View
0
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
1
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS
ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS
Jėgos ir transporto mašinų inžinerijos institutas
Justina Stučinskaitė
RAPSŲ ALIEJAUS IR REAKTYVINIŲ DEGALŲ
MIŠINIAIS VEIKIANČIO VARIKLIO DARBO IR
DEGINIŲ EMISIJOS TYRIMAS
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
Studijų sritis: Technologiniai mokslai
Studijų kryptis: Gamtos išteklių
technologijos
Studijų programa: Biomasės inžinerija
Akademija, 2015
2
Baigiamųjų darbų ir egzaminų vertinimo komisija:
(Patvirtinta Rektoriaus (2015 m. balandžio 23 d.) įsakymu Nr. 124 - PA)
Pirmininkas: prof. habil. dr. Bronius Kavolėlis, Europos žemės ūkio inžinierių draugijos
narys
Nariai: 1. Doc. dr. Rolandas Domeika, Aleksandro Stulginskio universitetas
2. Prof. dr. Gvidonas Labeckas, Aleksandro Stulginskio universitetas
3. Prof. dr. Eglė Jotautienė, Aleksandro Stulginskio universitetas
4. Gen. dir. Audrius Kavaliauskas, UAB „Dojus agro"
Mokslinis vadovas Prof. dr. Gvidonas Labeckas, Aleksandro Stulginskio universitetas
Recenzentas Prof. dr. Stasys Slavinskas, Aleksandro Stulginskio universitetas
Instituto direktorius Prof. dr. Stasys Slavinskas, Aleksandro Stulginskio universitetas
Oponentas Doc. dr. Rolandas Bleizgys, Aleksandro Stulginskio universitetas
3
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS
ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS
TRANSPORTO IR JĖGOS MAŠINŲ INŽINERIJOS INSTITUTAS
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
Rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišiniais veikiančio variklio darbo ir deginių emisijos
tyrimas.
Autorius: Justina Stučinskaitė
Vadovas: prof. dr. Gvidonas Labeckas
Kalba: lietuvių
Darbo apimtis – 50 p.
Lentelių skaičius – 3.
Paveikslų skaičius – 24.
Naudota informacijos šaltinių – 44.
Priedų skaičius – 2.
Santrauka
Aleksandro Stulginskio Universitete, Jėgos ir transporto mašinų inžinerijos institute
buvo atlikti tiesioginio įpurškimo dyzelinio variklio ,,Oruva F1L511“ eksperimentiniai
tyrimai. Variklio apkrovos charakteristikos registruotos esant pastoviems alkūninio veleno
sūkiams n=2000min-1. Buvo paruošti trys rapsų aliejaus (RA) ir reaktyvinių degalų (F-34)
mišiniai tokiais tūrių santykiais: 90 % RA ir 10 % F-34, 80 % RA ir 20 % F-34, 70 % RA
ir 30 % F-34. Didžiausia (2223 ppm ) NOx emisija gauta, varikliui veikiant 70 % RA ir 30
% F-34 mišiniu. Tačiau, varikliui veikiant reaktyvinių degalų mišiniais gauta mažesnė
azoto oksido emisija nei veikiant grynu rapsu aliejumi. Didžiausia (1636 ppm) anglies
viendeginio (CO) emisija gauta dyzeliniais degalais varomam varikliui veikiant
maksimalia pe = 0,49 MPa apkrova. Varikliui veikiant reaktyvinių degalų ir rapsų aliejaus
mišiniais, nepanaudoto deguonies kiekis buvo nežymiai didesnis, lyginant bazinio rapsų
aliejaus naudojimo atveju. Rapsų aliejaus klampą mažinantys reaktyviniai degalai
tiesioginės įtakos variklio sunaudojamo oro kiekiui neturėjo, tačiau panaudojus juos
sumažėjo vidaus trinties nuostoliai.
Reikšminiai žodžiai: dyzelinis variklis, reaktyviniai degalai, emisija, rapsų aliejus,
klampa.
4
ALEKSANDRAS STULGINSKIS UNIVERSITY
FACULTY OF AGRICULTURAL ENGINEERING
INSTITUTE OF POWER AND TRRANSPORT MACHINERY ENGINEERING
Master theses
The research on engine performance and exhaust emissions when operating with rapeseed oil
and jet fuel blends Author: Justina Stučinskaitė
Supervisor: prof. dr. Gvidonas Labeckas
Language: Lithuanian
Pages – 50 p.
Tables – 3
Pictures – 24
Sources of literature – 45
Annexes – 2
Summary
At the Aleksandas Stulginskis University (ASU) of Power and Transport
Machinery Engineering Institute laboratory experiments were carried out with direct-
injection diesel engine ,,Oruva F1L511". Engine load characteristics were registered at
constant speed of 2000 rpm. The three rapeseed oil (RO) and jet fuel (F-34) blends in a
ratio of RO 90% and 10% F-34, RO 80%, and F-34 20%, RO 70% and F-34 30% by
volume were prepared for the experiments. The maximum (2223 ppm ) NOx emission was
obtained with the fully loaded engine running with 70% rapeseed oil and 30% jet fuel F-34
blends. However lower nitrous oxide emissions was obtained engine running with jet fuel
mixtures than engine was running with pure rapeseed oil. The maximum (1636 ppm)
carbon monoxide (CO) emission was obtained when operating with diesel fuel at
maximally engine load of 0,49 MPa. The residual amount of oxygen in the xhaust with the
engine running with rapeseed oil (RO) and jet fuel (F-34) fuel blends was slightly higher
than when running with pure rapeseed oil. The added jet fuel, which reduces viscosity of
rapeseed, do not have influence on the amount of air consumed by the engine, but using of
these fuel blends reduces the internal friction losses.
Keywords: diesel engine, jet fuel, emission, rapeseed oil, viscosity.
5
TURINYS
ĮVADAS ....................................................................................................................................................... 8
1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ ANALIZĖ ............................................................................................... 10
1.1 Biodegalų vartojimo skatinimo ekonominiai ir socialiniai aspektai ............................ 10
1.2 Biodegalų gamyba pasaulyje ir Lietuvoje .................................................................. 12
1.3 Rapsų aliejaus išgavimo būdai .................................................................................. 14
1.4 Rapsų aliejaus fizikinės cheminės savybės ................................................................ 16
1.5 Raspų aliejaus, naudojimo dyzeliniame variklyje, minusai ......................................... 18
1.6 Rapsų aliejaus naudojimo galimybės dyzeliniame variklyje ....................................... 20
1.7 Variklio galios, ekonomiškumo ir deginiu emisijos rodikliai ....................................... 20
1.8 Reaktyviniai degalų naudojimas mišiniuose su rapsu aliejumi ................................... 22
1.9 Informacijos šaltinių analizės aptarimas ................................................................... 24
2. TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI .................................................................................................... 26
3. TYRIMŲ METODIKA ......................................................................................................................... 27
3.1 Rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišinių kinematinės klampos priklausomybės tyrimas nuo temperatūros ............................................................................................... 27
3.2 Rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišinių tankio priklausomybės tyrimas nuo temperatūros ................................................................................................................... 28
3.3 Tyrimo duomenų statistinis įvertinimas .................................................................... 29
3.4 Dyzelinio variklio darbo rodiklių tyrimas ................................................................... 30
4. TYRIMŲ REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ....................................................................................... 35
4.1 Tyrimų duomenų analizė ir įvertinimas ..................................................................... 35
IŠVADOS .................................................................................................................................................. 45
INFORMACIJOS ŠALTINIŲ SĄRAŠAS ................................................................................................... 46
6
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA ....................................................................................................... 50
PRIEDAS NR.1. .......................................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
PRIEDAS NR.2. .......................................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
7
AIŠKINAMASIS SIMBOLIŲ SĄRAŠAS
RA – rapsų aliejus;
F-34 – žibalo tipo turbininiai aviaciniai
degalai;
Mei – išmatuotas variklio sukimo
momentas, kGm;
tb– laikas per kurį sunaudojamas
pasirinktas degalų kiekis, s;
M – variklio sukimo momentas, Nm;
n – variklio alkūninio veleno sukimosi
dažnis, min -1 ;
gb – degalų sąnaudos, g;
toras – laikas per kurį sunaudojama 2 m3
oro, s;
ρ0 – oro tankis kg/m3 ;
t0 – aplinkos temperatūra ⁰C;
B – barometrinis aplinkos oro slėgis, mm
Hg;
i – variklio cilindrų skaičius, vnt. ;
Pe – variklio efektyvioji galia, kW;
Vh – cilindro darbinis tūris, l;
H – žemutinis degalų šilumingumas,
MJ/kg;
c – viskozimetro konstanta;
m1– užpildyto piknometro masė, g;
m2– tuščio piknometro masė, g,
m3– piknometro talpa , cm3;
bd – sekundinės degalų sąnaudos, g/s;
Bd –valandinės degalų sąnaudos, kg/h;
V0 – sekundinės oro sąnaudos per
bandymą, m3/s ;
G0– masinės variklio oro sąnaudos, kg/h
;
pe – variklio vidutinis efektyvusis slėgis,
MPa;
be – lyginamosios efektyviosios degalų
sąnaudos, kg/kW·h;
Gt – teorinės variklio oro sąnaudos,
kg/h;
ηv – cilindrų pripildymo, koeficientas;
– oro pertekliaus koeficientas;
qe – lyginamosios energijos sąnaudos,
MJ/kWh;
ν – kinematinė klampa mm2/s;
ρ – tankis kg/m3.
8
ĮVADAS
Biodegalų gamyba reglamentuojama Europos sąjungos teisės aktais. Direktyvoje
2009/30/EB nurodyta, kad išmetamų dujų kiekis ne vėliau kaip 2020 m. gruodžio 31 d.
turėtų būti sumažintas bent 6 %, palyginti su iškastinio kuro būvio ciklo metu išmetamų
šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekio energijos vienetui ES vidurkiu 2010 m., ir tai
turėtų būti padaryta naudojant biodegalus, alternatyvius degalus ir mažinant išmetamų dujų
kiekį naftos gavybos vietose [1]. Biodegalų naudojimas vietoje įprastinio kuro skatinamas
ne tik dėl didėjančios aplinkos taršos, bet ir dėl kitų nemažiau svarbių priežasčių. Viena jų
yra ekonominė nepriklausomybė nuo kaimyninių šalių, importuojančių naftos produktus.
Biodegalų naudojimas suteikia galimybę demonopolizuoti degalų tiekimo rinką, dažnai
priklausančią nuo politinių ir užsienio ekonominių veiksnių.
Biodyzelinas yra populiariausi degalai, kurie gali būti naudojami kaip alternatyvūs
degalai vietoj dyzelino dyzeliniuose varikliuose [2]. Jie gaminami iš aliejinių augalų,
populiariausia gamybos žaliava Europoje yra rapsai. Naudojant rapsų aliejaus metilo esterį,
gryną rapsų aliejų ir jų mišinius su dyzeliniais degalais, mažinama anglies dvideginio
(CO2) cirkuliacija globalinio ciklo mastu ir aplinkos oro tarša [3]. Naudoti gryną rapsų
aliejų vietoje mineralinių degalų galima tik perdirbtuose varikliuose. Biodyzelino ir
įprastiniu degalų mišinius, kuriuos sudaro iki 7 % biodyzelino, galima naudoti ir
neperdirbus variklio.
Pasaulyje atlikta nemažai tyrimų biodegalų panaudojimo tematika, tačiau
vienareikšmio atsakymo į klausimą, koks galėtų būti rekomenduotinas dyzelinių degalų ir
biodegalų maišymo santykis, nėra. Taip pat nėra išsamių tyrimų apie rodiklius reaktyvinių
degalų bei reaktyvinių degalų ir biodegalų mišinių, kurie galėtų būti naudojami
dyzeliniuose varikliuose kaip alternatyvūs degalai [4].
F-34 – tai žibalo tipo turbininiai aviaciniai degalai, naudojami ant žemės esančių
karinių skraidymo aparatų dujų turbininiams varikliams. Taip pat žinomi kaip JP-8 arba
AVTUR/FSII. Šių degalų sudėtyje yra degalų sistemos apledėjimo lėtiklis (inhibitorius) S-
1745 (priedas, žeminantis vandens, išsiskiriančio iš degalų dideliame aukštyje, užšalimo
temperatūrą, kuris leidžia išvengti ledo kristalų, ribojančių paduodamų į variklį degalų
srautą, susidarymą ir tepumą gerinantis priedas S-1747 [5]. Šio kuro panaudojimas
mišiniuose su rapsų aliejumi turėtų pagerinti rapsų apliejaus savybes naudojant jį
dyzeliniuose varikliuose, kadangi didžiausia problema veikiant dyzelinį variklį grynu rapsų
aliejumi yra jo klampa, kuri yra net 10 kartų didesnė nei įprastinių dyzelinių degalų.
