article in PDF format - Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów

article in PDF format - Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW
2(88)/2012
Stanisław W. Kruczyński1, Krzysztof Kołodziejczyk2, Marlena Owczuk3, Piotr
Orliński4, Jan Mosio-Mosiewski 5, Marek Warzała6, Hanna Nosal7
OCENA ZASTOSOWANIA ESTRÓW METYLOWYCH RÓŻNEGO
POCHODZENIA W SILNIKACH O ZAPŁONIE SAMOCZYNNYM
Wstęp
W krajach europejskich i Polsce podstawowym surowcem tłuszczowym do
produkcji biodiesla jest olej rzepakowy, ale jego potencjalne zasoby są ograniczone,
gdyż uprawa rzepaku wymaga spełnienia określonych warunków klimatycznych i
glebowych. Poszukuje się więc innych źródeł surowca tłuszczowego, wśród których
duże znaczenie może mieć olej pozyskany z rośliny zwanej lnianką siewną.
Lnianka siewna zwana również lnicznikiem siewnym lub rydzem (łac. Camelina
sativa) należy do najstarszych znanych roślin oleistych. W przeszłości roślina ta
uprawiana była na obszarze całej Europy, ale w ostatnich dziesięcioleciach nie była
powszechnie uprawiana ze względu na niskie plonowanie [1, 2]. W ostatnich latach na
skutek postępu agrotechnicznego uzyskuje się już znacznie większe plony nasion lnianki
siewnej. Istotne jest także to, że roślina ta może być uprawiana na glebach słabszych
przy niższych w porównaniu z rzepakiem nakładach związanych z nawożeniem i
użyciem środków ochrony roślin. Istotne są także analizy wskazujące na obniżenie
emisji gazów cieplarnianych nie tylko w odniesieniu do paliw kopalnych, ale również
innych biopaliw ciekłych [3, 4, 5].
Estry metylowe uzyskane z oleju lniankowego w stanie czystym nie mogą być
wprowadzane do obrotu handlowego jako biodiesel ze względu na zbyt wysoką liczbę
jodową oraz temperaturę blokady zimnego filtra. Uzyskanie produktu normowego jest
możliwe przez sporządzenie odpowiedniej kompozycji z estrami metylowymi
wyprodukowanymi z innych surowców tłuszczowych, takich jak olej rzepakowy, olej
palmowy lub tłuszcze zwierzęce. Szczególnie interesujące jest zastosowanie oleju
palmowego i tłuszczów zwierzęcych, gdyż są one dostępne na rynku w dużej ilości i
zazwyczaj dodatkowo znacznie tańsze od oleju rzepakowego.
I. Technologia wytwarzania estrów metylowych
1.1. Surowce
Przygotowanie komponentów do sporządzenia mieszanin badawczych
przeprowadzono w Instytucie Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia”.
prof. dr hab. inż. Stanisław W. Kruczyński, Przemysłowy Instytut Motoryzacji
mgr inż. Krzysztof Kołodziejczyk, Przemysłowy Instytut Motoryzacji
3
mgr inż. Marlena Owczuk, Przemysłowy Instytut Motoryzacji
4
dr inż. Piotr Orliński, Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
5
prof. dr hab. inż. Jan Mosio-Mosiewski, Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia"
6
dr inż. Marek Warzała, Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia"
7
mgr Hanna Nosal, Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia"
1
2
49
Do syntez estrów metylowych użyto po 600 kg oleju lniankowego, rzepakowego
i tłuszczów zwierzęcych. Olej lniankowy pochodził z upraw z terenu Wielkopolski i
został wytłoczony przez Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych w Poznaniu przy
zastosowaniu specjalnie zaprojektowanej do tego celu prasy. Tłuszcz wieprzowy
spożywczy o nazwie handlowej „Smalec Wyborowy” zakupiono w Zakładach AGROTOP w Wiśniewie. Producentem zakupionego rafinowanego oleju rzepakowego były
Zakłady Tłuszczowe „Kruszwica” S.A. Olej palmowy o nazwie handlowej „Frytura
Palmowa” zakupiono w ilości 100 kg od firmy UNIFET z Gliwic. W tabeli 1.1
przedstawiono skład chemiczny stosowanych surowców tłuszczowych, natomiast w
tabeli 1.2 przedstawiono profil ich kwasów tłuszczowych.
