TYP | 124.004 |
Uwaga wstępna
Silniki wysokoprężne MB są w zasadzie przystosowane do olejów napędowych, które spełniają odpowiednie normy krajowe lub europejskie. Inne paliwa nie są przewidziane.
Na fali stosowania nowych surowców oraz wspierania rodzimego rolnictwa rozważa się w ostatnich latach możliwość stosowania biopaliw jako paliwa napędowego do silników wysokoprężnych. Te paliwa "Biodiesel" są pod względem chemicznym najczęściej olejami roślinnymi, które na drodze chemicznej reakcji zostały przekształcone w odpowiednie mieszaniny estrów metylowych kwasu tłuszczowego (FAME).
Poniżej podano krótki słownik skrótów, ponieważ spotyka się różne skróty opisujące biopaliwa:
FAME estry metylowe kwasów tłuszczowych będzie w przyszłości stosowany jako pojęcie główne w normach UE.
PME estry metylowe kwasów tłuszczowych oleju palmowego - wcześniej na obszarze krajów niemieckojęzycznych stosowane było pojęcie główne estry metylowe.
RME estry oleju rzepakowego - specyficzne "biopaliwo do silników wysokoprężnych" z oleju rzepakowego.
Nie poddany chemicznej obróbce olej roślinny (np. olej rzepakowy, olej sojowy, olej słonecznikowy itp.) nie może być stosowany w silnikach wysokoprężnych Mercedes-Benz . Ta zasada obowiązuje niezależnie od stopnia czystości oleju roślinnego. Oleje roślinne w porównaniu z konwencjonalnymi olejami napędowymi posiadają bardzo dużą względną masę molekułową, co jest przyczyną kilku niekorzystnych właściwości:
bardzo duże zakresy destylacji (niepełne przygotowanie mieszanki)
częściowo (podczas nagrzewania) rozkład przy nagarze
wysoka lepkość, itp.
Stosowanie chemicznie niezmienionych olejów roślinnych może w krótkim czasie spowodować poważne uszkodzenia trwałe silnika. Przyczyny uszkodzeń silnika to głównie: nagar we wtryskiwaczach, na powierzchniach komory spalania, w rowkach pierścieni tłokowych, w otworach olejowych itp.). .
W dalszej części tekstu, dotyczącego paliwa z wymienionymi estrami, określamy "bioolej napędowy" zgodnie z europejskimi normami jako "FAME" (ester metylowy kwasu tłuszczowego), chociaż nasze doświadczenia ograniczają się głównie do RME. FAME może mieć przyszłość jako paliwo niszowe i być stosowane tam, gdzie decydują o tym względy ekologiczne (np. na terenach ochrony wód).
Rozróżnia się stosowanie 100 % FAME oraz dodatek FAME do konwencjonalnych paliw do silników wysokoprężnych. Poniższe punkty 1 do 3 dotyczą 100 % FAME, mieszanki omawiane są w punkcie 4.
1 Dopuszczenie
Ogólne dopuszczenie do stosowania w pojazdach osobowych nie jest możliwe ze względu na niezgodność materiałową. Od 8/99 dla poszczególnych typów, E 200/220 D lub CDI, C 200/220 D lub CDI - niezależnie od oznaczenia silnika dostępna jest wersja specjalna wyposażenia pojazdu dostosowana do FAME. Wymienione pojazdy posiadają inne, odporne elastomery w układzie paliwowym i wtryskowym. W związku z normą dotyczącą spalin EU 4 wyposażenie dodatkowe zgodne z FAME nie może zostać zaoferowane z powodów związanych z układem oczyszczania spalin.
Dalsze szczegóły, dotyczące zwłaszcza niezbędnych w takim przypadku części zamiennych, są dostępne w informacji serwisowej 00.40-P-0005A z dnia 30.3.2000.