9
Siekiant sumažinti išmetamųjų dujų kiekį yra būtina ieškoti alternatyvių degalų,
kurių emisija būtų mažesnė už šiuo metu naudojamų. Taip pat reikia įvertinti variklio
darbo rodiklių pokyčius naudojant skirtingas degalų rūšis. Reikia atlikti dyzelinio variklio
eksperimentinius tyrimus, maitinamo grynu rapsų aliejumi, reaktyvinių degalų ir rapsų
aliejaus mišiniais, bei įprastiniu dyzelinu.
Darbe bus siekiama įvertinti rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišinių naudojimo
galimybę įprastiniame dyzeliniame variklyje.
10
1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ ANALIZĖ
1.1 Biodegalų vartojimo skatinimo ekonominiai ir socialiniai aspektai
Nuolat kylant naftos kainai, bei didėjant šiltnamio efektui vis labiau populiarėja
biodegalai. Taip pat vis labiau akcentuojama, kad iškastiniai žemės gelmių turtai nėra
neišsenkantis šaltinis. Dėl šių priežasčių biodegalų gamyba vis labiau didėja, jų gamybą ir
naudojimą skatina ir Europos Sąjunga. Degalų pagamintų iš organinių atsinaujinančių
žaliavų naudojimas turi daug privalumų:
1. Lengvai išgaunamas šaltinis – mineraliniai degalai yra išgaunami iš žalios
naftos, kuri yra neatsinaujinatis gamtos išteklis. Nors dabartinių rezervuarų užteks
daugeliui metų, jie baigsis kažkada. Biodegalai yra pagaminti iš daugelio skirtingų šaltinių,
tokių kaip atliekos arba iš specialiai išaugintų pasėlių ir augalų, kurių turint didelius plotus
žemės galima užsiauginti;
2. Atsinaujinantis šaltinis – dauguma iškastinio kuro baigsis. Kadangi dauguma
biodegalų šaltinių yra atsinaujinantys, nėra tikėtina, kad baigsis artimiausiu metu;
3. Šiltnamio efektą sukeliančių dujų mažinimas – degant iškastiniui kurui gaminasi
didelis kiekis šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Išmetama daug anglies dioksido į
atmosferą, kas turi įtakos globalinio atšilimo procesui. Siekiant sumažinti šiltnamio efektą
sukeliančių dujų poveikį, žmonės visame pasaulyje naudoja biodegalus. Tyrimai rodo, kad
biodegalai mažina šiltnamio efektą sukeliančių dujų iki 65 % [6];
4. Ekonomins saugumas – ne kiekviena šalis turi dideles atsargas naftos. Dėl šios
priežasties yra priversta importuoti naftą iš kitų šalių rinkos kainomis, kurios yra
nepastovios. Kuo daugiau žmonių pradeda pereiti prie biokuro, tuo priklausomybė nuo
importo mažesnė. Sukuriama vis daugiau darbo vietų biodegalų pramonei.
5. Mažina priklausomybę nuo užsienio naftos – vietoje auginami augalai, iš kurių
gaminami biodegalai, turi sumažinti priklausomybę nuo įvežtinių degalų, daugelis ekspertų
mano, kad po kurio laiko jie išspręs savo energijos poreikius.
Visos Europos sąjungos šalys yra įsipareigojusios sumažinti išmetamųjų dujų kiekį.
Europos Komisija daug dėmesio skiria transportui, nes transporto priemonės į atmosferą
išmeta apie 21 % visų šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Beveik visa transporto naudojama
energija gaminama iš naftos, o ES yra labai priklausoma nuo jos importo. Biodegalai gali
padėti spręsti šią problemą. Gaminami iš biomasės – atsinaujinančio šaltinio – biodegalai
pakeičia benziną bei dyzelinį kurą ir gali greitai tapti neatsiejama degalų tiekimo sistemos
11
dalimi. Biodegalų naudojimas padėtų paruošti dirvą kitoms pažangioms transporto
priemonių degalų alternatyvoms [7].
Pagrindinis žingsnis biodegalų gamyboje buvo 1992 m., kai buvo priimta Jungtinių
tautų klimato kaitos konvencija (JTBKKK) , kuri reglamentuoja šiltnamio efektą
sukeliančių teršalų emisijas. Pagrindinis šios Konvencijos tikslas – stabilizuoti šiltnamio
efektą sukeliančių dujų koncentraciją atmosferos tokiame lygyje, kuriame pavojingas
antropogeninis poveikis nesutrikdo klimato kaitos sistemos [8]. O jau po 5 metų, 1997
metais, buvo pasirašytas Kioto protokolas, kuriame Europos Sąjungos šalys, įsipareigojo
iki 2008-2012m. sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijas 8% lyginant su 1990
metais. 2006 m. Europos Komisija paskelbė komunikatą „ES biodegalų strategija“ [9],
kuriame viena svarbiausių strateginių krypčių yra pirmosios kartos biodegalų žaliavų bazės
plėtra ir gamybos technologijų tobulinimas, siekis mažinti biodegalų savikainą ir neigiamą
poveikį aplinkai bei, kaip pabrėžiama naujausiuose ES dokumentuose, dėl konkurencijos
su maisto sektoriumi biodegalų gamybai naudoti maistui netinkamas žaliavas [10].
Kiekviena Europos Sąjungos šalis skatina biodegalų naudojimo augimą įvairiomis
priemonėmis. Lietuvoje šiuo metu 80 %. oro taršos sudaro automobilių transporto tarša,
todėl labai svarbu skatinti sumažinti įprastinių degalų kiekį, kurių emsija didesnė už
biodegalų. Lietuvoje viena iš skatinimo priemonių yra akcizo tarifo sumažinimas, tokią
galimybę numato Lietuvos Respublikos akcizų įstatymas [11]. Jame nurodoma, kad galima
sumažinti akcizo tarifą produktams, atitinkantiems Biokuro, biodegalų ir bioalyvų įstatymo
reikalavimus biokurui, dalimi, proporcingai atitinkančia biologinės kilmės priemaišų dalį
(%) galutinio produkto tonoje. Dar viena skatinimo priemonė Lietuvoje – atleidimas nuo
aplinkos teršimo mokesčio už aplinkos teršimą iš mobilių taršos šaltinių fizinius ir
juridinius asmenis, kurie teršia iš transporto priemonių, naudojančių nustatytus standartus
atitinkančius biodegalus, ir pateikia biodegalų sunaudojimą patvirtinančius dokumentus,
kurį nurodo Lietuvos Respublikos mokesčio už aplinkos teršimą įstatymas [12].
Lietuvoje susiduriama su pagamintų biodegalų realizavimų šalies viduje problema.
Pačių degalų gamyba, kaip ir augalų iš kurių gaminami biodegalai yra remiama valstybės
ir Europos Sąjungos dotacijomis. Mūsų įprastiniuose varikliuose galima naudoti tik 7%
biodegalų ir įprastinių degalų mišinius, didinant biodegalų koncentraciją mišinyje variklį
reikėtų perdirbti. Automobilio variklio perdirbimas yra gan brangus, o automobilių, kurie
gali naudoti grynus biodegalus mažai. Šalyje būtina sukurti sistemą, skatinančia ne tik
biodegalų žaliavos auginimą ir jų gaminimą, bet ir masinį vartojimą. Dabar didžioji
12
biodegalų dalis pagaminta Lietuvoje, eksportuojama į kitas labiau šioje srityje pažengusias
šalis.
1.2 Biodegalų gamyba pasaulyje ir Lietuvoje
Naujoje ataskaitoje „ Biofuels Markets and Technologies “ , apskaičiavo, kad iki
2016 m. biodegalų gamyba stabiliais augs, didelis gamybos padidėjimas tikimasi bus tarp
2017 m. ir 2021 m. dėl numatomų naftos kainos augimų ir technologijų vystymosi.
Planuojama, kad biokuro gamyba pasaulyje sieks 65,7 milijardų galonų per metus iki 2021
metų. Etanolis turėtų išlaikyti savo dominavimą virš pramonės, su beveik 50 milijardų
galonų per metus gamyba, kai biodyzelino gamyba planuojama apie 16,2 milijardų galonų
per metus [13]. JAV, Brazilija ir Europos Sąjunga yra trys didžiausios rinkos, gaminančios
85 % pasaulinės biodegalų gamybos. Daugiausiai biodegalų (bioetanolio) yra naudojama
Brazilijoje ir JAV. ES didžiausia biodyzelino gamintoja yra Vokietija, kiti stambūs
gamintojai: Prancūzija, Italija ir Beneliukso šalys. Tarp bioetanolio gamintojų didžiausią
dalį gamina Prancūzija ir Vokietija, toliau seka Beneliuksas, Lenkija, Jungtinė Karalystė ir
Ispanija. Labiausiai pažengusi valstybė Europos Sąjungoje yra Vokietija. Vokietijoje
veikia daugiau nei 1900 degalinių, kur galima įsipilti biodyzelio, – maždaug kas aštuntoje
degalinėje. Iki 2007 m. pabaigos Vokietijoje buvo pagaminta maždaug 3,3 mln. tonų
biodyzelio, 470 000 t bioetanolio ir 840 000 augalinio aliejaus. Be to, biodegalai sudaro
7,3 % suvartojamo pirminių degalų [14]. Visos šalys yra nusimačiusios biodegalų gamybą
didinti atitinkamais kiekiais. Biodegalų gamybos numatomas augimas iki 2021 m.
pavaizduotas 1.1 paveiksle. Jame matyti, kad Lotynų ir Šiaurės Amerika užima didžiausia
dalį pasaulio biodegalų rinkos, mažiausią rinkos dalį užima Afrika ir artimųjų rytų
valstybės.
13
1.1. pav. Planuojama biodegalų gamyba pagal pasaulio regionus [15].
JAV daugiausia gamina biodyzelino ir etanolio degalus, kur naudoja kukurūzus
kaip pagrindinę žaliavą. Nuo 2005 JAV pralenkė Braziliją didžiausią pasaulyje etanolio
gamintoją. 2006 m. JAV pagaminta 4855000000 JAV galonų (18.38 × 106 m3) etanolio
[16]. JAV, kartu su Brazilija sudarė 70 % pasaulio etanolio gamybos. Didžiausias
biodyzelino vartotojas yra JAV armija. JAV naudojo biodegalus 20 amžiaus pradžioje.
Šiuo metu JAV ieško alternatyvų kukurūzams, bandoma gaminti biodegalus iš celiuliozės,
kad išvengti spaudimo dėl žemės panaudojimo ne maisto pramonei [17]. Taip pat yra
manoma, kad daug miškų yra iškertama tam, kad pasėti biodegalų gamybai tinkamus
augalus. O kaip žinia miškų kirtimas spartina klimato kaitą.
Azijos valstybių lyderiai iš Australijos, Kinijos, Indijos, Japonijos, Pietų Korėjos ir
Naujosios Zelandijos 2007 metais pasirašė Cebu deklaraciją dėl Rytų Azijos energetinio
saugumo. Filipinai sutiko skatinti biodegalų gamybą ir skatinti švaresnius energijos
šaltinius. Vėliau, kai kuriose Azijos šalyse buvo suformuota biodegalų politika ir nustatyti
tikslai.
ES daugiausia biodegalų išgaunama iš rapsų 84 %. Iš saulėgrąžų išgaunama 13 %,
dar po 1 %. iš palmių aliejaus ir sojos. Biodegalų gamyba iš kviečių, kvietrugių, cukrinių
runkelių ir kukurūzų ES nesiekia 1 % [18]. Vokietija išliko didžiausia Europos biokuro
vartotoja 2014 metais. Didžiausias Vokietijos biodyzelino įmonė “ ADM Ölmühle
Hamburgas AG “ dukterinė Amerikos įmonių grupės “Archer Daniels Midland Company”
įmonė. Prancūzija yra antra pagal dydį biokuro vartotojų tarp ES narių. Neabejotina
biodyzelino lyderė Europoje yra Prancūzijos kompanija “ Diester ”.
14
Lietuvoje biodyzelino gamyba užsiima 5 bendrovės, per praėjusius metus jos
pagamino 204 tūkst. t. kuro. Tai daug daugiau ne Lietuvos rinka pajėgi sunaudoti. Todėl
vienos didžiausių biodyzelino gamintojų UAB „ Mestilla“ didžioji dalis produkcijos net 80
% realizuojama Skandinavijos šalyse [19].