Tabela 1.1. Skład chemiczny oleju lniankowego, rzepakowego, palmowego i tłuszczów
zwierzęcych.
Wyszczególnienie
Woda [mg/kg]
Olej
rzepakowy
Olej palmowy Olej lniankowy
Tłuszcz
zwierzęcy
67
32
72
208
LK [mg KOH/g]
0,19
0,06
2,93
0,84
Gliceryna [%]
0,00
0,00
0,00
0,00
Monoglicerydy [%]
0,00
0,00
0,00
0,00
Diglicerydy [%]
1,68
4,49
3,32
1,19
Triglicerydy [%]
96,87
95,17
94,28
98,00
Niezidentyfikowane [%]
0,84
0,14
0,61
0,39
Σ estrów met.[%]
0,00
0,00
0,00
0,00
WKT [%]
0,61
0,20
1,79
0,42
50
Tabela 1.2. Profil kwasów tłuszczowych oleju lniankowego, rzepakowego palmowego
i tłuszczów zwierzęcych.
Olej
lniankowy
Olej
rzepakowy
Olej palmowy
Tłuszcz
zwierzęcy
wieprzowy
C-14 : 0
0,06
0,11
1,10
1,48
C-16 : 0
4,89
4,19
42,78
26,56
C-16 : nien.
0,18
0,39
0,20
1,98
-
0,09
-
-
Σ C-18 nien.
64,78
87,34
48,81
46,55
C-18 : 0
2,20
1,77
4,54
19,15
C-18 : 1
12,98
59,41
38,61
37,34
C-18 : 2
15,26
19,22
10,02
8,62
C-18 : 3
36,54
8,71
0,18
0,59
C-20 : 0
1,54
0,67
0,40
0,31
C-20 : nien.
18,37
1,72
0,21
1,32
-
0,06
-
-
C-22 : 0
0,39
0,37
-
-
C-22 : nien.
3,92
0,51
-
-
C-24 : 0
0,22
0,16
-
-
C-24 : nien.
0,80
0,16
-
-
Zawartość kwasu
[%]
C-17 : 0
Dihydroksykarboksylowego
1.2. Aparatura
Partie próbne estrów metylowych poszczególnych tłuszczów sporządzono metodą
periodyczną w reaktorze stalowym o pojemności 2 m3, wyposażonym w mieszadło
ramowe. Ścianka reaktora od strony wewnętrznej była emaliowana, a od strony
zewnętrznej znajdował się płaszcz ogrzewany parą pod ciśnieniem 6 atm. Nad reaktorem
zamontowana była chłodnica wodna spełniająca funkcję kondensatora. Reaktor ten po
wyłączeniu mieszadła w niektórych operacjach służył także jako separator.
1.3. Metodyka badań
Analizy składu wykonano na aparacie Hewlett-Packard seria II 5890
z wysokotemperaturową kolumną kapilarną HT-5, detektorem płomieniowojonizacyjnym (FID) i dozownikiem z dzielnikiem strumienia. Analizie poddawano
próbki tłuszczów i estrów metylowych po przeprowadzeniu nielotnych składników
w pochodne trimetylosililowe za pomocą BSA. Ilościowy skład chemiczny próbek został
51
określony jako procentowy udział poszczególnych składników w danej próbce, przy
użyciu metody normalizacji wewnętrznej. Zawartości poszczególnych składników
badanych próbek olejów ustalono na podstawie powierzchni ich pików na widmie
chromatograficznym, przy założeniu, że ich współczynniki korekcyjne są równe 1.
