Рапсовое масло для машин

Но на более далекую перспективу самыми интересными будут, по всей видимости, именно топлива из возобновляемых ресурсов. И прежде всего — из биомассы (древесина, продукты сельскохозяйственного производства и др.), которой в мире ежегодно образуется 170-200 млрд. т, что энергетически эквивалентно 70—80 млрд. т нефти. При этом и теоретически, и экспериментально доказано: наиболее перспективны растительные масла — подсолнечное, хлопковое, соевое, льняное, пальмовое, арахисовое, сурепное и др. Их можно использовать в исходном виде или после химической обработки (облагораживания), а также в смеси с нефтяными топливами или спиртами. Причем наиболее интересны не сами масла, а их метиловые эфиры, получаемые как из отходов производства пищевых продуктов, так и непосредственно из растительных масел. Именно поэтому в Европе (Англия, Германия, Польша, Франция, Швеция) и в Азии (Китай, Индия, Индонезия) уже начали применять на АТС топлива из растительных масел и продуктов их химической переработки — метиловые эфир и спирт. Более того, в перечисленных странах приняты законодательные акты о производстве смесей из дизельного топлива и таких продуктов.

Достоинства и недостатки (табл. 1, в которой знаком «+» обозначено наличие преимуществ по сравнению со штатным дизельным топливом, знаком «-» — их отсутствие, а «+»/»-» — сочетание и того, и другого) альтернативных топлив, а также особенности их применения в дизелях обусловлены их составом, физико-химическими свойствами и возможностью получения из возобновляемого сырья.

Как из нее видно, самыми перспективными действительно следует считать топлива, получаемые из растительных масел и в первую очередь — из масла рапсового. В том числе и потому, что, во-первых, высокая урожайность рапса дает возможность с 1 га его посевов иметь 1000-15000 л биотоплива; во-вторых, делает сырьевую базу практически неисчерпаемой.

Рапсовое масло представляет собой смесь моно-, ди- и триацилглицеринов, которые содержат в своем составе молекулы различных жирных кислот (табл. 2), т. е. высокомолекулярных кислородсодержащих соединений с углеводородным основанием, связанных с молекулой глицерина.

Главное достоинство топлив, получаемых из рапсового масла, — практически полная биоразлагаемость. Содержащиеся в них 10—12 % масс, кислорода позволяют заметно уменьшить выбросы в атмосферу таких вредных веществ, как углеводород и сажа, а также оксидов азота — из-за снижения температур сгорания. Кроме того, рапсовое масло в действительности не содержит соединении серы; в нем нет и полициклических ароматических углеводородов — канцерогенов, обычно содержащихся в отработавших газах дизелей. Перспективным считается, как и в случае других масел, не само рапсовое масло, а получаемый из него метиловый эфир: в ряде стран Европы его уже используют в качестве самостоятельного топлива или добавки к дизельному топливу нефтяного происхождения. Например, в Германии действуют более 90 заводов по производству рапсового масла, а топливо «биодизель» (соотношение 43:8) на базе метилового эфира рапсового масла выпускают восемь предприятий.

Данный эфир представляет собой смесь метиловых эфиров жирных кислот. Получают его путем прямой переэтерификации ацилглицеринов рапсового масла с метиловым спиртом при температуре 353—363 К (80—90 °С) в присутствии едкого калия. По своим физико-химическим свойствам он близок к стандартным дизельным топливам, т. е. от самого масла отличается меньшими плотностью, вязкостью и температурой воспламенения, более высоким цетановым числом, поэтому может, что очень важно, подаваться в цилиндры двигателя штатной топливоподающей аппаратурой. Главное же, при работе на ней дизель становится экологически чище. Так, фирма «Фольксваген» провела исследования серийного четырехцилиндрового вихрекамерного безнаддувного дизеля размерностью S/D — 8,64/7,65 и мощностью 40 кВт (54 л. с.), в ходе которых он сначала работал на дизельном топливе (характеристики: пределы выкипания — 449—621 К, или 176—348 °С, плотность — 821 кг/м 3 , цетановое число — 52), а затем на метиловом эфире с температурами выкипания 575—629 К (302—386 °С). Установлено: при работе на стенде по тесту ЕСЕ и переводе с дизельного топлива на эфир рапсового масла выбросы монооксида углерода снижаются с 4,5 до 3,57 г/тест, углеводородов — с 0,82 до 0,37 г/тест, а оксидов азота, наоборот, возрастают с 2,56 до 3,01 г/тест. Снижается и дымность отработавших газов. Например, на режимах полной нагрузки — на 2 ед. по шкале «Бош» во всем диапазоне скоростных режимов работы, на частичных — на 0,5—1 ед. Уменьшается также эмиссия канцерогенов ароматических углеводородов. Например, на режимах принятого в США цикла FTP 75 она в 2 раза меньше.