LAMC duomenimis, per 10 metų rapsų plotai Lietuvoje padidėjo daugiau nei 5
kartus: 2001 m. šalyje buvo 50 tūkst. ha rapsų pasėlių, 2010 m. 250 tūkst. ha. Biodegalų
technologinių procesų ir žaliavų išteklių analizė rodo, kad pagrindinė žaliava biodyzelino
gamybai Lietuvoje yra aliejus, išspaustas iš auginamų rapsų, ir sintetinis metilo esteris.
Nustatyta, kad biodegalų gamyboje naudojamas sintetinis metanolis gali būti pakeistas
bioetanoliu. Alternatyvių degalų panaudojimo analizė rodo, kad netolimoje ateityje
transporte bus pradėtos naudoti SGD, kaip labai ekologiški ir pigūs degalai [20]. Europos
Parlamento nariai pasiūlė apriboti biodegalų gamybą iš žemės ūkio augalų ir paskatinti
gaminti šį kurą iš atliekų bei jūros dumblių. Tai leistų sumažinti šiltnamio efektą turinčių
dujų išmetimą dėl intensyvaus žemės naudojimo, tačiau kol kas rapsai išlieka kaip
pagrindinė žaliava biodegalų gamyboje Lietuvoje.
1.3 Rapsų aliejaus išgavimo būdai
Biodegalai – degalai, skirti automobiliams, buitiniam, komerciniam arba
pramoniniam naudojimui, visiškai arba iš dalies susidedantys iš komponentų, gaminamų iš
atsinaujinančios augalinės žaliavos. Biodegalus sudaro alkoholiai, eteriai ir augalinių aliejų
esteriai, neesterinti augaliniai aliejai. Dėl mažo teršalų kiekio, rapsų metilo esteris –
tinkamiausi degalai transportui miestuose, tankiai apgyvendintose vietovėse, taip pat
žemės ūkio technikai. Tai biologinės kilmės produktas, todėl, patekus į dirvą, daugiau kaip
90 % jo suyra per standartinę 21 paros trukmę [21].
Aliejaus išgavimo procesui taikomi aliejaus išgavimo būdai:
1. Spaudimas mechaniniais presais;
2. Ekstrahavimas cheminiais, organiniais tirpalais.
Kartais derinami abu aliejaus išgavimo būdai vienoje techninėje schemoje, siekiant
didesnio ekonominio efektyvumo [22].
Spaudimo mechaniniais presais metodai:
1. Spaudimas „šaltuoju būdu“, naudojant hidraulinį presą. Šis metodas dažniausiai
netaikomas rapsų aliejaus išgavimui iš rapsų sėklų dėl mažos išeigos, nors tai ir yra
seniausias aliejaus išgavimo būdas. Prieš spaudima žaliava yra nekaitinama;
15
2. Spaudimas „ karštuoju būdu “, naudojant hidraulinį presą. Karštojo spaudimo
būdu 110 – 120⁰C gaunamas didesnis aliejaus kiekis, palyginti su šaltojo spaudimo (ne
daugiau kaip 60 ⁰C) būdu, kurį taikant apie 10 – 12 % aliejaus lieka išspaudose [23].
Įranga, naudojama aliejaus spaudimui, sudaro šios pagrindinės dalys: kaitinimo įranga,
reikalinga pakaitinti sėklas iki reikiamos temperatūros; sraigtiniai presai, reikalingi
išspausti aliejui; elevatoriai bei transporteriai žaliavoms ir išspaudoms pernešti; filtrai,
reikalingi mechaninėms priemaišoms surinkti; siurbliai ir aliejaus bei išspaudų saugyklos.
Efektyvesniam aliejaus išgavimui naudojama ekstrakcijos organiniais tirpikliais
technologija, taip išgaunama 95 % Europoje gaminamo aliejaus. Ekstrakcija organiniais
tirpikliais — veikliųjų medžiagų išskyrimas iš augalo biomasės panaudojant organinius
tirpiklius [24]. Ekstrahacija vykdoma specialiuose aparatuose heksanu, benzinu,
dichloretanu ar kitais tirpikliais. Taikant šią technologiją išspaudose aliejaus likutis siekia
tik 0,1 - 0,6 %, tačiau fosforo kiekis gali siekti 800 – 900 mg/kg ir yra keletą kartų didesnis
nei mechaniniu būdu (presais) išgautame rapsų aliejuje (150-200 mg/kg) [25,26].
Kiekvienas iš išvadrintų aliejaus gamybos būdų turi savo pliusų ir minusų, kurie
atsispindi išgauto aliejaus kokybėje. Spaudimo „šaltuoju būdu“ metu gaunama labai maža
išeiga, spaudimo „karštuoju būdu“ metu suprastėja cheminės galutinio produkto savybės,
kaip ir naudojant išgavimą organinių tirpiklių pagalba. Todėl dabar vis labiau vis labiau
populiarėja kombinuotas aliejaus išgavimo būdas , kai yra derinamas mechaninis
spaudimas ir išspaudų ekstrahavimas. Aliejaus liekana ekstrahuotose išspaudose labai
maža (0,1 – 0,6 %). Ekstrahuotos išspaudos apdorojamos hidroterminiu būdu, taip
sumažinamas gliukozinolatų kiekis ir pagerinama baltymų kokybė, toliau panaudojant
išspaudas gyvulių šėrimui [27].
Kad ir kokį būdą pasirinktume aliejaus išgavimui jame visada lieka priemaišų,
kurias reikia išvalyti. Reikalavimai biodyzelinui nurodyti lietuvos standarte LST EN 14214
Automobiliniai degalai. Riebalų rūgščių metilesteriai (RRME), skirti dyzeliniams
varikliams. Reikalavimai ir tyrimų metodai [28]. Labiausiai susiduriama su likutinio
fosforo problema, kurio kiekis yra reglamentuojamas ir jis neturi viršyti 10 mg/kg.
Geriausiai žinomi šie aliejaus valymo metodai:
1. Cheminis metodas. Valoma rūgštinėmis ir šarminėmis medžiagomis. Rūgštinis
valymas sieros rūgštimi pašalina fosfatidus, baltymus, o šarminis valymas pašalina riebiųjų
rūgščių ir kitas nepageidaujamas priemaišas, esančias žaliajame aliejuje. Pats pirmas
valymo etapas prieš atliekant rūgštinį ir šarmį valymą yra hidratacija. Jos metu pašalinama
16
vandenyje tirpūs fosfolipidai. Hidratavimo proceso technologinė schema pateikiama 1.2
paveiksle. Šis etapas užtikrina tolimesnio perdirbimo sėkmę;
2. Mechanis metodas. Atskiriamos mechaninės priemaišos nusodinimo, filtravimo,
centrifugavimo metu.
3. Fizikiniai cheminiai metodai – tai adsorbcinė rafinacija, dezodoracija ir
distiliacija, rafinacija selektyviais tirpikliais. Adsorbcinė rafinacija naudojama riebalų
balinimui, dezodoracija – lakių junginių, lemiančių specifinį aliejų skonį ir kvapą
pašalinimui, laisvųjų riebiųjų rūgščių distiliacija – aliejaus rūgštingumo sumaţinimui,
rafinacija selektyvių tirpiklių pagalba – kai kurių nepageidautinų aliejaus sudedamųjų
dalių pašalinimui [29].
1.2. pav. Aliejaus hidratavimo principinė technologinė schema [30]
Išvalius rapsų aliejų galima jį naudoti vietoje mineralinių degalų mišiniuose su
įprastiniais degalais, taip didinat atsinaujinančių išteklių vartojimo kiekį ir mažinant
išmetamųjų dujų emisiją. Jei norėtume naudoti didesnes nei 7% mišinių koncentracijas,
nežiūrint į būtinus variklio pakeitimus ir pritaikymus rapsų aliejui, susiduriame su
neigiamomis fizikinėmis – cheminės rapsų aliejaus savybėmis. Didesnis jų vartotimo
kiekis turėtų didesnę įtaką bendro mišinio savybėms, o jeigu numatome dyzeliniuose
varikliuose naudoti 100% rapsų aliejų turime įsivertinti aliejaus, kaip degalų, fizikinės
chemines savybes ir jų panašumus su įprastiniais mineraliniais degalais.
1.4 Rapsų aliejaus fizikinės cheminės savybės
Biodyzeliniai degalai privalo: būti gero tekumo, kad bet kuriomis aplinkos oro
sąlygomis būtų nenutrūkstamai tiekiami iš bako į purkštuvus; būti optimalios klampos,
gerai filtruotis, nekoroduoti ir gerai tepti tiekimo linijos detales; būti lengvai įpurškiami į
cilindrą, išgarinami ir sumaišomi su oru; lengvai užsidegti, kad variklį būtų nesunku
17
paleisti, jis tyliai veiktų ir mažai diltų; būti didelio šilumingumo, kad variklis ekonomiškai
veiktų; nekoroduoti ir neteršti nuodegomis cilindro detalių; laikomi būti ekologiški,
stabilūs ir saugūs [31]. Pagrindinės rapsų aliejaus savybės ir jo palyginimas su dyzeliniais
degalais pateiktas 1.1 lentelėje.
1.1. lentelė. Pagrindinės rapsų aliejaus, dyzelinių degalų charakteristikos [3;28] Savybių rodikliai Dyzeliniai degalai Rapsų aliejus
Cheminė formulė C57H105O6 C13H24
Tankis (15 ⁰C), g/cm3 0,820 – 0,860 0,916
Klampa (40 ⁰C), mm2/s 2,0 – 4,5 38,0
Plyksnio temperatūra, atvirame
tiglyje, ⁰C
68 220-300
Savainimis užsiliepsnojimas, ⁰C 250 320
Cetaninis skaičius 51,0 39-44
Deguonies kiekis, max% 0,4 10,8
Žemutinis šilumingumas, MJ/kg 42,55 36,87
Sieros kiekis, mg/kg 10 2
Anglies ir vandenilio masės
santykis, (C/H)
6,9 6,5
Bendras užterštumas, mg/kg ≤24 25
Vandens kiekis, mg/kg ≤200 75
Jodo skaičius (J2), g/100g 6 111
Kaip matome iš pateiktų duomenų lentelėje 1.1 rapsų aliejaus (RA) ir dyzeliniai
degalai turi panašumų. Pagrindinis rapsų aliejaus pranašumas yra jo degimo produktai. Jo
pačio sudėtyje yra tik 2 mg/kg sieros, kas mažina sulfatų susidarymą degimo metu ir
mažina kietųjų dalelių emisiją. Tai sumažina aplinkos taršą ir rūgštinio lietaus susidarymą,
kuris susidaro, kai sieros ir azoto oksidai reaguoja su ore esančia drėgme. Daug didesnis
deguonies kiekis (10,8 %) rapsų aliejuje, lyginant su mineraliniais dyzeliniais degalais (0,4
%), skatina degimą ir mažina kenksmingų dalelių kiekį deginiuose. Nepamirškime to, kad
rapsų aliejus yra naturali medžiaga, kuri daug greičiau suyra dirvožemyje, nei mineraliniai
sintetiniai degalai. Visos šios rapsų aliejaus savybės skatina jo naudojimą kaip degalus
transporto priemonėse, kurios išmeta bene daugiausiai kenksmingų medžiagų į atmosferą.
Rapsų aliejuje vidutiniškai drėgnis siekia 75 mg/kg, o dyzelinuose degaluose, nors
pagal standartą EN 590 leidžiama iki 200 mg/kg, jis kur kas mažesnis. Drėgnis turi įtakos
tokioms rapsų charakteristikoms, kaip klampa, tankis ir cetaninis skaičius. Drėgnis didiną
rapsų aliejaus tankį ir kinematinę klampą, mažina cetaninį skaičių. Taip pat didelis drėgnio
kiekis skatina koroziją, kuri kenkia varikliui ir jo detalėms. Variklio detalėms taip pat
kenkia didelis jodo kiekis.
18
Tankis labai svarbi degalų charakteristika. Jį sąlygoja asfalto ir dervų kiekis,
angliavandenilių molekulinis svoris, ištirpusių dujų kiekis ir vanduo. Nuo aliejaus tankio
priklauso išpurkškiamų degalų kiekis, kuo jis mažesnis tuo išpurškimas efektyvesnis. Šis
rodiklis labai svarbus varikliui dirbant pilna apkrova. Kaip matyti iš lentelės 1.1 dyzelinių
degalų tankis yra apie 6 % mažesnis nei rapsų aliejaus.
Klampa sąlygoja daugelį variklio darbo rodyklių, tokių kaip garavimas,
pasiskirstymas. Didėjant klampai, blogėja įpurškimo, išpurškimo ir išgarinimo kokybė. Su
didesne rapsų aliejaus klampa susijusios ir blogesnės filtravimo savybės.
