<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Tractors and Agricultural Machinery</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Tractors and Agricultural Machinery</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Тракторы и сельхозмашины</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0321-4443</issn><issn publication-format="electronic">2782-425X</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Eco-Vector</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">105658</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.31992/0321-4443-2021-5-6-12</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Environmentally friendly technologies and equipment</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Экологически чистые технологии и оборудование</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Investigation of the process of intake and gas exchange of a diesel engine when operating on mixed fuel</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Исследование процесса впуска и газообмена дизеля при работе на смесевом топливе</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Buzikov</surname><given-names>Sh. V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Бузиков</surname><given-names>Ш. В.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>PhD in Engineering</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>к.т.н.</p></bio><email>shamilvb@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Vyatka State University</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Вятский государственный университет</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2021-10-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>10</month><year>2021</year></pub-date><volume>88</volume><issue>5</issue><issue-title xml:lang="en"/><issue-title xml:lang="ru"/><fpage>6</fpage><lpage>12</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2022-03-30"><day>30</day><month>03</month><year>2022</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2022-03-30"><day>30</day><month>03</month><year>2022</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2021, Buzikov S.V.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2021, Бузиков Ш.В.</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Buzikov S.V.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Бузиков Ш.В.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.eco-vector.com/0321-4443/article/view/105658">https://journals.eco-vector.com/0321-4443/article/view/105658</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>The subject of the research is to determine the parameters of the diesel intake and gas exchange pro-cess when using a mixed fuel (MF), consisting of diesel fuel (DF) and rapeseed oil (RO). The main goal of this work is to determine the dependences of the parameters of the intake and gas exchange of a diesel engine on the composition used by the MF. To achieve this goal, theoretical and experimental studies of the D-245,5S tractor diesel engine with a characteristic of 4ChN 11,0/12,5 were carried out on the following MF compositions: DF – 80 % + RO – 20 %, DF – 45 % + RO – 55 %, DF – 20 % + RO – 80 %, as well as pure diesel fuel. During the carried out studies there were obtained the dependences of the hourly air flow rate, the cylinder filling factor and the charge density in the intake manifold of a diesel engine when operating on DF and MF on the crankshaft rotation speed and load at = 1800 min–1 and = 1400 min–1. It is theoretically determined and experimentally confirmed that the composition of the used MF has practically no effect on the characteristics <italic>G</italic><sub>в</sub>, η<italic><sub>v</sub></italic> and ρ<sub>к</sub> depending on <italic>p<sub>e</sub></italic> of the diesel engine. As a result, it was found that with an increase of <italic>n</italic> from 1400 to 1800 min–1 on all compositions of MF the <italic>G</italic><sub>в</sub> increased from 276 to 394 kg/h, from 1,44 to 1,70 kg/m3, and at increase of <italic>n</italic> from 1800 to 2000 min–1, the <italic>G</italic><sub>в</sub> decreased from 394 to 322 kg/h, from 1,70 to 1,49 kg/m3 and from 0,97 to 0,77. With an increase <italic>p<sub>e </sub></italic>from 0,2 to 1,2 MPa on all compositions the MF increased, at <italic>n</italic> = 1400 min–1, from 187 to 276 kg/h, ρ<sub>к</sub> from 1,29 to 1,44 kg/m3 and η<italic><sub>v</sub></italic> from 0,73 to 0,97, at <italic>n</italic> = 1800 min–1, <italic>G</italic><sub>в</sub> from 274 to 394 kg/h, ρ<sub>к</sub> from 1,29 to 1,69 kg/m3 и η<italic><sub>v</sub></italic> from 0,83 to 0,91, respectively.