bionafta - wordpress.com · bezproblémovou aplikaci methylesterů jako komponentů paliva pro...
TRANSCRIPT
ČZU/FAPPZ
BIONAFTA
ČZU/FAPPZ
Motorová nafta ČSN-EN 590 (2010);
MEŘO ČSN-EN 14214;
Směsná motorová nafta česká norma ČSN 656508; Purifikovaný řepkový olej německá norma E DIN V 51605 ČSN 656515;
PALIVA PRO VZNĚTOVÉ MOTORY
[1]
ČZU/FAPPZ
rostlinný olej
CHEMICKÁ TRANSFORMACE
- RME - Rape Methylester (MEŘO)
- SME - Sunflower Methylester
- SOME - Soya Methylester
- FAME - Fatty Acid Methylester
- VUOME - Vaste Used Oil Methylester
- REE - Rape Ethylester (EEŘO)
PŘÍMÉ VYUŽITÍ
- bez chemických úprav
- upraven palivový systém
spalovací motor
- přizpůsobit palivářským vlastnostem [2]
ČZU/FAPPZ
ČZU/FAPPZ
- pro získávání oleje z řepkových semen jako suroviny pro technické účely je
možné použít účinnějších chemických prostředků, které jsou při rafinaci
surovin pro výživu vesměs nepoužitelné;
- rostlinný olej se odděluje chemickou extrakcí rozpouštědlem (hexan) ve
velkovýrobě (obsah zbytkového oleje činí cca. 1%) nebo mechanickým
vylisováním;
- v současnosti se uplatňuje jak šaržový technologický postup, tak
polokontinuální, kde kontinuálně pracují mísiče jednotlivých fází, ale nikoliv
již dělící zařízení;
- při výrobě MEŘO se jako vstupní surovina používá řepkový olej a menší
množství methanolu.
ČZU/FAPPZ
VÝROBNÍ PROCES
1. lisování oleje;
2. filtrování;
3. následné reakce oleje s methanolem a katalyzátorem za vzniku
methylesteru a glycerinu (esterifikace)
- vhodným rostlinným olejem pro výrobu methylesteru je v případě ČR i
Evropy převážně řepkový olej;
- jeho výhoda spočívá ve velké výhřevnosti 40 MJ.kg-1, obsahu oleje
v semenech 40 až 50 % (při jeho výtěžnosti až 98 %) a ve velkém výnosu
řepky.
ČZU/FAPPZ
Lisování oleje - řepkový olej se vyrábí ze semen řepky ozimé převážně technologií lisování
„zastudena“ (tj. bez předehřevu řepkových semen);
- vedlejším produktem jsou řepkové výlisky (pokrutiny) s obsahem zbytkového
oleje v rozsahu 12 až 16 % hm. Takto získaný řepkový šrot, který je možno
využít jako suché, skladovatelné a na bílkoviny bohaté krmivo ve formě
bílkovinné složky krmných směsí. -velké průmyslové lisovny jsou vybaveny
zařízením pro extrakci, výlisky pak obsahují cca 2 % zbytkového oleje. Takto
získaný olej má však zpravidla vysoký podíl fosforu, který se musí před
dalším zpracováním odstranit.
- další možností je extrakce oleje ze semen pomocí organických
rozpouštědel. Dosahuje se tak velké výtěžnosti oleje, ale výlisky již nelze
dále využít pro zkrmování.
ČZU/FAPPZ
Reesterifikace
- chemickým procesem se z řepkového oleje vyrobí MEŘO a vedlejším
produktem je surový glycerin;
- v podstatě se jedná o chemickou reakci s methanolem (za přítomnosti
alkalických hydroxidů NaOH, KOH jako katalyzátorů), která probíhá
(v závislosti na technologii) buď za běžné, nebo zvýšené teploty;
- při reesterifikaci se z triglyceridu postupně uvolní acylové zbytky, které se
váží na methanol. Vedle methylesteru mastné kyseliny tak vzniká zpočátku
diglicerid, monoglicerid, až se uvolní glycerin, který pro svou omezenou
rozpustnost v tucích a methylesterech se oddělí z reakční směsi jako spodní
(těžší) fáze;
- získaný MEŘO se izoluje od vedlejšího produktu – surového glycerinu a
čistí. Surový glycerin se chemicky rafinuje. Poté je žádaným produktem
zejména pro další využití v chemickém průmyslu.
