Получение биодизеля в домашних условиях. Как делают дизтопливо

Нефть – это смесь многих углеводородов, от самых легких до гудрона и асфальтенов. При разделении на фракции из нефти получают все виды дизельного топлива.

Нефтеперерабатывающий завод где-то в России…

Прежде чем оказаться в топливном баке автомашины, трактора или танкера, нефти предстоит пройти сложную первую стадию нефтепереработки , в результате которой и получается лучшее по многим показателям топливо.

Переработка происходит в ректификационных колоннах – там нагретая до высоких температур нефть выделяет определенные, требуемые для получения заданного продукта фракции. Например, для получения дизельного топлива требуется температура от 180 до 360 °С. Этот этап производственной технологии – самый легкий, недорогой и быстрый, но обеспечивает самый низкий уровень выхода дизтоплива – не более 22-25%. Другим, более тяжелым углеводородным фракциям требуется дальнейшая переработка крекинг-процессом, на выходе которого и получаются компоненты, предназначенные для сгорания в цилиндрах дизельного двигателя.

Известно несколько типов крекинг-процесса : термический, ведущийся без катализаторов, гидрокрекинг, в течение которого нефтесырьё взаимодействует с водородом, содержащимся в реакторе, а также каталитический, где ускорителями процесса служат такие металлы, как железо, никель, иногда губчатая платина. Это сложный, энергоемкий, но необходимый этап, увеличивающий выход легких компонентов топлива до 70-80% объема исходного сырья.

Далее полуфабрикаты дизтоплива требуется очистить от серы и прочих примесей , для чего нефтепродукты подвергают гидрокрекингу. В процессе взаимодействия с водородом, имеющим высокую химическую активность, при высокой температуре и давлении образуются сернистые и другие соединения, которые далее удаляются из реактора. Очистка от серы стоит дорого, расходы на неё часто превышают 50% стоимости выработки дизтоплива. Расходы еще более увеличиваются, если сырьем оказываются наиболее распространенные сегодня сорта высокосернистой нефти. Финальный этап очистки дизельного топлива от примесей – щелочная очистка при помощи раствора едкого натра, удаляющая органические кислоты и сернистые соединения.

Если готовое топливо не будет подвержено высоким требованиям или приданию специфических свойств, то далее следует завершающий этап получения дизтоплива – смешение (компаундирование) . Продукты крекинга и прямой нефтепереработки смешиваются в требуемых пропорциях исходя из допустимого содержания серы, обогащаются всевозможными присадками. Пусть это и кажется простым, но смешение – долгий и дорогостоящий процесс. Сложносоставные топлива, имеющие десятки присадочных компонентов, требуют в ходе процесса, множества химанализов, строгого соблюдения параметров и режимов смешивания. Компаундирование часто происходит при повышенных температурах и давлениях, на весьма сложном оборудовании. В случае необходимости получить топливо высокой морозоустойчивости может понадобиться также и депарафинизация.

Рост цен на топливо будит в голове фантазии на тему, как было бы хорошо избавиться от «заправочной зависимости». Как вам, например, такой фантастический проект: заехал в болото, побуксовал и между делом собрал выделившийся метан в специальный баллон? Все, теперь можно обратно на асфальт – до следующего болота топлива хватит. Так бы и катался от топи до топи, подпитывая свой автомобиль газообразными продуктами гниения. Увы, все это лишь мечты. В свете вышесказанного возникает только один вопрос: любите ли вы японскую кухню?..

Так вот, судя по всему, фотограф Щуси Ямада к кухне своей родной страны Японии относится очень положительно. Да что там, не исключено, что он любит ее даже больше, чем болотный оффроуд. И именно поэтому, отправившись в автономное кругосветное путешествие на своей дизельной Toyota Land Cruiser 100, он прокладывал курс не между красивейшими болотами земного шара, а от одного японского ресторана к другому. И что в этом удивительного, спросите вы. А то, что в ресторанах Ямада-сан заправляет не только свой организм, но и… автомобиль! Да, при желании он, наверное, мог бы написать книгу о том, как в разных частях света представляют себе кулинарные традиции Страны восходящего солнца, но цель его путешествия несколько иная – Щуси Ямада тестирует в реальных условиях сконструированный им же автономный аппарат по выработке биодизельного топлива.

Все верно: японскому фотографу удалось собственноручно сконструировать и собрать работоспособную установку, производящую вполне пригодную для использования «солярку» из отработанного фритюрного масла. И что самое главное – все это хитрое устройство помещается в багажнике машины и не требует для своей работы ничего, кроме получаемого даром масла и некоторых недорогих химических компонентов, о которых чуть позже. В общем, в каком-то смысле практически вечный двигатель!.. При этом закон сохранения энергии остается нерушим: масло-то поступает в систему из ресторанных кухонь (то есть со стороны). Тем более что там (на кухнях) оно уже выполнило свою историческую миссию и в любом случае подлежит утилизации. Вот, стало быть, Ямада его и утилизирует…

Зря улыбаетесь – так, передвигаясь от ресторана к ресторану, японский путешественник уже почти полностью обогнул наш земной шарик, проделав почти тридцать тысяч километров (и это без учета морских переправ). Океаны логично разделили огромный путь на несколько этапов, каждый из которых Щуси проделывал с новой командой, в состав которой входят «старший помощник» и переводчик. Впрочем, благодаря языковым границам переводчики менялись даже чаще (на отрезке маршрута по странам СНГ капитана сопровождают японский фотограф Юсуке и преподавательница японского языка из Киргизии Назира).