Liczbę kwasową substratów i produktów oznaczano metodą wolumetryczną według
normy PN-ISO 660:1998. Liczbę jodową surowców tłuszczowych oznaczano metoda
wolumetryczną według normy PN-EN 14111. Zawartość wody w próbkach oznaczono
metodą volumetryczną Karla-Fishera wg normy PN-EN ISO 12937:2002.
1.4. Synteza estrów metylowych kwasów tłuszczowych
Estry metylowe kwasów tłuszczowych wytwarzano z oczyszczonego surowca
tłuszczowego. Oczyszczanie polegało na odśluzowaniu tłuszczu przy użyciu roztworu
kwasu cytrynowego i osuszeniu. Estry metylowe otrzymywano w dwuetapowym
procesie transestryfikacji metanolem glicerydów w obecności katalizatora alkalicznego.
Reakcja zachodziła wg poniższego równania:
O
O
R1
O
O
O
O
O
CH 3OH
R2
R3
+
CH 3OH
CH 3 O
katalizator
R1
O
CH 3 O
O
CH 3OH
CH 3 O
R2
R3
OH
+
OH
OH
W procesie stosowano nadmiar stechiometryczny metanolu. Katalizatorem reakcji
transestryfikacji glicerydów metanolem był roztwór wodorotlenku potasu w metanolu.
Produktem ubocznym procesu transestryfikacji była frakcja glicerynowa zawierająca
oprócz gliceryny nieprzereagowany metanol i mydła powstające w wyniku reakcji
ubocznej.
W tabeli 1.3 zestawiono właściwości estrów metylowych otrzymanych
odpowiednio z oleju lniankowego, rzepakowego, palmowego oraz tłuszczów
zwierzęcych.
52
Tabela 1.3. Właściwości estrów metylowych otrzymanych z oleju lniankowego,
rzepakowego, palmowego oraz tłuszczów zwierzęcych.
Wyszczególnienie
Estry
metylowe
oleju
lniankowego
Estry
metylowe
oleju
rzepakowego
Estry
metylowe
oleju
palmowego
Estry
metylowe
tłuszczów
zwierzęcych
Wymagania ogólne
stawiane estrom
metylowym kwasów
tłuszczowych jako
paliwu do silników o
zapłonie samoczynnym
wg normy PN-EN 14214
minimum
maximum
Woda [mg/kg]
200
290
240
170
-
500
LK
[mg KOH/g]
0,15
0,22
0,26
0,11
-
0,50
Wolny glicerol
[%]
0,00
0,02
0,00
0,00
-
0,02
Monoglicerydy
[%]
0,10
ślady
0,37
ślady
-
0,80
Diglicerydy [%]
0,03
ślady
0,10
0,00
-
0,20
Triglicerydy [%]
0,00
0,00
0,00
0,00
-
0,20
∑ Estrów
metylowych [%]
99,21
98,27
98,77
98,87
96,5
-
Estry metylowe
kwasu C18:3 [%]
36,5
8,7
0,59
0,60
-
12
LJ [g J2/100g]
156,0
111,0
53,5
53,5
-
120
Temperatura
blokady zimnego
filtra [ºC]
-5,0
-10,0
+11,0
+12,0
w zależności od
strefy klimatycznej
Otrzymane estry metylowe oleju lniankowego, rzepakowego, palmowego i
tłuszczów zwierzęcych spełniały wymagania normy PN-EN 14214 w zakresie
kluczowych parametrów, takich jak suma estrów metylowych, liczba kwasowa oraz
zawartość nieprzereagowanych glicerydów czy wolnego glicerolu. Spełnienie
wszystkich formalnych wymogów normowych przez czyste estry metylowe oleju
lniankowego jako paliwa do silników wysokoprężnych jest niemożliwe do osiągnięcia ze
względu na specyficzne właściwości wynikające ze składu surowca tłuszczowego,
dotyczy to szczególnie dopuszczalnej wartości liczby jodowej, zawartości estrów
metylowych kwasu linolenowego (C18:3) oraz w mniejszym zakresie temperatury
blokady zimnego filtra. Problemy te zostały rozwiązane w niniejszej pracy przez użycie
do kompozycji paliwowej estrów pochodzących z innych olejów i tłuszczów
i odpowiednie dodatki.