ČZU/FAPPZ
Proces reesterifikace řepkového oleje probíhá podle rovnice:
[3]
ČZU/FAPPZ
VÝROBA MEŘO (ČSN-EN 14214)
ČZU/FAPPZ
- získaný methylester se v praxi označuje jako MEŘO, biodiesel nebo bionafta
- Cílem reesterifikace je získat kvalitní alternativní palivo, které se co
nejvíce přibližuje svými fyzikálními, chemickými a palivářskými
vlastnostmi motorové naftě tzn. normě ČSN-EN 590.
- v České republice se upřednostňují kontinuální technologie výroby MEŘO,
přičemž výtěžnost výroby je 95 až 97 % hmotnosti řepkového oleje. Na 1
tunu methylesteru je zapotřebí 127 kg methanolu a 8 kg KOH. Glycerinová
fáze získaná při výrobě methylesteru, obsahující cca. 60 % glycerolu slouží
k výrobě glycerinu většinou pro kosmetické účely.
[4]
ČZU/FAPPZ
MEŘO
- je čirá nažloutlá kapalina bez mechanických nečistot a viditelné vody;
- je netoxická, neobsahuje těžké kovy ani žádné látky škodlivé zdraví;
- je agresivní vůči běžným nátěrům a pryžím a neomezeně mísitelná
s motorovou naftou.
Složení MEŘO:
1) cca. 98 % metHylesterů mastných kyselin řepkového oleje;
2) do 1 % směsi mono-, di- a triglyceridů;
3) do 0,3 % volných mastných kyselin;
4) do 0,3 % methanolu;
5) do 0,02 % volného glycerolu;
6) zbytek tvoří nezmýdelnitelné látky.
ČZU/FAPPZ
ČSN EN 14214
- norma ČSN EN 14214 je českou verzí evropské normy EN 14214:2003
včetně opravy EN 14214:2003/AC:2003 a byla vydána v průběhu roku 2004;
- požadavky na kvalitu v této normě jsou podstatně přísnější než v dřívější
ČSN 656507;
- došlo k harmonizaci českého a evropského standardu;
- produkty z dnešních moderních technologií kvalitou odpovídající
požadavkům ČSN EN 14214 + AC;
- jsou téměř zcela zbaveny zbytků methanolu, glycerinu, glyceridů, volných
kyselin, zbytků alkalických katalyzátorů, a dokonce i fosforu obsaženého
v řepkovém oleji.
ČZU/FAPPZ
- norma omezuje i obsah kyselin se třemi, čtyřmi a více dvojnými vazbami
a stanoví požadavek na oxidační stálost. To vše vytváří podmínky pro
bezproblémovou aplikaci methylesterů jako komponentů paliva pro vznětové
motory.
- norma dále stanoví požadavky závislé na klimatických podmínkách jednak
pro mírné klima, jednak pro klima arktické. Tyto požadavky jsou konformní
s požadavky v ČSN EN 590.
- národní příloha stanoví povinnost označování výdejních stojanů štítky a
určuje časové období pro dodávání jednotlivých tříd pro mírné klima,
obdobně jako národní příloha ČSN EN 590.
ČZU/FAPPZ
- zatímco podle normy ČSN EN 14214 by neměl existovat rozdíl mezi FAME a
MEŘO (RME), v praxi však jsou rozdíly zejména po stránce působení na
motor a jeho olejovou náplň značné;
- vyplývá to zejména z charakteru surovin používaných pro výrobu FAME.
Zatímco pro výrobu MEŘO připadá v úvahu pouze řepkový olej, pak pro
výrobu FAME se mohou používat různé oleje více nebo méně vhodné;
- přídavek MEŘO/FAME do motorové nafty významně ovlivňuje řadu
kvalitativních parametrů: hustotu, tvorbu nerozpustných úsad a laků
organických kyselin, rozpustnost vody, detergentní vlastnosti,
mikrobiální (ne)stabilitu, materiálovou kompatibilitu, energetický obsah
(výhřevnost), mazivost (výrazné zlepšení).
- v některých zemích se prodává palivo obsahující 100 % MEŘO, tzn. bionafta
- biodiesel (SRN, Rakousko, Švýcarsko a další);
- obvykle jsou tato vozidla upravena tak, že umožňují jízdu jak na bionaftu, tak
i na běžnou naftu.
