В последние годы расширяется применение биотоплива в двигателях внутреннего сгорания. В процессе эксплуатации двигателя значительное внимание уделяется вопросам его эффективной, экономичной работы, а также эмиссии отработавших газов в окружающую среду [1, 4].
Так как запас нефтяных месторождений ограничен, а цены на нефтепродукты растут, то все больший интерес проявляется именно к топливам из возобновляемых ресурсов. В первую очередь — это биотопливо. Оно имеет растительное происхождение, его сырьевой запас практически неограничен и возобновляем.
Применительно к условиям Российской Федерации биотопливо целесообразно производить из рапсового (РМ), подсолнечного (ПМ) масел, спиртов (метанол, этанол), некоторых газов (биогаз, биоводород, метан). Это объясняется экологичностью и сравнительной простотой процесса получения биотоплива, сравнительно невысокой стоимостью и приемлемой воспламеняемостью в камере сгорания дизеля. При его сгорании отмечается также снижение токсичности отработавших газов (ОГ) дизеля.
В эксплуатации целесообразно использовать биотопливо в качестве экологической добавки к нефтяным ДТ, так как в этом случае не возникает необходимости внесения изменений в конструкцию дизеля и его систем, изменения первоначальных регулировок по цикловой подаче, углу опережения впрыскивания и др. Объясняется это тем, что состав смеси должен обеспечивать свойства, близкие к свойствам нефтяного ДТ.
В процессе работы дизельного двигателя имеет значение качество применяемого топлива, его состав, стабильность и влияние на показатели работы топливоподающей аппаратуры (ТПА).
Одна из основных проблем использования растительных масел (в том числе РМ) в качестве топлива для дизеля — их повышенная вязкость [6, 7]. Она оказывает существенное влияние на параметры процесса топливоподачи, впрыскивания и распыливания топлива, ухудшая качество протекания указанных процессов.
С другой стороны, снизить показатели вязкости возможно добавлением спиртов в состав, тем самым получив многокомпонентное биотопливо. Спирты, прежде всего этанол (Э), при сгорании выделяют меньше экологически вредных веществ, чем нефтяное топливо. Основной недостаток этанола как топлива — вдвое меньшая теплотворная способность в сравнении с ДТ. Также относительно высокая электропроводность в совокупности с более высоким содержанием кислорода требует защиты деталей топливоподающей аппаратуры (ТПА) от коррозии. При применении чистого этанола возникает проблема смазки топливной аппаратуры.