технология производства биодизеля достаточно проста. Обычно его изготовление осуществляется из различных сортов растительного масла. Для этого может быть использован рапс, соя, кукуруза и т.д., общий список веществ, пригодных для получения исходного сырья достаточно значителен. Для производства биодизеля также подходит масло, оставшееся после приготовления пищи. Схему подобного процесса можно увидеть на приведенном рисунке

Раз мы рассматриваем топливо растительного происхождения, то и технология его изготовления должна охватывать процесс выращивания исходного сырья. Наиболее подходящим для этого считается рапс, как требующий меньших затрат на получение. Хотя сейчас появляются большие перспективы у биодизеля из водорослей. При этом не занимается земля для выращивания культуры на топливо, и величина себестоимости биодизеля будет ниже, чем в других случаях.

Так вот, семена (рапс, соя, подсолнечник и т.д.) после проверки качества поступают на маслобойку. Оставшийся после производства масла шрот может быть использован комбикормовой промышленностью, а полученное масло, как предусматривает технология, идет на дальнейшую обработку. Она называется этерификацией, и после ее проведения, метиловых эфиров в составе биодизеля должно содержаться более девяноста шести процентов.

Читать еще:  Caxa двигатель что это

Сама технология проста, что делает возможным организацию производства биодизеля в домашних условиях. К маслу добавляется метанол (9:1), и в качестве катализатора – небольшое количество щелочи. Метанол может быть получен из опилок, а также вместо него допускается применять изопропиловый спирт или этанол. Процедура этерификации проходит в условиях повышенной температуры и занимает до нескольких часов. После окончания реакции в емкости наблюдается расслоение жидкости – сверху биодизель, внизу глицерин.

Глицерин удаляется (сливается снизу) и может использоваться в качестве сырья в каких-то других процессах. Получившийся биодизель надо очистить, порой вполне достаточно бывает выпаривания, отстаивания и последующей фильтрации. Подробней промышленный процесс производства приведен на видео.
» alt=»»>

Немного о Common Rail (страница 3)

Как использовать биодизель

Биодизель — это сложнейший метиловый эфир кислот ряда жиров. За использование биодизеля, прежде всего, ответственность несет сам изготовитель автомобиля, в противном случае очень скоро потребуется ремонт дизельной аппаратуры. Организация Robert Bosch GmbH не разрешает использовать чистый биодизель, предел добавки биодизеля — 5%, согласно стандарту EN 14214 для дизельного топлива по стандарту EN 590. Также данная смесь должна проходить по стандарту EN 590. А биодизель, который применяют в Европе, должен проходить по стандарту EN 14214.

Из-за того, что снижена устойчивость биодизеля к старению, долгий простой автомобиля плохо отразится на его состоянии. Если автомобиль используют во вредных внешних условиях, биодизельное горючее достаточно быстро стареет, из-за чего потребуется ремонт топливной аппаратуры. Если использовать биодизель с недостаточной устойчивостью к старению, хорошая защита запчастей в системе впрыска топлива не будет обеспечиваться.

Что будет, если использовать биодизель с недостаточной устойчивостью к старению:

  • будет засорен топливный фильтр, что приведет к ремонту топливной аппаратуры;
  • будут скопления и осмоления в запчастях системы впрыска, необходим будет ремонт насос-форсунок;
  • будет происходить коррозия — не обойтись без ремонта ДВС.

Осадки приостанавливают ход компонента ТНВД, это приводит к тому, что процессы регулирования, которые не контролируются, провоцируют некорректную работу двигателя, а то и вовсе сбой в его работе. Потребуется ремонт ТНВД.

Не менее серьезные требования предъявляют к воздушному фильтру. Нужно всегда помнить, что эта не только препятствие для пыли и грязи в работе тракта двигателя, но и защита расходомера, что исключает частый ремонт грузового автомобиля. Если вовремя не заменить воздушный фильтр или набрать в него воды, неаккуратно проехав через лужу, то фильтр размокнет и разорвется на части. Это означает, что нужно еще будет покупать расходомер, стоимость его составит 100-200$, это будет зависеть от того, какой у вас автомобиль.