Правда, при всех циклах расход метилэфира оказывается несколько (на -12 %) больше расхода дизельного топлива. Это связано с меньшей, чем у последнего (37,8 против 42,5 МДж/кг), теплотворной способностью. При работе на метилэфире увеличивается и эмиссия альдегидов. Но в целом дизель, работающий на таком топливе, отличается более низкой суммарной токсичностью отработавших газов.

К сожалению, метилэфир рапсового масла — химически активная (агрессивная) жидкость. Поэтому при его использовании в качестве добавок к дизельному топливу баки, трубопроводы и другие элементы конструкции топливной системы, контактирующие с ним, должны иметь защитное покрытие. Кроме того, его производство нельзя отнести к числу экологически чистых. Наконец, он дороже дизельного топлива. Поэтому рапсовое масло, казалось бы, всетаки предпочтительнее. Однако при работе дизеля на нем тоже возникает ряд проблем. В частности, многие специалисты отмечают, что через 100—200 ч работы дизеля на нем наблюдаются повышенные количество углеродистых отложений на поверхности камеры сгорания и закок-совывание сопловых отверстий распылителей форсунок. Что вполне правомерно: в данном масле много смолистых веществ, поэтому его коксуемость (0,4 %) выше коксуемости дизельного топлива (0,2 %). Тем не менее, если учесть, что ГОСТ 305—82 ограничивает последнюю величиной 0,3 %, то совершенно очевидно: подобрать смеси дизельного топлива и рапсового масла, удовлетворяющие требованиям ГОСТа, особого труда не представляет.

Еще одна проблема, возникающая при работе дизеля на рапсовом масле, — повышенная вязкость последнего: при нормальной (293 К, или 20 °С) температуре она на порядок выше, чем у стандартного дизельного топлива (соответственно 75 и 3,8 мм 2 /с). Однако при повышении температуры эта разница уменьшается. Например, при 313 К (40 °С) вязкость рапсового масла — 36 мм 2 /с, т. е. уменьшается вдвое, а при 343 К (70 °С) — до 17,5 мм 2 /с, или еще более чем вдвое. Но главное в том, что существенно меньшей вязкостью обладают смеси рапсового масла с дизельным топливом. Так, вязкость смеси, содержащей (по объему) 80 % дизельного топлива и 20 % рапсового масла, при температуре 292 К (20 °С) составляет 9 мм 2 /с, а при 313 К (40 °С), характерной для условий систем топливопо-дачи дизелей, — 5 мм 2 /с. Иначе говоря, становится соизмеримой с вязкостью чистого дизельного топлива (норматив: 3—6 мм 2 /с).

Таким образом, поскольку рапсовое масло по своим физико-химическим свойствам отличается от стандартного дизельного топлива, его целесообразно применять в смеси с последним. Тем более, что эти компоненты хорошо смешиваются, а смеси имеют свойства, позволяющие сжигать их в дизеле без внесения изменений в его конструкцию.

Авторы статьи оценивали экономические и экологические показатели дизеля, работающего на таком биотопливе, не только по научным публикациям. Они провели собственное испытание дизеля Д-245.12С (4 ЧН 11/12,5), выпускаемого Минским моторным заводом, в двух вариантах его комплектации.

Первый из вариантов был оснащен турбокомпрессором ТКР-6 Борисовского завода автоагрегатов, ТНВД мод. PP4M10Ulf (диаметр и ход плунжеров — 10 мм) чешской фирмы «Моторпал», форсунками ОАО «Куроаппаратура» (г. Вильнюс), отрегулированными на давление начала впрыскивания 21,5 МПа (215 кгс/см2) и имеющими распылитель DOP 119S534 фирмы «Моторпал» с пятью распыливающими отверстиями диаметром 0,34 мм и суммарной эффективной площадью распылителя в сборе, равной 0,250 мм 2 . Результаты исследований его по 13-ступенчатому испытательному циклу показали: при работе дизеля на смеси «80 % дизельного топлива + 20 % рапсового масла» экологические показатели заметно улучшаются: выброс легких углеводородов снижается с 1,519 до 0,965 г/( кВт • ч), т. е. на 36,5 %; оксидов азота — с 7,442 до 7,159 г/(кВт • ч), или на 3,8 %. Однако выброс монооксида углерода, напротив, возрастает на 9,5 % — с З,482 до З,814 г/( кВт • ч).

Последнее обусловлено некоторым (на 6—10 %) увеличением часового расхода топлива и соответствующим повышением мощности дизеля. В частности, при переводе двигателя на смесевое биотопливо на режиме максимального крутящего момента (п = 1500 мин -1 ) мощность выросла с 53,6 до 57,1 кВт (с 72,8 до 77,6 л. с.), а на режиме максимальной мощности (п = 2400 мин -1 ) — с 75,5 до 78,2 кВт (со 102,6 до 106,3 л. с.). Коэффициент &#945 избытка воздуха остался при этом практически неизменным (соответственно 1,7 и 2,2 на указанных режимах), что объясняется меньшим количеством воздуха, необходимым для сгорания 1 кг топлива (14,3 кг/кг у дизельного топлива и 13,9 кг/кг у смеси).

