生物柴油應用于發動機的探討

鐘慶有　周思安

摘要：介紹了生物柴油和它的優點，其在國內外的發展和應用。通過試驗數據與普通柴油對比，證明生物柴油完全可以應用于發動機，并且通過試驗提出了使用過程中存在的問題。

關鍵詞：生物柴油；發動機；柴油；燃料；調合燃料

中圖分類號：K42171

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）0802803

[FL（2K2]

1引言

石油資源是當今工業社會的基礎，它是一種非常重要的能源，也可以說是現代經濟的血液。隨著石油儲量的減少，以及對柴油的需求越來越大，近年來國內外將目光轉向了替代燃料。其中，生物柴油以其許多突出的特性引起了世界各國的注意。

2生物柴油概述

生物柴油（Biodiesel）指的是通過可再生的天然油脂原料生產的一種柴油，即由動植物油脂與醇類（主要是甲醇）經過在催化作用下酯交換反應獲得的長鏈脂肪酸單烷基酯，最典型的就是C16-C18的脂肪酸甲酯＼[1＼]。

生物柴油屬于生物質能，屬于可再生能源，可以通過農業和生物科學家的努力保證其供給，并且與普通柴油相比，它還有以下的優點。

（1）具有較好的潤滑性，降低發動機的磨損，延長使用壽命；

（2）閃點高，安全性能好；

（3）十六烷值高，燃燒性能更好；

（4）硫含量較低，不含鉛、芳香烴及鹵化物，廢氣的危害更小；

（）生物分解性高，有利于保護環境。

3生物柴油的發展和應用

生物柴油最早誕生于1988年，由德國聶爾公司發明。歐洲也是最早研發和應用生物柴油的，主要以菜籽油為原料制備，生物柴油發展得很快。美國是世界最大的大豆生產國，其大豆油除自用和出口外尚有剩余，而且大豆生產尚有進一步發展的余地，因此美國生產生物柴油的主要原料是大豆油。此外，各國均以本國具體情況進行生物柴油的研發，如巴西和阿根廷同樣也是利用大豆，馬來西亞和印度尼西亞則是利用棕櫚油等＼[2＼]。而我國素有“不與食用糧油爭地的原則，因此目前主要以地溝油為主的廢棄動植物油脂作為原料進行生產。

自2007年發布了《柴油機燃料調合用生物柴油（BD100）》的國家標準以后，我國的生物柴油生產有了一定的規范和標準，而生物柴油現在的應用多是與石化柴油以一定比例混合，而通過實驗證明，生物柴油以%的配比加入到柴油中，可以達到輕柴油的國家標準，流動性有所改善，并且燃燒性能和運輸安全性也有保障，具有實用價值＼[3＼]。因此2010年又發布了主要適用于壓燃式發動機的《生物調合燃料（B）》的國家標準，規范了現在的生物柴油調合燃料市場。

由此可知現在生物柴油的主要應用在于與石化柴油調配使用，提高燃料的性能。此外生物柴油還有如下的應用：做車用燃料潤滑添加劑，改善低硫柴油的潤滑性；機加工的潤滑劑和脫模劑；作為優質溶劑油，增塑劑；生產其他的精細油脂化合物。

4生物柴油在發動機上的應用實例

由于生物柴油可以與石化柴油以任意比例摻混，因此有相關高校的研發機構對使用生物柴油的發動機與行車實驗進行研究，主要著重注意其動力性、經濟性和排放性能，優化與生物柴油的混合比例；研發工作過程，為大規模應用提供數據等＼[3＼]。在國家“十五科技攻關計劃“清潔汽車關鍵技術研究開發及示范應用項目中也提出了子課題“車用生物柴油技術開發與應用（編號2003BA408813）。

在實際的應用中，首先是在城市公交上的應用。先是云南盈鼎生物能源在昆明公交上的生物柴油燃料試行，之后包括上海、溫州等城市也紛紛采用。此外，國外也積極試行了實船試驗研究＼[4＼]，證明了生物柴油作為替代燃料的可行性。但是試行的主要以生物柴油和石化柴油調合燃料為主，并且都是低比例參入生物柴油，很少有生物柴油直接應用的案例。

因此，廈門鑫燁盛能源科技有限公司將自產的生物柴油應用于發動機上，進行試驗，并且將其送往集美大學機械與能源工程學院發動機實驗室進行檢測。

41試驗設備、裝置與方法

發動機：KE493ZQ增壓直噴式柴油機，額定功率66kW，轉速3600r/min。

測功機及控制系統：DW160電渦流測功機、EMC900 （江蘇啟東紅鑫測功器有限公司）。

油耗儀：ZB2000（江蘇啟東紅鑫測功器有限公司）。

排氣分析儀：FLA—01（廣州福立分析儀器有限公司佛山分公司）。

煙度計：AVL439 不透光煙度計。

試驗方法：燃用不同燃料，發動機按2200r/min負荷特性運行，即保持轉速2200r/min不變，通過改變負荷，測量發動機燃油消耗率、排氣及煙度等參數。

2014年8月[10SS]綠色科技第8期

鐘慶有，等：生物柴油應用于發動機的探討endprint

摘要：介紹了生物柴油和它的優點，其在國內外的發展和應用。通過試驗數據與普通柴油對比，證明生物柴油完全可以應用于發動機，并且通過試驗提出了使用過程中存在的問題。

關鍵詞：生物柴油；發動機；柴油；燃料；調合燃料

中圖分類號：K42171

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）0802803

[FL（2K2]