Путь самурая

А начиналось все вот так: создав год назад работоспособную установку, Щуси Ямада первым делом «обкатал» ее в ближних поездках по окрестностям Токио. И лишь убедившись, что все работает как положено, изобретатель решился на «кругосветку». А поскольку он принял твердое решение, что будет заправлять свой автомобиль только на кухнях, то никакого жесткого графика заранее не намечалось – все зависело от того, сколько масла будет предоставлено путешественнику и где его будет проще собирать. Ну а на случай, если в каком-то месте достаточного количества фритюрной «отработки» вдруг сразу не окажется, Щуси придумал истинно японский выход: сидеть на месте и терпеливо ждать, пока оно наберется... При этом путешественник не просто собирался проехать «масляный круг почета вокруг планеты». В его планы входили встречи с журналистами и участие в тематических выставках (конечно, если таковые будут совпадать с графиком).

Первый этап этого «великого масляного путешествия» состоялся в декабре прошлого года. Он получился совсем коротким: от Токио до Нагои, где автомобиль погрузили в контейнер и отправили морем в Канаду. Дальнейший путь продолжился в феврале из Ванкувера. Стояла зима, и погода преподнесла первые неприятные сюрпризы: уже при легком минусе растительное масло начинало густеть, а на сильном морозе и вовсе застывало. Как следствие заправлять «маслоперегонный аппарат» приходилось в тепле, а при сборе масла впрок требовалось сразу же добавлять специальные присадки (в противном случае его невозможно было перелить из канистр в бак без предварительного разогрева).

В общем, на диком севере путешественники долго не задержались и вскоре очутились в ЛосАнджелесе. Ранней весной этот город был прекрасен и располагал к тому, чтобы побыть здесь подольше. Тем более что стало уже по-настоящему тепло, а множество ресторанов были готовы предоставить буквально неисчерпаемые запасы фритюрной «отработки». Но путешествие на то и путешествие, чтобы двигаться вперед. А потому перламутрово-зеленый Land Cruiser отправился наматывать североамериканские мили с запада на восток по южным штатам, а затем по восточному побережью. В конце апреля он добрался до Вашингтона. Собственно, в американской столице путь по Новому Свету и завершился – Toyota поплыла через Атлантику, чтобы в июне из Лиссабона стартовать на следующий этап.

Однако задержка в этом городе вышла несколько продолжительнее, чем предполагалась. Как ни странно, в португальской столице оказалось довольно трудно достать необходимое количество масла! Осложнял ситуацию и языковой барьер. А так как путешественники планировали сразу же отправиться через Средиземное море на юг, то по расчетам им требовалось не менее 400 л пищевой «отработки». В общем, сырье для топлива собирали по самым разным лиссабонским заведениям общепита больше недели. Зачем был нужен такой запас? Да просто потому, что в Африке этого продукта вообще не достать, а тем более бесплатно. Причина банальна – на Черном континенте жарят на одном и том же масле до тех пор, пока оно есть, а затем подливают новое и продолжают жарить дальше, считая «плановую замену» непозволительной причудой заевшихся белых. Даже в Марокко, наиболее европеизированной стране Северной Африки, пополнять запас топлива удавалось только в «Шератоне» и других отелях высшего класса.

Впрочем, эта проблема была не единственной, с которой столкнулись японские путешественники. Едва ли не большей неприятностью была изнуряющая жара Сахары. «Мы просто не привыкли к 50-градусной температуре, – рассказывает Щуси Ямада. – Впрочем, для переработки масла это был скорее плюс – требовалось меньше энергии на его нагрев». Но как бы то ни было, а в Африке японские путешественники решили не задерживаться и, сделав круг по Марокко, вернулись в Испанию продолжать европейское турне. Посетив по пути Италию и Францию, они переправились на Британские острова, поколесили там, вновь проехали по тоннелю под Ла-Маншем и затем через Германию, Чехию и Украину добрались до Москвы, где собственно мы с ними и встретились. В общей сложности с начала пробега «маслопотребляющая» Toyota накатала порядка двадцати тысяч километров.

Российская столица задержала путешественников на неделю с хвостиком. Здесь хоть и не Африка, но к маслу отечественный общепит традиционно относится бережно и зря ценный продукт на альтернативное топливо не переводит. Опытным путем Ямада выяснил, что крупный московский ресторан в неделю «производит» порядка пятидесяти литров отработанного масла. В общем, как и в Лиссабоне, собирать его пришлось с миру по нитке. Более того, зная, что в российской провинции с этим сырьем дело обстоит еще хуже, и когда случится полноценная заправка в следующий раз – никто точно предсказать не может, Щуси набрал в Москве порядка семисот литров и лишь после этого двинулся в дальнейший путь на восток. Добравшись до Уральских гор, путешественники забрали южнее, прокатились по степям Казахстана и затем вновь вернулись в Россию, после чего сделали еще одну длительную остановку в Новосибирске. Сейчас Щуси со своей командой направляется во Владивосток, чтобы оттуда доставить машину домой, в Японию.

Материальная часть

Автомобиль, на котором пустились в странствие японцы, ничем, кроме химической установки, расположенной в его багажнике, и измененного салона, не отличается от стандартной Toyota LC 100 с 4,2-литровой 24-клапанной рядной турбодизельной «шестеркой» 1HD-FTE под капотом. Причем сам двигатель никаким образом не переделывался. По словам Щуси, разницы в тяге или динамике автомобиля нет, и понять, что именно в данный момент сгорает в цилиндрах, можно только по запаху выхлопа (при работе на масле из выхлопной трубы тянет подгорелыми семечками). Расход топлива тоже остается стабильным – те же 12–14 л на «сотню», которые при неспешном равномерном движении по шоссе иногда удается снизить до десяти.

