《生物柴油普通调合燃料(B10)》地方标准编制说明(4)

5.16 密度

我国柴油密度一般报告20℃时数据，而世界大多数标准的密度皆为15℃时的数据，其换算公式为??15????T??0.723?T?15?，其中20℃≤T≤60℃。生物柴油

的密度一般在860 ~900 kg/m3之间。石油柴油密度一般在800 ~860 kg/m3之间。本课题分析了部分生物柴油、石油柴油以及B10调合燃料的密度，生物柴油样品的密度在870 ~890 kg/m3之间，石油柴油样品密度在840 ~860 kg/m3之间，调合燃料B10的密度接近于相应的石油柴油，在840 ~860 kg/m3之间（见表15）。国家普通柴油和B5轻柴油标准中对密度的具体限值无要求，故本标准也只要求给出密度的报告值。密度的测定方法很多，用GB/T 1884、GB/T 1885、GB/T 2540等均可，本标准建议采用GB/T1884测定。

表15 生物柴油、普通柴油和调合燃料B10的密度

样品 生物柴油1 生物柴油2 生物柴油3 0号普通柴油a 0号普通柴油b 密度（20℃）/(kg/m3) 877.0 882.2 880.4 852.5 844.0 样品 B10-1b B10-2a B10-3a 密度（20℃）/(kg/m3) 846.9 852.0 856.2 5.17 润滑性

国标用来评价柴油润滑性的方法为SH/T 0765，测定的是校正平均磨痕直径WS1.4。目前全球普遍认可以60℃时WS1.4不超过460μm作为柴油润滑性合格的标准。一般通过加入柴油润滑性添加剂的方法来改善低硫柴油的润滑性。但生物柴油具有改善柴油润滑性的作用，因此含有生物柴油的调合燃料的润滑性很好，无需再加改善其润滑性的添加剂。

实验表明，加入5％生物柴油到石油柴油中可大大改善其润滑性，一般都能达到低硫燃料对润滑性的要求，B10普通调合燃料由于硫含量比较高，柴油部分本身润滑性就比较好，因此对润滑性不作要求。 5.18 生物柴油（脂肪酸甲酯，FAME）含量

由于生物柴油的主要组分是脂肪酸甲酯（FAME），且用于调合满足本标准

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要求的纯生物柴油（BD100）必须满足标准GB/T 20828要求，同时，通过红外方法来定量测定的也主要是甲酯的含量，因此，本指标设定的名称为―生物柴油（脂肪酸甲酯）含量‖。该指标的设定是为了规范生物柴油的调合以及调配的比例。生物柴油调合燃料中脂肪酸甲酯含量的测定方法目前全球普遍认可的是欧盟方法EN 14078:2003。我国根据国情对EN 14078:2003进行了适当修改，制定了GB/T 23801-2009中间馏分油中脂肪酸甲酯含量测定——红外光谱法，该方法测定FAME体积含量的范围约为1.7%～22.7%。按照此方法测定了调合燃料B10的脂肪酸甲酯含量，如表16所示。由表可见加入体积含量为10%的生物柴油后，调合燃料B10中脂肪酸甲酯的体积百分数测定值在9.90%～10.16%之间，说明该方法能很好地分析脂肪酸甲酯含量，故本标准规定采用该方法进行生物柴油（脂肪酸甲酯）含量的测定。

为了涵盖体积调配量为5%以上、10%以下的调合燃料，规定生物柴油（脂肪酸甲酯）的体积含量为6?10%。

表16 调合燃料B10的生物柴油含量

样品 B10-1b B10-2a B10-3a

生物柴油（脂肪酸甲酯）含量（体积分数）/%

10.03 10.16 9.90

（六）生物柴油调合燃料B10台架、整车道路试验和车辆长期运行情况

为了考察我省生物柴油与0号普通柴油调配的调合燃料B10对发动机的影响情况，2011年10月至12月，昆明理工大学用调合燃料B10以昆明云内动力股份有限公司生产的D19TCI高压共轨电控增压柴油机（该机型为目前我国最先进的车用柴油机）为研究机型进行了柴油发动机台架试验，考察了调合燃料的动力性、经济性和排放特性。同时还以搭载D19TCI高压共轨电控增压柴油机的东风轻卡为研究车型在云南祥云机场按国家相关标准进行了整车道路性能试验。试验用生物柴油是由云南盈鼎生物能源股份有限公司以地沟油和橡胶籽油为原料生产的生物柴油，以及昆明熵诺斯科技有限公司生产的以小桐子油为原料的生物柴油，试验用柴油是0号柴油。以此调配的调合燃料B10满足本标准要求。此外云南盈鼎生物能源股份有限公司购置长城哈弗GW2.8TC和GW2.5TC各一辆用于进行生物柴油

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调合燃料B10的实际使用试验，并和昆明公交集团合作，在43辆公交车上进行了为期3个月的调合燃料B10使用试验。 6.1 生物柴油调合燃料B10台架试验

按照GB 17691-2005 《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法》以及GB/T18297-2001 《汽车发动机性能试验方法》，在D19TCI高压共轨电控增压柴油机上进行燃用生物柴油调合燃料B10的总功率试验和排气污染物试验。