ČZU/FAPPZ
ČSN-EN 590
směs motorové nafty s přídavkem MEŘO do 7 % obj.
povinné přimíchávání od 1.9.2007 - 2 %
od 1.1.2009 - 4,5 %
od 1.6.2010 - 6 %
ČSN 656508
BIONAFTA = 31% obj. MEŘO + aditiva + motorová nafta
ČZU/FAPPZ
- v ČR lze směs motorové nafty s MEŘO rozdělit podle obsahu MEŘO v
motorové naftě na:
Směsnou motorovou naftu, přičemž tento pojem je ošetřen českou
legislativou, která stanovuje minimální množství MEŘO 30 % hm.
Palivo má zákonný obsah 31 objemových procent methylesteru řepkového
oleje a přesně definovanou kvalitu normou ČSN 656508.(ukazuje se, že vyšší
zastoupení 36 % MEŘO vede k problémům s oxidační stabilitou).
Směs motorové nafty s přídavkem MEŘO do 7 % obj. (běžně označováno
jako motorová nafta).
- důvodem smísení motorové nafty a MEŘO je z technického hlediska
zajištění bezproblémového použití v motorech a palivových soustavách
stávajících naftových vozidel spalujících konvenční motorovou naftu;
- směsné palivo si zachová základní vlastnosti motorové nafty a přitom působí
ekologicky na životní prostředí. Přičemž je uváděno, že směs motorové nafty
s 7 % obj. MEŘO je stabilnější při skladování a přepravě než směsná
motorová nafta a pro pohon automobilu nevyžaduje souhlas výrobce motorů.
ČZU/FAPPZ
Základní vlastnosti a požadavky na kvalitu MEŘO
Jednokomponentová bionafta, definovaná jako methylester kyselin řepkového
oleje, má při použití ve vznětovém motoru některé odlišné vlastnosti od
motorové nafty, dané zejména chemickou a oxidační stabilitou, chemickým
složením, viskozitou, pěnivostí, rozpustností vody a mazivostí.
Je nutné zohlednit tyto její vlastnosti:
1) Afinita k vodě
- je hygroskopická, voda může vést k hydrolýze, korozi a následným
problémům. Ty lze minimalizovat vhodnými aditivy.
- Voda se do nádrže dostává jednak při čerpání, jednak kondenzací na
stěnách nádrže. Hydrolýzou vzniklé rozkladné produkty jsou nepříznivé po
všech stránkách, způsobují korozi palivového systému, tvoří se kaly, laky,
pryskyřice, které ovlivňují tvorbu úsad v celém palivovém systému.
2) Biologická rozložitelnost
- dle testu CEC-L-33-A93 je velmi dobře biologicky rozložitelná z více než 90
% za 21 dnů;
ČZU/FAPPZ
3) Toxicita - není toxická.
4) Těkavost - není podstatná vlastnost v případě MEŘO.
5) Cetanové číslo
- je vyšší než u motorové nafty;
- Vyjadřuje reaktivitu paliva jako schopnost snadno a rychle vzplanout. Při
nízkých hodnotách je obtížné startování, pomalé zahřívání motoru, tvrdý
chod, vznik úsad a nedokonale spálených podílů.
6) Materiálová snášenlivost
- projevuje se větší agresivita k běžným pryžovým hadicím, těsněním a
nátěrům. Estery mají též výrazný sklon ke korozi olova a jeho slitinám.
- výrobci motorů tento problém již vyřešili použitím vhodných materiálů.
ČZU/FAPPZ
7) Vliv na motorové oleje
- projevuje se větší tendence k ředění motorového oleje při nižších teplotách a
malém zatížení motorů než u motorové nafty, zejména z důvodů rozdílných
destilačních vlastností;
- toto nebezpečí snížení mazacích schopností je menší u přeplňovaných
motorů. Stupeň naředění lze tolerovat do hodnoty 20 % obsahu MEŘO u
speciálních motorových olejů. Tomuto jevu se čelí buď používáním
speciálních motorových olejů vyvinutých pro provoz s MEŘO, nebo
zkrácením intervalu mezi výměnami oleje.
8) Mazivost - je výrazně vyšší než u motorové nafty. Limitní hodnota podle
ČSN EN 590 je max. 460 μm, se 30 %V/V řepkových methylesterů 221 μm.
9) Spotřeba - projevuje se růst objemové spotřeby o 6 až 10 % oproti motorové
naftě;
10) Tvorba karbonových úsad - zejména při nízkém zatížení motoru může
docházet k tvorbě úsad na tryskách a v drážkách pístních kroužků.
