Rapeseed oil fuel application in diesel engines and logistics. Promotion paper summary for acquaring the scientific degree Dr.sc.ing. | Rapša eļļas degvielas izmantošana dīzeļmotoros un loģistika. Promocijas darba kopsavilkums Dr.sc.ing. zinātniskā grāda iegūšanai

Латышский. Darba mērķis ir teorētiski un eksperimentāli novērtēt rapša eļļas degvielas izmantošanas iespējas dīzeļmotoros Latvijā, tādējādi radot iespēju veicināt atjaunojamo energoresursu plašāku izmantošanu valstī. Darba mērķa sasniegšanai izvirzīti šādi uzdevumi: 1)izstrādāt matemātisko modeli ar dīzeļmotoriem darbināmu spēkratu ekspluatācijas parametru noteikšanai, izmantojot rapša eļļu un tās maisījumdegvielas ar fosilo dīzeļdegvielu, kā arī novērtēt šī modeļa efektivitāti; 2) teorētiski un eksperimentāli noteikt spēkratu ekspluatācijai dažādās apkārtējās vides temperatūrās, īpaši zemās, piemērotākās rapša eļļas un fosilās dīzeļdegvielas maisījumu proporcijas; 3) izstrādāt ar rapša eļļu darbināmu spēkratu izmēģinājumu metodiku; 4) eksperimentāli izpētīt un novērtēt rapša eļļas izmantošanas iespējas un motoru ekspluatācijas parametrus, šim nolūkam pielāgojot dažādus spēkratus (vieglo automobili, kravas automobili un traktoru), izmantojot vienas un divu degvielas tvertņu sistēmas; 5) izveidot modeli rapša eļļas degvielas loģistikas sistēmas izmaksu noteikšanai un veikt sistēmas modeļpētījumus rapša eļļas degvielas izmantošanas ekonomiskās efektivitātes novērtēšanai. Situācijas apskatā dots dīzeļmotoros izmantojamo biodegvielu raksturojums un lietošanas nosacījumi, aplūkotas to iegūšanas iespējas, salīdzinātas biodegvielu un fosilo degvielu īpašības. Aplūkota biodegvielu ražošanas attīstība Latvijā un iespējas sasniegt ES direktīvās paredzētos kontrolskaitļus biodegvielu izmantošanā. Analizēti līdzšinējie rapša eļļas degvielas izmantošanas un loģistikas sistēmas pētījumi. Teorētiskajos pētījumos izvirzīti kritēriji modelēšanas rīku salīdzināšanai un veikta to izvēle turpmākās modelēšanas realizēšanai. Izstrādāts matemātiskais modelis ar dīzeļmotoriem darbināmu spēkratu ekspluatācijas parametru noteikšanai, izmantojot rapša eļļu un tās maisījumdegvielas ar fosilo dīzeļdegvielu. Izveidota analītiska sakarība, ar kuras palīdzību var noteikt, kādas rapša eļļas un dīzeļdegvielas proporcijas jālieto, lai nodrošinātu degvielas sūkņu darbību un degvielas plūsmu barošanas sistēmā.

Английский. The aim of the promotion work is to evaluate theoretically and experimentally the possibilities of using rapeseed oil fuel in diesel engines in Latvia, thus creating an opportunity to promote wider use of renewable resources in the country. In order to reach the aim, the following tasks are set: (1) to develop a mathematical model for determination of diesel engine powered vehicle operating parameters using pure rapeseed oil and its blends with fossil diesel fuel, as well as to evaluate the effectiveness of this model; (2) to determine theoretically and experimentally the appropriate rapeseed oil and fossil diesel fuel blend ratio to operate vehicles at different, especially at low, ambient temperatures; (3) to develop a rapeseed oil-powered vehicle testing methodology; (4) to study experimentally and estimate the use of rapeseed oil feasibility and engine operating parameters, adapting for this purpose a variety of motor vehicles (car, truck and tractor), using one and two fuel tank systems; (5) to develop a model to determine the costs in rapeseed oil fuel logistics system and carry out investigation of the model to evaluate the economical efficiency of rapeseed oil fuel usage. The situation overview deals with the production technologies, characteristics and conditions of use of biofuels suitable for diesel engines. The biofuel and fossil fuel properties are compared. Biofuel production progress in Latvia, as well as the possibilities to reach the EU Directive targets, is analyzed. Rapeseed oil fuel usage and logistics system researches are analyzed. In theoretical studies appropriate simulation tools for diesel engine and biofuel supply chain modelling are chosen. A mathematical model for determination of diesel engine powered vehicle operating parameters using pure rapeseed oil and its blends with fossil diesel is worked out. Analytical relationship that allows defining the rapeseed oil and diesel fuel proportions to ensure the fuel pump operating and the fuel flow in the system is established.