II. Badania silnikowe
2.1. Paliwa badawcze
Przedmiotem badań było pięć paliw [6]. Jako paliwo odniesienia przyjęto olej
napędowy, który nie zawierał dodatków estrów roślinnych (jak olej handlowy dostępny
53
na stacjach paliwowych) oraz ulepszaczy. Pod względem jakości produkt ten spełnia
normę PN-EN 590+A1:2010. Pozostałymi paliwami były mieszanki różnych estrów
metylowych olejów roślinnych. Skład mieszanek został dobrany z uwzględnieniem
przede wszystkim limitów dla wartości liczby jodowej oraz zawartości estrów
metylowych kwasu linolenowego (C18:3). Wartości tych parametrów nie można
poprawiać za pomocą dodatków uszlachetniających. Można to osiągnąć poprzez
sporządzanie mieszanin z różnymi składnikami w odpowiednich proporcjach. W tabeli
2.1 przedstawiono skład czterech mieszanek, które zostały wyselekcjonowane z wielu
próbek na podstawie wyników badań analitycznych przeprowadzonych w
Przemysłowym Instytucie Motoryzacji. Przy doborze składu brano również pod uwagę
maksymalne wykorzystanie estrów metylowych oleju lniankowego. Z tego względu
poziom wartości liczby jodowej (przekraczającej dla LME o 36 g J2/100 g poziom
dopuszczalny) oraz zawartości estrów metylowych kwasu linolenowego (C18:3)
(przekraczającej dla LME o 24,5 % poziom dopuszczalny) dobierano tak, aby był on na
poziomie maksymalnie dopuszczalnym lub nieznacznie go przekraczającym (tabela 2.2).
Po zakończeniu badań w projekcie ostateczne składy mieszanek będą modyfikowane
tak, by uzyskać większy zapas do dopuszczalnych limitów.
Mieszanki nie zawierały żadnych dodatków uszlachetniających.
Tabela. 2.1. Skład mieszanek badawczych (V/V)
Numer
RME
LME
mieszanki
90
10
M1
85
10
M2
50
20
M3
75
15
M4
gdzie:
RME – ester metylowy oleju rzepakowego,
LME – estry metylowe oleju lniankowego,
PME – estry metylowe oleju palmowego,
ZME – estry metylowe tłuszczów zwierzęcych.
PME
ZME
30
10
5
-
Badania analityczne mieszanin przeprowadzono w Laboratorium Badawczym
Przemysłowego Instytutu Motoryzacji. Ze względu na to, że nie ma jeszcze określonych
wymagań dla tego typu mieszanin, uzyskane wyniki badań porównano do wymagań
normy jakości biodiesla PN-EN 14214.
Na podstawie uzyskanych wyników badań przedstawionych w tabeli 2.2 można
stwierdzić, że stabilność oksydacyjna w temp. 110 oC pomimo braku dodatków
stabilizujących jest bliska spełnienia wymagań normatywnych oraz że CFPP mieści się
w bardzo szerokim zakresie temperatur.
Jak wcześniej wspomniano różnice w parametrach związane są z różną zawartością
kwasów tłuszczowych.
54
Tabela 2.2. Wyniki wybranych badań fizykochemicznych mieszanin estrów różnego
pochodzenia [6, 7]
Parametry
Gęstość
Liczba
jodowa
Liczba
kwasowa
Temperatura
zablokowania
zimnego
filtru CFPP
Temperatura
CP
Zawartość
estru
metylowego
kwasu
linolenowego
Stabilność
oksydacyjna
w temp.