6.1.1 标定转速（4000r/min）时的试验结果

D19TCI柴油机在标定转速（4000r/min）下燃用不同调合燃料B10与石油柴油的试验结果对比如表17所示。

表17 标定转速（4000r/min）外特性点下燃用调合燃料B10与石油柴油的性能参数对比

参数 油品 0号石油柴油 B10-1a （小桐子油生物柴油/0号柴油） 功率 kW 74.88 75.33 +0.6% 75.24 +0.48% 74.68 –0.27% 比油耗 g/(kW·h) 260.35 260.19 –0.06% 265.2 +1.9% 274.5 +5.43% 烟度 FSN 2.622 2.207 –15.83% 2.519 –3.9% 2.358 –10.07% NOx ppm 425 410 –3.66% 380 –10.6% 400 –5.9% 十三工况NOx 总排放量g/(kW·h) 2.201 2.236 +1.6% 1.94 –11.9% — — 绝对值 相对值 绝对值 相对值 绝对值 相对值 B10-2a （地沟油生物柴油/0号柴油） B10-3a （橡胶籽油生物柴油/0号柴油） 注：相对值指的是调合燃料B20参数相对于0号柴油参数增加或减少的百分数，以下同。

从表17中可以看出：

（1）与燃用0号柴油相比，D19TCI柴油机在标定转速（4000r/min）外特性点下燃用生物柴油调合燃料B10后动力性基本不变；

（2）与燃用0号柴油相比，D19TCI柴油机在标定转速（4000r/min）外特性点下燃用生物柴油调合燃料B10后经济性下降，比油耗上升了1.9%到5.43%不等，这是由于生物柴油热值相对较低所致；

（3）与燃用0号柴油相比，D19TCI柴油机在标定转速（4000r/min）外特性点下燃用生物柴油调合燃料B10后烟度排放下降幅度较大，其中以小桐子油生物柴油调配的B10下降了15.83%；按国家排放法规（十三工况法）测试的NOx排

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放总量均有所增加，但幅度不大，这主要是由于生物柴油含氧所致；

（4）按国家标准进行了噪声测试，对比结果基本没有变化；

（5）进行了不同转速下的负荷特性及外特性对比试验，大量的试验数据表明，与燃用0号柴油相比，动力性基本没有影响、经济性略有下降、烟度排放下降幅度明显。

6.1.2最大转矩转速（2200r/min）时的试验结果

最大转矩转速（2200r/min）外特性点下燃用不同调合燃料B10的试验结果对比如表18所示。

表18 最大转矩转速（2200r/min）外特性点下燃用调合燃料B10与石油柴油的性能参数对比

参数 油品 0号石油柴油 B10-1a （小桐子油生物柴油/0号柴油） 功率 kW 50.75 50.88 –0.26% 50.45 –0.59% 50.77 +0.04% 比油耗 g/(kW·h) 235.3 224.06 –4.78% 232.71 –1.1% 226.7 –3.65% 烟度 FSN 2.125 1.911 –10.07% 1.469 –30.87% 0.751 –64.66% NOx ppm 329 368 +11.85% 304 –7.6% 382 +16.1% 绝对值 相对值 绝对值 相对值 绝对值 相对值 B10-2a （地沟油生物柴油/0号柴油） B10-3a （橡胶籽油生物柴油/0号柴油） 从表18中可以看出，与燃用0号柴油相比，D19TCI柴油机在最大转矩转速（2200r/min）外特性点下燃用生物柴油调合燃料B10后动力性、经济性变化同在标定转速外特性点下基本一致，但烟度排放大幅度下降。 6.2 生物柴油调合燃料B10汽车整车道路性能对比试验

在云南省祥云机场按国家相关标准对东风轻卡燃用不同生物柴油调合燃料B10进行了整车道路性能对比试验，动力性对比和等速百公里燃油消耗量对比试验结果分别见表19和表20。

若定义直接档加速时间对比系数Kt为燃用生物柴油调合燃料B20加速时间与燃用0号柴油加速时间之比，则由表19所示的样车道路动力性对比试验可以看出：

1、对于小桐子油生物柴油调合燃料B10，其Kt=0.96，表明样车使用小桐子油生物柴油调合燃料B10后动力性基本不变，最高车速、直接档加速性能均有所

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改善，起步加速性能有所降低；

2、对于地沟油生物柴油调合燃料B10，其Kt=1.00，表明样车使用地沟油生物柴油调合燃料B10后动力性有所降低，动力性最高车速均有所下降，直接档加速性能及起步加速性能有所波动；

3、对于橡胶籽油生物柴油调合燃料B10，其Kt=0.93，表明样车使用橡胶籽油生物柴油调合燃料B10后动力性基本不变，直接档加速性能明显改善。

4、与燃用0号柴油相比，样车燃用生物柴油调合燃料后加速行驶车外噪声基本不变。

表19 样车燃用调合燃料B10与石油柴油动力性对比试验结果 试 验 项 目 试 验 结 果 0号石油柴油 B10-1a (小桐子油生物柴油/0号柴油) 动力性 直接档全油门25-70km/h0-70km/h全油门 加速性能试验 起步加速性能试验 最高车速，km/h 加速时间， 加速距离, 加速时间，加速距离, s m s m 98.31 99.36 97.77 97.82 22.63 21.69 22.69 21.13

277.46 270.18 283.16 261.94 24.00 24.58 23.88 23.72 565.20 577.12 562.08 561.46 B10-2a (地沟油生物柴油/0号柴油) B10-3a (橡胶籽油生物柴油/0号柴油) 表20 样车燃用调合燃料B10与石油柴油经济性对比试验结果

试 验 项 目 试 验 结 果 0号石油柴油 B10-1a (小桐子油生物柴油/0号柴油) 经济性（等速百公里油耗，kg/100km） 30km/h 4.85 4.95 — — 40 km/h 6.00 5.90 — — 50 km/h 6.80 6.85 6.85 6.80 60 km/h 7.90 7.70 — — 70 km/h 8.80 8.80 — — B10-2a (地沟油生物柴油/0号柴油) B10-3a (橡胶籽油生物柴油/0号柴油) 进行等速百公里油耗试验时，根据小桐子生物柴油调合燃料的情况，地沟油

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