Тест драйв автомобильное топливо: биодизель ЧАСТЬ 2
Первыми компаниями, предоставившими гарантии на свои двигатели, использующие биодизель, были производители сельскохозяйственной и транспортной техники, такие как Steyr, John Deere, Massey-Ferguson, Lindner и Mercedes-Benz. Впоследствии спектр распределения биотоплива был значительно расширен и теперь включает в себя автобусы общественного транспорта и такси в некоторых городах.
Разногласия по поводу предоставления или отказа от гарантий со стороны производителей автомобилей относительно пригодности двигателей для работы на биодизельном топливе приводят ко многим проблемам и двусмысленностям. Примером такого недоразумения являются частые случаи, когда производитель топливной системы (такой прецедент есть с Bosch) не гарантирует сохранность ее компонентов при использовании биодизеля, а производитель автомобилей, устанавливая такие же компоненты в свои двигатели, дает такую гарантию … Реальные проблемы в таких спорных случаях они начинаются с появления дефектов, не имеющих ничего общего с типом используемого топлива.
В результате его можно обвинить в грехах, в которых нет вины, или наоборот – оправдаться, когда они есть. В случае рекламации производители (типичным примером которых в Германии является VW) в большинстве случаев умывают руки из-за некачественного топлива, и никто не может доказать обратное. В принципе, производитель всегда может найти дверь и избежать ответственности за любой ущерб, который он ранее заявил как включенный в гарантию компании. Именно во избежание недоразумений и споров подобного рода в будущем инженеры VW разработали датчик уровня топлива (который может быть встроен в Golf V) для оценки типа и качества топлива, который при необходимости сигнализирует о необходимости корректировки в данный момент. впрыска топлива электроники, контролирующей процессы в двигателе.
Преимущества
Как уже упоминалось, биодизель не содержит серы, так как полностью состоит из натуральных и впоследствии химически обработанных жиров. С одной стороны, присутствие серы в классическом дизельном топливе полезно, потому что оно помогает смазывать элементы системы питания, но с другой стороны, оно вредно (особенно для современных прецизионных дизельных систем), поскольку образует вредные для их мелких элементов оксиды серы и кислоты. Содержание серы в дизельном топливе в Европе и некоторых частях Америки (Калифорния) в последние годы резко сократилось по экологическим причинам, что, в свою очередь, неизбежно привело к удорожанию переработки. Его смазочные свойства также ухудшились с уменьшением содержания серы, но этот минус легко компенсируется добавлением присадок и биодизеля, что в данном случае оказывается чудесной панацеей.
Биодизель полностью состоит из парафиновых углеводородов с прямыми и разветвленными связями и не содержит ароматических (моно- и полициклических) углеводородов. Присутствие последних (стабильных и, следовательно, низкоцетановых) соединений в нефтяном дизельном топливе является одной из основных причин неполного сгорания в двигателях и выделения большего количества вредных веществ в выбросах, и по той же причине цетановое число биодизеля выше стандартного. дизельное топливо. Исследования показывают, что благодаря указанным химическим свойствам, а также наличию кислорода в молекулах биодизеля, он сгорает более полно, а вредных веществ, выделяемых при сгорании, значительно меньше (см. Таблицу).
Работа биодизельных двигателей
Согласно большому количеству исследований, проведенных в США и некоторых европейских странах, длительное использование биодизеля снижает износ элементов цилиндров по сравнению со случаями, когда используется обычный бензиновый дизель с низким содержанием серы. Из-за присутствия кислорода в своей молекуле биотопливо имеет немного меньшее энергосодержание по сравнению с нефтедизелем, но этот же кислород повышает эффективность процессов сгорания и почти полностью компенсирует пониженное энергосодержание. Количество кислорода и точная форма молекул сложного метилового эфира приводят к некоторой разнице в цетановом числе и энергетическом содержании биодизельного топлива в зависимости от типа исходного сырья. В некоторых из них потребление все же увеличивается, но большее количество впрыскиваемого топлива, необходимое для обеспечения той же мощности, означает более низкую температуру процесса, а также последующее повышение его эффективности. Динамические параметры работы двигателя на наиболее распространенном в Европе биодизельном топливе, произведенном из семян рапса (так называемого «технического» рапса, генетически модифицированного и непригодного для употребления в пищу и корм), такие же, как и у нефтедизеля. При использовании сырых семян подсолнечника или использованного масла из фритюрниц в ресторанах (которые сами по себе представляют собой смесь разных жиров) наблюдается в среднем от 7 до 10% падения мощности, но во многих случаях снижение может быть намного больше. большой. Интересно отметить, что биодизельные двигатели часто избегают увеличения мощности в режиме максимальной нагрузки – со значениями до 13%. Это можно объяснить тем, что в этих режимах соотношение между свободным кислородом и впрыскиваемым топливом значительно снижается, что, в свою очередь, приводит к ухудшению эффективности процесса сгорания. Однако биодизель переносит кислород, что предотвращает эти негативные эффекты.
Проблемы
И все же, после стольких лестных отзывов, почему биодизель не становится массовым продуктом? Как мы уже упоминали, причины этого в первую очередь инфраструктурные и психологические, но к ним необходимо добавить некоторые аспекты технического характера.