110 oC
Stopień
skorodowania
1)
2)
3)
Wymagania
dla RME
wg PN-EN
14214
M1
M2
M3
M4
kg/m3
g
jodu/100g
mg
KOH/g
C
860-900
max 120
880,5
96
880,4
104
878,7
88
880
101,8
max 0,5
0,4
0,44
0,46
0,49
max 01),
-102),
-203)
-13
-7
-2
-8
C
---
-4
-3
1
-4
% (m/m)
max 12
12,2
11,8
12,6
-
h
min 6
5,5
5,4
5,1
-
wg NACE
TM-01072
---
A
E
E
C
Jednostka
miary
dla okresu letniego
dla okresu przejściowego
dla okresu zimowego
2.2. Badania wybranych parametrów procesu spalania
Badania eksperymentalne czterech mieszanin estrów metylowych różnego
pochodzenia oraz czystego oleju napędowego przeprowadzono w hamowni silnikowej
Instytutu Pojazdów na Wydziale Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki
Warszawskiej. Prace badawcze wykonano na silniku badawczym Perkins 1104C-44
(wyprodukowanym w 2007 roku) przy wykorzystaniu aparatury pomiarowej firmy
Schenck oraz systemu parametrów szybkozmiennych AVL (dedykowanego do tego
silnika) [8]. Rysunek 2.1 i 2.2 przedstawia przebiegi uśrednionego z 50 cykli pracy
silnika ciśnienia w komorze spalania, rysunki 2.3 i 2.4 przedstawiają przyrosty ciśnień w
cylindrze silnika, a pozostałe ukazują wartości wywiązującego się w procesie ciepła.
Badanie wszystkich mieszanin realizowano w takich samych warunkach prędkościowo,
obciążeniowych pracy silnika. Badania są zrealizowane dla dwóch charakterystycznych
prędkości obrotowych wału korbowego tego silnika. Prędkości odpowiadającej
55
maksymalnej jego mocy (2200 obr/min) oraz prędkości obrotowej maksymalnego
momentu obrotowego generowanego przez silnik (1400 obr/min). Na potrzeby badań nie
była dokonywana regulacja silnika. Pracował on według oryginalnych ustawień
fabrycznych czyli nie były zmieniane kąty wyprzedzenia wtrysku, dawki paliwa.
W przyszłości celowym było by skorygowanie w/w parametrów pracy silnika dla każdej
z tych mieszanek aby polepszyć jego parametry robocze.
Rys. 2.1. Uśrednione ciśnienia w komorze spalania zarejestrowane przy prędkości
obrotowej wału korbowego silnika odpowiadającej maksymalnemu momentowi
obrotowemu (1400 obr/min)
Rys. 2.2. Uśrednione ciśnienia w komorze spalania zarejestrowane przy prędkości
obrotowej wału korbowego silnika odpowiadającej jego maksymalnej mocy
(2200 obr/min)
56
Rys. 2.3. Uśrednione przyrosty ciśnienia w komorze spalania zarejestrowane przy
prędkości obrotowej wału korbowego silnika odpowiadającej maksymalnemu
momentowi obrotowemu (1400 obr/min)
Rys. 2.4. Uśrednione przyrosty ciśnienia w komorze spalania zarejestrowane przy
prędkości obrotowej wału korbowego silnika odpowiadającej jego maksymalnej mocy
(2200 obr/min)
57
Rys. 2.5. Uśrednione wartości wywiązującego się ciepła Q oraz współczynnik
wydzielania się ciepła x wyznaczone przy prędkości obrotowej wału korbowego silnika
odpowiadającej maksymalnemu momentowi obrotowemu (1400 obr/min)
Rys. 2.6. Uśrednione wartości wywiązującego się ciepła Q oraz współczynnik
wydzielania się ciepła x wyznaczone przy prędkości obrotowej wału korbowego silnika
odpowiadającej jego maksymalnej mocy (2200 obr/min)
58
Podsumowanie
Na podstawie przeprowadzonych badań laboratoryjnych można stwierdzić, że badane
komponenty:
 różnią się znacznie między sobą zarówno składem jak i właściwościami
fizykochemicznymi,
 spełniają wymagania normy PN-EN 14214 w zakresie: zawartości estrów
metylowych (przekraczającą wartość wymaganą w normie, co świadczy o
wysokim stopniu przereagowania reakcji transestryfikacji), liczby kwasowej
oraz zawartości nieprzereagowanych glicerydów czy wolnego glicerolu,
Estry metylowe oleju lniankowego nie mogą być stosowane jako samoistne biopaliwo ze
względu na znaczne przekraczanie dopuszczalnej zawartości estrów metylowych kwasu
linolenowego (C18:3) i wartości liczby jodowej.