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Предметом исследования является определение параметров процесса впуска и газообмена дизеля при использовании смесевого топлива (СТ), состоящего из дизельного топлива (ДТ) и рапсового масла (РМ). Основная цель настоящей работы состоит в определении зависимостей параметров процесса впуска и газообмена дизеля от состава применяемого СТ. Для достижения поставленной цели проведены теоретические и экспериментальные исследования тракторного дизеля Д-245.5С, размерностью 4ЧН 11,0/12,5 на следующих составах СТ: ДТ – 80 % + РМ – 20 %, ДТ – 45 % + РМ – 55 %, ДТ – 20 % + РМ – 80 %, а также чистом ДТ. В ходе проведенных исследований получены зависимости часового расхода воздуха <italic>G</italic><sub>в</sub>, коэффициента наполнения цилиндров η<italic><sub>v</sub></italic> и плотности заряда во впускном коллекторе ρ<sub>к</sub> дизеля при работе на ДТ и СТ от частоты вращения коленчатого вала <italic>n</italic> и нагрузки <italic>p<sub>e</sub></italic> при <italic>n</italic> = 1800 мин–1 и <italic>n</italic> = 1400 мин–1. Теоретически определено и экспериментально подтверждено, что состав применяемого СТ практически не оказывает влияния на характеристики <italic>G</italic><sub>в</sub>, η<italic><sub>v</sub></italic> и ρ<sub>к</sub> в зависимости от <italic>n</italic> и <italic>p<sub>e</sub></italic> дизеля. В результате установлено, что с увеличением <italic>n</italic> от 1400 до 1800 мин–1 на всех составах СТ повышались: <italic>G</italic><sub>в</sub> – с 276 до 394 кг/ч, ρ<sub>к</sub> – с 1,44 до 1,70 кг/м3, а при увеличении <italic>n</italic> от 1800 до 2000 мин–1 снижались: <italic>G</italic><sub>в</sub> – с 394 до 322 кг/ч, ρ<sub>к</sub> – с 1,70 до 1,49 кг/м3 и η<italic><sub>v</sub></italic> – с 0,97 до 0,77. С увеличением <italic>p<sub>e</sub></italic> с 0,2 до 1,2 МПа на всех составах СТ повышались при <italic>n</italic> = 1400 мин–1: <italic>G</italic><sub>в</sub> – с 187 до 276 кг/ч, ρ<sub>к</sub> – с 1,29 до 1,44 кг/м3 и η<italic><sub>v</sub></italic> – с 0,73 до 0,97, при <italic>n</italic> = 1800 мин–1: <italic>G</italic><sub>в</sub> – с 274 до 394 кг/ч, ρ<sub>к</sub> – с 1,29 до 1,69 кг/м3 и η<italic><sub>v</sub></italic> – с 0,83 до 0,91, соответственно.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>diesel fuel</kwd><kwd>rapeseed oil</kwd><kwd>mixed fuel</kwd><kwd>intake process</kwd><kwd>intake process indicators</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>дизельное топливо</kwd><kwd>рапсовое масло</kwd><kwd>смесевое топливо</kwd><kwd>процесс впуска</kwd><kwd>показатели процесса впуска</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandrov A.A., Arkharov I.A., Bagrov V.V. [i dr.] Al’ternativn·yye topliva dlya dvigateley vnutrennego sgoraniya [Alternative fuels for internal combustion engines]. Pod redaktsiyey A.A. Aleksandpova, V.A. Mapkova. Moscow: OOO NITS «InzheneR», OOO «Oniko-M» Publ., 2012. 790 p. ISBN 978-5-7013-0140-3.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Александров А.А., Архаров И.А., Багров В.В. [и др.] Альтернативные топлива для двигателей внутреннего сгорания / под редакцией А.А. Александpова, В.А. Маpкова. М.: ООО НИЦ «Инженер», ООО «Онико-М», 2012. 790 с. ISBN 978-5-7013-0140-3.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Markov V.A., Devyanin S.N., Zykov S.A., Gaydar S.M. Biotopliva dlya dvigateley vnutrennego sgoraniya [Biofuels for internal combustion engines]. Moscow: NITS «InzheneR» Publ., 2016. 292 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Марков В.А., Девянин С.Н., Зыков С.А., Гайдар С.М. Биотоплива для двигателей внутреннего сгорания. М.: НИЦ «Инженер», 2016. 292 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Tagirov R.I., Semenova YE.K., Sattarov M.M. [i dr.] Rapeseed oil as an alternative to diesel motor fuel. Vestnik nauki. 2019. Vol. 3. No 6 (15), pp. 450–454 (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Тагиров Р.И., Семенова Е.К., Саттаров М.М. [и др.] Рапсовое масло как альтернатива дизельному моторному топливу // Вестник науки. 2019. Т. 3. № 6 (15). С. 450–454.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Markov V.A., Chaynov N.D., Loboda S.S. Physicochemical properties of petroleum motor fuels with vegetable oil additives and their effect on diesel performance. Vestnik MGTU im. N.E. Baumana. Ser. Mashinostroyeniye. 2018. No 5 (122) (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Марков В.