Cetaninis skaičius – rodiklis, kuris vertina degalų užsiliepsnojimą, rapsų aliejaus jis
yra mažesnis nei dyzelino, tai gali daryti įtaką savaiminio užsiliepsnojimo procesams. Tai
ypač aktualu varikliui dirbant nedideliu sukimosi dažniu ir maža apkrova, kai įpurškiamo
aliejaus porcijos nedidelės ir temperatūra cilindre gerokai žemesnė.
Daugiausiai problemų naudojant rapsų aliejų atsiranda dėl didelės jo klampos, kuri
palyginus su dyzeliniai degalais didesnė daugiau nei 10 kartų. Klampesni degalai blogai
pasiskirsto, lėčiau garuoja, atsiranda filtravimo problemų. Didesnės klampos rapsų aliejaus
išpurškimas ir netolygus jo paskirstymas visame degimo kameros tūryje, taip pat mažesnis
šilumingumas ir nevisiškas sudegimas, esant nepalankiems darbo režimams, gali keisti
variklio galios ir efektyvumo rodiklius [32]. Dėl šios savybės rapsų aliejų galima naudoti
tik modifikuotą, tai yra sumažinus klampą arba pritaikius variklį. Kinematinę klampą
galima mažinti ir mažų porcijų išpurškimą gerinti, aliejų šildant iki 60 °C ,bet tam reikia
papildomos įrangos šalia degalų bako. Lengviausias būdas pagerinti klampą yra maišymas
su lengvesniais mineraliniais degalais, tokiais kaip reaktyviniai degalai, kurių klampa yra
žymiai mažesnė nei rapsų aliejaus.
Norint įvertinti rapsų aliejaus ir mineralinių degalų mišinių panaudojimo galimybę
dyzelinuose varikliuose, reikia išanaliuoti ir neigiamus rapsų aliejaus naudojimo aspektus.
1.5 Raspų aliejaus, naudojimo dyzeliniame variklyje, minusai
Nors biodegalų gamyba iš rapsų aliejaus sparčiai auga, vis labiau akcentuojama ne
tik teigiama šių biodegalų naudojimo pusė, bet ir neigiama. Pagrindiniai biodegalų
pagamintų iš rapsų aliejaus minusai yra šie:
Brangesni degalai nei įprastiniai mineraliniai;
Rapsų aliejaus nestabilumas, kintant aplinkos sąlygoms;
Nukenčia naturali gamta;
19
Rapsų aliejui pagaminti sunaudojama daug energijos ;
Reikalingi variklio perdirbimai, norint naudoti gryną rapsų aliejų.
Jau ne pirmus metus mokslininkai ir aplinkosaugos aktyvistai siuntė perspėjimus,
kad biokuro gamybos skatinimo politika, kurią aktyviai vykdo ES ir JAV, gali lemti maisto
kainų augimą visame pasaulyje, nes maistiniai javai (kviečiai, kukurūzai, rapsai ir kt.)
nukreipiami į biokuro rinką arba maistiniams javams auginti tinkami žemės plotai
pakeičiami biokuro plantacijomis [33]. Rapsams užauginti reikalingi dideli pasėliaus
plotai. Daugelyje pasaulio šalių trūksta maisto, tad reikia visai naujų plotų. Todėl yra
naikinamos natūralios pievos, kertami miškai, dėl šių priežasčių nukenčia gamta, jos rūšinė
įvairovė, konkrečių teritorijų mikroklimatas. Jau dabar įvairių žaliavinių augalų plantacijos
plečiasi milžiniškais tempais, atsiranda vadinamosios žaliosios dykumos – milžiniški
monokultūrų plotai, kur retai būna laukinių gyvūnų.
Rapsų aliejaus išgavimo proceso metu sunaudojama daug energijos . Šiuo metu vis
dar sparčiai atliekami būvio ciklo vertinimo tyrimai, kai yra įvertinama, kiek energijos
sunaudojama pagaminti rapsų aliejų ir kiek vėliau išgaunama iš jo, naudojant kaip degalus.
Šie tyrimai rodo, kad bendrosios energijos sąnaudos RA gamybai yra atvirkščiai
proporcingos rapsų derlingumui. Taip pat , kad labai didelė energijos dalis, norint
užauginti rapsus, tenka žemės ūkiui.
Biodyzelino maišymas su dyzelinu didina galutinio produkto kainą. Nors šiuo metu
biodyzelino gamybos savikaina yra brangesnė už įprastiniu degalų ateityje spėjama, kad ji
turėtų mažėti, siejant su planuojamu naftos kainų išaugimu. Taip pat nemažai problemų
kyla norint rapsų aliejų įmaišyti į įprastinius degalus daugiau nei 7%. 2012
m. Lietuva pirmoji Europos Sąjungoje priėmė įstatymą, įpareigojantį nuo šių metų pradėti
prekiauti dyzelinu, kuriame yra ne mažiau kaip 7 % biodegalų [33]. Labai svarbu tai, kad
transporto priemonių savininkai įmaišę biodyzelino daugiau nei 7% , netenka mašinų
gamintojų taikomų garantijų. Kol kas tik tokios proporcijos yra suderintos su gamyklomis
– gamintojais.
Norint naudoti gryną rapsų aliejų reikalingos papildomos investicijos įrangai.
Būtini variklio perdirbimo darbai.
20
1.6 Rapsų aliejaus naudojimo galimybės dyzeliniame variklyje
Naudoti gryną rapsų aliejų įprastiniame variklyje nepatartina. Galimi keli būdai,
vienas jų yra dviejų bakų sistema. Reikia įrengti papildomą baką, aliejaus pašildymo
sistemą ir automatinę degalų perjungimo sistemą, todėl yra gana dideli variklio perdirbimo
kaštai. Turint dviejų bakų sistemą, variklis paleidžiamas su mineraliniais degalais, o
pasiekus darbinę temperatūrą, perjungiamas darbui su pašildytu RA. Būtina pabaigoje vėl
perjungtį degalų sistemą, kad variklys padirbtu veikiant mineraliniams degalams, kad
išsivalytų visa variklio degimo sistemą. Šį būdą galima pritaikyti daugeliui transporto
priemonių, taip pat šiuo metodu perdirbtas variklis turi užtikrintą paleidimą žiemos metu.
Tačiua įrengti antrą baką įprastiniuose automobiliuose reikia papildomos vietos, todėl šis
metodas dažniausiai taikomas traktoriams ar kitoms sunkiasvorėms transport priemonėms
Kitas būdas yra transporto priemonės perdirbimas įrengiant RA pašildymo sistemą,
atliekant degalų tiekimo sistemos pertvarkymą. Variklyje būtina pakeisti kaitinimo žvakes
į specialias, užtikrinančias aukštesnę temperatūra cilindre [34]. Dar viena žinomas būdas
yra naudoti specialiai RA pritaikytus variklius, kuriuos naudojant išgaunamas aukštesnis
variklio naudingumo koeficientas nei prieš tai nurodytose variklio sistemose.
Plačiausiai naudojamas metodas yra RA ir mineralinių degalų mišinių naudojimas.
Šiuo atveju variklio pertvarkymo kaštai maži. Skirtingų konstrukcijų dyzeliniai varikliai
skirtingai pritaikomi alternatyviems degalams. Norint nustatyti mišinio proporcijas,
kiekvieno tipo varikliui reikia atlikti išsamius tyrimus [35]. Alternatyvus metodas galėtų
būti rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišinių naudojimas, tačiau tyrimų su šiais
mišiniais atlikta mažai.
Norint įvertinti rapsų aliejaus ir mineralinio kuro mišinių panaudojimą dyzeliniuose
varikliuose reikia palyginti jų variklio galios, ekonomiškumo ir deginių emisijos rodiklius
su įprastiniais mineraliniais degalais.
1.7 Variklio galios, ekonomiškumo ir deginiu emisijos rodikliai
Pasaulyje yra atlikta nemažai tyrimų, kuriuose palyginami dyzelinių degalų ir rapsų
aliejaus variklio galios, ekonomiškumo ir deginių emisijos rodikliai. Iš šių išvardintų
kriterijų labiausiai svarbus yra emisijos skirtumas. Lietuvoje daug tyrimų atliekama
Aleksandro Stulginskio universitete, kurių tikslas yra ištirti praktines galimybes
panaudojant gryną rapsų aliejų kaip alternatyvius degalus tiesioginio įpurškimo
21
dyzeliniams varikliams varyti, įvertinti santykinius efektyviųjų darbo rodiklių pokyčius bei
degalų tiekimo sistemos patikimumą ir variklio veikimą.
Atlikti tyrimai rodo, kad NOx emisija didėja, didėjant variklio apkrovai. Dyzelinio
variklio deginiuose pagrindine NOx emisijos dalį sudaro NO. Mažėjant apkrovai, tai yra
mažėjant maksimaliai ciklo temperatūrai, NOx emisija mažėja varikliui veikiant tiek
mineraliniais degalais, tiek rapsu aliejumi (RA) (1.3 pav.) [36].
Varikliui dirbant grynu biodyzelinu, santykinis CH kiekis deginiuose sumažėja 74
% . Naudojant biodyzeliną, deginių dūmingumas sumažėja iki 60 %, palyginti su
mineraliniu dyzelinu, todėl vykdant mašinų techninę apžiūrą biodyzelinu galės dirbti
mašinos, kurių techninė būklė neleistų jomis važinėti naudojant tradicinį mineralinį
dyzeliną. RME yra didesnis deguonies kiekis, palyginti su dyzelinu, todėl jis geriau sudega
variklyje. Naudojant biodegalus, praktiškai neišmetami į aplinką sieros junginiai.
Biožaliava yra neutrali CO2 emisijų požiūriu. [37,38].
1.3 pav. Variklio darbo režimo įtaka NOx emisijai [36].
Varikliui veikiant maksimalaus sukimo momento režimu (n = 1 600 min-1),
teigiamas rapsų aliejaus panaudojimo efektas netgi labiau pastebimas. Esant vienodam oro
pertekliui cilindre, efektyvusis slėgis didėja 4,6 proc., o lyginamosios energijos sąnaudos ir
deginių emisija sumažėja atitinkamai 5,5 proc. ir 11 proc. Tikriausiai taip yra dėl to, kad
rapsų aliejuje yra daugiau deguonies (10,8 proc.). Dėl papildomo deguonies, rapsų aliejus
geriau sudega, ypač kai oro pertekliaus koeficientas priartėja prie dūminimo ribos.
22
Maksimali dyzelinių variklių galia ES šalyse giežtai ribojama, kad jie neviršytų
dūmingumo reikalavimų. Todėl augaliniais aliejais bei jų metilo esteriais varoma technika
yra pranašesnė [39].
Didžiausias skirtumas, tarp rapsų aliejaus ir dyzelinių degalų yra didesnės rapsų
aliejaus lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos. Dyzeliniais degalais maitinamo
variklio D-243 mažiausios lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos atitinka variklio
gamyklinėje charakteristikoje nurodytas sąnaudas ir siekia 225 g/kWh, o mažiau kaloringo
rapsų aliejaus panaudojimo atveju lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos padidėja
apytikriai 11% ir siekia 250 g/kWh. Varikliui išvysčius maksimalią efektyviąją galią ir
didžiausią sukimo momentą lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos masės vienetais
padidėja net 12,8% ir 12,2 % rapsų aliejaus panaudojimo atveju [40].
Nors, variklio galios, ekonomiškumo ir deginių emisijos rodikliai priklauso ne tik
nuo naudojamu degalų, bet ir nuo bandomo variklio ypatumų bei pasirinktų darbo režimų,
variklį maitinant grynu rapsų aliejumi, iškyla pastovi problema susijusi su didele
kinematine klampa, kuri apsunkina degalų tekėjimą maitinimo sistemos vamzdeliais,
mažina efektyviąją galią. Todėl variklis dirbantis rapsų aliejumi išvysto mažesnę
efektyviąją galią. Norint padidinti variklio efektyviąją galią reiktų naudoti rapsų aliejų su
mineraliniais ar kitais degalais, pasižyminčiais maža dinamine klampa. Reaktyvinių degalų
klampa kelis kartus mažesnė už rapsų aliejaus klampą.
1.8 Reaktyviniai degalų naudojimas mišiniuose su rapsu aliejumi
Reaktyviniai degalai – tai specialios paskirties, mišraus kuro, frakcionuoti iš
distiliuotos žalios naftos. Reaktyviniai degalai yra lengvesni ir lakesni nei dyzeliniai.
