Obecnie najbardziej rozpowszechnionym na świecie biopaliwem jest bioetanol (rys. 1). Krajem, który w około 20% oparł na nim swój transport jest Brazylia (www.ers.usda.gov/amberwaves). Bioetanol i jego pochodne stanowią substytut benzyny. Jednak w ostatnim dziesięcioleciu, głównie w Europie następuje stabilny wzrost wykorzystania tzw. biodiesla – substytutu oleju napędowego. Stosowanie nieprzetworzonego oleju roślinnego w roli paliwa nie jest niczym nowym. Olej roślinny do zasilania silnika z zapłonem samoczynnym był już zastosowany przez konstruktora tego typu silników, Rudolfa Diesla w 1897 roku. Później został zapomniany ze względu na niskie ceny ropy naftowej. Dlatego też silniki wysokoprężne ewoluowały pod kątem dostosowania ich do zasilania olejem napędowym. Dziś z tych względów, mamy ograniczone możliwości zasilania silników czystym olejem rzepakowym. Jest to związane z różnymi właściwościami tych substancji. Porównanie podstawowych właściwości oleju rzepakowego, tzw. biodiesla i oleju napędowego znajduje się w tabeli 1. Olej roślinny ma ponad 20 razy wyższą lepkość kinematyczną, w porównaniu z biodieslem i olejem napędowym. Dodatkowo ma najwyższą, w porównaniu z pozostałymi, temperaturę zapłonu. Wartość opałowa w jednostce masy oleju rzepakowego jest o ponad 10% niższa niż wartość opałowa oleju napędowego. Również liczba cetanowa oleju roślinnego, jest znacznie niższa niż liczba cetanowa oleju napędowego i biodiesla.

 

Czy mogę jeździć na czystym oleju rzepakowym?

 

Żaden z wielkoseryjnie produkowanych obecnie lub w ostatnim czasie silników nie jest przystosowany do spalania czystego oleju rzepakowego. Niektórzy próbują używać olej roślinny jako substytut oleju napędowego, takie postępowanie może jednak przynieść tragiczne skutki dla silnika w dłuższej perspektywie. Jednym z problemów jest powstawanie twardego nagaru, który niszczy gładź cylindrów (Frączek, 2010). Również końcówki wtryskiwaczy mogą zarastać nagarem. Zanim olej rzepakowy rozgrzeje się w zbiorniku, może spalać się niecałkowicie, co powoduje przedostawanie się niespalonego oleju roślinnego do miski olejowej. Skutkuje to podwyższeniem poziomu oleju smarnego, lecz nie pogarsza właściwości smarnych oleju (Juliszewski, Zając, 2007). Poza tym niektóre elementy gumowe układu paliwowego mogą tracić swoje właściwości, a elementy metalowe mogą korodować. Aby przynajmniej częściowo ograniczyć niekorzystne właściwości oleju rzepakowego, istnieje możliwość zainstalowania układu przystosowującego silnik do jego użycia. Wyróżniamy układy jedno- i dwuzbiornikowe (www.elsbett.com). W przypadku zestawu jednozbiornikowego najważniejszymi elementami układu są:

 

• grzałka elektryczna, która ma za zadanie podgrzanie oleju rzepakowego podczas rozruchu silnika

• wymiennik ciepła – pozwalający na podgrzewanie oleju rzepakowego podczas pracy nagrzanego silnika

• dodatkowy filtr paliwa

• dodatkowa pompa

• przewody odporne na działanie oleju roślinnego

• sterownik Zbiornik paliwa tankowany jest olejem roślinnym.

 

zobacz także:

Nowy system certyfikowania biopaliw

 

Przed rozruchem samochodu olej rzepakowy jest ogrzewany grzałką elektryczną, tak aby osiągnął temperaturę ok. 50°C. Później olej ogrzewany jest już ciepłem silnika. Instalacja dwuzbiornikowa natomiast ma dodatkowy niewielki zbiornik na olej napędowy. W tym przypadku w zbiorniku paliwa znajduje się olej roślinny, a w dodatkowym zbiorniku znajduje się olej napędowy, wykorzystywany tylko do uruchomienia i nagrzania silnika. Przed wyłączeniem silnika użytkownik powinien przełączyć silnik na zasilanie olejem napędowym, aby przy kolejnym rozruchu na zimnym silniku nie mieć problemów z uruchomieniem. Instalacja dwuzbiornikowa również ma wymiennik podgrzewający olej roślinny ciepłem z systemu chłodzenia silnika. Kolejne rozwiązanie to przebudowanie silnika na silnik wielopaliwowy, który ma specjalnie ukształtowaną komorę spalania i wtryskiwacz samooczyszczający się z nagarów. Takie przekonstruowanie silnika proponuje np. firma Elsbett z Niemiec. Firma ta była również producentem silników mogących pracować zarówno na olejach roślinnych, jak i oleju napędowym. Jednak że….

 

Grzegorz Pełka
Wojciech Luboń
Redakcja GLOB Energia
AGH, KSE

Czytaj całość w GlobEnergia 4/2011

okładka-globenergia-4-2011Image49