А., Чайнов Н.Д., Лобода С.С. Физико-химические свойства нефтяных моторных топлив с добавками растительных масел и их влияние на показатели дизеля // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2018. № 5 (122).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Sidorov Ye.A., Ukhanov A.P. Experimental assessment of the influence of rape-mineral fuel on the performance of a diesel engine. Niva Povolzh’ya. 2012. No 4 (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Сидоров Е.А., Уханов А.П. Экспериментальная оценка влияния сурепно-минерального топлива на показатели рабочего процесса дизеля // Нива Поволжья. 2012. № 4.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Sidorov Ye.A., Ukhanov A.P. Features of operation of a diesel engine running on rape-mineral fuel in idle mode. Niva Povolzh’ya. 2013. No 3 (28) (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Сидоров Е.А., Уханов А.П. Особенности работы дизеля на сурепно-минеральном топливе в режиме холостого хода // Нива Поволжья. 2013. № 3 (28).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B7"><label>7.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Denezhko L.V., Novopashin L.A., Asanbekov K.A. Investigation of rapeseed mixtures of various compositions in a tractor diesel engine. AVU. 2015. No 1 (131) (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Денежко Л.В., Новопашин Л.А., Асанбеков К.А. Исследование рапсовых смесей различного состава в тракторном дизеле // АВУ. 2015. № 1 (131).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>8.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Novopashin L.A., Asanbekov K.A., Denezhko L.V., Sadov A.A. Study of the performance indicators of a tractor diesel engine when using mineral-safflower mixtures. AVU. 2017. No 1 (155) (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Новопашин Л.А., Асанбеков К.А., Денежко Л.В., Садов А.А. Исследование показателей работы тракторного дизеля при использовании минерально-сафлоровых смесей // АВУ. 2017. № 1 (155).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B9"><label>9.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Ukhanov A.P., Ukhanova Yu.V. Influence of bioadditives to mineral diesel fuel on the performance of a tractor diesel engine. Nauchnoye obozreniye. 2017. No. 15, pp. 55−62 (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Уханов А.П., Уханова Ю.В. Влияние биодобавки к минеральному дизельному топливу на показатели тракторного дизеля // Научное обозрение. 2017. №. 15. С. 55−62.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B10"><label>10.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">GOST 18509–88 Dizeli traktorn·yye i kombaynov·yye. Metody stendovykh ispytaniy (s Izmeneniyem № 1) [Tractor and combine diesel engines. Bench test methods (with Amendment No. 1)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 18509–88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний (с Изменением № 1).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B11"><label>11.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Plotnikov S.A., Buzikov S.V., Lanskikh Yu.V., Kartashevich A.N. Improvement of methods for assessing the nature of the working process of internal combustion. Seriya konferentsiy IOP: Nauka o Zemle i okruzhayushchey srede, Krasnoyarsk, 18–20 noyabrya 2020 goda. Krasnoyarskaya nauchno-tekhnicheskaya ratusha. Krasnoyarsk, Rossiyskaya Federatsiya [IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Krasnoyarsk, 18–20 November 2020 / Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation]: IOP Publishing Ltd, 2021, pp. 52042 (in Russ.). DOI: 10.1088/1755-1315/677/5/052042</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Плотников С.А., Бузиков С.В., Ланских Ю.В., Карташевич А.Н. Совершенствование методов оценки характера рабочего процесса внутреннего сгорания // Серия конференций IOP: Наука о Земле и окружающей среде (Красноярск, 18–20 ноября 2020 года) / Красноярская научно-техническая ратуша. Красноярск, Российская Федерация: IOP Publishing Ltd, 2021. С. 52042. DOI: 10.1088/1755-1315/677/5/052042</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B12"><label>12.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Denezhko L.V., Novopashin L.A., Kochetkov P.V. Investigation of the use of mixed fuels of various compositions in automotive diesel engines. ҒYLYMI KHABARSHYSY VESTNIK = NAUKI. 2015, pp. 74 (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Денежко Л.В., Новопашин Л.А., Кочетков П.