11) Viskozita - je mírně vyšší než u motorové nafty.
12) Výkon - z důvodu rozdílných hustot a výhřevnosti je i pokles výkonu motoru
o 3 až 8 % v souladu s hustotou energie motorové nafty asi 36,3 MJ.l-1 a MEŘO
33,1 MJ.l-1.
ČZU/FAPPZ
Výhody při používání MEŘO (FAME)
1) Biologicky rozložitelné palivo dle CEC L-33- T-93.
2) Vyrovnaná uhlíková bilance, kdy od asimilačního efektu až po spálení
paliva je produkce CO2 nižší na výstupu než na vstupu. Nevzniká skleníkový
efekt – hromadění CO2.
3) Morální i faktický doklad o možnosti přežití spalovacího motoru i v novém
století.
4) Jedná se o alternativní palivo velmi podobné motorové naftě, které dává
možnosti rozvoje zemědělské výroby a využití tuzemských zdrojů.
5) Možnost zásobovat ekologicky ohrožené oblasti CHKO a velkých center
tímto palivem. Čistá bionafta není toxická, je biologicky odbouratelná
a neobsahuje žádné aromatické látky ani síru. Bionafta nezpůsobuje ve vodě
mikrobiologické zatížení až do koncentrace 10 000 mg/l, tedy je i pro vodní
faunu neškodná. Testy na Univerzitě v Idaho prokázaly, že ve vodním roztoku je
po 28 dnech degradováno 95 % bionafty oproti pouhým 40 % motorové nafty.
ČZU/FAPPZ
6) Palivo při spalovacím procesu lépe shoří a tím výrazně snižuje kouřivost
naftového motoru, množství polétavých částic, síry, oxidu uhličitého,
aromatických látek a uhlovodíků.
7) Kouřivost vznětových motorů klesá méně jak na 50 % oproti tradičnímu
palivu.
8) Parametry jsou přesně normovány dle ČSN-EN 142124 + AC
9) Palivo má vysokou mazací schopnost (je mastnější než motorová nafta)
a tím snižuje opotřebení motoru a prodlužuje životnost vstřikovacích jednotek.
Mazací schopnost nafty je zvláště důležitá pro rotační vstřikovací čerpadla.
ČZU/FAPPZ
Nevýhody při používání MEŘO (FAME)
1) Omezené možnosti výroby maximálně do 20 % celkové spotřeby paliva,
uvažujeme-li omezenou ornou plochu pro produkci řepky.
2) Palivo má menší výhřevnost, spotřeba tak stoupne přibližně o 7,5- 8 %.
3) Nedobrý vliv na motorový olej - probíhá tzv.“ želatinizace oleje“, umožní
pouze zkrácený interval výměny oleje.
4) Vadnutí výkonu motoru, nutnost dekarbonizace motoru.
5) Agrese vůči plastům a vůči laku.
6) Chladové vlastnosti jsou horší, nutnost do-aditivace depresanty ve vyšší
dávce zejména pro zimní podmínky, kdy CFPP má být minimálně -20 °C.
7) Snížení výkonu o 2,5 až 5 % proti motorové naftě v celém rozsahu otáček,
úměrně roste měrná spotřeba paliva (způsobeno jednak jinou hustotou, jednak
jinou výhřevností).
ČZU/FAPPZ
Vliv MEŘO/FAME
Přídavek MEŘO/FAME do motorové nafty významně ovlivňuje řadu
kvalitativních parametrů:
1) hustotu;
2) tvorbu nerozpustných úsad a laků organických kyselin;
3) rozpustnost vody;
4) detergentní vlastnosti;
5) mikrobiální (ne)stabilitu;
6) materiálovou kompatibilitu;
7) energetický obsah (výhřevnost);
8) mazivost (výrazné zlepšení).
Energetická bilance
Všeobecně platí, že při úrodě
2 až 4 tuny řepkového semena
na hektar při obsahu 41 % oleje
je možné získat 1000 až
2000 litrů MEŘO.
ČZU/FAPPZ
Additivace bionafty (SMN, MEŘO)
1) Detergenty s označením FIC (Fuel Injector Cleanliness) výrazně ovlivňují
čistotu trysek a tím dokonalost úhlu rozstřiku paliva a zároveň tak i emise.
2) Stabilizátory paliva - antioxidační aditiva - působí proti tvorbě pryskyřic a
úsad na stěnách nádrže, na síťkách čerpadla, proti tvorbě sedimentů.
