1.不同掺混比例生物柴油对经济性的影响

生物柴油的密度为 0.879kg·L-1,普通石化柴油密度为 0.824 kg·L-1，由于生物柴油的密度大于普通石化柴油，而热值低于普通石化柴油，因此柴油机使用生物柴油后的外特性和负荷特性燃油消耗率明显高于石化柴油，并且随着生物柴油掺混比例的增加，燃油消耗率的升高幅度增加。

2.不同掺混比例生物柴油对排放性能的影响

1）对 CO2排放性能的影响有实验表明，当发动机转速低于2000r/min 时，不同比例生物柴油的CO2排放浓度相差很小，当发动机转速高于 2000r/min 时，随着生物柴油掺混比例的增加，CO2排放浓度降低，而当使用纯生物柴油时，CO2的排放浓度达到最低。说明生物柴油能在一定程度上降低排放中 CO2的排放量。这主要是因为生物柴油的 C/H比值比石化柴油的 C/H 比值低。

2）对 HC 排放性能的影响

在实验中当发动机的外特性转速低于 1900r/min 时，随着发动机转速的升高，所有燃料的 HC 排放浓度均降低，而当发动机的外特性转速高于 1900r/min 时，随着发动机转速的升高，HC 排放浓度基本不变，而生物柴油混合燃料的 HC 排放浓度基本为零。这主要是因为生物柴油中的氧含量大于普通石化柴油的缘故。

3不同掺混比例生物柴油对动力性的影响

普通石化柴油的热值为43140kJ·kg-1, 而生物柴油的热值为39950 kJ·kg-1。由于生物柴油的热值比普通石化柴油低约 7.4%，所以发动机在使用生物柴油或生物柴油与普通石化柴油掺混的混合燃料时，发动机的输出功率有所下降。在发动机的负荷低于 75%时，发动机的输出功率略有下降，但差别不大，但是当发动机负荷大于 75%时，发动机输出功率下降较多，而且随着生物柴油掺入比例的增大，发动机功率下降幅度加大。因此如果在柴油机上应用生物柴油与普通石化柴油的混合燃料时，掺混比例不宜过高，这样才能保证发动机的动力性能不致下降太多。

3）对 NOx 排放性能的影响

使用纯生物柴油或生物柴油与普通石化柴油的掺混燃料后，NOx 的排放上升，而且随着掺混比例的增大，NOx 的排放量上升。NOx 的排放量不仅与柴油机的负荷有关而且还与柴油机的转速有关。

一般当发动机的负荷大于 50%时，所有燃料的 NOx 排放浓度均较小，而当发动机的负荷小于 50%时，在同一工况下，随着混合燃料中生物柴油比例的增加，NOx 的排放浓度增加。这主要是因为低负荷时生物柴油镏出温度较高，蒸发过程进行较慢，有利于 NOx 的生成。

一般随着发动机转速的上升，NOx 的排放先上升后下降，而使用生物柴油后，各转速下的 NOx 排放均有所上升，而且随着燃料中生物柴油所占比例的加大，NOx 的排放量增加。这主要是因为影响 NOx 生成的主要因素是高温、富氧和高温持续时间。柴油机转速较低时，进入气缸内的氧气量较少，此时生物柴油中的氧对形成 NOx 排放物作用明显。而在高转速时空燃比较大，生物柴油中氧相对作用不太明显。

4）生物柴油对柴油机碳烟排放的影响

与普通柴油相比，生物柴油能够显著降低柴油机排放的碳烟颗粒量。目前普遍认为生物柴油对柴油机碳烟排放的改善效果主要依赖于燃料中氧含量的大小。有研究表明如果燃料中的氧含量超过 30%时就能实现无烟燃烧。美国环保署曾在重型柴油机上进行的生物柴油含量对排放影响的研究表明：含氧燃料对发动机排放的影响主要与其掺混量有关，而且几乎成正比的关系，碳烟最大可下降 50%。

4.结论

1）在普通石化柴油中掺混生物柴油后，柴油机的动力性和经济性会有所下降，为了不使动力性下降太多，建议生物柴油的掺混比例不宜过高。

2）掺混生物柴油后，柴油机的C O2、HC 以及碳烟颗粒的排放均降低，而且随着混合燃料中生物柴油掺混比例的增加，排放降低幅度增大；而NOX排放量有所上升，上升幅度随着生物柴油掺混比例的增加而增大。