Estry metylowe oleju palmowego i tłuszczy zwierzęcych charakteryzują się
niekorzystnymi właściwościami niskotemperaturowymi, mogących powodować
problemy eksploatacyjne w niskich temperaturach.
Przygotowane mieszanki składające się 3 komponentów zostały dobrane pod kątem
spełnienia wymagań PN-EN 14214 oraz maksymalnego wykorzystania estrów
metylowych oleju lniankowego.
Ponadto wszystkie badane mieszanki:
 bez dodatku stabilizatorów nie spełniają wymagań w zakresie stabilności
oksydacyjnej w temp. 110oC,
 spełniają normę PN-EN 14214 w zakresie parametrów niskotemperaturowych,
ale tylko dla okresu letniego (wyjątkiem jest paliwo M1, które spełnia normę
dla okresu przejściowego), co wykazano w teście CFPP,
 nie zawierały dodatków uszlachetniających,
w trakcie realizacji
przeprowadzane są badania porównawcze działania dodatków wraz z
określeniem ich optymalnego poziomu dozowania, mające na celu poprawę
właściwości niskotemperaturowych, stabilności oksydacyjnej oraz właściwości
antykorozyjnych.
Analizując uzyskane wyniki z silnikowych badań hamownianych można stwierdzić, że:
 na uśrednionych wykresach indykatorowych zainicjowanie samozapłonu
następuje później o około 4 oOWK dla oleju napędowego w porównaniu do
mieszanek M1, M3 i M4 przy dwóch charakterystycznych prędkościach
obrotowych wału korbowego silnika, na co mają wpływ głównie właściwości
fizykochemicznych badanych mieszanek. Wyjątkiem jest mieszanka M2, która
w w/w punktach badawczych ma tylko o około 2÷3 oOWK wcześniejszy
samozapłon w porównaniu z olejem napędowym,
 maksymalne ciśnienia w komorze spalania są większe dla mieszanek estrów w
porównaniu do oleju napędowego. Największe ciśnienie w czasie badań
zarejestrowano dla mieszanki M3,
 największe przyrosty ciśnień w komorze spalania zarejestrowano dla mieszanki
M4,
59

podczas zasilania silnika mieszaninami estrów różnego pochodzenia
zaobserwowano, że maksymalna ilość ciepła wywiązywanego w obszarze
spalania kinetycznego jest większa dla oleju napędowego. Nieznaczną różnicę
na korzyść mieszanek estrów metylowych zaobserwowano w ilość ciepła
wywiązywanego się w okresie trwania spalania według mechanizmu
dyfuzyjnego.
Wyniki badań wskazują, że jest możliwe stosowanie estrów metylowych oleju
lniankowego tylko jako komponentu paliw do silników wysokoprężnych, a nie jako
samoistnego biopaliwa. Wynika to z faktu, że estry te różnią się znacznie składem i
właściwościami fizykochemicznymi od estrów metylowych oleju rzepakowego. Dotyczy
to szczególnie parametrów: zawartości estrów metylowych kwasu linolenowego (C18:3)
i wartości liczby jodowej, które znacznie przekraczają dopuszczalne wartości określone
w normie. Parametrów tych nie można ponadto poprawić dodatkami uszlachetniającymi.
W celu uzyskania biopaliwa spełniającego wszystkie wymagania normatywne możliwe
jest komponowanie estrów metylowych oleju lniankowego z innymi estrami, w
odpowiednich proporcjach.
