【文章內容簡介】 丁閉口杯法測得調合燃料B10樣品的閉口閃點如表11所示，由表可見，調合燃料B10的閉口閃點僅稍高于相應0號普通柴油的閃點。因此將調合燃料B10的閃點規(guī)定為與0號普通柴油一樣，即不低于55℃。表11 生物柴油、普通柴油和調合燃料B10的閃點樣品閉口閃點/(℃)樣品閉口閃點/(℃)生物柴油1188B101b67生物柴油2150B102a68生物柴油3161B103a690號普通柴油a650號普通柴油b64 冷濾點、凝點柴油在低溫條件下的流動性能，不僅關系到柴油發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)在低溫下能否正常供油，而且與柴油在低溫下的貯存、運輸、裝卸等作業(yè)能否進行都有密切關系。柴油的低溫流動性能一般用冷濾點、濁點、凝點/傾點來衡量。美國使用濁點和傾點指標，其生物柴油標準也用濁點指標，但未規(guī)定具體值。冷濾點是規(guī)定條件下20mL試樣開始不能通過過濾器時的最高溫度，檢測方法為SH/T 0248。0號普通柴油的冷濾點和凝點要求分別為不高于4℃和0℃。生物柴油的冷濾點和凝點差別較小，因此生物柴油BD100國家標準GB/T 208282007中對低溫流動性以冷濾點來衡量。鑒于冷濾點與燃料實際使用溫度有很好的對應關系，對調合燃料的使用有實際指導意義，對生物柴油和調合燃料B10樣品測試了冷濾點和凝點，結果如表12所示。不同冷濾點和凝點的生物柴油與0號普通柴油調配B10調合燃料后冷濾點≤4℃，凝點≤0℃，因此冷濾點和凝點的要求與0號普通柴油相同。表12 生物柴油、普通柴油和調合燃料B10的冷濾點和凝點樣品冷濾點/℃凝點/℃樣品冷濾點/℃凝點/℃生物柴油13B101b04生物柴油24B102a612生物柴油32B103a8140號普通柴油a5150號普通柴油b06 十六烷值十六烷值可以評價燃料油的點火性能、白煙影響及燃燒強度。十六烷值規(guī)格要求取決于發(fā)動機的設計尺寸，轉速、負載變化特性以及初始和大氣條件。十六烷值高的燃料，自燃點低，整個燃燒過程發(fā)熱均勻，可降低發(fā)動機機械負荷、防止工作粗暴的發(fā)生，同時也使油品起動性能好，發(fā)動機軸承負荷低。十六烷值的測試方法為GB/T 386，按照該方法測得生物柴油和調合燃料B10的十六烷值見表13。生物柴油的十六烷值一般都高于石油柴油。美國標準ASTM D975中規(guī)定其石油柴油十六烷值不低于40，在標準ASTM D6751中規(guī)定生物柴油B100的十六烷值不低于47,而在ASTM D7467中規(guī)定生物柴油調合燃料B6~B20的十六烷值不低于40。我國普通柴油標準GB 252規(guī)定柴油的十六烷值不能低于45，調合燃料B10的十六烷值與石油柴油接近，故本標準規(guī)定的十六烷值與普通柴油一致，即不低于45。表13 生物柴油和調合燃料B10的十六烷值樣品十六烷值樣品十六烷值生物柴油1B101b生物柴油2B102a生物柴油3B103a 餾程餾程是評定液體燃料蒸發(fā)性的最重要的質量指標，它既能說明液體燃料的沸點范圍，又能判斷油品組成中輕重組分的大體含量，對生產、使用、貯存等各方面都有著重要的意義。對燃料蒸發(fā)性的要求取決于發(fā)動機設計、尺寸、行駛速度和負荷變化的特性以及啟動和大氣條件等。對于像公共汽車和卡車這樣負荷和速度波動很大的車輛來說，易于揮發(fā)的燃料可以使發(fā)動機性能更好，特別是在黑煙和氣味方面。但是燃油的重組分可以提供更好的燃料經(jīng)濟性。50%回收溫度表示柴油中輕餾分的含量，它影響柴油的密度和黏度，此溫度低，則餾分輕，蒸發(fā)和燃燒速度快，發(fā)動機易起動。90%回收溫度和95%回收溫度表示重質餾分的含量，此溫度高，重餾分多，噴射霧化不良，蒸發(fā)慢，燃燒不完全，高溫下發(fā)生熱分解而生成積炭，使排氣帶黑煙，增加耗油量，同時使機械磨損增加。柴油餾程尾部越重會造成排放惡化，多生成煙炱、黑煙和顆粒物。餾程的分析方法為GB/T 6536，用該方法分析了0號普通柴油以及調合燃料B10的餾程，如表14所示。由表18可見，調合燃料B10的餾程溫度與石油柴油的類似。我國柴油標準和生物柴油調合燃料（B5）標準中對餾程的要求均是50%回收溫度不高于300℃，90%回收溫度不高于355℃，95%回收溫度不高于365℃。經(jīng)過檢測調合燃料B10樣品也滿足此要求，因此將調合燃料B10的餾程要求定為與柴油標準相同。表14 普通柴油和調合燃料B10的餾程樣品50%回收溫度/℃90%回收溫度/℃95%回收溫度/℃0號普通柴油a2723403560號普通柴油b278340352B101b288341352B102a279337347B103a278338348 密度我國柴油密度一般報告20℃時數(shù)據(jù)，而世界大多數(shù)標準的密度皆為15℃時的數(shù)據(jù)，其換算公式為，其中20℃≤T≤60℃。生物柴油的密度一般在860 ~900 kg/m3之間。石油柴油密度一般在800 ~860 kg/m3之間。