1引言

石油資源是當今工業社會的基礎，它是一種非常重要的能源，也可以說是現代經濟的血液。隨著石油儲量的減少，以及對柴油的需求越來越大，近年來國內外將目光轉向了替代燃料。其中，生物柴油以其許多突出的特性引起了世界各國的注意。

2生物柴油概述

生物柴油（Biodiesel）指的是通過可再生的天然油脂原料生產的一種柴油，即由動植物油脂與醇類（主要是甲醇）經過在催化作用下酯交換反應獲得的長鏈脂肪酸單烷基酯，最典型的就是C16-C18的脂肪酸甲酯＼[1＼]。

生物柴油屬于生物質能，屬于可再生能源，可以通過農業和生物科學家的努力保證其供給，并且與普通柴油相比，它還有以下的優點。

（1）具有較好的潤滑性，降低發動機的磨損，延長使用壽命；

（2）閃點高，安全性能好；

（3）十六烷值高，燃燒性能更好；

（4）硫含量較低，不含鉛、芳香烴及鹵化物，廢氣的危害更小；

（）生物分解性高，有利于保護環境。

3生物柴油的發展和應用

生物柴油最早誕生于1988年，由德國聶爾公司發明。歐洲也是最早研發和應用生物柴油的，主要以菜籽油為原料制備，生物柴油發展得很快。美國是世界最大的大豆生產國，其大豆油除自用和出口外尚有剩余，而且大豆生產尚有進一步發展的余地，因此美國生產生物柴油的主要原料是大豆油。此外，各國均以本國具體情況進行生物柴油的研發，如巴西和阿根廷同樣也是利用大豆，馬來西亞和印度尼西亞則是利用棕櫚油等＼[2＼]。而我國素有“不與食用糧油爭地的原則，因此目前主要以地溝油為主的廢棄動植物油脂作為原料進行生產。

自2007年發布了《柴油機燃料調合用生物柴油（BD100）》的國家標準以后，我國的生物柴油生產有了一定的規范和標準，而生物柴油現在的應用多是與石化柴油以一定比例混合，而通過實驗證明，生物柴油以%的配比加入到柴油中，可以達到輕柴油的國家標準，流動性有所改善，并且燃燒性能和運輸安全性也有保障，具有實用價值＼[3＼]。因此2010年又發布了主要適用于壓燃式發動機的《生物調合燃料（B）》的國家標準，規范了現在的生物柴油調合燃料市場。

由此可知現在生物柴油的主要應用在于與石化柴油調配使用，提高燃料的性能。此外生物柴油還有如下的應用：做車用燃料潤滑添加劑，改善低硫柴油的潤滑性；機加工的潤滑劑和脫模劑；作為優質溶劑油，增塑劑；生產其他的精細油脂化合物。

4生物柴油在發動機上的應用實例

由于生物柴油可以與石化柴油以任意比例摻混，因此有相關高校的研發機構對使用生物柴油的發動機與行車實驗進行研究，主要著重注意其動力性、經濟性和排放性能，優化與生物柴油的混合比例；研發工作過程，為大規模應用提供數據等＼[3＼]。在國家“十五科技攻關計劃“清潔汽車關鍵技術研究開發及示范應用項目中也提出了子課題“車用生物柴油技術開發與應用（編號2003BA408813）。

在實際的應用中，首先是在城市公交上的應用。先是云南盈鼎生物能源在昆明公交上的生物柴油燃料試行，之后包括上海、溫州等城市也紛紛采用。此外，國外也積極試行了實船試驗研究＼[4＼]，證明了生物柴油作為替代燃料的可行性。但是試行的主要以生物柴油和石化柴油調合燃料為主，并且都是低比例參入生物柴油，很少有生物柴油直接應用的案例。

因此，廈門鑫燁盛能源科技有限公司將自產的生物柴油應用于發動機上，進行試驗，并且將其送往集美大學機械與能源工程學院發動機實驗室進行檢測。

41試驗設備、裝置與方法

發動機：KE493ZQ增壓直噴式柴油機，額定功率66kW，轉速3600r/min。

測功機及控制系統：DW160電渦流測功機、EMC900 （江蘇啟東紅鑫測功器有限公司）。

油耗儀：ZB2000（江蘇啟東紅鑫測功器有限公司）。

排氣分析儀：FLA—01（廣州福立分析儀器有限公司佛山分公司）。

煙度計：AVL439 不透光煙度計。

試驗方法：燃用不同燃料，發動機按2200r/min負荷特性運行，即保持轉速2200r/min不變，通過改變負荷，測量發動機燃油消耗率、排氣及煙度等參數。

2014年8月[10SS]綠色科技第8期

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摘要：介紹了生物柴油和它的優點，其在國內外的發展和應用。通過試驗數據與普通柴油對比，證明生物柴油完全可以應用于發動機，并且通過試驗提出了使用過程中存在的問題。