Dopuszczenia FAME do stosowania w pojazdach ciężarowych MB oraz silnikach przemysłowych MB są podawane w informacjach serwisowych (STIN, np. nr 00.00S0028), udostępnianych przedstawicielstwom zagranicznym MB, opisują one stan dopuszczeń odnoszących się do typu pojazdu, roku budowy, ewentualnie wymaganych modyfikacji itp., dla samochodów SK, MK, LK, autobusów, transporterów, Unimog.
2 Warunki techniczne
2.1 Wartości silnika
Porównując eksploatację paliwa FAME i oleju napędowego, można zauważyć następujące różnice w parametrach:
Objętościowe zużycie paliwa jest nieco wyższe ze względu na niższą wartość opałową.
Moc znamionowa jest nieco niższa ze względu na niższą wartość opałową i wyższą lepkość.
Emisja spalin jest w przypadku silników z wtryskiem bezpośrednim (pojazdy ciężarowe, autobusy) podobnie niska. Tworzenie się czarnego dymu jest znacznie niższe. Zauważalne są nieznacznie podwyższone wartości NOx.
W niekorzystnych warunkach eksploatacji, np. podczas długiej pracy na biegu jałowym, może pojawić się nietypowy zapach. Zastosowanie katalizatora utleniającego prowadzi do znacznego zredukowania emisji cząstek oraz HC i CO oraz nieprzyjemnego zapachu.
2.2 Paliwo
Punkty 1 do 3 niniejszego arkusza odnoszą się do czystego FAME, a nie do mieszaniny z FAME i oleju napędowego. Dopuszcza się jednak stosowanie naprzemienne FAME i oleju napędowego w pojazdach dopuszczonych do eksploatacji na paliwie FAME. Na temat domieszek FAME do paliw do silników wysokoprężnych, patrz punkt 4.
Paliwo, również z domieszkami, musi spełniać wymagania projektu normy EN 14214.
Przestrzeganie normy EN 14214 jest szczególnie ważne, ponieważ stosowanie paliwa o gorszej jakości może doprowadzić do nieprawidłowego działania silnika, a także do jego uszkodzenia.
2.3 Olej silnikowy
W sprawie utylizacji obowiązuje na ogół:
Nie każdy producent olejów silnikowych na bazie rafinacji wtórnej może przygotować oleje silnikowe, które wykazują określoną zawartość FAME. Informacji na ten temat udzieli klientowi najbliższy punkt skupu oleju zużytego.
2.3.1 Pojazdy osobowe
Obowiązują te same okresy wymiany oleju, jak w przypadku stosowania oleju napędowego.
Filtr paliwa wymienia się przy 1.000 do 5.000 km, jak również co 30.000 km.
W przypadku dłuższej pracy na oleju napędowym (> 10.000 km) należy po przejściu na FAME przeprowadzić wcześniejszą wymianę filtra paliwa (przy 1000 - 2000 km).
Pojazdy, które przeszły na FAME i nie były używane dłużej niż 2 tygodnie, należy najpierw przestawić na olej napędowy i zasilać nim silnik przez co najmniej 30 minut.
W przypadku temperatur poniżej -10 °C zaleca się stosowanie tradycyjnego zimowego oleju napędowego.
2.3.2 Pojazdy użytkowe
W przypadku stosowania FAME (B100) należy używać olejów silnikowych zgodnie z przepisami dotyczącymi materiałów eksploatacyjnych MB 228.3/.31/.5/.51. Skrócone w przypadku eksploatacji pojazdu na paliwach FAME okresy pomiędzy wymianami oleju są podane w informacji serwisowej SI 00.40-N0008A z dnia 12.05.2009 w odniesieniu do silników wszystkich pojazdów użytkowych.
2.4 FAME - trwałość elementów
Pojazdy osobowe:
W przypadku stosowania w instalacji paliwowej przewodów elastycznych i uszczelek z elastomerów należy zmienić ich materiał na kauczuk fluorowy; dostępność takich części jest ograniczona tylko do niektórych typów (patrz "Dopuszczenie"). Bliższe uregulowania są dostępne w informacji serwisowej, podanej w punkcie 1).