А теперь заглянем в салон автомобиля… Во втором ряду осталось только одно посадочное место – всю заднюю часть машины занимают химический реактор (в нем растительное масло превращается в полноценное дизельное топливо) и канистры с резервным сырьем, а также запасные расходные элементы. Тут же едет автономный дизель-генератор на тот случай, если на стоянке нет возможности запитать установку от стационарной сети. Важная особенность химической установки в том, что она может потреблять электричество и от городской электросети, и от дизель-генератора, и от бортовой сети автомобиля. Процесс может идти как во время стоянки, так и при движении машины и не требует особого внимания со стороны экипажа. Нагреватель потребляет до 2 кВт, остальные элементы системы – по 200–400 Вт. При этом установка остается энергетически и экономически выгодной даже при полностью автономном цикле без внешней электросети. Но бережливые японцы все-таки предпочитают питать свой реактор электричеством извне.

Химия и физика В принципе растительное масло (как и любой другой органический жир) могло бы быть полноценным горючим для дизельного двигателя и само по себе, если бы не высокая вязкость. А потому вся суть превращения этого продукта в моторное топливо сводится к одной простой вещи: понижению этой самой вязкости, что, однако, сделать не совсем просто.

Дело в том, что с точки зрения химии растительное масло – это смесь триглицеридов, то есть соединений сложных эфиров глицерина с одноосновными жирными кислотами. А поскольку именно глицерин придает маслу повышенную вязкость, то, стало быть, его надо каким-то образом оттуда удалить. Самый простой и дешевый способ, применяемый как в промышленном производстве биодизеля, так и в установке японского изобретателя – переэтерификация, то есть замещение глицерина спиртом. В данном случае спирт – метиловый. Он хотя и ядовит, но, во-первых, дешев, а во-вторых, с ним проще провести реакцию в походных условиях. При смешивании масла со спиртом и нагревании свыше 60 градусов (в присутствии щелочи как катализатора) образуется смесь метиловых эфиров, а глицерин выпадает в осадок. Именно эти метиловые эфиры и есть вожделенное биодизельное топливо.

Баки для исходных компонентов Щуси расположил в правой части своей установки: первый, на 100 литров, для отработанного фритюрного масла, а второй, на 20 литров, – для метанола (именно в пропорции 5:1 необходимо смешивать эти вещества для правильного прохождения реакции). Однако сразу преобразовать такие объемы не позволяет дефицит места в багажнике. Поэтому главный резервуар, в котором проходит химическая реакция, имеет объем всего 40 л, а все исходное сырье, включая и катализатор из отдельной емкости, поступает в него автоматически в правильном соотношении. После полуторачасового нагревания и шестичасового охлаждения смесь разделяется на биодизель и глицерин (последнего на выходе получается столько же, сколько метанола на входе).

После чего глицерин как более тяжелое вещество опускается вниз и затем просто сливается в отдельную емкость. В промышленном производстве глицерин обычно собирают, очищают, а затем используют в качестве сырья для химической и косметической промышленности. Однако в условиях дальнего путешествия это нерационально. Поэтому изобретатель утилизирует глицерин оригинальным и безопасным для природы способом: в отдельной емкости его перерабатывают специальные бактерии, дающие на выходе подобие гумуса, который можно уже просто высыпать на землю. Но на этом процесс получения биодизельного топлива не заканчивается. Полученную смесь метиловых эфиров требуется дополнительно очистить – в ней все еще присутствуют остатки глицерина, мыло (образуется попутно в процессе реакции из-за случайного, но неизбежного попадания в систему воды) и другие примеси. Основной промышленный способ разделения «мух и котлет» на сегодняшний день – многократная промывка большим количеством воды с последующей фильтрацией и осушением.

Однако поскольку эта технология совершенно неприемлема для портативной автомобильной установки, японскому изобретателю пришлось немало поработать, создавая систему сухой фильтрации. Результат его трудов занимает в багажнике Toyota все пространство слева от главного резервуара. Здесь полуфабрикат биотоплива попадает сначала в специальную центрифугу, а затем проходит через систему из четырех фильтров со специальным сорбентом, задерживающим все лишние остатки (комплекта картриджей для этого устройства хватает на 10 тыс. км). Только после этого метиловые эфиры можно считать достаточно чистыми для того, чтобы заливать их в бак автомобиля. Вы спросите, во сколько же обходится полученное таким образом дизельное топливо? По предварительным подсчетам Щуси, при бесплатном масле литр топлива обходится примерно в 50 американских центов. Но это без учета амортизации самой установки по производству биодизеля…

РАБОТА ЕЩЕ НЕ ЗАКОНЧЕНА

О биодизельном топливе впервые я узнал три года назад. В первый раз проехал на нем 500 км, никакой разницы в поведении машины по сравнению с соляркой не заметил и решил, что можно рискнуть на марафонскую дистанцию. Например, пересечь всю Японию с севера на юг, используя только биотопливо. Сказано – сделано. Правда, тогда я не вырабатывал горючее самостоятельно, а заправлялся на стационарных колонках. Зная, что в Европе биодизель очень популярен, я решил отправиться туда и два года назад совершил вояж по десяти странам Европы. Однако использовать один лишь растительный дизель в тот раз у меня не получилось. В Испании, например, биотопливных заправок практически не было, а во Франции под маркой «биодизель» продавалось топливо не чисто растительного происхождения, а в смеси с обычным дизельным. Тогда у меня впервые мелькнула мысль об автономной установке по производству биодизеля, ведь во многих местах, к примеру в России, Америке, Африке, его нет вообще. Поэтому для путешествия по всему миру на биотопливе необходим автономный компактный аппарат по его производству. Единственная сложность – промышленность такие установки не выпускает. Но раньше, чем я задумался о создании такой установки, одна из японских раллийных команд предложила мне место пилота на «Дакаре-2007». Я согласился, предложив в ответ использовать растительный дизель в качестве горючего для «боевой» машины. Тема биотоплива для спортивных моторов была диковинкой, но после некоторых раздумий они согласились. В результате одной из наших техничек на «Дакаре» была цистерна с биодизелем из Европы. Гонку я провел отлично, без единой проблемы с двигателем, и сумел подняться на «бронзовую ступень» пьедестала в дизельном зачете. После «Дакара» я принялся за автономную топливную установку, и через 10 месяцев этот аппарат был готов. Работа оказалась нелегкой. Мне не хватало специальных знаний, поэтому я общался со многими специалистами в области химического машиностроения по всему миру. Изучал теорию, строил тестовые образцы оборудования, проверял их. Проблема была в том, что практически все подобные современные устройства используют в процессе очистки топлива большое количество воды. В автомобиле просто нет для него места, поэтому мне пришлось самому разрабатывать систему сухой очистки (до меня подобными изысканиями занимались в мире всего несколько человек). Так получилась компактная установка, которая помещается в багажник. Но работа еще не закончена. Это экспериментальный прототип, который я продолжаю совершенствовать по ходу поездки.