Žibalas – distiliuotas iš naftos ar skalūnų naftos, yra pagrindinė sudedamoji dalis daugelyje
reaktyvinių degalų. F-34 – tai žibalo tipo turbininiai aviaciniai degalai, naudojami ant
žemės esančių karinių skraidymo aparatų dujų turbininiams varikliams. Taip pat žinomi
kaip JP-8 arba AVTUR/FSII [5]. Šių degalų pagrindinės charakteristikos nurodytos 1.2
lentelėje. Iš kurios matyti, kad jų kinematinė klampa ir tankis yra mažesnis už dyzelinių
degalų ir rapsų aliejaus. Todėl jų įmaišymas į rapsų aliejų priartintų rapsų aliejaus savybių
panašumą prie dyzelinių degalų rodiklių.
23
1.2. lentelė. Pagrindinės JP8 degalų charakteristikos Savybių rodikliai Reaktyviniai degalai
JP-8
Tankis (15 ⁰C), g/cm3 0,797
Klampa (40 ⁰C), mm3 /s 1,2
Plyksnio temperatūra, atvirame
tiglyje, ⁰C
40
Savainimis užsiliepsnojimas, ⁰C 229
Cetaninis skaičius 42,3
Reaktyvinių degalų panaudojimas kartu su rapsų aliejumi nėra naujiena. Lietuvoje
net 2011 m. spalio 27 d. Generolo Jono Žemaičio Lietuvos karo akademijoje įvyko
mokslinė konferencija „Alternatyvių degalų panaudojimo galimybės Lietuvos
kariuomenėje“, kurios tikslas – aptarti Inžinerinės vadybos katedroje vykdomo mokslo
darbo „Aviacinio ir kito alternatyvaus kuro panaudojimo galimybių Lietuvos kariuomenės
sausumos transporto priemonėse tyrimas“ gvildenamas problemas [42]. Joje buvo
akcentuojama, kad dalies biodegalų ir jų mišinių fizikinius ir cheminius pokyčius galima
valdyti naudojant reaktyvinius degalus (aviacinį žibalą), reaktyvinių ir dyzelinių degalų
mišinius bei degalų priedus. Ekonominiu ir ekologiniu aspektu aktualu ištirti galimybes
praplėsti dyzeliniuose varikliuose naudojamų degalų rūšių ir jų mišinių įvairovę.
Nors reaktyvinio kuro panaudojimo galimybė mišiniuose su rapsų aliejumi yra
seniai žinoma. Tačiau mokslinių tyrimų atliktu šia tematika mažai tiek Lietuvos, tiek
Europos Sąjungos mastu. Todėl būtina atlikti išsamius tyrimus šia tema. Be to, jau dabar
pasaulyje atliekami moksliniai tyrimai, kaip iš vandens ir anglies dioksido (CO2) pagaminti
„saulės“ reaktyvinius degalus. 2014 metais balandžio 28 diena Briuselyje buvo pateiktas
Europos Komisijos oficialus pranešimas spaudai apie įgyvendinimą ES finansuojamą
mokslinių tyrimų projektą SOLAR-JET. Mokslininkai pirmą kartą sėkmingai
pademonstravo visą atsinaujinančiojo žibalo gamybos grandinę kaip aukštos temperatūros
energijos šaltinį naudodami koncentruotą šviesą. Projektas tebėra bandomajame etape –
laboratorijos sąlygomis naudojant imituojamą saulės šviesą pagaminta apie stiklinė
reaktyvinių degalų. Tačiau rezultatai suteikia vilties, kad ateityje iš saulės šviesos, CO2 ir
vandens galės būti gaminami bet kokie skystieji angliavandeniliniai degalai [43]. Kol kas
apie gauto “saulės” žibalo savybes nėra pateiktos informacijos, bet jos turėtų būti artimos
ar lygiaverčios esamam, tad jei pavyktų iš saulės energijos ir CO2 gamintis žibalą, o iš jo
vėliau reaktyvinius degalus, reaktyvinių degalų pagrindą sudarytų atsinaujinantis šaltinis –
saulės energija, taip pat būtų sunaudojamas CO2.
24
Maišant rapsų aliejų su reaktyviniais degalais, reikia atkreipti dėmesį į panašumus
šių dviejų mišinių. Lenkų mokslininkai ,Kazimierz Baczewski, Piotr Szczawiski ,
2011metais atliko bandymus su rapsų metilo esterio (RME) ir reaktyvinių degalų mišiniais,
kurių metu apibendro, kad reaktyviniai degalai yra puikus priedas biodegalams, kuris
naudojamas biodegalų savybėms pagerinti. Tyrimams atlikti jie naudojo aviacijos turbinų
kurą JET A-1, kurio molekulinėje struktūroje yra nuo 9 iki 16 anglies atomų, ir maždaug
du kartus daugiau vandenilio atomų. Tipiška RME molekulė yra tarp 16 ir 18 anglies
atomų ir dvigubai daugiau vandenilių atomų, ir du deguonies atomai. Jie akcentavo, kad
RME molekulės yra labai panašios į Jet-1 kuro molecules, žvelgiant iš chemijos ir fizikinės
pusės [44].
Reaktyvinių degalų JP-8 (F-34) naudojimas dyzeliniame variklyje kartu su
biodegalais leidžia veiksmingai kontroliuoti kenksmingų CO, HC medžiagų išmetimą [44].
1.9 Informacijos šaltinių analizės aptarimas
Išanalizavus informacijos šaltinius galime teigti, kad gryno rapsų aliejaus
dyzeliniuose varikliuose naudojimas, turi daug teigiamos naudos. Didžiausias privalumas
yra aplinkosauginė nauda: jo degimo metu gaunami mažesni teršalų kiekiai, jis greičiau
suyra dirvožemyje, jo naudojimas sudaro uždarą ciklą, nes jis yra gaunamas iš
atsinaujinančio šaltinio, kuris nėra baigtinis palyginus su naftos produktais.
Rapsų aliejaus naudojimo privalumai:
1. Degimo metu neišsiskiria sieros junginiai;
2. Mažėja šiltnamio efektą sukeliančių dujų išsiskyrimas į atmosferą;
3. Lengvai išgaunama žaliava;
4. Mažinama ekonominė priklausomybė nuo kitų valtybių.
Rapsų aliejaus naudojimo neigiami aspektai:
1. Norint naudoti didesniais kiekiais reikia papildomų variklio perdirbimų;
2. Naudojama žaliava kurui išgauti yra tinkama maistui, o dabar yra labai opi
maisto problema pasaulyje;
3. Iškertama daug miškų, kad auginti žaliavas skirtas biodegalų gamybai. Miškų
kirtimas didina šiltnamio efektą;
Naudojant gryną rapsų aliejų, daugiausiai problemų atsiranda dėl didelės jo
klampos, kuri palyginus su dyzeliniai degalais didesnė daugiau nei 10 kartų. Klampesni
degalai blogai pasiskirsto, lėčiau garuoja, atsiranda filtravimo problemų. Mažai tyrimų
atlikta su gryno rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišiniais. Daugiau tyrimų rezultatų
25
galima rasti apie rapsų metilo esterio ir reaktyvinių degalų mišinių panaudojimą
dyzeliniuose varikliuose. Šių tyrimu rezultatai rodo, kad reaktyvinių degalų įmaišymas į
biodegalus pagerina variklio darbo rodiklius.
26
2. TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
Šių tyrimų tikslas nustatyti rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišiniais varomo
variklio darbo ir deginių emisijos rodiklius.
Tyrimų uždaviniai:
1. Nustatyti įvairios procentinės sudėties (pagal tūrį) rapsų aliejaus ir reaktyvinių
degalų mišinių kinematinės klampos priklausomybę nuo temperatūros;
2. Nustatyti įvairios procentinės sudėties (pagal tūrį) rapsų aliejaus ir reaktyvinių
degalų mišinių tankio priklausomybę nuo temperatūros;
3. Atlikti rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišinių kinematinės klampos ir
tankio priklausomybės nuo temperatūros tyrimų statistinį įvertinimą;
4. Paruošti dyzelinį variklį eksperimentiniams tyrimams;
5. Parengti tyrimų įrangą ir variklio darbo parametrų registravimo įrenginius;
6. Atlikti rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišiniais varomo dyzelinio variklio
laboratorinius tyrimus, išanalizuoti darbo parametrų ir deginių emisijos
priklausomybes ir apibendrinti gautus rezultatus.
27
3. TYRIMŲ METODIKA
3.1 Rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišinių kinematinės klampos
priklausomybės tyrimas nuo temperatūros
Laboratorijoje nustatyta rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišinių kinematinės
klampos priklausomybė nuo temperatūros.
Tyrimo darbo sąlygos: aplinkos temperatūra 19⁰C. Pasigaminti skirtingų
koncentracijų mišiniai:
Reaktyviniai degalai 10% ir 90 % rapsų aliejus;
Reaktyviniai degalai 20% ir 80 % rapsų aliejus;
Reaktyviniai degalai 30% ir 70 % rapsų aliejus.
Išmatuota mišinių ištekėjimo trukmė per kapiliarą, veikiant sunkio jėgai.
Kinematinės klampos dimensija yra m2/s arba mm2/s. Kinematiniai klampai matuoti
naudotas viskozimetras (3.1 pav.).
3.1 pav. Kapiliarinis viskozimetras
Čia: 1– praleidžiamo pro kapiliarą skysčios kiekis; 2– kapiliaras.
Kapiliarinis viskozimetras užpildomas rapsų aliejumi. Yra žinoma, kad rapsų
aliejaus kinematinė klampa esant 20⁰C temperatūrai yra 74-75 mm2/s. Kadangi matavimai
vyks skirtingose temperatūrose: 15⁰C, 20⁰C, 40⁰C, 60⁰C būtina turėti šildytuvą aukštesnės
temperatūros išgavimui. Norint matuoti kinematinę klampą aukštesnėje temperatūroje,
viskozimetras pašildomas iki reikiamos temperatūros ir išlaikomas 30 minučių. Tam
naudosime šildytuvą (3.2 pav.).
28
3.2 pav. Šildytuvas
Kinematinė klampa apskaičiuojama pagal formulę:
smmc /. 2
(3.1)
Čia: c– viskozimetro konstanta; τ– matavimo trukmė (s.).
3.2 Rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišinių tankio priklausomybės
tyrimas nuo temperatūros
Tyrimui atlikti naudotas piknometras (3.3 pav.). Tyrimo sąlygos analogiškos
klampos nustatymo metu. Tankis apskaičiuojamas taip: išmatuojama indo su skysčiu masė,
iš jos atimama indo masė ir gauta vertė padalijama iš skysčio tūrio. Tankis išmatuojamas
skirtingose temperatūrose. Kiekvienas bandymas kartojamas 3 kartus. Tyrimui atlikti
naudotas piknometras ir svarstyklės “ KERN EMB“ (pav.3.3).
3.3 pav.piknometras ir svarstyklės “ KERN EMB“
Tankis buvo apskaičiuojamas pagal formulę:
3
3
21 /1000 mkgm
mm
(3.2)
29
Čia: m1– užpildyto piknometro masė g.; m2– tuščio piknometro masė g., m3–
piknometro talpa cm3 .
3.3 Tyrimo duomenų statistinis įvertinimas
Tyrimų duomenys apdoroti statistiškai. Iš gautų rezultatų nustatomas visų
matavimų aritmetinis vidurkis, surasta kiekvieno atskiro matavimo dispersija ir standartinis
nuokrypis, surastas aritmetinio vidurkio standartinis nuokrypis, pasirenkama
pasikliautiems tikimybė P=0,95% ir laisvės laipsnių skaičius, bei pateikiami galutiniai
rezultatai (vidurkis ir jo pasikliauties intervalas, nurodant pasikliauties tikimybės lygį).
Imties aritmetinis vidurkis apskaičiuojamas pagal formulę [45]:
n
yyyy
ny
nn
i
i
...1 21
1
(3.3)
Čia: n – matavimo pakartojimų skaičius arba imties tūris; y1 y2... yn – kiekvieno
atskiro matavimo reikšmė.
Surandame atskiro matavimo dispersiją D, tai atskirų matavimų išsibarstymo arba
sklaidos apie aritmetinį vidurkį y matas. Taigi, dispersiją D galime apskaičiuoti iš formulės
[45]:
1
)...()()(
1
...
