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生物柴油對直噴式柴油機冷起動的影響

在柴油機中生物柴油越來越獲得重視，因為其是一種能夠有效控制CO2排放的可行解決方案。進行了大量研究用以確定生物柴油的物理和化學性質對發(fā)動機系統(tǒng)和流程產生的影響。這些研究都是在溫暖的條件下進行，但是并沒有對發(fā)動機零度以下溫度條件生物柴油的適用性進行評估。生物柴油的表面張力和粘度都高于標準的柴油，在寒冷條件下，這些差異將會對噴油率產生很大影響，不利于燃燒過程。為提高寒冷條件下的流動性，使它們更適合于低溫操作，生物柴油燃料中使用了添加劑。在不同生物柴油燃料的適應性以及有和無添加劑的情況下，對直噴發(fā)動機的冷起動進行評估的結果表明，純柴油機的起動能力大大惡化，而使用柴油和生物柴油混合物時發(fā)動機的冷起動能力能夠得到恢復。

試驗采用4缸直噴柴油機，分別使用傳統(tǒng)的柴油、純生物柴油燃料和不同比例的柴油和生物柴油混合燃料，其目的是在低溫條件下對這些燃料與發(fā)動機冷起動的適應性進行評估。詳細分析了寒冷環(huán)境下燃料的冷濾點（CFPP）對發(fā)動機起動能力的影響。研究結論如下。

（1）添加劑有助于提高生物柴油的冷濾點。使用純生物柴油時，零下溫度條件下柴油機的起動性能惡化。與其它有關生物柴油粘度對噴油率影響的研究結果一致，本研究在不同零下溫度條件下獲得的結論證實了這種影響主要是由于高粘度燃料對注流量的沖擊引起的。

（2）與純柴油相比，使用柴油/生物柴油混合燃料后發(fā)動機的起動能力明顯提升，主要因為這種燃料的粘度顯著降低。發(fā)動機起動能力一部分取決于共混物中生物柴油的比例和生物柴油的冷濾點，中低溫度條件下，使用柴油/生物柴油混合物的發(fā)動機起動時間可以與使用柴油時相媲美。

（3）過濾器壓降主要由燃料的粘度引起，而不是燃料的冷濾點溫度。因此，使用生物柴油混合燃料替代純生物柴油是合適的解決方案，從而保持壓力損失處于一個可以接受的水平，超越生物柴油燃料對柴油機起動能力的限制。

考慮西班牙全年的氣候條件，生物柴油D50是西班牙市場最適合的燃料。除這種生物柴油的生產成本不高之外，它的冷濾點（CFPP）與西班牙標準商業(yè)化柴油的冷濾點類似。

刊名：Energy（英）

刊期：2014年第73期

作者：A.Broatch et al

編譯：王維