植物油用作柴油发动机燃料

与轻醇对比，再普通的植物油(如葵花子油)都有很合 适的着火性(十六烷值高于30),但它仍是燃烧缓慢，相对 于普通的醇类，其化学机理更为复杂和不稳定。

对植物油又重新引起广泛的兴趣〔14,15〕,由于它较简单 的生产方法，其意义可能比从植物生产醇更大，其生产方法 更容易适合小规模地区性的采用。

某些工业国家认为这种燃料可能作为其它能源的附属品，但与醇类相似，要占用庞大的土地去种植能源作物，因 此在工业国家其影响受到限制。一个较现实的做法是，为维 持农场的经营，在燃料短缺时把这种燃料当作应急的能源； 据估计，典型的美国农场投放10%的土地种植一种油料作物，可以使他们的能源自给自足，但油料作物的产量不会超过以往种植的农作物的产最。 

在富裕天平的另一端，是许多新兴独立国家，他们的经 济已被近来迅速上升的油价所破坏，却又极需能源以使他们 的生活标准逐渐达到舒适的水平。对他们来说，采用“本国 利值的”油料燃料是有很大好处的。 

最初考虑，从40年代以前的经验来看〔12,13〕,恢复使用 植物油好像是简单的，但事实并非如此。过去在偏辟地区使用的发动机人都是粗重低速的机组，经常在低于1000r/min 下运转，因而在给定的输出功率下必然是燃烧时间长，气缸容积大，所以燃料性质对发动机性能的影响比较小。现在使 用的发动机是在1500～2000r/min 或更高的转速下运转，因 为这比购买低速机组节省资金，同时完全适用于使用石油燃 料。总的说来，中高速机组必然对燃料性质更为敏感，因此， 一开始恢复用植物油时，就有夭折的迹象。

最普通的油料是葵花子油，对这种油已作过许多研究， 它的一些性质列在表2-2内(其它的普通油料是花生油，亚 麻子油，菜子油等，可以很容易地引伸出20或20多种，包括 供现有发动机实验用的所有油料)。

很明显，植物油的粘度较高，使之在装卸、保管、泵 送、雾化及喷油的穿透力等方面产生问题。但这些问题可以 通过改善发动机的燃料系统和使用普通的高粘度燃料运转柴 油发动机的经验来克服。

植物油缓慢燃烧的特性会增加排气烟雾，并粘附在缸壁 上，使润滑油受到污染。在直接喷射式发动机中这将导致润 滑油损耗增加和增加聚合作用。改善燃烧系统加速空气与燃 料的混合可以避免这些问题。在非直接喷射式发动机中，至少有一种型式没有发生这些不利情况，有一台发动机使用纯 葵花子油运行2000小时以上没出过问题；而典型的直喷式 (D.1.) 发动机使用80%柴油和20%葵花子油为混合燃料，在 运行200～400小时后即因喷嘴阻塞和润滑油污染面出现故 障。产生这种差别的原因无疑是这两种型式发动机的燃烧系 统之间的明显差异。单一大孔式的间接喷射(I.D,I.)喷嘴，比 直喷式(D.I.) 发动机三或四孔的喷嘴对堵塞的敏感性为小； 空气运动又比D.1. 型发动机猛烈得多；在高负荷下用过浓 混合气时，预燃室的平均温度要比D.I. 型发动机的低，由于 预燃室的恒热温度较低‘,减少了喷嘴中燃料中断的危险。 但是，在润滑油污染方面，不能作出所有的1.D.I. 型 发 动 机比所有的D.1. 型发动机都优越的推断。因为大家都熟知 I.D.I. 发动机用作标准样机燃用石油燃料时，其海滑油污染 特性试验的结果是很糟的。

发达国家希望在使用植物油时能保持发动机现有的可靠 性与有效利用率的标准，同时又不希望放弃D.I. 型发动机 优良的燃料经济性。为能弥补上述的不足，这些国家花费了 相当大的精力，以寻求改善燃料的各种方法〔15〕。例如脂基 转移使分子键的长度从大约57缩短到大约20,这样就降低了 粘度并改善了热稳定性。(用作比较，典型的石油柴油燃料 的分于键长约为16)。脂基转移过程要求严密的控制，并考 虑只能在化学工程技术很熟炼的部门才能实施，这在南非， 澳大利亚和美国正进行着细致的研究，但n。之值还尚未求出。

第三世界与发达国家相比，国情极不相同，因此要求用不同的方法，那里不熟练的人力众多，可频繁地对滤清器和 喷嘴定期清洗，以保持发动机正常运转，这在发达国家是不 能做到的。用复杂的化学方法小批量生产油料是不实际的， 因为“小而全”同样需要投资和熟练的人员，因此对地区性 的问题我们应拟定出技术简单，人力集中，包括投资最少的方案。