В. Иследование применения смесевых топлив различного состава в автотракторных дизелях // ҒЫЛЫМИ ХАБАРШЫСЫ = ВЕСТНИК НАУКИ. 2015. С. 74.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B13"><label>13.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Salmin V.V., Dolgova L.A. Improving the accuracy and reliability of the calculation of the main parameters of the actual processes of the internal combustion engine. Alleya nauki. 2018. Vol. 5. No. 6, pp. 886−892 (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Салмин В.В., Долгова Л.А. Повышение точности и достоверности расчета основных параметров действительных процессов ДВС // Аллея науки. 2018. Т. 5. №. 6. С. 886−892.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B14"><label>14.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Bozhko A.V. Increasing the filling of the cylinders of the D-243 tractor diesel engine. Nauka, obrazovaniye i innovatsii v sovremennom mire (NOI-2019). 2019, pp. 71−74 (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Божко А.В. Повышение наполнения цилиндров тракторного дизеля Д-243 // Наука, образование и инновации в современном мире (НОИ-2019). 2019. С. 71−74.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B15"><label>15.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Sharoglazov B.A., Povalyayev V.A. Calculated assessment of the quality of filling the cylinders of a piston engine with a fresh charge at the design stage. Vestnik Yuzhno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Mashinostroyeniye. 2008. No. 23 (123) (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Шароглазов Б.А., Поваляев В.А. Расчетная оценка качества наполнения свежим зарядом цилиндров поршневого двигателя на стадии проектирования // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. 2008. №. 23 (123).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B16"><label>16.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Stefanovskiy A.B. Peculiarities of calculating the filling factors and residual gases in the analysis of the working cycle of a diesel engine with supercharging and purging. Polzunovskiy vestnik. 2017. No 3, pp. 17–21 (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Стефановский А.Б. Особенности расчета коэффициентов наполнения и остаточных газов при анализе рабочего цикла дизеля с наддувом и продувкой // Ползуновский вестник. 2017. № 3. С. 17−21.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B17"><label>17.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Buzikov Sh.V. Improving the performance of diesel engines in agricultural machinery through the use of optimal formulations of liquid alternative fuels. Chteniya akademika V.N. Boltinskogo: seminar, Moscow, 20–21 yanvarya 2021 g. [Readings of Academician Vasiliy N. Boltinskiy: seminar, Moscow, January 20-21, 2021]. Moscow: Obshchestvo s ogranichennoy otvetstvennost’yu «Sam Poligrafist» Publ., 2021, pp. 180−185 (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Бузиков Ш.В. Улучшение эксплуатационных показателей дизельных двигателей сельскохозяйственных машин путем применения оптимальных составов жидких альтернативных топлив // Чтения академика В.Н. Болтинского: семинар (Москва, 20–21 января 2021 года). М.: Общество с ограниченной ответственностью «Сам Полиграфист», 2021. С. 180−185.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B18"><label>18.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Buzikov Sh.V., Plotnikov S.A., Kozlov I.S. Optimization of rapeseed oil addition in mixed fuel used in tractor diesel engines. Vestnik transporta Povolzh’ya. 2020. No 5 (83), pp. 72−77 (in Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Бузиков Ш.В., Плотников С.А., Козлов И.С. Оптимизация добавки рапсового масла в смесевом топливе, применяемом в тракторных дизелях // Вестник транспорта Поволжья. 2020. № 5 (83). С. 72−77.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B19"><label>19.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Buzikov Sh.V., Plotnikov S.A., Kozlov I.S. Optimization of the compound fuel composition for use in tractor diesel engines. Trudy NAMI. 2021. No 1 (284), pp. 16–24 (in Russ.). DOI: 10.51187/0135-3152-2021-1-16-24</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Бузиков Ш.В., Плотников С.А., Козлов И.С. Оптимизация состава смесевого топлива для применения в тракторных дизелях // Труды НАМИ. 2021. № 1 (284). С. 16–24. DOI: 10.51187/0135-3152-2021-1-16-24</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list></back></article>