3) Protikorozní aditiva působí proti korozi jak nádrží, tak přívodních cest, ale
zvláště vstřikovacího čerpadla.
4) Zlepšovače maznosti (lubricity improvers) ovlivňují opotřebení zejména
vibrační u stále častěji užívaných rotačních čerpadel, zejména u
rychloběžných dieselů s počtem otáček až 3500 min-1.
5) Zlepšovače tekutosti paliva (MDFI - Middle Destilate Flow Improvers)
zlepšují zejména nízkoteplotní vlastnosti (CFPP bod) a bod tuhnutí. Dříve či
dosud se používá starších typů depresantů. Ty se ovšem nevyrovnají vlivu
na tekutost paliva jako MDFI - aditiva.
6) Protipěnící aditiva zabraňující pěnění paliva při plnění nádrže či cisterny.
Urychlují plnění bez čekací doby na opad pěny.
ČZU/FAPPZ
Minimalizace negetivních účinků
1) Volbou a výběrem methylesteru: nenechat se ovlivnit nabízenou nebo spíše
podbízivou cenou paliva, upřednostnit raději MEŘO než FAME např.
z fritovacího oleje
2) Z hlediska zachování dlouhé životnosti motoru a jeho příslušenství, je lepší
použití pouze příměsí methylesteru. Praxe ukazuje, že v rozmezí od 5 %
obj. do 15 % obj jsou negativní vlastnosti této směsi minimální.
3) Negativním účinkům se už dnes dá čelit promyšlenou a cílenou doaditivací
MEŘO, či jeho směsí. V tomto případě se uživatel obrátí na fundovaného
odborníka v oboru aditivních přípravků, zejména zaměřených na komplexní
„package“ čili balík aditiv, kde dominantní zastoupení mají mít zejména D-D
aditiva (detergenty a disperganty), dále A-A aditiva (antioxidanty a
antikorodanty). V zimním období musí být tento „balík“ aditiv doplněn ještě
účinným depresantem, aby se hodnota CFPP přibližovala -20oC. V tom
případě bude provozovatel vozidla provádět sám doaditivaci vždy po
natankování daného množství paliva známým a předem určeným
množstvím přípravku doporučeného aditiva.
ČZU/FAPPZ
4) Negativní účinky dále výrazně ovlivňuje teplotní režim motoru a charakter
výkonového zatížení motoru. Proto lze doporučit použití methylesterů pro
stabilní motory např. užívané v kogeneračních agregátech, kde je ustálený
optimální teplotní režim motoru, ustálená pracovní doba a optimální zátěž
motoru. Rovněž v tomto případě jako kladný faktor se uplatňuje objem
motoru, tzn velkoobjemové motory se stálým teplotním zatížením.
5) Údržba palivové nádrže (převážně přítomnost vody): nejčastější a
nejběžnější způsob získávání vody v palivové nádrži vozidla je buď
natankováním u čerpací stanice, kde se čištění podzemních nádrží
neprovádí vůbec či jen nahodile, nebo kondenzací vodních par obsažených
ve vzduchu, které se dostávají do vyprazdňované nádrže.
ČZU/FAPPZ
6) Krácení intervalu výměny motorového oleje: neustálený teplotní režim daný
krátkými jízdami a delšími prodlevami, který je typický pro osobní
automobily se vznětovým motorem v městském provozu, kde jsou
jednotlivé provozované trasy kratší než 10 km a kde se provozuje i
nejméně vhodný provozní režim označovaný jako „STOPandGO“ (neustálé
střídání akcelerace a decelerace s následným stáním). Tento režim je
zhoubný pro všechny typy vozů (ať už poháněné vznětovým či zážehovým
motorem) a znamená i soustavné ředění a celkové znehodnocení
motorového oleje palivem, které se nedokonale spaluje v akceleračním
režimu motoru. Opotřebení motoru je větší v důsledku porušení souvislé
mazací vrstvy (ať už ve válcích motoru, v kluzných ložiscích klikových či
ojničních). V takovém režimu nemůže obstát sebelepší syntetický olej,
neboť je velice rychle a účinně znehodnocen palivem či vedlejšími produkty
nedokonalého spalování.
