Prospects of adding peanut and palm oils to diesel fuel for tractor engines | Использование арахисового и пальмового масел в качестве топлива дизельных двигателей

Английский. Increased environmental requirements for tractor diesel engines and rising prices for petroleum fuels urge the search for alternative fuels to replace traditional ones, partially or completely. Vegetable oils can play this role, of which peanut and palm oils are the most competitive and affordable. The purpose of the research is to evaluate the possibility of using peanut and palm oils as additives to diesel fuel for tractor engines. Experimental studies were carried out on an air-cooled tractor engine D-120 with mixed fuels. Their composition provided physicochemical properties close to ones of the base diesel fuel. In the first series of experiments, the mixed fuel contained 40% peanut oil, 30% diesel fuel, and 30% kerosene by volume. In the second series of experiments, diesel fuel was mixed with 10 and 20% palm oil. The effect of oils on fuel consumption, specific effective fuel consumption, and concentration of toxic components in exhaust gases using pure diesel fuel as a standard was analyzed. Pure diesel fuel was used as a reference. It has been found that the addition of 40% peanut oil leads to an increase in fuel consumption by 8 to 10% and the concentration of incomplete combustion products (hydrocarbons increases by 25 to 32%, CO – 1.55 times). The concentration of nitrogen oxides and soot is reduced by 10-25%, depending on the regime. When adding 10% palm oil, fuel consumption increases by 0.1 to 0.2 kg/h, 20% – by 0.2 to 0.3 kg/h. At low and medium loads, a 20% oil addition led to a decrease in the hydrocarbon content of 42% and an increase in CO of 37 to 49%. At high loads, the content of hydrocarbons decreased by 17% and nitrogen oxides by 21% (4550 ppm), the concentration of CO increased 6-8 times (up to 65 ppm). The soot content in exhaust gases with a 10% additive is reduced by 20 to 30%, with 20% – by 35 to 45%. It is proved that peanut and palm oils can be used as additives to fuels for a diesel engine, but it is necessary to adjust the viscosity and ignition delay period of such fuel.

Русский. Повышение экологических требований к тракторным дизелям и рост цен на нефтяные топлива вызывают необходимость поиска альтернативных топлив, способных частично или полностью заменить традиционные. В этой роли могут выступить растительные масла, из которых арахисовое и пальмовое наиболее конкурентоспособны и доступны. Цель исследований - оценка возможности использования арахисового и пальмового масел как добавок к дизельному топливу тракторных двигателей. Экспериментальные исследования проводились на тракторном двигателе воздушного охлаждения Д-120 на смесевых топливах. Их состав обеспечивал физико-химические свойства, близкие к базовому дизельному топливу. В 1-й серии опытов смесевое топливо содержало по объему 40% арахисового масла, 30% дизельного топлива и 30% керосина. Во 2-й серии опытов дизельное топливо смешивали с 10 и 20% пальмового масла. Анализировали влияние масел на расход топлива, удельный эффективный расход топлива и концентрацию токсичных компонентов отработавших газов. В качестве эталона использовали чистое дизельное топливо. Установлено, что добавка 40% арахисового масла приводит к увеличению расхода топлива на 8…10% и концентрации продуктов неполного сгорания (углеводородов – на 25…32%, СО – в 1,55 раза). Концентрация оксидов азота и сажи снижается на 10…25% в зависимости от режима. При добавлении 10% пальмового масла расход топлива увеличивается на 0,1…0,2 кг/ч, при 20% – на 0,2…0,3 кг/ч. На низких и средних нагрузках 20%-ная добавка масла привела к снижению содержания углеводородов на 42% и увеличению СО на 37…49%. При высоких нагрузках снизилось содержание углеводородов на 17% и оксидов азота на 21% (4550 ppm), концентрация СО увеличилась в 6-8 раз (до 65 ppm). Содержание сажи в отработавших газах при 10%-ной добавке снижается на 20…30%, при 20%-ной – на 35…45%. Доказано, что арахисовое и пальмовое масла можно применять как добавки к топливу на дизельном двигателе, но необходима корректировка вязкости и периода задержки воспламенения топлива.