Pojazdy użytkowe:
W niektórych typach pojazdów nie wszystkie elementy są w trakcie ciągłej eksploatacji odporne na FAME, szczególnie wykonane z materiałów zawierających elastomery. Przydatność do pracy z FAME musi być sprawdzana dla każdego typu pojazdu, ze względu na bezpieczeństwo ruchu drogowego oraz eksploatacji i może być realizowana w niektórych przypadkach przez wprowadzenie modyfikacji. Bliższe uregulowania są dostępne w informacji serwisowej, podanej w punkcie 1).
2.5 Informacje różne
Nie jest rozwiązany problem zdolności do pracy w warunkach zimowych oraz rozruchu na zimno. Przy ujemnych temperaturach mogą być potrzebne układy wstępnego podgrzewania paliwa, zależnie od pojazdu i silnika.
FAME jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem. Dlatego należy unikać podczas tankowania kontaktu z powłoką lakierniczą.
3 Status prawny
3.1 Norma paliwowa
Odnośnie stosowania FAME jako paliwa do silników wysokoprężnych obowiązuje norma EN 14214, edycja 02/2009.
3.2 Ogólne dopuszczenie do eksploatacji
W przypadku stosowania FAME moc znamionowa może spaść o więcej niż 5 % w stosunku do danych fabrycznych. Nie powoduje to jednak wygaśnięcia dopuszczenia do eksploatacji.
4. Dodatek FAME do olejów napędowych do silników wysokoprężnych
4.1 Wskazówki normatywne
Z politycznego punktu widzenia (Komisja UE) na obszarze UE należy wspierać stosowanie biopaliw. Dlatego w aktualnie obowiązującej adaptacji normy EN 590 z roku 2009 na niemiecką normę DIN 51628 i austriacką normę ÖNORM 1590 wyraźnie dozwolone jest mieszanie do 7 % obj. FAME zgodnie z EN 14214.
4.2 Konsekwencje techniczne
Uregulowania opisane w p. 4.1 zakładają, że wszystkie pojazdy obecne na rynku europejskim wytrzymają ciągłą eksploatację na paliwie zawierającym do 7 % obj. FAME bez szkodliwych skutków dla klienta i środowiska naturalnego. Nie da się tego jednak zapewnić całkowicie.
Według zapewnień ACEA (Zrzeszenie Europejskiego Przemysłu Samochodowego), można tolerować stężenie 7 % obj. FAME, aczkolwiek w wypadku starszych pojazdów istnieje pewne ryzyko. Warunkiem jest jednak, aby mieszanka w pełni odpowiadała normie EN 590:2009 , a udział FAME normie EN 14214. Wyższe stężenie FAME wymaga oznakowania, a w pojazdach niedostosowanych należy go unikać.
4.3 Sytuacja poza UE
Ze względu na zwiększenie kosztów energii pierwotnej (ceny ropy naftowej) coraz więcej rynków pozytywnie ocenia stosowanie paliw opartych na olejach roślinnych. Poza Europą podstawę surowcową stanowią najczęściej takie oleje roślinne, jak olej palmowy, olej sojowy lub inne, także do wymiany estrowej zamiast metanolu czasami stosowany jest etanol. Powstające w taki sposób estry metylowe lub etylowe posiadają z reguły inne właściwości niż ester metylowy kwasu tłuszczowego. Norma EN 14214 obowiązuje tylko w krajach UE, analogiczna norma ASTM 6751 (USA) opisuje jakość nieporównywalnie i wykonane na jej podstawie mieszanki nie zostały przez nas przebadane. Obowiązkowe domieszki w amerykańskim stanie Minnesota powodowały znaczne problemy.
4.4 Dalszy rozwój w krajach UE
Zgodnie z odpowiednim zaleceniem Unii Europejskiej w krajach UE następuje dążenie do zwiększania udziału regeneracyjnych składników w paliwach do 10% (energetycznie).