Воздействие этого ископаемого топлива на детали двигателя, и особенно на компоненты пищевой системы, еще окончательно не установлено, несмотря на многочисленные исследования в этой области. Сообщалось о случаях, когда использование высоких концентраций биодизеля в общей смеси приводило к повреждению и медленному разложению резиновых труб и некоторых мягких пластиков, прокладок и прокладок, которые становились липкими, размягчались и разбухали. В принципе, эту проблему легко решить, заменив трубопроводы элементами из синтетических материалов, но пока не ясно, будут ли автопроизводители готовы к таким инвестициям.
Различное биодизельное сырье имеет разные физические свойства при низких температурах. Поэтому некоторые разновидности биодизеля более подходят для использования зимой, чем другие, а производители биодизеля добавляют в топливо специальные присадки, которые снижают температуру помутнения и помогают облегчить запуск в холодные дни. Еще одна серьезная проблема биодизеля – это повышение уровня оксидов азота в выхлопных газах двигателей, работающих на этом топливе.
Стоимость производства биодизеля зависит в первую очередь от типа сырья, эффективности сбора урожая, эффективности производственного предприятия и, прежде всего, от схемы налогообложения топлива. Например, из-за целевых налоговых льгот в Германии биодизель немного дешевле обычного дизельного топлива, а правительство США поощряет использование биодизеля в качестве топлива в армии. В 2007 году будет внедрено биотопливо второго поколения с использованием растительной массы в качестве сырья – в данном случае так называемый процесс преобразования биомассы в жидкость (BTL), используемый Choren.
В Германии уже есть много станций, куда можно заливать чистое масло, а заправочные устройства запатентованы инжиниринговой компанией SGS из Аахена, а конверсионная компания Aetra из Падерборна предлагает их как владельцам нефтяных станций, так и отдельным лицам. использовать. Что касается технической адаптации автомобилей, то и в этой области за последнее время достигнут значительный прогресс. Если до вчерашнего дня большинство потребителей масла были форкамерными дизелями из восьмидесятых, то сегодня на растительное масло переходят в основном двигатели с прямым впрыском, даже те, в которых используются чувствительные насос-форсунки и механизмы Common Rail. Спрос тоже растет, и в последнее время немецкий рынок может предложить вполне подходящие модификации для всех автомобилей с двигателями, работающими по принципу самовоспламенения.
На сцене уже доминируют серьезные компании, которые устанавливают исправно функционирующие комплекты. Однако самая удивительная эволюция происходит в самом энергоносителе. Однако цена на жир вряд ли упадет ниже 60 центов за литр, основная причина этого порога заключается в том, что то же сырье используется при производстве биодизеля.
Выводы
Биодизель по-прежнему является весьма спорным и сомнительным видом топлива. Противники обвиняли его в коррозии топливных магистралей и уплотнений, коррозии металлических деталей и поврежденных топливных насосов, а автомобильные компании до сих пор дистанцировались от экологической альтернативы – возможно, чтобы обеспечить себе душевное спокойствие. Правовые нормы сертификации этого топлива, что, несомненно, интересно по многим причинам, еще не утверждены.
Однако не следует забывать, что на рынке он появился совсем недавно – практически не более десяти лет. В этот период преобладали низкие цены на обычное нефтяное топливо, что никоим образом не стимулирует инвестиции в развитие технологий и улучшение инфраструктуры для стимулирования его использования. Пока никто не задумывался о том, чтобы спроектировать все элементы топливной системы двигателя так, чтобы они были полностью неуязвимы для атак агрессивного биодизеля.
Однако все может измениться круто и резко – с текущим ростом цен на нефть и ее дефицитом, несмотря на полностью открытые краны стран ОПЕК и компании, актуальность альтернатив, таких как биодизель, может буквально взорваться. Тогда автопроизводители и автомобильные компании должны будут предоставить соответствующие гарантии на свою продукцию при работе с желаемой альтернативой.
И чем быстрее, тем лучше, потому что других альтернатив скоро не будет. По моему скромному мнению, био- и GTL-дизели скоро станут неотъемлемой частью продукта, который будет продаваться на заправках в виде «классического дизельного топлива». И это будет только начало …
Камило Холебек-Биодизель Raffinerie Gmbh, Австрия: «Все европейские автомобили, произведенные после 1996 года, могут бесперебойно работать на биодизеле. Стандартное дизельное топливо, которое потребители заправляют во Франции, содержит 5% биодизеля, а в Чешской Республике так называемое «Бионафта содержит 30% биодизеля».
Терри де Вишне, США: «Дизельное топливо с низким содержанием серы имеет пониженные смазочные свойства и склонность к прилипанию к резиновым деталям. Нефтяные компании США начали добавлять биодизельное топливо для улучшения смазки. Shell добавляет 2% биодизеля, который переносит кислород и снижает вредные выбросы. Биодизель как органическое вещество имеет тенденцию поглощаться натуральным каучуком, но в последние годы последний был заменен другими полимерами ».
Мартин Стили, пользователь Англия: «После вождения шахты Volvo 940 (с 2,5-литровым пятицилиндровым двигателем VW) на самодельном биодизеле за 50 000 км разобрали двигатель. На голове не было нагара и копоти! Впускные и выпускные клапаны были чистыми, а форсунки отлично работали на испытательном стенде. На них не было следов коррозии или копоти. Износ двигателя был в пределах нормы, и не было никаких признаков дополнительных проблем с топливом ».