本課題分析了部分生物柴油、石油柴油以及B10調合燃料的密度，生物柴油樣品的密度在870 ~890 kg/m3之間，石油柴油樣品密度在840 ~860 kg/m3之間，調合燃料B10的密度接近于相應的石油柴油，在840 ~860 kg/m3之間（見表15）。國家普通柴油和B5輕柴油標準中對密度的具體限值無要求，故本標準也只要求給出密度的報告值。密度的測定方法很多，用GB/T 188GB/T 188GB/T 2540等均可，本標準建議采用GB/T1884測定。表15 生物柴油、普通柴油和調合燃料B10的密度樣品密度（20℃）/(kg/m3)樣品密度（20℃）/(kg/m3)生物柴油1B101b生物柴油2B102a生物柴油3B103a0號普通柴油a0號普通柴油b 潤滑性國標用來評價柴油潤滑性的方法為SH/T 0765。目前全球普遍認可以60℃。一般通過加入柴油潤滑性添加劑的方法來改善低硫柴油的潤滑性。但生物柴油具有改善柴油潤滑性的作用，因此含有生物柴油的調合燃料的潤滑性很好，無需再加改善其潤滑性的添加劑。實驗表明，加入5％生物柴油到石油柴油中可大大改善其潤滑性，一般都能達到低硫燃料對潤滑性的要求，B10普通調合燃料由于硫含量比較高，柴油部分本身潤滑性就比較好，因此對潤滑性不作要求。 生物柴油（脂肪酸甲酯，F(xiàn)AME）含量由于生物柴油的主要組分是脂肪酸甲酯（FAME），且用于調合滿足本標準要求的純生物柴油（BD100）必須滿足標準GB/T 20828要求，同時，通過紅外方法來定量測定的也主要是甲酯的含量，因此，本指標設定的名稱為“生物柴油（脂肪酸甲酯）含量”。該指標的設定是為了規(guī)范生物柴油的調合以及調配的比例。生物柴油調合燃料中脂肪酸甲酯含量的測定方法目前全球普遍認可的是歐盟方法EN 14078:2003。我國根據(jù)國情對EN 14078:2003進行了適當修改，制定了GB/T 238012009中間餾分油中脂肪酸甲酯含量測定——紅外光譜法，%～%。按照此方法測定了調合燃料B10的脂肪酸甲酯含量，如表16所示。由表可見加入體積含量為10%的生物柴油后，%～%之間，說明該方法能很好地分析脂肪酸甲酯含量，故本標準規(guī)定采用該方法進行生物柴油（脂肪酸甲酯）含量的測定。為了涵蓋體積調配量為5%以上、10%以下的調合燃料，規(guī)定生物柴油（脂肪酸甲酯）的體積含量為6~10%。表16 調合燃料B10的生物柴油含量樣品生物柴油（脂肪酸甲酯）含量（體積分數(shù)）/%B101bB102aB103a（六）生物柴油調合燃料B10臺架、整車道路試驗和車輛長期運行情況為了考察我省生物柴油與0號普通柴油調配的調合燃料B10對發(fā)動機的影響情況，2011年10月至12月，昆明理工大學用調合燃料B10以昆明云內動力股份有限公司生產的D19TCI高壓共軌電控增壓柴油機（該機型為目前我國最先進的車用柴油機）為研究機型進行了柴油發(fā)動機臺架試驗，考察了調合燃料的動力性、經(jīng)濟性和排放特性。同時還以搭載D19TCI高壓共軌電控增壓柴油機的東風輕卡為研究車型在云南祥云機場按國家相關標準進行了整車道路性能試驗。試驗用生物柴油是由云南盈鼎生物能源股份有限公司以地溝油和橡膠籽油為原料生產的生物柴油，以及昆明熵諾斯科技有限公司生產的以小桐子油為原料的生物柴油，試驗用柴油是0號柴油。以此調配的調合燃料B10滿足本標準要求。，并和昆明公交集團合作，在43輛公交車上進行了為期3個月的調合燃料B10使用試驗。 生物柴油調合燃料B10臺架試驗按照GB 176912005 《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法》以及GB/T182972001 《汽車發(fā)動機性能試驗方法》，在D19TCI高壓共軌電控增壓柴油機上進行燃用生物柴油調合燃料B10的總功率試驗和排氣污染物試驗。 標定轉速（4000r/min）時的試驗結果D19TCI柴油機在標定轉速（4000r/min）下燃用不同調合燃料B10與石油柴油的試驗結果對比如表17所示。表17 標定轉速（4000r/min）外特性點下燃用調合燃料B10與石油柴油的性能參數(shù)對比參數(shù)油品功率kW比油耗g/(kWh)煙度FSNNOxppm十三工況NOx總排放量g/(kWh)0號石油柴油425B101a（小桐子油生物柴油/0號柴油）絕對值相對值+%–%–%410–%+%B102a（地溝油生物柴油/0號柴油）絕對值相對值+%+%–%380–%–%B103a（橡膠籽油生物柴油/0號柴油）絕對值相對值–%+%–%400–%——注：相對值指的是調合燃料B20參數(shù)相對于0號柴油參數(shù)增加或減少的百分數(shù)，以下同。從表17中可以看出：（1）與燃用0號柴油相比，D19TCI柴油機在標定轉速（4000r/min）外特性點下燃用生物柴油調合燃料B10后動力性基本不變；（2）與燃用0號柴油相比，D19TCI柴油機在標定轉速（4000r/min）外特性點下燃用生物柴油調合燃料B10后經(jīng)濟性下降，%%不等，這是由于生物柴油熱值相對較低所致；（3）與燃用0號柴油相比，D19TCI柴