Характерно, что переход с дизельного топлива на рассматриваемую смесь сказывается и на удельном эффективном расходе топлива: на режиме максимального крутящего момента он увеличивается с 225,8 до 231,8 г/(кВт•ч), или с 166,2 до 170,6 г/(л.с.•ч), а на режиме максимальной мощности — с 249,0 до 255,1 г/(кВт • ч), или с 183,3 до 187,8 г/(л.с. • ч). Причина — меньшая, чем у дизельного топлива, теплотворная способность смеси (соответственно 41,5 и 42,5 МДж/кг).

Эффективный КПД дизеля при таком переходе практически не изменился: на режиме максимального крутящего момента в обоих случаях он равен 37,5 %, а на режиме максимальной мощности — 34 %. Дымность отработавших газов на режиме максимального крутящего момента снизилась с 25 до 16 % по шкале Картриджа, а на режиме максимальной мощности — с 11 до 8 %. Наконец, после наработки 100 ч дизелем данной мощности коксования форсунок не отмечено.

Второй вариант оснащения дизеля Д-245.12С: топливная система производства Ногинского завода топливной аппаратуры, распылители мод. 171Р.10.03 Алтайского завода прецизионных изделий, имеющие 10 распыливающих отверстий диаметром 0,23 мм. Испытывали его на тракторе «Беларусь», причем в реальных условиях эксплуатации. Установлено: после 500 ч работы этого дизеля на смеси, содержащей 70 % дизельного топлива и 30 % рапсового масла, есть лишь частичное закоксовывание распылителей форсунок, которое практически не приводит к потере их работоспособности, хотя мощность двигателя снижает.

Таким образом, очевидно, что использование форсунок с меньшим числом распыливающих отверстий и, соответственно, большего их диаметра позволило значительно сократить или вообще избежать коксообразования. Причем для его полного устранения (и не только при работе на рапсовом масле) достаточно применять хорошо известные меры. Например, периодически работать на высокофорсированных режимах, периодически же подавать через распыливающие отверстия водотопливные эмульсии и т. п.

Что такое рапсовое масло и где его применяют — секреты выбора и хранения

Рапсовое масло – натуральный продукт, получаемый из семян одноименного растения. Его используют в пищевой и промышленной сферах, а также для лечебных целей.

Что такое рапсовое масло

По данным раскопок, растение под названием «рапс» культивировали до наступления нашей эры. Нет единой версии появления культуры, она считается естественным гибридом капусты и сурепки, относится к семейству Крестоцветных. Из его мелких темных семян получают выжимку – масло.

Поскольку оно содержало токсичные вещества, изначально шло только на смазывание механизмов и освещение помещений. В 1976 году был выведен сорт «Канола», в котором генетически было заложено малое количество вредных химических соединений. Это позволило получать из рапса продукцию для пищевых целей.

Рапсовое масло – это прозрачная, золотистая, слегка вязкая жидкость. Объем производства составляет около 14 % от всех масел.

Химический состав рапсового масла:

• витамин Е;
• жирные кислоты – омега-3, омега-6, стеариновая, пальмитиновая, линолевая, олеиновая;
• ретинол;
• колекальциферол;
• эйкозеновая кислота;
• эстрадиол;
• цинк;
• марганец;
• кальций;
• магний;
• медь.

По способу получения бывают 2 вида рапсовой выжимки:

1. Получаемая методом холодного прессования. Сохраняет витамины, минералы, пригодна в пищу.
2. С применением горячего пресса. Выход продукции больше, сохраняются токсичные соединения. Идет для промышленных целей, непригодна для еды.

В получаемой при прессовании жидкости содержится токсичное вещество – эруковая кислота. По ее содержанию выделяют:

• безэруковое – концентрация до 0,5 %, используется в пищу;
• низкоэруковое – процент доходит до 2;
• высокоэруковое – до 5 %, исключительно техническое назначение.

Пищевая разновидность, в свою очередь, делится на 2 вида:

1. Нерафинированное. Добавляют в салаты, маски для лица и волос.
2. Рафинированное, очищенное от примесей. Подходит для жарки, но теряет пользу в ходе обработки паром.