Глобальная проблема

Понятно, что своим пробегом японец пытается привлечь внимание общественности к необходимости замены традиционного топлива произведенным из возобновляемых ресурсов. Слов нет, это правильная и, я бы даже сказал, благородная идея. Но есть несколько нюансов. Для начала прикиньте в уме, сколько отработанного масла потребуется для того, чтобы бесперебойно заправлять дизельные автомобили хотя бы одного города, и справятся ли с такой задачей все вместе взятые рестораны этого населенного пункта? Опыт биотопливного пробега показал, что даже если будет налажен централизованный сбор и переработка фритюрного масла, общепит сможет удовлетворить лишь мизерную часть потребности в «сырье». В общем, капля в море. Впрочем, это еще совсем не повод не заниматься переработкой кухонных отходов. Другое дело, что эту самую «каплю» придется чем-то дополнять.

И тут возникает еще больше вопросов. Дело в том, что биотопливные темы в мире поднимаются с середины 70-х (то есть со времен первого нефтяного кризиса). Уже тогда были обозначены два перспективных направления: использование этилового спирта вместо бензина и растительного масла вместо дизельного топлива. Впереди планеты всей тогда оказалась Бразилия, очень быстро наладившая производство топливного этанола из сахарного тростника и с завидной оперативностью переоснастившая свой автопарк для езды на спирте (как в этой стране обошли «традиционную российскую проблему», история умалчивает). Когда же нефть вновь подешевела, бразильские автомобили с легкостью перешли на двойное «питание», и теперь охотно потребляют смесь бензина и этанола.

В Европе биотопливом начали активно заниматься с 1992 года, и в отдельных странах (например, в Германии) к сегодняшнему дню эти разработки достигли заметных высот. Вообще же нужно сказать, что в Старом Свете приоритетным направлением было признано производство биодизеля из растительного масла. Более того, в 2007 году здесь было изготовлено (по данным Global Petroleum Club) 5713 миллионов литров биотоплива.

Но тут забили тревогу экологи. Казалось бы, им-то, наоборот, радоваться надо: в отличие от минерального топлива биологическое дает более чистый выхлоп и не загрязняет почву и воду при попадании в них (не говоря уже о сохранении невосполнимых ископаемых ресурсов). Но все оказалось сложнее. Наиболее энергетически выгодный биодизель получается из пальмового масла, которое дает масличная пальма, произрастающая главным образом в Юго-Восточной Азии (именно из такого масла производится львиная доля биодизельного топлива во всем мире). Разумеется, столь выгодную и перспективную культуру в последние годы стали выращивать все активнее, расширяя посадочные площади за счет окружающего леса. И тут обнаружился весьма неприятный побочный эффект. Экологическая угроза от вырубки дождевых тропических лесов, которые активно поглощают углекислый газ и тем самым снижают парниковый эффект на нашей планете, на деле оказалась гораздо страшнее, чем вред от выхлопных газов всех транспортных и промышленных дизелей, работающих на традиционном топливе... В общем, тупик.

Другие же масличные культуры, наиболее перспективной из которых в европейском климате считается рапс, гораздо менее выгодны как с энергетической, так и с экономической точки зрения. Судите сами: с гектара посадок масличной пальмы можно получить до 5950 л масла, а с гектара рапсового поля – до 1190 л. К слову, тот же подсолнечник дает всего 952 л. Как следствие для полного замещения минерального топлива рапсовым потребуется многократное увеличение пахотных площадей. Плюс повышение урожайности путем внесения большего количества химических удобрений, а также генной модификации растений. В общем, тоже путь с весьма туманной экологической перспективой. Не случайно же, по данным экспертов Международного социально-экологического союза, без вреда для природы из масличных растений в мире можно производить не более 20% требуемого дизельного топлива. При этом по их же подсчетам в России, где сельское хозяйство во многих регионах находится в запустении (в том числе и изза высоких цен на горючее), крестьяне без ущерба для природы и производства пищевых культур могли бы сами обеспечивать себя дешевым биотопливом. Что ж, уже хорошо.

А что в этой ситуации делать горожанам, да и вообще – что делать? Однозначного ответа на этот вопрос на сегодняшний день просто нет. Перейти всем миром по примеру Бразилии на этанол проблематично – дешевый сахарный тростник растет далеко не везде. Гнать технический спирт из более дорогого зерна чревато еще большим увеличением цен на зерно, в том числе и продовольственное. С точки зрения экспертовэкологов, лучшим решением этой проблемы стал бы гидролизный спирт из отходов деревообработки (попросту говоря, опилок) и другой бросовой биомассы, содержащей целлюлозу. Но тут, по крайней мере в нашей стране, хватает сложностей юридического плана: существующие на сегодняшний день акцизы уничтожают идею в зародыше.

