淺析生物柴油在柴油機上應用的若干問題

【摘 要】生物柴油是可用作于鍋爐、渦輪機、柴油機上的燃料，在資源日漸匱乏的今天，生物柴油顯得尤為重要，在看到其重要性的同時，我們也不免看到生物柴油在應用時出現的一些問題，分析生物柴油在應用中的問題有助于我們全面的了解生物柴油的優缺點，便于我們更好的對其進行應用。

【關鍵詞】生物柴油；應用；問題

一、柴油機使用生物柴油時可能遇到的問題

（1）燃油過濾器堵塞。在柴油中摻入一定比例的生物柴油的混合燃料，對于原柴油機各零件使用的材料是相容的。如果使用高比例生物柴油的混合燃料及100%生物柴油時，則要嚴格控制質量標準，如果其中所含殘留醇或其他雜質較多時，則天然橡膠及丁基橡膠長期與生物柴油接觸會軟化或裂化。也可能因生物柴油具有一定溶劑的性質，長期使用后使燃油過濾器堵塞。（2）噴油器積碳。噴油嘴端部與噴孔中積碳。相關實驗表明噴油器朝向進氣閥一側積碳較少，而相對的一側則較多。噴孔中也有積碳，噴孔積炭使噴孔的內徑變小，噴油量減少，影響發動機的正常工作，燃油噴射壓力機剩余壓力上升。（3）燃燒室表面積碳。生物柴油使用一定的時間之后，檢查發動機的燃燒室，發現有積炭，燃燒室表面積碳產生的主要原因：一是植物油中含有非飽和成分，并且不穩定，在高溫下易聚合，變成難燃燒的聚合物；二是植物油的H/C比低，大分子難完全燃燒盡；三是某些廢烹飪油制成的生物柴油，成分比較復雜，燃燒后殘留碳渣多。（4）進氣道積碳。柴油機工作一定時間后，進氣道上積碳較多，其原因：一是噴孔局部堵塞，霧化質量變壞，后燃現象嚴重；二是發動機負荷增加時，進排氣門重疊開啟期間，排氣壓力大于進氣壓力，排氣進入進氣道。（5）活塞、缸套及軸承。活塞首道環中積碳較多，間隙增大。有些曲軸的主軸承有擦傷現象。生物柴油氧化產生的有機酸對金屬部件有較強的腐蝕性，用廢油生產的生物柴油水分大，酸值高，腐蝕性更強，此外，生物柴油會軟化和降解某些合成橡膠和天然橡膠，生物柴油中殘留的微量甲醇和甘油會對燃料系統、燃油管等橡膠制件產生腐蝕作用，降低橡膠制件的使用壽命。（6）潤滑油變質。雖然生物柴油較高的運動粘度使其對發動機燃料系統具有較好的潤滑作用，可在一定程度上補償因降低常規柴油中的硫含量而引起的潤滑不良問題，但生物柴油在燃用過程中會進入發動機曲軸箱，從而稀釋、污染發動機油。此外，進入曲軸箱的生物柴油由于高溫氧化，會誘導和加速發動機油氧化變質，導致發動機油膠質增多、腐蝕性增大、換油期縮短等問題。通常用高頻率轉動環試驗方法評估油料的潤滑性能，國外用該法對生物柴油及柴油的潤滑性能進行評估試驗時在溫度60℃及相對濕度為50%的條件下進行的。刮痕度的減少代表油料的潤滑性能增加，反之則表示潤滑性能差，由試驗可知，100%生物柴油的刮痕度只有柴油的一半還不到，說明生物柴油的潤滑性能比柴油好得多，必然會減少零件的磨損。

二、生物柴油的優缺點

在現代石化能源越來越少的時代，尋找替代燃料成了一個必走之路。盡管生物柴油在應用中出現了一些小的問題，但是在目前來看，它的發展潛力是很大的，它具有豐富的原料來源，尤其是我國，廢烹飪油，一些植物油脂等，這些都是可再生燃料；生物柴油的生產技術已經成熟，并且不需要復雜的工藝和設備；生物柴油的性質和常規柴油的性質基本上相近，所以生物柴油的儲存和運輸上都可以用原來的容器和設備，對材料沒有特殊的要求，對存儲和運輸條件也沒有特殊的要求，生物柴油閃點高，儲存和運輸及使用時較安全；生物柴油的十六烷值與柴油的相當，熱值比柴油低得不多，又含氧，這些都有利于在柴油機中燃燒使動力性能及比能耗與柴油機相等，有的生物柴油甚至有可能優于柴油；生物柴油結構組成的特性，使得它的潤滑性比含硫低的柴油好，有利于延長零件的使用壽命。生物柴油的環境友好性比較好，其不含硫、鉛等金屬物質也不含芳香烴及鹵化物等，能有效的減少排氣中的有毒物質，而且可以明顯地降低一些常規的有害排放物；可以適應與各種類型設備及交通運輸用的柴油機作燃料，在工程機械，公共交通，家庭用油等，在農業的應用最為廣泛；在柴油機上推廣應用甲醇及乙醇作燃料時，生物柴油既可用作助溶劑，又可以提高醇燃料的粘度。目前在應用生物柴油作燃料時，只要存在如下問題：價格尚高于常規柴油；在大量生產時，還需要保證原料的供應，如用可食用植物油做原料，就需要較多土地；如用野生植物油，則還有待于開發；如果廢烹調油，則需組織采購工作；發動機使用生物柴油，尚需要進一步優化，解決可能產生的新問題。

參 考 文 獻

[1]崔心存.乙醇燃料與生物柴油[M].北京：中國石化出版社，2009

[2]崔心存.現代汽車新技術[M].北京：人民交通出版社，2001