淺析生物柴油在柴油機(jī)上應(yīng)用的若干問題

【摘 要】生物柴油是可用作于鍋爐、渦輪機(jī)、柴油機(jī)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(yīng)用時出現(xiàn)的一些問題，分析生物柴油在應(yīng)用中的問題有助于我們?nèi)娴牧私馍锊裼偷膬?yōu)缺點，便于我們更好的對其進(jìn)行應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】生物柴油；應(yīng)用；問題

一、柴油機(jī)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(jī)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(yán)格控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如果其中所含殘留醇或其他雜質(zhì)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(zhì)，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(guān)實驗表明噴油器朝向進(jìn)氣閥一側(cè)積碳較少，而相對的一側(cè)則較多。噴孔中也有積碳，噴孔積炭使噴孔的內(nèi)徑變小，噴油量減少，影響發(fā)動機(jī)的正常工作，燃油噴射壓力機(jī)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(fā)動機(jī)的燃燒室，發(fā)現(xiàn)有積炭，燃燒室表面積碳產(chǎn)生的主要原因：一是植物油中含有非飽和成分，并且不穩(wěn)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(fù)雜，燃燒后殘留碳渣多。（4）進(jìn)氣道積碳。柴油機(jī)工作一定時間后，進(jìn)氣道上積碳較多，其原因：一是噴孔局部堵塞，霧化質(zhì)量變壞，后燃現(xiàn)象嚴(yán)重；二是發(fā)動機(jī)負(fù)荷增加時，進(jìn)排氣門重疊開啟期間，排氣壓力大于進(jìn)氣壓力，排氣進(jìn)入進(jìn)氣道。（5）活塞、缸套及軸承。活塞首道環(huán)中積碳較多，間隙增大。有些曲軸的主軸承有擦傷現(xiàn)象。生物柴油氧化產(chǎn)生的有機(jī)酸對金屬部件有較強(qiáng)的腐蝕性，用廢油生產(chǎn)的生物柴油水分大，酸值高，腐蝕性更強(qiáng)，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(tǒng)、燃油管等橡膠制件產(chǎn)生腐蝕作用，降低橡膠制件的使用壽命。（6）潤滑油變質(zhì)。雖然生物柴油較高的運動粘度使其對發(fā)動機(jī)燃料系統(tǒng)具有較好的潤滑作用，可在一定程度上補償因降低常規(guī)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(jìn)入發(fā)動機(jī)曲軸箱，從而稀釋、污染發(fā)動機(jī)油。此外，進(jìn)入曲軸箱的生物柴油由于高溫氧化，會誘導(dǎo)和加速發(fā)動機(jī)油氧化變質(zhì)，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)油膠質(zhì)增多、腐蝕性增大、換油期縮短等問題。通常用高頻率轉(zhuǎn)動環(huán)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(jìn)行評估試驗時在溫度60℃及相對濕度為50%的條件下進(jìn)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(yōu)缺點

在現(xiàn)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(yīng)用中出現(xiàn)了一些小的問題，但是在目前來看，它的發(fā)展?jié)摿κ呛艽蟮?，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(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，并且不需要復(fù)雜的工藝和設(shè)備；生物柴油的性質(zhì)和常規(guī)柴油的性質(zhì)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(shè)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(dāng)，熱值比柴油低得不多，又含氧，這些都有利于在柴油機(jī)中燃燒使動力性能及比能耗與柴油機(jī)相等，有的生物柴油甚至有可能優(yōu)于柴油；生物柴油結(jié)構(gòu)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(huán)境友好性比較好，其不含硫、鉛等金屬物質(zhì)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(zhì)，而且可以明顯地降低一些常規(guī)的有害排放物；可以適應(yīng)與各種類型設(shè)備及交通運輸用的柴油機(jī)作燃料，在工程機(jī)械，公共交通，家庭用油等，在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用最為廣泛；在柴油機(jī)上推廣應(yīng)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(yīng)用生物柴油作燃料時，只要存在如下問題：價格尚高于常規(guī)柴油；在大量生產(chǎn)時，還需要保證原料的供應(yīng)，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(fā)；如果廢烹調(diào)油，則需組織采購工作；發(fā)動機(jī)使用生物柴油，尚需要進(jìn)一步優(yōu)化，解決可能產(chǎn)生的新問題。

參 考 文 獻(xiàn)

[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(xiàn)代汽車新技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2001