А что касается дизельного топлива, то здесь наиболее перспективный источник сырья – маслосодержащие водоросли (правда, технология все еще находится в начальной стадии разработки). Также существует еще одна потенциально интересная инновация, предложенная в 2005 году немецким фермером и изобретателем Кристианом Кохом, применяя которую можно превратить в солярку практически любые органические и пластиковые отходы, попутно решая проблему утилизации бытового мусора. Впрочем, все это темы для отдельных материалов. Развитие науки не стоит на месте, а значит, у нас еще будет повод вернуться к этой важной для всех проблеме.

текст: Евгений КОНСТАНТИНОВ
фото: Евгений КОНСТАНТИНОВ
из архива Щуси ЯМАДЫ

Основным недостатком дизтоплива принято считать его склонность к загустению при малейшем понижении температуры. От кристаллизации парафиновых соединений и дальнейшего застывания не застраховано даже горючее стандарта Евро 5, хотя и не в таких масштабах, как другие сорта. Избежать подобных неприятностей поможет комплексная подготовка питательной магистрали, которая в суровых условиях должна подогреваться.

Причины установки своими руками подогревателя зимнего дизельного топлива: почему и зачем?

1. Парафиновых 10-40%.
2. Нафтеновых 20-60%.
3. Ароматических 15-30%.

Каждый, кто решил сделать проточный подогреватель дизельного топлива своими руками, знают о том, что летние сорта тяжелого горючего начинают терять свои качества уже при температуре около -5°C, а зимние – при 25°C. Бывалые автомобилисты прекрасно понимают непреодолимые сложности в определении между ними различий без лабораторных анализов.

Зимние метаморфозы

Какие же процессы происходят с соляркой в зимних условиях? По мере снижения температурных значений вязкость дизтоплива увеличивается. Эксперты выделяют три порога трансформации текучести эмульсии:

• Помутнение – начало кристаллизации парафинов, присутствующих в солярке. Для летних сортов температура помутнения составляет -5°C, а для зимних – около -25°C.
• Предельная фильтруемость – в этом состоянии мелкие кристаллы парафина способны забить поры фильтровальных сеток и элементов, а также осесть в каналах топливной магистрали и парализовать работу ДВС. Если не установить , то летнее горючее вступает в эту стадию при -7°C, а зимнее – при -35°C.
• Застывание – абсолютная потеря текучести. На этом этапе летняя солярка превращается в желе при -10°C, а зимняя – при — 40°C.

Главное отличие марок дизтоплива заключается в процентном содержании парафинов, влияющих на текучесть эмульсии, значит, и на использование ее в зависимости от погодных условий и температурного режима.
Самым неприятным периодом для владельцев авто с дизельной установкой является осенне-зимнее межсезонье. В это время атмосферная температура колеблется в промежутке от +3°C до -5°C и солярка в любой момент может загустеть. А когда в дизтопливе еще и оказалась вода, то энергетический коллапс для автомобиля гарантирован.

Методы обеспечения запуска и работы дизеля при низких температурах

Способов запустить мотор в холодную пору не так уж и много и не все они могут быть эффективно использованы. Допустим, завести дизель при помощи буксира – довольно рискованное мероприятие. Привод ГРМ у легковых машин ременного типа и из-за рывков во время буксировки может запросто перескочить через несколько зубьев или вовсе порваться.
Есть еще один современный метод – применение специальных добавок в горючее , так называемых, депрессаторов. Однако следует учитывать такие моменты, как возрастание стоимости заправки и сомнительное качество некоторых продуктов этого ряда.

А вот, по рассуждениям практиков, проточный подогреватель штатного дизельного топлива своими руками имеет право на использование по причине низких материальных затрат и эффективности.
Электрические и комбинированные системы в борьбе с кристаллизацией парафиновых соединений доказали свою продуктивность при любых погодных условиях. Такие обогреватели устанавливаются на критических узлах топливной системы и быстро обеспечивают рабочее состояние дизтоплива.

Варианты решений своими руками проточного подогревателя для штатного дизельного топлива

Методы реализации надежного топливоснабжения мотора при помощи обогрева известны давно. Основные узлы подачи горючего, которые нуждаются в поддержании температурного режима:

• Фильтр грубой очистки или сепаратор.
• Фильтр тонкой очистки.
• Магистраль трубопроводов.
• Топливозаборник.

В автомагазинах можно найти широкий спектр уже модернизированных компонентов или дополнительных элементов к штатным агрегатам. Единственным препятствием к их приобретению может стать стоимость, которая довольно высока. Опытные автолюбители утверждают, что некоторые работы по организации подогрева горючего проводятся ими самостоятельно. При этом ресурс работы таких приспособлений нисколько не уступает заводским образцам, а в некоторых случаях даже способны превзойти их по части эффективности.
По функциональному назначению различают следующие типы нагревательных элементов:

• бандажный – для фильтров тонкой очистки;
• проточный – устанавливается перед фильтром в разрез топливопровода;
• гибкий ленточный – осуществляет нагрев фильтров и магистрали;
• стержневой – возможно изготовление своими руками подобного подогревателя дизельного топлива для последующей установки в сепаратор или топливозаборник;
• подогреваемые насадки — используется для нагрева сепараторов и топливозабюорников.

Также возможна самостоятельная замена в топливной емкости штатных узлов забора горючего на подогреваемые изделия. Это, конечно, обойдется дороже, чем самодельные девайсы, но подразумевает экономию как минимум 1500-2000 рублей за работу.

Как сделать своими руками подогрев дизельного топлива в автомобильном баке?

Механизм, обеспечивающий надежность поступления горючей жидкости из штатной емкости автомобиля, обязательно должен быть обогреваемым. Нужно понять, что в сильные морозы солярка начинает терять текучесть уже на входе топливозаборника. Поэтому перед запуском двигателя нужно предварительно отогреть топливный состав и обеспечить его рабочее состояние в маршевом режиме.

Винтажный метод погружения лампочки

В прошлые времена, когда о нынешнем изобилии автомобильных аксессуаров можно было только мечтать, владельцы дизелей создавали положительное температурное поле в емкости для горючего при помощи обычной лампочки на 12 В мощностью 50-55 Вт . Для этого, кроме источника света, использовали:

• Элетропровода сечением 2,5мм².
• Выключатель.
• Предохранитель.

Лампа погружается через горловину резервуара непосредственно в топливо. Обязательно нужно расположить ее рядом с устройством топливозабора. Только таким образом удастся эффективно растворить кристаллизованный парафин и обеспечить стабильность поступления горючего в магистраль.
Чтобы самодельный подогрев дизельного топлива своими руками в бак не причинил вреда, в цепь управления обязательно включали предохранитель. Сегодня такой способ выглядит архаичным, но кто знает, в какой ситуации мы можем неожиданно оказаться в дальней дороге? Возможно, именно так получится выйти из нештатной ситуации, когда под рукой ничего подходящего не окажется.

Проволочный обогрев

Вариант более надежен и эффективен, чем вышеописанный. По принципу работы его можно сравнить с функционированием нагревателя, который встраивают для . Схема реализации проста и доступна любому автолюбителю:

• Сделать отверстия в корпусе сеточки заборника, количеством до 8-10 штук с одной стороны; они должны быть расположены друг против друга с определенным смещением шага.
• Приготовить специальный провод, изготовленный на основе материала с высоким удельным сопротивлением, например, из нихрома.
• Оформить нагревательную структуру, продев провод через отверстия.
• Просверлить в крышке заборника два отверстия для установки клемм и подключить провод к ним.
• Подключить нагревательный элемент к бортовой сети автомобиля.

В электрическую цепь нужно обязательно включить плавкий предохранитель, а также реле для автоматизации процесса нагрева.

Не в качестве рекламы: магазинная альтернатива от Номакон

Группа компаний Номакон предлагает автолюбителям специальные насадки для топливозаборников серии НТП-100 . Прибор способен функционировать как в предпусковом, так и в маршевом режиме. Комплект включает:

• Фильтр грубой очистки.
• Виброустойчивый и пожаробезопасный нагреватель.
• Устройство для крепления на торце топливозаборной трубки.
• Электромонтажный набор.

Этот тип подогревателя дизельного топлива в резервуаре может быть установлен своими руками без помощи специалистов. Подключение к электросети зависит от вида управления устройством.

• При ручном – непосредственно к бортовой сети авто через выключатель.
• При автоматическом – к блоку СПА-101.

Щелевой фильтр и горючее в трубке забора разогревается перед запуском за 3-4 минуты. Этого хватает, чтобы наступила депарафинизация и текучесть солярки пришла в норму.

Как сделать своими руками подогрев штатного топливного фильтра дизеля грубой очистки?

Проверенным методом корректировки температурного режима является модернизация узла предварительной очистки горючего. Среди всех вариантов нужно выделить два:

1. Монтаж свечи накаливания на штатное место сливного клапана.
2. Установка нагревательного устройства в корпус штуцера топливоподачи.

Важно! Первый способ тюнинга требует продуманных действий. Узел, который подлежит демонтажу, предназначен для удаления отстоя воды из дизтоплива. Вывод – подобная модернизация подходит владельцам, которые заправляют свое авто качественным составом.

Модернизация сливного клапана сепаратора

Сразу стоит отметить необходимость наличия токарного станка или услуг квалифицированного токаря. Подготовка и установка свечи накаливания на место сливного клапана происходит по следующей схеме:

• из металла вытачивается втулка, которая по конфигурации совпадает с пластиковым колпачком слива;
• на новой втулке нарезается резьба с соответствующим шагом;
• просверливается отверстие на цилиндрической образующей и нарезается внутренняя резьба для фиксации шпильки при помощи метчика;
• в полости детали нарезается внутренняя резьба;
• ввинчивается свеча накаливания;
• установить сборочную единицу в корпус сепаратора и подключить провода: «+» к элементу нагрева, а «-» к шпильке.

Модернизация штуцера подачи топлива сепаратора

Еще один , он более распространен и, к тому же реконструкция не предусматривает изъятие важных элементов конструкции. Схема тюнинга аналогична вышеописанной и включает следующие этапы:

• просверлить отверстие в корпусе штуцера;
• нарезать в полости резьбу, соответствующую шагу резьбы свечи накаливания;
• вкрутить свечу в новое отверстие;
• подключить питание устройства от бортовой сети.

В данном варианте нагревательный элемент расположен в верхней части , как и у большинства заводских экземпляров. Эффективность работы такой конструкции превышает КПД первого способа. Электрическая часть, как обычно, состоит из выключателя и плавкого предохранителя.

Усовершенствование фильтровальных элементов тонкой очистки

Довольно часто на окончательном этапе очистки горючего фильтровальный элемент забивается кристаллизованным парафином. В результате прекращается подача дизтоплива в рабочую полость насоса высокого давления и возрастает вероятность его поломки. Чтобы этого не произошло, рассмотрим два варианта организации обогрева фильтра тонкой очистки , которые вполне можно реализовать самостоятельно.

Вариант 1

Для работы понадобятся следующие детали и оборудование:

• около 6-10 метров нихромовой или медной проволоки сечением 0,5-1 мм;
• кнопка управления;
• стеклоткань и термоустойчивый герметик;
• предохранитель 10-15 А и реле;
• два сантехнических хомута;
• олово, канифоль и паяльник.

В процедуру организации своими руками данного вида проточного подогревателя дизельного топлива входят пункты:

• нанести на стеклоткань герметик и приклеить ее к корпусу элемента (сушить около 24 часов);
• намотать проволоку мелким шагом на корпус детали и зафиксировать концы хомутами;
• наложить стеклоткань с герметиком поверх витков проволоки и дать просохнуть;
• припаять на хомуты контакты для подсоединения проводки и собрать электрическую схему.

Вариант 2

Способ относится к обогревам бандажного типа. Для его реализации подойдут:

• электрический обогрев зеркал;
• греющая пленка (по типу теплых полов);
• гибкий подогреватель.

Рабочий процесс прост и заключается в следующих пунктах:

• обмотать нагревательный элемент вокруг фильтра и зафиксировать его изоляцией;
• подсоединить провода;
• уложить сверху нагревателя фольгированную теплоизоляцию толщиной 0,5 см;
• поверх готовой конструкции уложить плотную бумагу или стеклоткань и зафиксировать хомутами.

Подогреваем горючее от системы охлаждения двигателя

Подогретый в баке или сепараторе состав легко может потерять текучесть, проходя по всей магистрали, да еще и на высокой скорости движения автомобиля. В этом случае автолюбитель может выбрать и сделать своими руками любую компоновку подогревателя дизельного топлива с применением простых технологий:

• элементарное утепление топливной магистрали строительными материалами;
• монтаж электрического гибкого подогревателя путем наматывания или прикладывания на поверхность узла;
• установка теплообменника перед фильтровальным элементом тонкой очистки.

Последний метод заключается в изготовлении детали, которая имеет два независимых контура. Простейший экземпляр такого устройства состоит из двух трубок разного диаметра. Более тонкая трубка при помощи сварки центруется внутри большой.
Наружный контур представляет собой патрубки для пропуска дизтоплива. Малый круг системы охлаждения подключается к внутреннему блоку. Возможны вариации этой конструкции, где контуры, предназначенные для солярки и горячего антифриза, могут поменяться местами. Более сложные экземпляры содержат внутренний блок, выполненный по типу спирали.
Высокую надежность пуска дизеля в зимних условиях можно обеспечить только при комплексной модернизации. Ее суть состоит в применении нескольких вышеописанных методов, которые осуществляют обогрев узлов топливной системы.

Раньше дизельное топливо, которое называется еще соляркой, считалось дешевым. К тому же оно было самым доступным видом топлива из всех нефтепродуктов. Сейчас ситуация целиком поменялась, и такое топливо теперь стоит немалых денег. Но что делать, если нужно немного дизтоплива?

Выход остается один – приготовить своими руками дизельное топливо. Конечно, нужно знать, хоть что-нибудь о химии.

Как получают дизельное топливо?

Перед тем как попасть в топливный бак, нефти приходится пройти тяжелый этап переработки. Именно так и создается лучшее по многим параметрам топливо. Сама переработка выполняется в ректификационных колоннах. В них нагретая нефть выделяет нужные для создания этого сырья фракции.

Способ приготовления дизтоплива в домашних условиях.

Сначала потребуется отфильтровать растительное масло. Для этого желательно применить масляный фильтр. После чего следует его очистить. Поэтому масло следует разогреть до того момента, пока на поверхность не поднимется вода, которую нужно просто убрать.

Затем выполняется тетрирование. Делается это, чтобы узнать количество щелочи, которое потребуется для создания дизельного топлива. Необходимо растворить грамм щелочи в литре воды, а в отдельной емкости смешать миллилитр масла и 10 мл алкоголя.

После растворения щелочи, растворы необходимо смешать. Используя лакмусовую бумагу, сумеете понять, когда щелочи будет достаточно. Многие мастера по изготовлению такого топлива уверены, что на литр масла нужно 6 грамм щелочи.

Потом в щелочь добавляется метанол и при помощи блендера перемешивается. Но данная химическая реакция может оказаться токсичной. Следовательно, не забывайте об очках и спецодежде.

В приготовленный раствор вводится литр растительного масла. Смешивать придется около 20 минут. Причем если при очистке масла не убрали всю воду, на поверхности раствора образуется мыльный слой, которые сложно удалить.

Следующий этап создания дизельного топлива – это производство метоксида натрия. Он получается при соединении щелочи и метанола. Полученный метоксид добавляется в разогретое масло. Готовую смесь оставляют приблизительно на 8 часов отстаиваться.

Таким образом, дизтопливо почти получилось, останется лишь отмыть его от осадков. Проще всего обычной водой вымыть поверхность продукта. Опять оставьте на 12 часов, чтобы отстоялось и все – дизельное топливо готово!

Видео: зимняя солярка из летней, в домашних условиях

Которое можно произвести в домашних условиях для использования в своём двигателе без внесения в него изменений? Или Вы проводите своё свободное время в различных пабликах по апокалиптическим сценариям? Во всяком случае есть только два реальных варианта, которые работают в современных двигателях : этанол является наиболее простой и эффективной заменой бензина, а биодизель является альтернативой обычному дизельному топливу, который Вы сможете запустить в дизельном двигателе практически без каких-либо изменений.

И этанол, и биодизель можно сделать в домашних условиях. Но спешим Вас сразу разочаровать - хотя, производство таких альтернатив в домашних условиях возможно и не очень сложно, есть много фактических препятствий делать это на практике. Во-первых, Вам нужно иметь оборудование для производства этанола. Далее, нужна хоть как-то сработанная логистика в виде перевозки немалого количества сырья для изготовления замены бензину и дизелю в домашних условиях. В третьих, производство этанола сродни производству самогона, а это может иметь свои юридические последствия.