1
)( 22
2
2
1
22
2
2
11
n
yyyyyy
n
yyy
n
y
D nn
n
i
i
(3.4)
Apskaičiuojame kiekvieno atskiro matavimo standartinį nuokrypį S, kuris
išreiškiamas kvadratinės šaknies iš dispersijos D skaitine reikšme [45]:
1
)...()()(
1
)( 22
2
2
11
n
yyyyyy
n
y
DS n
n
i
i
(3.5)
Apskaičiuojame aritmetinio vidurkio standartinį nuokrypį s. Šis dydis parodo
vidurkių y sklaidą apie tikrąją matuojamo dydžio vertę. Jis priklauso nuo dispersijos,
imties tūrio ir imties ėmimo būdo. Standartinio nuokrypio dimensija yra tokia pati kaip ir
matuojamojo dydžio (aritmetinio vidurkio), o dispersijos – matuojamojo dydžio dimensija
pakelta kvadratu. Todėl prie dispersijos dimensija dažniausiai nerašoma. Naudojantis
standartiniu nuokrypiu patogu interpretuoti išvadas, tačiau daugelis statistinių metodų yra
pagrįsti dispersija.Aritmetinio vidurkio standartinis nuokrypis s apskaičiuojamas [45]:
30
n
Ss (3.6)
Parenkame pasikliauties tikimybę P ir Stjudento koeficientą. Pasikliauties tikimybe
įvertinamas ateityje įvyksiančio įvykio pasikliovimo laipsnis. Technologijos moksluose
pasikliauties tikimybė priimama P=95%. Pagal pasikliauties tikimybę P ir laisvės laipsnių
skaičių (n-1) parenkamas Stjudento koeficientas tn-1,P. Nustatome vidurkio pasikliauties
intervalą. Nustatant šį dydį, apibrėžiamas intervalas, kuriame yra tikroji matuojamojo
dydžio reikšmė ty , o pakartojus eksperimentą dar keletą kartų, aritmetinis vidurkis y pateks
į šį intervalą su 95% tikimybe [45].
n
Sty PnPan ,1, (3.7)
Gauto matuojamo dydžio vidurkis y apibrėžiamas pasikliauties intervalu yn-1,P .
Išmatuoto dydžio y galutinis rezultatas užrašomas kaip to dydžio aritmetinio vidurkio y ir
atsitiktinės paklaidos yn-1,P, suma [45]
%95, Panyyy (3.8)
Gauti duomenys pateikti priede Nr.1.
3.4 Dyzelinio variklio darbo rodiklių tyrimas
Tyrimai buvo atliekami Aleksandro Stulginskio universitete, Žemės ūkio
Inžinerijos fakulteto, Jėgos ir transporto mašinų inžinerijos instituto variklių bandymų
laboratorijoje. Tyrimui atlikti pasirinkome keturtaktį, vieno cilindro, tiesioginio įpurškimo
,,ORUVA F1L511ˮ dyzelinį variklį, kurio vardinis sukimosi dažnis 3000 min-1, efektyvioji
galia 12,8 kW.
Variklio apkrovos charakteristikos registruotos esant pastoviems alkūninio veleno
sūkiams n = 2000 min-1. Buvo paruošti trys rapsų aliejaus (RA) ir reaktyvinių degalų (F-
34) mišiniai tokiais tūrių santykiais: 90% RA ir 10 % F-34, 80% RA ir 20 % F-34, 70%
RA ir 30 % F-34.
31
3.1 lentelė. Variklio ,,Oruva F1L511ˮ techninė charakteristika [6].
Variklio tipas Keturtaktis, oru aušinamas,
dyzelinis, tiesioginio įpurškimo
Cilindrų skaičius, vnt 1
Cilindro skersmuo, mm 100
Stūmoklio eiga, mm 105
Variklio darbinis tūris, cm3 825
Suspaudimo laipsnis, 17
Vardinė galia (esant 3000 min-1), kW
12,8±5%
Įpurškimo pradžios slėgis, bar
175
Variklio masė, kg 135
Pradžioje bandymai buvo atliekami varikliui dirbant dyzeliniais degalais ir grynu
rapsų aliejumi, vėliau trimis paruoštais biodegalų mišiniais, o pabaigoje rezultatai pakartoti
varikliui dirbant dyzeliniais degalais. Institute buvo pagamintas variklių bandymo stendas,
sumontuota valdymo ir matavimo įranga (pav. 3.1.1). Atliekant bandymus buvo nustatomi
tokie variklio parametrai:
1. Variklio sukimo momentas;
2. Variklio valandinės oro sąnaudos;
3. Variklio valandinės ir lyginamosios degalų sąnaudos;
4. Variklio efektyvioji galia;
5. Emisija (CO, CO2, HC, O2,NO2, NO,NOx,CxHy);
6. Dūmingumas.
3.4. pav. Variklio apkrovos bandymo stendas
32
Bandymo sąlygos: aplinkos temperatūra 14 ⁰C, oro slėgis 760 mm Hg. Bandymo
metu gauti duomenys apskaičiuojami pagal tokias formules [45]:
1. NmMM eie ,18,9 (3.9)
Čia: Mei –išmatuotas variklio sukimo momentas kGm.
2. Sekundinės ir valandinės degalų sąnaudos apskaičiuojamos pagal tokias
formules [45]:
sgt
gb
b
bd / (3.10)
hkgt
gB
b
bd /6,3 (3.11)
Čia: gb– degalų sąnaudos gramais (25g.); tb– laikas per kurį sunaudojamas
pasirinktas degalų kiekis, s. .
3. Sekundinės oro sąnaudos [45]:
smt
Voras
O /60 3 (3.12)
Čia: toras – laikas per kurį sunaudojama 2 m3 oro, s.
4. Variklio valandinės masinės oro sąnaudos apskaičiuojamos pagal formulę
[45]:
hkgVG /,60000 (3.13)
Čia ρ0 – oro tankis kg/m3.
3
0
00 /,
273
125273
7502,1 mkg
t
B
(3.14)
Čia: B0 – barometrinis oro slėgis mmHg; t0– aplinkos temperatūra ⁰C.
5. Variklio efektyvioji galia apskaičiuojama [45]:
kWn
MP ee ,1000/)30
(
(3.15)
Čia: Me – variklio efektyvusis sukimo momentas, Nm. n–variklio alkūninio veleno
sukimosi, greitis min–1.
6. Variklio vidutinis efektyvusis slėgis apskaičiuojamas [45]:
MPanVi
Pp
h
ee ,30
(3.16)
Čia :Pe – variklio efektyvioji galia; τ– variklio taktų skaičius vienetais; i– variklio
cilindrų skaičius vienetais;Vh – cilinro darbinis tūris, l.
33
7. Lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos apskaičiuojamos [45]:
hkWgP
Bb
e
de
/
103
(3.17)
8. Faktinės variklio oro sąnaudos apskaičiuojamos [45]:
hkgt
VGoro
/3600
000 (3.18)
9. Teorinis variklio oro sąnaudos apskaičiuojamos [45]:
hkgVG ht /1000
600 (3.19)
10. Cilindrų pripildymo koeficientas apskaičiuojamas [45]:
t
vG
G0 (3.20)
11. Oro pertekliaus koeficientas apskaičiuojamas [45]:
dBG
35,14
0 (3.21)
12. Lyginamosios energijos sąnaudos apskaičiuojamos[45]:
kWhMJHb
q ee /
1000
(3.22)
Čia: H – žemutinis degalų šilumingumas MJ/kg. Dyzelinių degalų žemutinis
šilumingumas– 42,55 MJ/kg; reaktyvinių degalų- 43,23MJ/kg; rapsų aliejaus- 36,87
MJ/kg.
Degalų masės sąnaudos išmatuotos svarstyklėmis PИ 200, kurių tikslumas ± 0,5 g .
Su jomis išmatuotos sekundinės ir valandinės degalų sąnaudos. Tūrines oro sąnaudos
išmatuotos firmos „Gazomierz Turbinowy CGT-02“ turbininiu dujų skaitikliu (pav.3.5).
Naudojant turbininį dujų skaitiklį rodmenys buvo nustatomi 0,01 m3 tikslumu. Oro
temperatūrą išmatavome termometru.
34
3.5 pav. Dujų skaitiklis ,,Gazomierz Turbinowy CGT-02“. Dujų analizatorius ,,
Testo 350-XL “.
3.6 pav. Deginių analizatorius ,, Bosch“.
Dyzelinio variklio deginių emisija (anglies viendeginis CO, anglies dvideginis
CO2, nesudegę angliavandeniliai HC, liekamojo deguonies kiekis O2) buvo matuojami
dujų analizatoriumi Testo 350-XL.(pav. 3.5). Išmetamų deginių dūmingumas išmatuotas
„Bosch“ prietaisu (pav.3.6).
35
4. TYRIMŲ REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS
Naudoti dyzelinius degalus su atsinaujinančios energijos gautais degalais numato
Europos direktyva 2009/28/EB, kurioje numatoma iki 2020 m. padidinti biodegalų dalį iki
10% viso degalų sunaudojimo. Tyrimai buvo atliekami naudojant rapsų aliejaus ir
reaktyvinių degalų mišinius.
Tyrimams atlikti sudaryta tokia tyrimų programa:
Sudaryti tyrimams reikalingą metodiką;
Paruošti eksperimentiniams variklio bandymams naudoti reikalingą įrangą;
Paruošti eksperimentinius biodegalų mišinius;
Atlikti variklio eksperimentinius tyrimus;
Atlikti kinematinės klampos ir tankio priklausomybės tyrimus nuo
temperatūros naudojant eksperimentinius mišinius;
Išanalizuoti bandymo metu gautus duomenis, parašyti mokslinį straipsnį, bei
pateikti konkrečias išvadas.
4.1 Tyrimų duomenų analizė ir įvertinimas
Gauta, kad rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišinių kinematinė klampa mažėja
didėjant temperatūrai ir priklausomai nuo įmaišyto reaktyvinių degalų kiekio (4.1 pav).
Esant 20 ⁰C laipsnių temperatūrai, rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišinių 10 % , 20 %
,30 % , kinematinė klampa gauta atitinkamai 44,32 mm2/s, 26,9 mm2/s, 19,93 mm2/s, tai
yra 123%, 74 %, 55 % didesnė negu įprastinių dyzeliniu degalų. Tankio priklausomybė
taip pat tiesiška, jis mažėja didėjant temperatūrai (4.2 pav.). Įmaišius tik 10% reaktyvinių
degalų į rapsų aliejų iš karto ženkliai sumažinama klampa (4.1 pav).
36
4.1pav. Kinematinės klampos priklausomybė nuo temperūros
4.2 pav. Tankio priklausomybė nuo temperūros
Variklio valandinių degalų sąnaudos dirbant reaktyviniais degalais ir rapsų aliejaus
mišiniais , pavaizduotos 4.3 ir 4.4 paveiksluose. Analizuojant duomenis nustatyta, kad
varikliui dirbant reaktyvinių degalų mišiniu (70 % RA ir 30 % reaktyvinių degalų mišiniu)
gautos mažiausios degalų sąnaudos. Kuo didesnė reaktyvinių degalų koncentracija rapsų
aliejuje tuo degalų sąnaudos mažesnės, dar vienas pliusas naudojant reaktyvinius degalus
įmaišant juos į rapsų aliejų. Rapsų aliejaus ir dyzelinių degalų valandinės sąnaudos
palygintos 4.4 paveiklse. Jame matyti, kad rapsų aliejaus valandinės degalų sąnaudos
didesnės nei įprastiniu degalų. Didesnės biodegalų sąnaudos energijai pagaminti gali būti
siejamos su mažesniu rapsų aliejaus šilumingumu ar rapsų aliejaus klampa, apsunkinanti
degalų lašelių išskaidymą, o taip pat rapsų aliejaus blogesnis garavimas ir užsiliepsnojimo
sąlygos.
0
20
40
60
80
100
15 20 40 60
Kin
em
atin
ė k
lam
pa,
mm
2/s
Kinematinės klampos priklausomybė nuo temperatūros
Rapsų aliejus
Reaktyviniai degalai
90% RA + 10% REAK
80% RA + 20% REAK
70% RA + 30% REAK
Temperatūra,⁰C
700
750
800
850
900
950
1000
15⁰C 20⁰C 40⁰C 60⁰C
Tan
kis
kg/m
3
Temperatūra,⁰C
Tankio priklausomybė nuo temperatūros
Rapsų aliejus
Reaktyviniai degalai
RA 90% ir 10%reaktyvinių degalų
RA 80% ir 20%reaktyvinių degalų
37
4.3 pav. Valandinės degalų sąnaudos Bd varikliui dirbant rapsų aliejumi ir
dyzeliniais degalais, alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių dažniu.
4.4 pav. Valandinės degalų sąnaudos Bd varikliui dirbant rapsų aliejaus ir
reaktyvinių degalų mišiniais, alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių dažniu.
Lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos pavaizduotos 4.5, 4.6 ir 4.7
paveiksluose. Iš grafikų matyti, kad varikliui dirbant maksimalia apkrova (pe=0,49MPa)
lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos mažesnės nei variklio darbo pradžioje.
Lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos didėja didėjant variklio apkrovai.
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
Bd
,(k
g/h)
pe, MPa
n=2000min-1
Dyzeliniai degalai
Rapsų aliejus
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
Bd
,(k
g/h
)
pe, MPa
n=2000min-1
RA 90% ir 10% (F-34)mišinys
RA 80% ir 20% (F-34)mišinys
RA 70% ir 30% (F-34)mišinys
38
4.5 pav. Lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos be varikliui dirbant
dyzeliniais degalais, rapsų aliejumi, rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišiniais,
alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių dažniu.
Rapsų aliejaus lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos didesnės už įprastiniu
dyzeliniu degalų visose variklio darbo apkrovose (4.6 pav). Didžiausios (81,24 g/kW∙h)
lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos gautos varikliui veikiant 90 % rapsų aliejaus
ir 10 % reaktyviniu degalu mišiniu, varikliui dirbant 0.07 MPa apkrova. Esant maksimaliai
variklio apkrovai (pe=0,49MPa) didžiausios (31,9 g/kW∙h) lyginamosios efektyviosios
degalų sąnaudos gautos varikliui veikiant rapsų aliejumi. Naudojant rapsų aliejaus ir
reaktyvinių degalų mišinius gautos nežymiai mažesnės vertės.
4.6 pav. Lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos be varikliui dirbant
dyzeliniais degalais, ir rapsų aliejumi, alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių
dažniu.
0
20
40
60
80
100
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
be
, g/k
W*h
pe, MPa
n = 2000 min-1
Dyzeliniai degalai
Rapsų aliejus
RA 90% ir 10% (F-34)mišinys
RA 80% ir 20% (F-34)mišinys
0
20
40
60
80
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
be
, g/k
W*h
pe, MPa
n = 2000 min-1
Dyzeliniai degalai
Rapsų aliejus
39
4.7 pav. Lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos be varikliui dirbant rapsų
aliejaus ir reaktyvinių degalų mišiniais, alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių
dažniu.
Didžiausia anglies viendeginio (CO) emisija gauta varikliui veikiant 70% RA ir
30% reaktyvinių degalų mišinu , varikliui veikiant didžiausia apkrova pe=0,49MPa (4.8
pav.). Variklio darbo pradžioje anglies viendeginio emisija buvo gan didelė veikiant su
visais degalais, kai variklio apkrova buvo pe=0,07MPa, tačiau tik variklio aprovai pasiekus
disenes reikšmes nuo 0,07MPa iki – 0,28MPa apkrovos CO emisija laipsniškai mažėjo.
Variklio apkrovai pasiekus 0,35MPa CO emsija sparčiai didėjo naudojant visus degalus.
Naudojant dyzelinius degalus anglies viendeginio emsija gauta mažiausia visose
apkrovose. Įmaišant į rapsų aliejų reaktyvinius degalus CO emsija veikiant variklį šiais
mišiniais tik padidėja. Kuo didesnė reaktyvinių degalų koncentracija rapsų aliejuje tuo
degimo metu mišinio išskiriama CO emisija bus didesnė.
4.8 pav. Anglies viendeginio (CO) emisijos priklausomybė nuo variklio išvystomo
vidutinio efektyviojo slėgio pe, alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių dažniu.
0
20
40
60
80
100
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
be
, g/k
W*h
pe, MPa
n = 2000 min-1
RA 90% ir 10% (F-34)mišinys
RA 80% ir 20% (F-34)mišinys
RA 70% ir 30% (F-34)mišinys
0
1000
2000
3000
4000
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
CO
pp
m (
tūri
o)
pe, MPa
CO emisijos priklausomybė nuo variklio išvystomo vidutinio efektyviojo slėgio pe
RA 70% ir 30% (F-34)
RA 80% ir 20% (F-34)
RA 90% ir 10% (F-34)
Rapsai
Dyzeliniai degalai
40
4.9 pav. Anglies dvideginio (CO2) emisijos priklausomybė nuo variklio išvystomo
vidutinio efektyviojo slėgio pe , alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių dažniu.
Dyzelinio variklio anglies dvideginio (CO2) emisija didėjo tiesiškai didėjant
variklio išvystomam vidutiniam efektyviajam slėgiui pe ( 4.9 pav.). Baziniu rapsų aliejumi
varomas variklis išskyrė 4.09 – 9.02 CO2 emisiją, varikliui veikiant mažiausia ir didžiausia
apkrovomis pe=0,07 – 0,49MPa srityje, tuo tarpu dyzeliniai degalai skleidė 4.10 – 9.93
CO2 emisiją. Rekatyvinių degalų mišiniai su rapsų aliejumi išskyrė truputį mažesnę CO2
emisija.
Kaip matyti grafike (žr. 4.10 pav.) oksidacijos reakcijoms nepanaudoto deguonies
kiekis tiesiškai mažėja didėjant dyzelinio variklio apkrovai. Tai galima susieti su cilindre
didėjančiu slėgiu ir temperatūra, nes esant aukštesnei degimo temperatūrai, oksidacijos
reakcijos vyksta sklandžiau ir greičiau, todėl ore ir rapsų aliejuje esantis deguonis yra
efektyviau panaudojamas degimui. Variklį maitinant reaktyvinių degalų ir rapsų aliejaus
mišiniais, nepanaudoto deguonies kiekis buvo nežymiai didesnis, lyginant su bazinio rapsų
aliejaus naudojimo atveju. O2 emisija yra atvirkščiai proporcinga CO2 emisijai (žr. 4.9
pav.) mažėjant nepanaudoto deguonies emisijai didėja anglies dvideginio emisija.
3
5
7
9
11
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
CO
2p
pm
(tū
rio
)
pe, MPa
CO2 emisijos priklausomybė nuo variklio išvystomo vidutinio efektyviojo slėgio pe
Dyzelinių degalųemisijos duomenys
Rapsų aliejausemisijos duomenys
RA 90% ir 10% (F-34)emisijos duomenys
RA 80% ir 20% (F-34)emisijos duomenys
41
4.10 pav. Nepanaudoto oksidacijos reakcijoms deguonies O2 kiekio (%)
priklausomybė nuo variklio išvystomo efektyviojo slėgio pe , alkūniniam velenui sukantis
2000 min-1 sūkių dažniu.
Azoto monoksido emisija pavaizduota grafikuose 4.11 pav. ir 4.12pav. Didžiausia
azoto monoksido emsija gauta varikliui veikiant veikiant 70% RA ir 30% reaktyvinių
degalų mišinu varikliui 0,49 MPa apkrova. Iš 4.11 paveikslo matyti, kad varikliui veikiant
rapsų aliejumi dyzelinis variklis pradžioje darbo nuo 0,07 iki 0,14MPa generuoja daugiau
azoto monoksido nei veikiant įprastiniams degalams.
4.11 pav. Azoto oksido (NO) emisijos priklausomybė nuo variklio išvystomo
vidutinio efektyviojo slėgio pe , alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių dažniu
veikiant variklį rapsų aliejumi ir dyzeliniais degalais.
7
9
11
13
15
17
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
O2,
% (
tūri
o)
pe, MPa
Nepanaudoto oksidacijos reakcijoms deguonies O2 kiekio (%) priklausomybė nuo variklio išvystomo efektyviojo slėgio pe
Rapsų aliejausemisijos duomenys
RA 90% ir 10% (F-34)emisijos duomenys
RA 80% ir 20% (F-34)emisijos duomenys
RA 70% ir 30% (F-34)emisijos duomenys
0
500
1000
1500
2000
2500
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
NO
pp
m (
tūri
o)
pe, MPa
NO kiekio (%) priklausomybė nuo variklio išvystomo efektyviojo slėgio pe
Dyzeliniai degalai
Rapsai
42
4.12 pav. Azoto oksido (NO) emisijos priklausomybė nuo variklio išvystomo
vidutinio efektyviojo slėgio pe , alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių dažniu
veikiant variklį rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišiniais.
Azoto dioksido emisijos pokyčiai panašūs kaip azoto monoksido
(4.13.pav.;4.14.pav.).
4.13 pav. Azoto dioksido (NO2) emisijos priklausomybė nuo variklio išvystomo
vidutinio efektyviojo slėgio pe , alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių dažniu
veikiant variklį rapsų aliejumi ir dyzeliniais degalais.
0
500
1000
1500
2000
2500
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
NO
pp
m (
tūri
o)
pe, MPa
NO kiekio (%) priklausomybė nuo variklio išvystomo efektyviojo slėgio pe
RA 90% ir 10% (F-34)
RA 70% ir 30% (F-34)
RA 80% ir 20% (F-34)
0
20
40
60
80
100
120
140
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
NO
2p
pm
(tū
rio
)
pe, MPa
NO2 kiekio (%) priklausomybė nuo variklio išvystomo efektyviojo slėgio pe
Dyzeliniai degalai
Rapsai
43
4.14 pav. Azoto dioksido (NO2) emisijos priklausomybė nuo variklio išvystomo
vidutinio efektyviojo slėgio pe , alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių dažniu
veikiant variklį rapsų aliejausir reaktyvinių degalų mišiniais.
Azoto oksidų (NOx ) priklausomybė nuo efektyviojo slėgio pavaizduota 4.15pav.
Didžiausią jų kiekį sudarė azoto monoksidas. Mažiausios reikšmės gautos varikliui
veikiant rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišiniams prie minimaliausios apkrovos
(0,07MPa). Rapsų aliejaus 90 % ir reaktyvinių degalų 10% mišinys išskyrė – 482 ppm, RA
80 % ir reaktyvinių degalų 20% mišinys – 463ppm, RA 70 % ir reaktyvinių degalų 30%
mišinys – 451ppm NOx emisijas.
4.15 pav. Azoto oksidų (NOx) emisijos priklausomybė nuo variklio išvystomo
vidutinio efektyviojo slėgio pe , alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių dažniu.
0
50
100
150
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
NO
2p
pm
(tū
rio
pe, MPa
NO2 kiekio (%) priklausomybė nuo variklio išvystomo efektyviojo slėgio pe
RA 90% ir 10% (F-34)
RA 70% ir 30% (F-34)
RA 80% ir 20% (F-34)
0
500
1000
1500
2000
2500
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
NO
x p
pm
(tū
rio
)
pe, MPa
NOx emisijos priklausomybė nuo variklio išvystomo vidutinio efektyviojo slėgio pe
Dyzelinių degalųemisijos duomenys
Rapsų aliejausemisijos duomenys
RA 90% ir 10% (F-34)emisijos duomenys
RA 80% ir 20% (F-34)emisijos duomenys
RA 70% ir 30% (F-34)emisijos duomenys
44
4.16 pav. Angliavandenilių (CxHx) emisijos priklausomybė nuo variklio išvystomo
vidutinio efektyviojo slėgio pe , alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių dažniu.
Didžiausias dūmingas (28,4%) gautas varikliui veikians rapsų aliejaus 80% ir 20%
reaktyviniu degalų mišiniu (4.17 pv.). Mažiausias dūmingumas gautas varikliui veikiant
rapsų aliejumi (2,1 %).
4.17 pav. Dūmingumo priklausomybė nuo variklio išvystomo vidutinio efektyviojo
slėgio pe , alkūniniam velenui sukantis 2000 min-1 sūkių dažniu.
Nesudegusių angliavandenilių emisija gauta labai kintanti ir nepastovi (4.16 pav).
Nesudegusių angliavandenilių emisija priklauso nuo variklio konstrukcijos, darbo ir
šiluminio variklio režimo bei oro pertekliaus koeficiento nevienodumo lokaliose degimo
kameros vietose. Mažiausia (110ppm) angliavandenilių emisija gauta varikliui veikiant
rapsų aliejaus 80% ir 20% reaktyvinių degalų mišiniu esant 0,28 MPa variklio apkrovai.
Didžiausia (550ppm) gauta variklį veikiant rapsų aliejumi prie maksimalios variklio
apkrovos 0,49 MPa.