Common Rail (система впрыска) не терпит пренебрежения регламентными работами, а также экономии на расходных материалах. Этому может послужить типичный пример некачественного ремонта насос-форсунок – на старые уплотнения устанавливают новые форсунки впрыска. Обычно это происходит из-за лени или жадности. Известны ситуации использования новых шайб, но неправильной их установки, что говорит о неквалифицированном ремонте грузовика. Из-за использования старых шайб в ремонте ДВС может возникнуть неплотное прилегание. Из-за этого, в обоих случаях, будет выходить выхлопной газ и тяжелый углеводород, который не сгорел. А потом водитель приедет в Бош Дизель Сервис и скажет, что у него из под форсунки «вылезает битум». Наверняка, это ГБЦ форсунки, который уже давно покрылся коркой, и здесь уже требуется профессиональный ремонт Bosch. Для того, чтобы все исправить, вам понадобится около 50$. Бывали случаи, при попытке выкрутить форсунки их разламывают. Спасти ГБЦ возможно будет, только в том случае, если высверлить форсунку на координатном станке. Поэтому с этим не стоит медлить. Необходимо время от времени проверять работу двигателя, сняв с него защитные кожухи, тогда ремонт КПП и ДВС Вам не скоро потребуется.

Читать еще:  Что такое двигатель bxe

Вышеперечисленные проблемы очень часто встречается в автомобилях Mercedes. Поэтому таксисты из Скандинавии взяли за правило снимать форсунки (ремонт насос-форсунок) и менять огнеупорные шайбы и болты из меди, на которые крепятся форсунки, раз в десять тысяч километров пробега. Многие СТО, в том числе и Бош Дизель Сервис, советуют делать то же самое.

Однако эта не самая страшна проблема при использовании старых шайб. Эти шайбы отводят избыток тепла от распылителя форсунки и, снашиваясь, теряют свои свойства, из-за чего потребуется диагностика дизеля и ремонт грузовика. Поэтому, если прогорела шайба, то вероятнее всего, что и сам распылитель уже тоже прогорел. А цена его будет – от 40 до 80$.

Стоит отметить, что функциональность распылителя зависит от того, какое состояние у турбоагрегата, а также от масла которое вы используете (зависит от его качества). Так как все двигатели с CR оснащены турбинами, а подшипники работают скольжением турбины — жидкостное трение, под давлением масло образует слой, вращающийся с большой скорость ротор турбоагрегата скользит именно по нему. Этот фактор и подтверждает высокое требование к моторному маслу. Из-за этого нужно заливать исключительно «синтетику», чтобы в дальнейшем избежать частого ремонта дизельной аппаратуры. Другие масла не дадут вам такой защиты турбины, это приведет к ее повреждению и износу. А если турбоагрегат пошел вразнос, а двигатель начал работать на парах масла, то есть возможность на 60%, что распылители уже сгорели, и ремонта ДВС не избежать.

Хотелось бы еще сказать тем, кто любит сильно мыть двигатель. Стоит помнить, что современные турбодизели с автоматическими системами управления впрыска из-за большого присутствия различных электрических разъемов и запчастей не стоить обдавать водой! А если вам пришлось его помыть, то после мойки обдуть сжатым воздухом все его электронные приборы, а также те места, где устанавливаются форсунки, чтобы ни одна капля воды не оставалась — вода способствует появлению корки.

Версия для печати

Как с нами связаться

ООО «Чистодел-Дизель»

г. Арамиль, ул. Гарнизон, д. 17В

Географические координаты:

8 800 200 0921

(звонок по РФ бесплатный)

+7 (343) 302-00-43


infoek-ar.ru

Заключение

Как выяснилось, изготовление биодизеля не такое уж и простое дело, как может показаться. Особенно если ориентироваться на советы, взятые из интернета. Это вовсе не значит, что домашнее производство горючего невозможно, просто оно потребует значительных вложений и усилий.

Альтернативная энергетика является перспективнейшим направлением, которому уделяют внимание многие развитые государства. Одним из самых популярных видов альтернативного топлива является биодизель, производство которого динамично развивается в наши дни

Если вы хотите узнать, что представляет собой этот вид топлива, как собрать биодизель своими руками, тогда данная статья должна вас заинтересовать.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector