替代燃料：克服污染的重要性

首先，大型挖掘机、运输卡车和其他高耗能机械经常长时间轮班工作，而且远离可靠的充电基础设施。

因此，液态替代燃料将在未来很多年里发挥重要作用。

生物柴油、加氢处理植物油 (HVO) 和乙醇可以减少对石油的依赖，支持本地生产的能源，并帮助用户实现温室气体减排目标。

然而，可以倒入柴油箱的燃料并不一定与它所替代的柴油完全相同。其化学成分、原料、生产质量、添加剂和使用历史都会影响其在储存和机器内部的性能。

对于业主而言，这意味着燃油管理和适当的过滤是商业案例的核心，而不是次要的维护考虑因素。

受当地需求影响的转型

替代燃料的采用情况因地区而异，因为供应、政策和当地可用的原料也各不相同。

HVO（氢化植物油）在欧洲和美国正日益普及，而以菜籽油为原料的B100生物柴油在欧洲也颇具影响力。随着美国和巴西部分地区向更高比例的混合燃料（例如B20）过渡，相关问题也日益凸显。

其动机同样多种多样。在发达市场，强制性规定、激励措施和企业碳排放目标可以推动环保措施的实施。

在其他方面，国内生产燃料的能力可以降低对进口石油和波动的国际价格的依赖。

“这绝对具有地域性，”唐纳森公司企业技术团队的化学家布拉德·豪瑟说。“在巴西，你会看到更多的乙醇，因为那里有甘蔗原料可以转化为燃料。”

“在东南亚，棕榈油被用作生物柴油的原料，而在美国和欧洲，人们更多地使用大豆油和菜籽油等。由于化学成分的不同，每种油都带来了不同的挑战。”

目的相似，化学成分不同

操作上的挑战始于分子层面。传统的石油柴油相对稳定，而脂肪酸甲酯（FAME）生物柴油则容易氧化并产生降解产物。

实际上，它的保质期较短，更容易受到水、温度和阳光照射的影响。

生物柴油的浊点也相对较高（低于该温度时，燃料中的分子开始结晶，使其变得浑浊）。浊点主要取决于浓度和成分（原料）。例如，B100棕榈油基生物柴油的浊点可高达70℉（21℃）。

这在实际应用中意味着什么？例如，一台在温暖的低地环境下加注燃料的机器，在爬升到高海拔矿区后，可能会遇到温度骤降的情况。如果燃料凝结，过滤器就会堵塞，导致机器停止运转。

生产残留物又增加了一个变量。生物柴油生产过程中残留的甘油是一种柔软粘稠的污染物，尤其是在低温条件下，它会迅速堵塞过滤器。其他有机降解产物也会产生类似的影响。

“想象一下，你试图把一块润唇膏塞进燃油滤清器里，”豪瑟说。“这肯定行不通。如果生产过程中没有去除足够的残留甘油，就会严重损坏滤清器，缩短滤清器的使用寿命。”

HVO避免了许多第一代生物柴油的问题，因为它在化学成分上更接近石油柴油。它不含甘油，通常具有更好的储存稳定性，并且低温性能更佳。

然而，这并非完全没有挑战。不同供应商提供的添加剂配方各不相同，而且用于赋予润滑性或沉积物控制等性能的化合物也可能使水分离更加困难。

兼容性只是第一步

当原始设备制造商或车队所有者询问过滤器是否适用于替代燃料时，必须考虑以下两个方面：

首先要考虑的是每种相关材料是否都能承受持续暴露。

密封件、滤材和金属部件不得膨胀、软化、溶解或发生其他劣化。一旦发生故障，可能导致外部泄漏或内部旁路，从而使发动机无法得到充分保护。

第二点是过滤器在其整个维护周期内的性能表现。

组件可能保持物理完整性，但随着负荷增加，其污染物容纳能力降低、寿命缩短或油水分离性能恶化。

“我们必须将其分解为材料兼容性和性能，”唐纳森公司北美和南美发动机液体产品经理道格·伦德斯特罗姆说道。

“首先，密封件、粘合剂、树脂和介质是否与燃料相容？其次，产品性能是否有任何下降？”

“仅仅说某个过滤器兼容并不能回答第二个问题。”

这种区别很重要，因为现代高压共轨系统具有精细的公差和昂贵的部件。

水会促进腐蚀并损坏泵和喷射器，颗粒物会导致磨损或沉积。

水改变了计算方式

与传统柴油相比，替代燃料更容易吸收和保留水分，如果不及时去除，这些水分会对油泵和喷油器造成损害。因此，在使用生物柴油等新型替代燃料时，确保过滤器在其使用寿命内能够可靠地去除水分至关重要。

同时，这些生物柴油会大大增加过滤器在整个使用寿命期间的除水难度。事实上，使用生物柴油时经常出现的柔软粘稠的污染物会积聚在滤材上，随着过滤器老化，这些污染物会降低过滤器的除水效率。

实验室标准提供了一个有用的基准，但 ISO 标准无法复制这种“现实生活中的”污染物，而且这种差距在使用寿命后期可能会变得非常显著。

“当我们测试不同的生物燃料时，我们发现与标准中描述的清洁、严格控制的燃料相比，其油水分离性能有所下降，”唐纳森公司液体开发团队的高级工程师杰克·尼尔森说。“从加油站购买的燃料成分差异更大，而这种差异会在测试中体现出来。”

应对措施越来越侧重于聚结——鼓励小水滴合并成更大的水滴，以便更容易地将其清除。

为了应对行业内替代燃料使用量的增加，唐纳森公司开发了 Synteq XP 聚结技术以及 Synteq DRY 重型技术，以在严苛条件下维持脱水效果。

更广泛的原则是，必须根据实际燃料、污染和工作循环来评估过滤效果。…