0
100
200
300
400
500
600
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
CxH
x p
pm
(tū
rio
pe, MPa
CxHx emisijos priklausomybė nuo variklio išvystomo vidutinio efektyviojo slėgio pe
Dyzelinių degalųemisijos duomenys
Rapsų aliejaus emisijosduomenys
RA 90% ir 10% (F-34)emisijos duomenys
RA 80% ir 20% (F-34)emisijos duomenys
RA 70% ir 30% (F-34)emisijos duomenys
05
101520253035
0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.49
D,%
pe, MPa
Dūmingumo priklausomybė nuo variklio išvystomo vidutinio efektyviojo slėgio pe Dyzelinių degalų
skaičiavimo rezultatai
Rapsų aliejausskaičiavimo rezultatai
RA 90% ir 10% (F-34)skaičiavimo rezultatai
RA 80% ir 20% (F-34)skaičiavimo rezultatai
RA 70% ir 30% (F-34)skaičiavimo rezultatai
45
IŠVADOS
1. Esant 20⁰C laipsnių temperatūrai, rapsų aliejaus 90 % ir 10% reaktyvinių degalų
mišinio kinematinė klampa gauta 44,32 mm2/s, RA 80 % ir 20% reaktyvinių degalų
mišinio – 26,9 mm2/s, RA 70 % ir 30% reaktyvinių degalų mišinio – 19,93 mm2/s.
2. Didžiausios (81,24 g/kW∙h) lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos gautos
varikliui veikiant 90 % rapsų aliejaus ir 10 % reaktyviniu degalu mišiniu, varikliui
dirbant 0.07 MPa apkrova. Esant maksimaliai variklio apkrovai (pe=0,49MPa)
didžiausios (31,9 g/kW∙h) lyginamosios efektyviosios degalų sąnaudos gautos
varikliui veikiant rapsų aliejumi.
3. Mažiausia anglies viendeginio emisija (155ppm) varikliui veikiant apkrova
pe=0,35MPa buvo gauta varikliui varyti panaudojus dyzelinius degalus, didžiausia
anglies viendeginio (CO) emisija gauta varikliui veikiant 70% RA ir 30% reaktyvinių
degalų mišinu veikiant didžiausia apkrova pe=0,49MPa. Kuo didesnė reaktyvinių
degalų koncentracija rapsų aliejuje tuo mišinio išskiriama degimo metu CO emisija
bus didesnė.
4. Baziniu rapsų aliejumi varomas variklis išskyrė 4.09 – 9.02 CO2 emisiją, varikliui
veikiant mažiausios ir didžiausios apkrova pe=0,07 – 0,49MPa srityje, tuo tarpu
dyzeliniai degalai išskyrė 4.10 – 9.93 CO2 emisiją.
5. Variklį veikiant rapsų aliejaus 90 % ir reaktyvinių degalų 10% mišiniu gauta NOx
emisija – 482 ppm, RA 80 % ir reaktyvinių degalų 20% mišiniu – 463ppm, RA 70 %
ir reaktyvinių degalų 30% mišiniu – 451ppm .
46
INFORMACIJOS ŠALTINIŲ SĄRAŠAS
1. Europos Parlamento ir Tarybos direktyva 2009/30/EB, iš dalies keičianti
Direktyvos 98/70/EB nuostatas dėl benzino, dyzelinių degalų (dyzelino) ir
gazolių kokybės rodiklių, nustatanti šiltnamio efektą sukeliančių dujų stebėsenos
ir mažinimo mechanizmą, iš dalies keičianti Tarybos direktyvos 1999/32/EB
nuostatas dėl vidaus vandens kelių laivų kuro kokybės rodiklių ir panaikinanti
Direktyvą 93/12/EEB. 2009.
2. Blinge M. The energy Logistic Model – Life – cycle Assessment on Motor
Fuels. ISATA Paper 95ME008. Stuttgart (Germany).1995.
3. Peterson C. L., Taberski J. S., Thompson J. C.,Chase C. L. The effect of biodiesel
feedstock on regulated emissions in chassis dynamometer tests of a pickup truck.
Transactions of the ASAE. 2000, Vol. 43(6), P. 1371-1381.
4. Lotko W, Lukanin VN, Khatchiyan AS. Usage of Alternative Fuels in Internal
Combustion Engi nes. Moscow: MADI (Moscow Automobile and Highway
Institute). 2000, P. 311.
5. Vilutienė V., Labeckas G. , Slavinskas S. Alternatyvių degalų panaudojimas
dyzeliniame varyklyje. Journal of Management. 2013, Vol. 12, P.12.
6. Mohamed Saied Shehata. Emissions, performance and cylinder pressure of diesel
engine fuelled by biodiesel fuel. International Journal of Fuel. 2013 Vol. 112, P.
513-522.
7. Gapšys A., Dabkienė V. bioenergijos gamybos skatinimas es ir Lietuvoje. Market
research. Agricultural and food products. 2007, Vol. 4 (38), P. 98-106
8. Framework Convention on Climate Change. Rio de Janeiro,1992.
9. ES biodegalų strategija: Komisijos komunikatas. [Žiūrėta 2014 12 19]. Prieiga per
internetą:
http://europa.eu.int/comm/agriculture/biomass/biofuel/com2006_34_en.pdf.
10. Katinas V., Savickas J. Biodegalų gamybos ir vartojimo plėtros Lietuvoje
įvertinimas. Energetika. 2012. T. 58. Nr. 2, P. 77–85.
11. Lietuvos Respublikos akcizų įstatymas. Valstybės žinios. 2001. Nr. 98-3482;
2004. Nr. 27-756.
12. Lietuvos Respublikos mokesčio už aplinkos teršimą įstatymas.Valstybės žinios.
1999. Nr. 47-1469; 2002. Nr. 13-474.
47
13. Marcacci S. Report: Global Biofuels Market Could Double To $185.3 Billion By
2021. [Žiūrėta 2014 12 20]. Prieiga per internetą:
http://cleantechnica.com/2012/02/20/report-global-biofuels-market-could-double-
to-185-3-billion-by-2021/.
14. Atsinaujinancioji energija [Žiūrėta 2014 12 10]. Prieiga per internetą:
http://ec.europa.eu/lietuva/documents/leidiniai/atsinaujinancioji_energija.pdf
15. Marcacci S. Report: Global Biofuels Market Could Double To $185.3 Billion By
2021. [Žiūrėta 2015 02 20]. Prieiga per internetą: http://cleantechnica.com/2012/0
2/20/report-global-biofuels-market-could-double-to-185-3-billion-by-2021/screen-
shot-2012-02-20-at-4-42-23-pm/.
16. "Industry Statistics: Annual World Ethanol Production by Country". Renewable
Fuels Association. Archived from the original on April 8, 2008. Retrieved 2008-
05-02
17. Goettemoeller, Jeffrey; Adrian Goettemoeller. Sustainable Ethanol: Biofuels,
Biorefineries, Cellulosic Biomass, Flex-Fuel Vehicles, and Sustainable Farming
for Energy Independence. Prairie Oak Publishing. 2007, P. 56–61.
18. Biokuro išteklių apstu ir žemės, ir miškų ūkyje. [Žiūrėta 2014 02 05]. Prieiga per
internetą: http://www.manoukis.lt/print_forms/print_s t.php?st=13826&m=2
19. .[Žiūrėta 2014 02 05]. Prieiga per internetą:
http://www.enmin.lt/lt/activity/veiklos_kryptys/atsinaujantys_energijos_saltiniai/I
LUC_galutine_ataskaita_su_pataisymais_v02.pdf
20. Katinas V., Savickas J., Tamašauskienė M. Alternatyvių degalų gamybos ir
vartojimo galimybių šalies transporte analizė. Lietuvos žemės ūkio universiteto
mokslo darbai 2010, Vol.42 (2-3), P 65 – 72.
21. Biodegalai. [Žiūrėta 2015 02 05]. Prieiga per internetą:
http://www.lei.lt/_img/_up /File/atvir/bioenerlt/index_files/Biodegalai_galut.pdf.
22. Mittelbach M., Remschmidt C. Biodiesel, The comprehensive handbook, 2004,
P.227-
23. Janulis P., Makarevičienė V. Biodegalų ir bioalyvų naudojimas Lietuvoje.
Akademija, LŽŪU. 2004, P.71.
24. C. D. Stalikas. Extraction, separation and detection methods for phenolic acids
and flavonoids. J. Sep. Sci. 2007, 30, 3268 – 3295;
25. Zufarov O., Schmitd Š., Sekretar S. Degumming of rapeseed and sunflower oils.
Acta Chimica Slovaca, 2008. Vol. 1(1). P. 321-328.
48
26. Dunford N. Oil and and oilseed Processing II. Food technology fact sheet. 2009,
Vol. 159.P.1-4.
27. Heinz J. Rapsų sėklų ir jų produktų (reikšmė gyvūnų mitybai) ir gyvūninių maisto
produktų kokybei. Žemės ūkio mokslai. 2008 T 15.Nr. 4, p. 40 – 52.
28. LST EN 14214. Automobiliniai degalai. Riebalų rūgščių metilesteriai (RRME)
dyzeliniams varikliams. Reikalavimai ir tyrimo metodai. 2002. 30 p.
29. Janulis P., Navickas K. Rapsų perdirbimas ir panaudojimas Lietuvoje.
Tarptautinės mokslinės – gamybinės konferencijos. „Pirmoji Lietuvos –
Vokietijos rapsų diena“ 2001, medžiaga – Kaunas. LŽŪU.
30. Lietuvos žemės ūkio universitetas, Biomasės inžinerija, 2008, II tomas. – P. 115-
180.
31. Biodyzeliniai degalai: gamyba, kokybė, perspektyvos [Žiūrėta 2015 01 05].
Prieiga per internetą: http://ausis.gf.vu.lt/mg/nr/2001/06/06dyz.html
32. G. Labeckas, S. Slavinskas . Traktoriai gali būti varomi rapsų aliejumi. Žurnalas
mano ūkis . 2003, Kaunas.
33. [Žiūrėta 2015 01 05]. Prieiga per internetą:http://www.ekodiena.lt/es-nusivyle-
biodegalais/
34. 2. Liubarskis V. Biodegalų naudojimas. Raudondvaris, 2005, - 50 p
35. Motorprüflauf mit Rapsöl-Diesel-Mischungen. Schlussbericht. Auftraggeber:
Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e.V., Hohenheim, 2003.
36. Skukauskitė B., Slavinskas S. Rapsu aliejumi veikiancio dyzelinio variklio
deginiu. ISSN 1392-1134. Žemės ukio inžinerija. Mokslo darbai, 2011, Vol.
43(4), P.38–
37. [Žiūrėta :2014-01-03]. Prieiga per internetą: http://www.mestilla.lt/lt/rupiniai
38. [Žiūrėta:2014-01-03]. Prieiga per internetą:
http://www.panbalsas.lt/naujienos/autopanorama/ateitis_biodegalai
39. [Žiūrėta:2014-01-03]. Prieiga per internetą: http://www.google.lt/#q=rapsu+
aliejaus+misiniai+su+dyzeliniu+kuru+variklio+efektyvumas&start=10
40. Labeckas G., Slavinskas S. „The effect of rapeseed oil methyl ester on direct-
injection diesel engine performance and eexhaust emissions. Energy Conversion
and Managament“. Vol. 47, Nr. 13-14. 2006, P. 1954-1967.
41. [Žiūrėta:2014-01-03]. Prieiga per internetą: http://www.lka.lt/lt/apie-
mus/naujienos /naujienu-archyvas-2011/p30/alternatyviu-degalu-panaudojimo-
z1sj.html
49
42. Iš saulės šviesos – reaktyviniai degalai. Įgyvendinant ES projektą pirmą kartą
pagamintas „saulės“ žibalas. Briuselis, 2014 m. balandžio 28 d. Europos komisijos
pranešimas spaudai. [Žiūrėta:2014-01-03]. Prieiga per internetą:
http://europa.eu/rapid/press-release_IP-14-481_lt.htm.
43. Baczewski K., Szczawieski P.Investigation properties of rapeseed oil methyl
esters/aviation turbine fuel jet a-1 blends. Journal of kones Powertrain and
Transport, Vol. 18, No. 1. 2011.
44. Jasinskas A., Steponavičius D., Šarauskis E., Šniauka P., Vaiciukevičius E.,
Zinkevičius R. ŽEMĖS ŪKIO MAŠINŲ LABORATORINIAI DARBAI.
Šniauka, Edvardas Vaiciukevičius, Remigijus Zinkevičius Kaunas, 2010– 79–92.
p.
45. Tiškevičius S., Šimatonis S. Traktorių ir automobilių kursinis darbas. I dalis.
Metodiniai patarimai. Kaunas 1984. – 38 p.
50
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje: Studentų mokslinė konferencija
„Jaunasis mokslininkas 2015“.
Labeckas G. ,J.Stučinskaitė. Rapsų aliejaus ir reaktyvinių degalų mišininiais veikiančio
variklio darbo rodiklių ir deginių emisijos tyrimas.
Straipsnis pridėtas priede Nr.2.
.
Recommended