關鍵詞：生物柴油；發動機；柴油；燃料；調合燃料

中圖分類號：K42171

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）0802803

[FL（2K2]

1引言

石油資源是當今工業社會的基礎，它是一種非常重要的能源，也可以說是現代經濟的血液。隨著石油儲量的減少，以及對柴油的需求越來越大，近年來國內外將目光轉向了替代燃料。其中，生物柴油以其許多突出的特性引起了世界各國的注意。

2生物柴油概述

生物柴油（Biodiesel）指的是通過可再生的天然油脂原料生產的一種柴油，即由動植物油脂與醇類（主要是甲醇）經過在催化作用下酯交換反應獲得的長鏈脂肪酸單烷基酯，最典型的就是C16-C18的脂肪酸甲酯＼[1＼]。

生物柴油屬于生物質能，屬于可再生能源，可以通過農業和生物科學家的努力保證其供給，并且與普通柴油相比，它還有以下的優點。

（1）具有較好的潤滑性，降低發動機的磨損，延長使用壽命；

（2）閃點高，安全性能好；

（3）十六烷值高，燃燒性能更好；

（4）硫含量較低，不含鉛、芳香烴及鹵化物，廢氣的危害更小；

（）生物分解性高，有利于保護環境。

3生物柴油的發展和應用

生物柴油最早誕生于1988年，由德國聶爾公司發明。歐洲也是最早研發和應用生物柴油的，主要以菜籽油為原料制備，生物柴油發展得很快。美國是世界最大的大豆生產國，其大豆油除自用和出口外尚有剩余，而且大豆生產尚有進一步發展的余地，因此美國生產生物柴油的主要原料是大豆油。此外，各國均以本國具體情況進行生物柴油的研發，如巴西和阿根廷同樣也是利用大豆，馬來西亞和印度尼西亞則是利用棕櫚油等＼[2＼]。而我國素有“不與食用糧油爭地的原則，因此目前主要以地溝油為主的廢棄動植物油脂作為原料進行生產。

自2007年發布了《柴油機燃料調合用生物柴油（BD100）》的國家標準以后，我國的生物柴油生產有了一定的規范和標準，而生物柴油現在的應用多是與石化柴油以一定比例混合，而通過實驗證明，生物柴油以%的配比加入到柴油中，可以達到輕柴油的國家標準，流動性有所改善，并且燃燒性能和運輸安全性也有保障，具有實用價值＼[3＼]。因此2010年又發布了主要適用于壓燃式發動機的《生物調合燃料（B）》的國家標準，規范了現在的生物柴油調合燃料市場。

由此可知現在生物柴油的主要應用在于與石化柴油調配使用，提高燃料的性能。此外生物柴油還有如下的應用：做車用燃料潤滑添加劑，改善低硫柴油的潤滑性；機加工的潤滑劑和脫模劑；作為優質溶劑油，增塑劑；生產其他的精細油脂化合物。

4生物柴油在發動機上的應用實例

由于生物柴油可以與石化柴油以任意比例摻混，因此有相關高校的研發機構對使用生物柴油的發動機與行車實驗進行研究，主要著重注意其動力性、經濟性和排放性能，優化與生物柴油的混合比例；研發工作過程，為大規模應用提供數據等＼[3＼]。在國家“十五科技攻關計劃“清潔汽車關鍵技術研究開發及示范應用項目中也提出了子課題“車用生物柴油技術開發與應用（編號2003BA408813）。

在實際的應用中，首先是在城市公交上的應用。先是云南盈鼎生物能源在昆明公交上的生物柴油燃料試行，之后包括上海、溫州等城市也紛紛采用。此外，國外也積極試行了實船試驗研究＼[4＼]，證明了生物柴油作為替代燃料的可行性。但是試行的主要以生物柴油和石化柴油調合燃料為主，并且都是低比例參入生物柴油，很少有生物柴油直接應用的案例。

因此，廈門鑫燁盛能源科技有限公司將自產的生物柴油應用于發動機上，進行試驗，并且將其送往集美大學機械與能源工程學院發動機實驗室進行檢測。

41試驗設備、裝置與方法

發動機：KE493ZQ增壓直噴式柴油機，額定功率66kW，轉速3600r/min。

測功機及控制系統：DW160電渦流測功機、EMC900 （江蘇啟東紅鑫測功器有限公司）。

油耗儀：ZB2000（江蘇啟東紅鑫測功器有限公司）。

排氣分析儀：FLA—01（廣州福立分析儀器有限公司佛山分公司）。

煙度計：AVL439 不透光煙度計。

試驗方法：燃用不同燃料，發動機按2200r/min負荷特性運行，即保持轉速2200r/min不變，通過改變負荷，測量發動機燃油消耗率、排氣及煙度等參數。

2014年8月[10SS]綠色科技第8期

鐘慶有，等：生物柴油應用于發動機的探討endprint