Характеристики разных видов рапсового масла – таблица:

Полезные свойства и вред масла

Продукт, получаемый из рапса, приносит пользу:

• предотвращает развитие, прогрессирование болезней сердца и сосудов за счет содержания полиненасыщенных жирных кислот и антиоксидантов;
• питает кожу;
• придает силу и блеск волосам;
• участвует в профилактике развития рака, прежде всего – молочной железы;
• снижает риск остеопороза;
• ускоряет регенерацию клеток;
• повышает иммунитет;
• стимулирует образование коллагеновых волокон;
• содержит эстрадиол – женский половой гормон, что положительно сказывается на подготовке к зачатию, эмоциональному и физическому состоянию во время менопаузы и климакса;
• оказывает послабляющий эффект;
• уменьшает уровень холестерина.

Рапсовое масло можно употреблять не всем. Противопоказания к применению:

• беременность, кормление грудью;
• возраст до года, если ребенок аллергик, то до 3 лет;
• печеночная, почечная недостаточность;
• моче- или желчекаменная болезнь;
• язвенная патология;
• гастрит, панкреатит, холецистит в стадии обострения;
• диарея;
• аллергия на рапс;
• воспалительные заболевания кишечника.

• нерафинированный продукт содержит тиогликозиды, способные стать причиной аллергии, головных болей;
• отравление эруковой кислотой при несоблюдении дозировок;
• обострение язвенной болезни.

Рапсовое масло с содержанием эруковой кислоты более 0,5 % опасно для здоровья.

Смотрите видео от доктора Комаровского:

Применение рапсового масла

Продукт используется с кулинарными, лечебными целями, в косметологии, промышленности. Его применяют в лакокрасочной, типографической, мыловаренной, кож-вен сферах.

Народная медицина

Примеры использования рафинированного рапсового масла с лечебными целями:

1. Принимают по 1 ст. л. натощак при сниженном иммунитете, для оздоровления организма.
2. Если беспокоят боли в суставах, то делают спиртовые компрессы с добавлением 1 ч. л. продукта продолжительностью на 2 часа.
3. В случае депрессии в ванну добавляют 2 ст. л. рапсовой выжимки, 200 мл молока, 1 ст. л. морской соли, 3 капли эфироли мелиссы или лаванды.
4. Добавляют в мази для заживления трещин, ран из расчета 3–4 капли на каждое нанесение.
5. Для снижения веса и выведения токсинов пьют по 1 ч. л. х 3 р/д перед едой.

Косметология

Рапсовое масло положительно влияет на кожу, волосы. Его добавляют по 4–5 капель в кремы для рук, лица.

1. Для сухой кожи. Соединить по 1 ст. л. сливок, меда и продукта из рапса. Нанести на проблемные участки на 20 минут, смыть теплой водой.
2. При угревой сыпи. Смазывают кожу 1–2 каплями масла.
3. С целью укрепления корней, роста волос. Подогретую на водяной бане жидкость втирают в кожу, распределяют по всей длине. Надевают шапочку для душа, смывают через полчаса.

С целью удешевления продукции рапсовое масло добавляют в дорогие эфирные вытяжки.

Кулинария

Продукт подходит для заправки салатов. Его можно соединить с маслом оливы, подсолнуха или горчицы, чесноком, перцем, солью и получить соус для овощей. На неочищенном рапсовом масле нельзя жарить – при термической обработке образуются токсичные вещества, рафинированное подходит для этих целей.

Продукт добавляют в маргарины, спреды, на которых пекут пирожные, печенья, булочки. Иногда можно встретить в составе детского питания, но в безэруковом варианте.

Как получают масло

Для выжимки подходят созревшие черные семена, максимально насыщенные жирами. Их собирают, просеивают, пускают на дальнейшую переработку.

Если это холодное прессование, то сырье измельчают на вальцевых дробилках, затем пропаривают и подвергают воздействию прессов. Полученный жмых может центрифугироваться, что дает возможность получить еще немного масла. В целом, выход составляет 3,4 ц из 1 т семян.

Когда применяется горячее прессование, то на измельченное сырье воздействуют горячими прессами, что повышает выход продукции.

Для осветления и устранения запаха через жидкость пропускается горячий пар. В результате примеси выпадают в виде осадка. Так получают рафинированный продукт.

Смотрите видео с производства масла:

Как выбрать масло из рапса

Чтобы купить качественный продукт, желательно придерживаться следующих правил:

• емкость из темного стекла;
• на бутылке присутствует надпись Extra Virgin или «холодного отжима»;
• содержание эруковой кислоты в пределах 0,3–0,6 %;
• сорт – «Канола»;
• нет осадка;
• цвет однородный, желтого оттенка;
• гидрогенизированное масло не годится для кулинарных и лечебных целей.

Рапсовое масло производят для кулинарных, лечебных и непищевых целей. Продукт содержит вредные вещества, поэтому при покупке важно смотреть процентное содержание эруковой кислоты на этикетке.

Как вы считаете, выжимка из рапса несет пользу или вред? Поделитесь статьей с друзьями и знакомыми.