Diesel – Fordon och drivmedel i kyla
Ett dieselbränsles köldtålighet varierar under året. Genom att planera dina tankningar kan du enkelt gardera dig mot driftstörningar då vinterkylan slår till.
Dieselbränsle är känsligare för kyla än bensin vilket ställer särskilda krav både på drivmedlet och på fordonens konstruktion. Detta har resulterat i att dieselbränsle har olika köldtålighet beroende på årstid i olika delar av Europa. Detta gäller också i Sveriges avlånga land. Även fordonen är olika utrustade beroende på till vilken marknad som de skall levereras.
Att ett dieselfordon fungerar i kyla är ett gemensamt ansvar för de inblandade parterna; fordonsindustrin, biodrivmedelsproducenter /-leverantörer, drivmedelsbolag men också för fordonsägaren. Målet är en bekymmerfri funktion hos fordonen oavsett vilka temperaturer som råder.
Ett fordons funktionalitet i kyla
En grundförutsättning för att säkerställa att fordonet behåller sin funktionalitet även då det blir kallt är att utföra service enligt fordonstillverkarnas instruktioner. Trots korrekt service kan olika fordonsfabrikat/modeller fungera olika bra vid kyla. En del är känsligare än andra.
Ett fordons funktionalitet i kyla är den lägsta temperatur i vilket fordonet fungerar tillfredsställande. I praktiken är detta svårt att definiera. Fordonens konstruktion varierar mycket och har därmed väldigt olika känslighet för kyla. Därför är det svårt att definiera en test som gäller för alla fordon.
Trots dessa begränsningar arbetat man med att försöka utveckla specifikationer som beskriver funktionen i fordonet. Historisk sett har man utvecklat testerna genom att testa de mer känsligare fordonen. Utvecklingen av fordonen har också inneburit att om det en gång fanns en robust korrelation mellan köldegenskaper och funktionalitet hos drivmedlet så förändras denna då fordonstekniken utvecklas.
Standardisering
Målet med standardisering är att ta fram ett bra drivmedel av hög kvalité som säkerställer funktionen i fordonet. Vid arbete med standardisering är det viktigt att alla inblandade aktörer deltar med kunskap i arbetet. Aktörer som deltar är fordonsindustrin, biodrivmedelsproducenter och drivmedelsbolag.
Standarderna består av olika delar. Dels bestäms vissa parametrar av EU som har ansvar för bränslekvalitetsdirektivet, 98/70/EG. Där regleras huvudsakligen parametrar som är viktiga ur hälsa- och miljösynpunkt. Dessa parametrar inarbetas i standarderna men sen tillkommer flera andra specifikationer som krävs för att säkerställa den tekniska funktionen hos drivmedlet i fordonet. För att kunna följa upp parametrarna krävs även att det finns analysmetoder med tillräckligt precision för de parametrar som ingår i en standard. I det arbetet ingår också att säkerställa rätt val av köldegenskaper för olika delar av EU.
Drivmedel
Köldegenskaper
Dieselbränslen har olika köldtålighet. Detta regleras genom standardisering. Det är följaktligen viktigt att det tankade bränslet har rätt köldegenskaper. Drivmedelsleverantörerna säkerställer att rätt bränsle säljs på station men sällantankare alternativt kunder som lagrar bränsle en längre tid behöver säkerställa att inte ”sommarbränsle” används vintertid.
Dieselbränsle i mk 3 och som används i EU har olika kvaliteter med olika köldegenskaper beroende var inom EU den skall användas. Därmed har den miljöklass 3 dieselbränslet en vinterkvalité här uppe i Norden som är annorlunda än nere på den europeiska kontinenten. Mk1 diesel har också olika köldklasser i SS 15 54 35 beroende var i Sverige den skall användas.
Köldegenskaperna uttrycks i grumlingspunkt och filtrerbarhet.
Grumlingspunkt (Cloud point) är nedkylning under kontrollerade förhållanden den temperatur där de första paraffinutfällningarna syns som en grumling. Utfällningarna är dock inte så mycket att filtret sätter igen.
Filtrerbarheten (Cold Filter Plugging Point, CFPP) är den lägsta temperatur som bränslet klarar utan att paraffinutfällning blockerar filtret. Vilka krav som gäller be-ror på klimatet. Det finns därför olika klimatklasser i dieselstandarderna. CFPP utvecklades på 60-talet för att spegla dieselbränslet köldegenskaper och dess funktion i fordonen. Fordonen har förändrat mycket sedan dess och ansträngningar har gjorts för att hitta en ny parameter. Det har dock ändå visat sig att CFPP är den parameter som bäst speglar köldegenskaperna.
Kolvätekedjornas längd och utseende påverkar produktens grumling- och filtrerbarhet och därmed hur bränslet fungerar vid olika temperaturer. Generellt kan sägas att normalparaffiner har de sämsta och ringformade kolväten de bästa köldegenskaperna
Biodrivmedel i dieselbränsle
Idag blandas det i upp till 7% FAME (Fettsyrametylester) och upp till 25 – 50% HVO (Hydrogenerade vegetabiliska oljor) i dieselbränslet.
Lagring och lagringstabilitet
Lagringstiden för dieselbränsle med tillsats av FAME bör inte vara längre än 1 år i en lagringstank.