Literatura:
[1]. Zubr J.: Oil-seed crop: Camelina sativa, Industrial Crops and Products, 1997, 6,
113-119.
[2]. Zubr J.: Qualitative variation of Camelina sativa seed from different locations.
Industrial Crops and Products, Volume 17, Issue 3, May 2003 , 161-169.
[3]. Shonnard D. R., Williams L., Kalnes., T. N.: Camelina-derived jet fuel and diesel:
sustainable biofuels, Environmental Progress & Sustainable Energy, 2010, 29, 382392.
[4]. Jęczmionek Ł., Olej z lnianki siewnej (Camelina sativa) – szansa rozwoju biopaliw
II generacji?. Nafta-Gaz. 09/2010. 841-848.
[5]. Fröhlich A., Rice B., Evaluation of Camelina sativa oil as a feedstock for biodiesel
production. Industrial Crops and Products. Volume 21, Issue 1, January 2005, 2531.
[6]. Kołodziejczyk K., Owczuk M., Camelina sativa jako alternatywny surowiec do
produkcji biopaliw stosowanych do zasilania silników wysokoprężnych, CHEMIK,
Czerwiec 2011, 531-536.
[7]. Kołodziejczyk K., Frydrych J., Kruczyński W. S., Orliński P., Jakubczyk D..
Charakterystyka jakościowa oleju lniankowego pod kątem stosowania jako
samoistne biopaliwo lub komponent paliwa do silników z zapłonem samoczynnym.
Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 1(82)/2011, 73-83.
[8]. Ambrozik A., Kruczyński P., Orliński P., Wpływ zasilania silnika o ZS paliwami
alternatywnymi na wybrane parametry procesu spalania oraz emisję składników
toksycznych spalin, Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 2(78)/2010. 157-163.
Streszczenie
W artykule zamieszczono wyniki badań prowadzonych w ramach
międzynarodowego projektu badawczego EUREKA E!4018 CAMELINA-BIOFUEL.
Zaprezentowano informacje dotyczące warunków produkcji i właściwości
estrów metylowych różnego pochodzenia oraz skład i właściwości ich mieszanin
przygotowanych pod kątem ich zastosowania jako samoistnego biopaliwa lub
60
komponentu paliwa do silników z zapłonem samoczynnym stosowanych w środkach
transportu. Dokonano porównania wybranych parametrów fizykochemicznych tych
mieszanin do wymagań normy PN-EN 14214 określonej dla estru metylowego kwasów
oleju rzepakowego (RME).
Przeprowadzono również badania na hamowni silnikowej wykorzystującej
silnik badawczy Perkins 1104C-44 dzięki którym określono wpływ tego rodzaju paliw
na najistotniejsze parametry charakteryzujące proces spalania. Uzyskane wyniki badań
dla tych mieszanin, w tych samych warunkach prędkościowo-obciążeniowych pracy
silnika, odniesiono do rezultatów dla standardowego oleju napędowego.
Słowa kluczowe: biopaliwa, wydzielanie się ciepła, estry metylowe olejów roślinnych,
lnicznik siewny
ASSESSMENT OF APPLICATION OF THE METHYL ESTERS OF
CAMELINA OIL AS A FUEL FOR COMPRESSION IGNITION ENGINES
Abstract
This article presents the results of research performed within the international
research project EUREKA E! 4018 Camelina Biofuel.
Information about the production conditions and properties of methyl esters of
various origin was presented as well as the composition and properties of their mixtures
prepared for using as an biofuel or bio-component for compression ignition engines used
in transport. A comparison of selected physical and chemical properties of these
mixtures according to PN-EN 14214, standard for methyl ester of rapeseed oil (RME),
was made.
Based on the test results made on the Perkins 1104C-44 engine, the influence of
tested biofuel mixtures on the most important parameters characterizing the combustion
process was estimated. The obtained results were referred to the test results for standard
diesel oil, under the same conditions of speed-load engine operation.
Keywords: biofuels, heat emission, methyl esters vegetable oils, camelina sativa
61