ČZU/FAPPZ
EEŘO
- obdobou methylesterů jsou etyhlestery mastných kyselin;
- tyto estery vznikají esterifikací etanolem, kdy toxický methanol vyráběný
z fosilních surovin, použitý při výrobě MEŘO, je v případě EEŘO nahrazen
bioethanolem;
- esterifikace sice neprobíhá tak snadno jako s methanolem, ale výhodou je,
že obě reagující složky, tj. rostlinný olej a líh, jsou z obnovitelných zdrojů;
- technologický postup výroby EEŘO je v podstatě analogický jako při výrobě
MEŘO, tj. alkalicky katalyzovaná reesterifikace řepkového oleje. To
umožňuje výrobu EEŘO realizovat v současných výrobních jednotkách pro
výrobu MEŘO s případnými úpravami výrobního zařízení nebo jeho
doplněním.
- náklady na výrobu ethylesteru se (oproti nákladům na výrobu methylesteru)
budou lišit hlavně v surovinových nákladech;
- hlavní roli zde hraje výrazně vyšší cena etanolu než methanolu a vyšší
spotřeba ethanolu na esterifikaci.
ČZU/FAPPZ
PURIFIKOVANÝ OLEJ
- fyzikální vlastnosti řepkového oleje s motorovou naftou jsou značně odlišné;
- v prvé řadě je nižší výhřevnost vůči motorové naftě. I další parametry
viskozita a bod vzplanutí ukazují, že přímé použití v běžném vznětovém
motoru není bezproblémové.
Výhody rostlinných olejů
1) rychlá degradace v půdě (v průběhu asi 3 týdnů) - nezpůsobují tak její
znečištění;
2) nezávislost na ropných palivech;
3) obnovitelný zdroj paliva v našich podmínkách;
4) kladná energetická bilance;
5) vzestup lukrativnosti zemědělské činnosti a získání vedlejších produktů
(např. pokrutin pro živočišnou výrobu);
6) nízké emise škodlivin a snižování emisí CO2;
7) absence karcinogenních látek;
8) hospodárné a ekologické využití půdy, vyňaté z produkce potravinářských
plodin;
9) bezpečnost při manipulaci (rovna bezpečnosti potravinářského oleje).
ČZU/FAPPZ
Nevýhody rostlinných olejů
- v případě využití purifikovaného řepkového oleje jako paliva (bez
chemických úprav) je zapotřebí brát v úvahu převážně jeho vysokou
viskozitu (až 40krát vyšší než motorová nafta). Je však možné ji snížit
zahříváním oleje a vhodnou úpravou průtokových poměrů vstřikovacích
trysek.
- zásadní problém však vyplývá z tvorby poměrně velkých kapek oleje a jeho
nízké odpařivosti. To vede k tvorbě karbonu, který může ve velmi krátké
době (50 až 100 hmt), u motorů s přímým vstřikem paliva, znehybnit první,
případně i druhý pístní kroužek s následkem zadření motoru. Střední průměr
kapičky při vstřiku paliva je u rostlinného oleje (dokonce i při zahřátí na 90
ºC) o cca. 80 % větší než u nafty. Kromě viskozity je důvod i povrchové
napětí, proto je vhodné použit aditiva, které jej snižují.
ČZU/FAPPZ
- rostlinné oleje při spalování zanášejí motor, jsou agresivní vůči plastům a
lakům a způsobují vyšší emise tuhých částic a N2O;
- palivo má nižší výhřevnost, a tudíž je vyšší spotřeba než u klasické
motorové nafty;
- jsou horší chladové vlastnosti a horší filtrovatelnost řepkového oleje, zvláště
pak přidruží-li se vyšší obsah vody v palivu. Obecně se dá předpokládat
častější výměna filtru paliva, spojená s údržbou palivové nádrže. Problém
tuhých částic lze odstranit právě esterifikací rostlinného oleje (výroba
methylesterů).
- nižší oxidační stabilita řepkového oleje je příčinou tvorby kalů při skladování,
ale zejména při spalování vznikají snadno pryskyřice, laky a karbonové
úsady, blokující nejen vstřikovací trysky, ale i drážky pístních kroužků, což je
příčinou ztráty komprese.
ČZU/FAPPZ
Čistý rostlinný olej se v současnosti v dopravě používá jen minimálně, a to ve
speciálních motorech.
K využívání jako paliva byla přijata příslušná norma ČSN 656515. Dnes již
existuje řada firem nejen v Německu, ale také i u nás, které nabízejí možnost
přestavby na řepkové palivo (neupravené rostlinné oleje jako palivo).