Det förekommer ofta i fordon en cirkulation av dieselbränslet tillbaka till tanken för att värma upp dieselbränslet. Olika fordon har olika cirkulation av dieselbränsle. Denna återföring av dieselbränsle till tanken leder till att syre från luftens förs in i bränsletanken vilket kan leda till en snabbare nedbrytning (oxidation) av FAME och därför bör dieselbränslet inte lagras längre än 6 månader i fordonstanken.
Vatten och temperaturens löslighet
Dieselbränsle löser en viss mängd vatten. Så länge det är löst vatten ställer det inte till några problem. Då dieselbränslets löslighet är beroende av temperaturen så innebär det att när det blir kallare ute så sjunker dieselbränslets förmåga att hålla vattnet i lösning. Vattnet faller då ut som fritt vatten och kan orsaka att det påbörjas en tillväxt av mikroorganismer.
Viktigt att inte använda diesel där man kan misstänka att det finns vatten i. Om den är grumlig eller tenderar att vara grumlig är det sannolikt högre vattenhalt än vad standarden tillåter och en sådan diesel ökar risken för att få skador i bränslesystem och i motorn då den kommer att ge dålig smörjning pga av vattnet.
Mikroorganismer
Vissa mikroorganismer kan växa i bränslen men bara om det finns fritt vatten i cisternen eller fordonstanken. Mikroberna lever i fria vattenfasen, antingen i det separata vattenskiktet i botten av cisternen eller fordonstanken eller i små droppar som svävar i bränslet. Mikroberna använder bränslet som föda. Dieselbränslen, gasoljor, marina bränslen, eldningsoljor och fotogener är mest känsliga och har alltid haft risk för tillväxt av mikroorganismer i tanken om den inte har skötts på rätt sätt. Bensin har inte samma problematik då mikroorganismer inte trivs i bensin och därför sällan påträffas där.
Idag innehåller dieselbränsle i Sverige upp till 7% FAME, fettsyrametylester, som är en produkt som är biologisk lättare nedbrytbar och därmed lättare tillgänglig för mikroorganismer. Dieselbränsle med tillsats av FAME kräver större omsorg vid lagring då FAME också är vattenkänsligare än dieselbränslet.
Om problem uppstår beror även på var och hur bränslet används. Utrustningar med relativt grova filter kan tolerera mycket högre halt mikroorganismer än andra. Därför skall det använda filtret vara finmaskigare än känsligheten hos den utrustning som skall skyddas.
Vissa material är olämpliga med FAME
Både drivmedelsindustrin och fordonsindustrin har gett ut rekommendationer för materialval i både tankar och bränslekomponenter. Några av de metaller som kan katalysera, påskynda, oxidationen (nedbrytningen) av FAME är: zink, koppar, brons, mässing, tenn och bly.
Lagring i cistern – Ljus påskyndar FAME oxidation.
Använd alltid en cistern som är avsedd och godkänd för dieselbränsle. Under inverkan av dagsljus/solljus kan blandningskomponenter såsom FAME genomgå en oxidationsprocess som ger utfällningar. Därför skall cisternen, om den är av plast, vara mörkfärgad eller lagras mörkt så att bränslet skyddas mot ljus. Användning av icke godkända plastcisterner innebär alltid en risk att plasten löses upp av bränslet.
FAME
FAME står för Fettsyrametylester, (Fatty Acid Methyl Esters) och är en förnybar drivmedelskomponent som kan blandas i diesel eller ersätta diesel i dieselmotorer. FAME kan framställas ur olika oljeväxter. Den oljeväxt som används i Sverige är RME, Rape seed Methyl Ester eller rapsmetylester, vilken framställs ur rapsolja som förestras med metanol till RME. RME har bättre köldegenskaper än andra vegetabiliska råvaror.
Det är tillåtet att blanda i upp till och med 7%vol FAME i dieselbränsle oavsett miljöklass. Det är den högsta tillåtna halten FAME i den europeiska dieselstandarden EN 590 samt även den svenska standarden för Miljöklass 1 och 2 diesel, SS 15 54 35.
Den FAME som används måste uppfylla kvalitetskraven i den europeiska standarden SS-EN 14 214.
FAME har normalt sämre köldegenskaper än dieselbränslet och när det är mycket kallt brukar drivmedelsbolagen ta bort FAME ur dieselbränslet. Det som faller ur FAME är mättade föreningar som har sämre köldegenskaper än dieselbränslet. Inblandningen av FAME i diesel är sådan att det är köldegenskaperna hos det färdigblandade dieselbränslet vid pump på tankstationen som specificeras i standarden.
HVO
HVO står för Hydrogenated Vegetable Oil och är en förnybar drivmedelskomponent som kan blandas i diesel. HVO betyder vätebehandlad vegetabilisk olja med vilket menas att en vegetabilisk olja, animaliska fetter eller råtallolja som har processats vidare med vätgas under inverkan av en katalysator i kvalitetshöjande syfte för att bli ett drivmedel för dieselmotorer.
HVO är kemiskt i stort sett kemiskt identisk med fossil diesel och har därför ingen fastställd inblandningsbegränsning i fossil diesel annat än att den färdiga blandningen skall uppfylla standarden. Ren (100%) HVO uppfyller dock inte standarderna för användning i dieselmotorer och kräver ett godkännande från fordonstillverkaren för att fordonsgarantierna även fortsatt skall gälla. SS-EN 15940. Drivmedelsbolagen på den svenska marknaden använder HVO med varierande ursprung och som blandas i ett konventionellt dieselbränsle i varierande omfattning.
Även vid inblandning av HVO i dieselbränsle är det köldegenskaperna i det färdiga dieselbränslet som specificeras i standarden.