Но главное, что следует отметить - это то, что Вам на самом деле не удастся сэкономить деньги, делая этанол или биодизель в домашних условиях, по сравнению с покупкой бензина и дизеля на заправочной станции, если только Вы каким-либо образом не сможете получать сырьевой материал для производства бесплатно.

С точки зрения технологии производство топлива в домашних условиях требует много знаний, опыта и потенциально дорогостоящего сырья, но эта технология, по правде говоря, довольно проста. Создание этанола требует больших затрат времени и сырья, а биодизеля - химических веществ, таких как метанол и щёлочь, но нет никакой реальной технологии, чтобы проверить конечный продукт на пригодность использования в двигателе.

Изготовление Этанола в домашних условиях

Процесс изготовления этанола в домашних условиях практически точно такой же, как самогона, поэтому с ним существуют и аналогичные проблемы в законодательном аспекте.

Но существенным отличием производства этанола от самогона является то, что для этанола требуется гораздо более низкое содержание воды, что может быть достигнуто через несколько проходов перегонки. Но существуют также фильтры, которые способны удалять содержание воды из топливного спирта. На самом деле, некоторые люди, которые используют этанол в своих автомобилях, используют также и проточные фильтры, установленные на выходе из топливного бака, которые отделяют воду и любую другую примесь от этанола.

Итак, конкретный процесс изготовления этанола аналогичен созданию любого вида алкоголя . Он начинается с добытия сырья. Сырьём, также как и при производстве пищевого спирта, может быть что-нибудь вроде кукурузы, картофеля и пшеницы. Исходное сырьё используется для приготовления сусла, который ферментирует сахар и крахмал в спирт, который затем пропускают через самогонный аппарат.

Наиболее эффективным способом производства горючего спирта, действительно, является использование самогонного аппарата, но сложность этанола в том, что Вам придётся прогнать этанол 10 и более раз через аппарат, чтобы достичь достаточно высокого качества топлива, чтобы его можно было использовать в моторе. Мало того, что такое производство энергии для Вашего автомобиля неэффективно, оно также приводит к большой потере этанола, так как он попросту теряется во время каждого перегона.

Самая большая проблема с созданием горючего спирта в домашних условиях - будь то наше время сейчас или какое-то гипотетическое апокалиптическое будущее - это сырьё. Для того, чтобы создать сусло, которое можно дистиллировать в топливный спирт, Вам нужно зерно или другое растительное сырьё в большом изобилии. Если у Вас, к примеру, есть рабочая ферма, то один из самых оптимальных вариантов - это взять кукурузу и выращивать её для производства этанола в домашних условиях.

Кукуруза в настоящее время является основной сельскохозяйственной культурой, которая используется для производства этанола во многих странах, и каждый акр, выращенный специально для производства этанола, даёт около 328 галлонов этанола в год. Это примерно 1 250 литров этанола - то есть порядка 25 полных баков топлива.

Другие культуры, такие как просо, имеют больший потенциал быть гораздо более эффективными для производства топлива для бензинового двигателя в домашних условиях. По данным Министерства энергетики США, урожайность просо превысила 500 галлонов на акр, а идеальные условия могут принести свыше 1 000 галлонов этанола на акр проса.

Но если у Вас нет посевных площадей и времени, чтобы посвятить себя выращиванию кукурузы, просо, сахарной свеклы или чего-нибудь ещё и производства из всего этого этанола в домашних условиях, то увы, для Вас это не будет жизнеспособным проектом.

Изготовление биодизеля в домашних условиях

Биодизель по своему составу очень близок к обычному растительному маслу. Растительное масло и в самом деле способно питать дизельный двигатель, но оно не являются биодизелем, а в двигателе заработает только после существенной модернизации последнего. Но после того, как будут сделаны соответствующие изменения, процесс создания альтернативного топлива для дизеля в домашних условиях из растительного масла не очень сложен. Для того, чтобы сделать растительное масло пригодным для использования в качестве топлива, всё, что Вам нужно сделать - это отфильтровать твёрдые частицы.

Изготовление биодизеля без модернизации дизельного двигателя, однако, можно назвать непростым. Оно включает в себя расщепление химической структуры масла с использованием метанола и щёлочи. Процесс не особо сложный, но важно принять необходимые меры предосторожности, так как и метанол, и щёлочь являются токсичными веществами.

Процесс изготовления биодизельного топлива, в самых основных чертах, начинается с нагревания масла. Точные количества метанола и щелочи затем смешивают вместе и добавляют в масло, что облегчает химический процесс, известный как переэтерификация . Результатом этого процесса является то, что Вы в конечном итоге получаете два продукта: биодизель и глицерин, последний оседает на дно смеси. И, наконец, биодизель должен быть тщательно промыт до того, как будет готов к использованию в качестве топлива.

Самое замечательное в биодизельном топливе является то, что Вы можете сделать его из огромного спектра доступных растительных масел и животных жиров. И Вы даже можете быть в состоянии получить бесплатное сырьё из местных ресторанов. Останется только решить проблему доставки сырья до дома.

Но если у Вас нет источника дешёвого растительного масла или животных жиров, то очевидно, что покупать его для производства биодизеля станет очень невыгодным - литр даже самого некачественного растительного масла стоит 50-60 рублей, что уже дороже литра дизельного топлива. И Вас ещё ждёт затратный процесс производства.

Другой вариант - это изготовить своё ​собственное растительное масло, но это тоже требует соответствующего оборудования, а ещё Вы столкнётесь с вопросом получения сырья для создания масла - большого количества семян подсолнечника, которые Вам нужно будет купить или вырастить самостоятельно.