生物柴油对直喷式柴油机冷起动的影响



生物柴油对直喷式柴油机冷起动的影响

在柴油机中生物柴油越来越获得重视，因为其是一种能够有效控制CO2排放的可行解决方案。进行了大量研究用以确定生物柴油的物理和化学性质对发动机系统和流程产生的影响。这些研究都是在温暖的条件下进行，但是并没有对发动机零度以下温度条件生物柴油的适用性进行评估。生物柴油的表面张力和粘度都高于标准的柴油，在寒冷条件下，这些差异将会对喷油率产生很大影响，不利于燃烧过程。为提高寒冷条件下的流动性，使它们更适合于低温操作，生物柴油燃料中使用了添加剂。在不同生物柴油燃料的适应性以及有和无添加剂的情况下，对直喷发动机的冷起动进行评估的结果表明，纯柴油机的起动能力大大恶化，而使用柴油和生物柴油混合物时发动机的冷起动能力能够得到恢复。

试验采用4缸直喷柴油机，分别使用传统的柴油、纯生物柴油燃料和不同比例的柴油和生物柴油混合燃料，其目的是在低温条件下对这些燃料与发动机冷起动的适应性进行评估。详细分析了寒冷环境下燃料的冷滤点（CFPP）对发动机起动能力的影响。研究结论如下。

（1）添加剂有助于提高生物柴油的冷滤点。使用纯生物柴油时，零下温度条件下柴油机的起动性能恶化。与其它有关生物柴油粘度对喷油率影响的研究结果一致，本研究在不同零下温度条件下获得的结论证实了这种影响主要是由于高粘度燃料对注流量的冲击引起的。

（2）与纯柴油相比，使用柴油/生物柴油混合燃料后发动机的起动能力明显提升，主要因为这种燃料的粘度显著降低。发动机起动能力一部分取决于共混物中生物柴油的比例和生物柴油的冷滤点，中低温度条件下，使用柴油/生物柴油混合物的发动机起动时间可以与使用柴油时相媲美。

（3）过滤器压降主要由燃料的粘度引起，而不是燃料的冷滤点温度。因此，使用生物柴油混合燃料替代纯生物柴油是合适的解决方案，从而保持压力损失处于一个可以接受的水平，超越生物柴油燃料对柴油机起动能力的限制。

考虑西班牙全年的气候条件，生物柴油D50是西班牙市场最适合的燃料。除这种生物柴油的生产成本不高之外，它的冷滤点（CFPP）与西班牙标准商业化柴油的冷滤点类似。

刊名：Energy（英）

刊期：2014年第73期

作者：A.Broatch et al

编译：王维