生物柴油對(duì)直噴式柴油機(jī)冷起動(dòng)的影響

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生物柴油對(duì)直噴式柴油機(jī)冷起動(dòng)的影響

在柴油機(jī)中生物柴油越來(lái)越獲得重視，因?yàn)槠涫且环N能夠有效控制CO2排放的可行解決方案。進(jìn)行了大量研究用以確定生物柴油的物理和化學(xué)性質(zhì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和流程產(chǎn)生的影響。這些研究都是在溫暖的條件下進(jìn)行，但是并沒(méi)有對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零度以下溫度條件生物柴油的適用性進(jìn)行評(píng)估。生物柴油的表面張力和粘度都高于標(biāo)準(zhǔn)的柴油，在寒冷條件下，這些差異將會(huì)對(duì)噴油率產(chǎn)生很大影響，不利于燃燒過(guò)程。為提高寒冷條件下的流動(dòng)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(yīng)性以及有和無(wú)添加劑的情況下，對(duì)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)進(jìn)行評(píng)估的結(jié)果表明，純柴油機(jī)的起動(dòng)能力大大惡化，而使用柴油和生物柴油混合物時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)能力能夠得到恢復(fù)。

試驗(yàn)采用4缸直噴柴油機(jī)，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(duì)這些燃料與發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)估。詳細(xì)分析了寒冷環(huán)境下燃料的冷濾點(diǎn)（CFPP）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)能力的影響。研究結(jié)論如下。

（1）添加劑有助于提高生物柴油的冷濾點(diǎn)。使用純生物柴油時(shí)，零下溫度條件下柴油機(jī)的起動(dòng)性能惡化。與其它有關(guān)生物柴油粘度對(duì)噴油率影響的研究結(jié)果一致，本研究在不同零下溫度條件下獲得的結(jié)論證實(shí)了這種影響主要是由于高粘度燃料對(duì)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(dòng)機(jī)的起動(dòng)能力明顯提升，主要因?yàn)檫@種燃料的粘度顯著降低。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)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(diǎn)，中低溫度條件下，使用柴油/生物柴油混合物的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間可以與使用柴油時(shí)相媲美。

（3）過(guò)濾器壓降主要由燃料的粘度引起，而不是燃料的冷濾點(diǎn)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(gè)可以接受的水平，超越生物柴油燃料對(duì)柴油機(jī)起動(dòng)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(chǎng)最適合的燃料。除這種生物柴油的生產(chǎn)成本不高之外，它的冷濾點(diǎn)（CFPP）與西班牙標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)化柴油的冷濾點(diǎn)類似。

刊名：Energy（英）

刊期：2014年第73期

作者：A.Broatch et al

編譯：王維