Jedná se většinou o:
1) Elsbettův duotermický motor, který umožňuje spalování rafinovaného
rostlinného oleje získávaného studeným lisováním jak v čité formě, tak ve
směsi s motorovou naftou v libovolném poměru. Originalita Elsbettova motoru
spočívá zejména ve vstřikování a spalování pohonné hmoty.
ČZU/FAPPZ
- jedná se o motor s přímým vstřikováním se samočistícími kuželovými
vstřikovacími tryskami a s použitím vyšších vstřikovacích tlaků;
- odlišuje se zvláštním přívodem vzduchu, umožňujícím dosáhnout horkého
spalovacího centra a studeného obalu ve válci, proto je tento motor též
nazýván "duotherm". Tento motor je chlazený pouze motorovým olejem a liší
se způsobem vstřikování paliva a konstrukcí spalovacího prostoru. Píst má
litinovou korunu a v jeho dně je vytvořena kulová spalovací plocha, jejíž
stěna dosahuje teploty 550 až 650 °C, což zabezpečuje odpaření kapiček
vstříknutého oleje. Palivo je vstřikováno tangenciálně, dochází tak
k vířivému pohybu směsi paliva a vzduchu, což vede k lepšímu prohoření
a zamezení tvorby SOF látek (Solid Organic Fraction).
- hlavní odlišnost tohoto řešení od konvenčního vznětového motoru
představuje použití speciálních pístů, způsobu vstřikování paliva a systému
chlazení motoru. Smyslem systému je zabránit úniku užitečné energie ve
formě tepla, mimo spalovací prostor. Z tohoto důvodu je teplo soustředěno
uvnitř kulového spalovacího prostoru, který je umístěn v pístu, a nepřichází
tak do styku s povrchy, které by ho odváděly.
ČZU/FAPPZ
- do spalovacího prostoru je nasáván vzduch, který zde víří ve šroubovici,
čímž je rozvrstven na základě rozdílů v jeho hustotě. Vzduch, podílející se
na hoření, zůstává ve středu spalovací komory, zatímco čerstvý chladný
vzduch (z důvodu své vyšší hustoty) je držen odstředivou silou u stěny
komory.
- tento princip duotermie umožňuje dosáhnout ve středu spalovacího prostoru
mnohem vyšší teploty než u klasického vznětového motoru a zároveň
minimalizovat tepelné ztráty.
[5]
ČZU/FAPPZ
2) Dvoupalivové systémy
- používající na rozběh a doběh klasickou motorovou naftu.
ČZU/FAPPZ
- jedná se o dvou-palivový systém se dvěma nádržemi s upravenou
nízkotlakou větví. Při startu je olej ohříván elektrickým topným tělesem, po
dosažení dostatečné provozní teploty může řidič zvolit přepínačem provoz
motoru na řepkový olej, který je předem ohříván výměníkem tepla (chladící
kapalina- řepkový olej).
- pokud je teplota alespoň 60 ºC, elektronická jednotka přepne trojcestné
ventily a do vysokotlakého čerpadla je přiveden přes výměník a alespoň dva
filtry (hrubý a jemný) olej;
- druhý trojcestný ventil propojí přepad z čerpadla s příslušnou nádrží. Pokud
chce řidič ukončit jízdu, musí alespoň minutu před zastavením motoru
přepnout na naftový provoz, aby opětovný start neprobíhal na olej, jelikož
dojde-li k jeho vychladnutí, není dále čerpatelný vlivem vysoké viskozity.
Pokud by tak neučinil, neměla by řídící jednotka umožnit zastavení chodu
motoru, nebo minimálně by měl být řidič upozorněn akustickým signálem.
ČZU/FAPPZ
ČZU/FAPPZ
ČZU/FAPPZ
Zdroj obrázků:
[1] http://spravy.pravda.sk/zlacnovanie-paliv-sa-skoncilo-benzin-aj-nafta-idu-
hore-o-1-5-centa-psz-
/sk_ekonomika.asp?c=A120720_175558_sk_ekonomika_p01
[2] http://leto.in-pocasi.cz/clanky/repka-olejka/
[3] http://www.autopress.cz/?page=201.biopaliva
[4] http://www.adw.cz/cs/content.aspx?id=228&sid=28&lid=150
[5] http://www.nazeleno.cz/technologie-1/biopaliva/benzin-o-300-kc-drazsi-kvuli-
certifikaci-biomasy.aspx