滤芯截留的不只是尘土
寒冷天气下的可操作性可能是个大问题。 早晨设备无法起动，即使起动，也可能会在工作中途突然停止。 这些问题通常是由于温度下降时燃油中形成的固体造成。
发动机和滤芯无法区分各种颗粒。 燃油中的软硬杂质或者纯碳氢化合物、固体都可能造成问题。 新时代的燃油、现代发动机的敏感性以及为保护它们而设计的滤芯需要满足的高效率，都让这些问题更加严重。
结冰
天气变冷时，燃油中的游离水会冻结。 冰晶的行为与任何其他硬质颗粒一样，会填塞滤芯或是造成燃油系统的磨损。 大量的冰可能完全阻塞滤芯或管道，阻挡燃油流动。 除冰剂或许能够帮助您在紧急情况下运行，但通常不建议在柴油中添加酒精。 保持燃油中没有游离水是目前的最佳解决方案，可查看水相关问题的解决方案了解详情。
胶化
碳氢化合物在达到“凝固点”时会像水一样变成固体。 但是与水不同的是，它们不会变成冰。 相反，它们会变成一种粘稠的蜡样物质，无法流过滤芯。 这就是所谓的“胶化”。 这是石化柴油和生物柴油的共同特点。 柴油不是一种“物质”。 相反，它是由数千种潜在化合物组成的复杂混合物，每种化合物都具有不同的化学和物理特性。 具体配方由精炼厂在生产时确定。 通常包括约 250 种不同的化学物质，主要是碳氢化合物。 不同碳氢化合物的精确凝固温度差异很大，这直接关系到冬季的可操作性问题。 “冬季柴油”包含碳氢化合物的混合物，其凝固点通常低于“夏季柴油”。
代表性碳氢化合物的凝固点
| 复合物 | 种类 | 凝固点 |
|---|---|---|
| 蒽 | 芳香族 | 419°F/215°C |
| 萘 | 芳香族 | 176°F/80°C |
| 二十烷 | 正烷烃 | 97°F/36°C |
| 2-甲基十九烷 | 异构烷烃 | 64°F/18°C |
| 癸烷 | 正烷烃 | -22°F/-30°C |
| N-戊基环戊烷 | 环烷烃 | -117°F/-83°C |
| 1,3-二乙苯 | 芳香族 | -119°F/-84°C |
在某些国家/地区，有一种称为“北极柴油”的燃油类别，适用于 -40°F/C 及以下的极端恶劣条件。 考虑燃油“凝固”的一种简单方法是将起酥油与植物油作比较。 二者本质上是同样的物品，但在室温下，起酥油是固体，而植物油是液体。 碳氢化合物也是如此。 在给定温度下，有些可能呈液态，而另一些则呈柔软的蜡样状态，即碳氢化合物的“凝固”或固相。 这通常称为胶化。
冬季燃油
寒冷天气来临时，精炼厂和分销商可以通过几种不同方法改善柴油的寒冷天气可操作性，也确实执行了这些方法。 他们可以：
- 在精炼厂上游选择蜡质较少的原油
- 在较高熔融温度下延长精炼过程以消除蜡质成分（它们会在较低的温度下凝固）
- 用蜡质含量较低的 1-D 号柴油或煤油稀释燃油
- 用低温可操作性添加剂（低温流动性改进剂）处理柴油
燃油供应商会管理销售所在时间和地点的碳氢化合物混合物，但无法控制异常的天气变化或在较冷气候下储存及运输的燃油。 请勿尝试通过向燃油加入加热油来降低浊点。 大多数设备制造商都严格禁止这种做法，它可能会导致您的保修失效。
预测寒冷天气可操作性
许多测试可用于预测某种燃油的寒冷天气性能。 它们的相对优势仍有争议。 自 HPCR 燃油系统、高效燃油滤芯、ULSD 和广泛使用的生物柴油问世以来，尚未发布有关其有用性的独立测试数据。
浊点： 柴油冷却时，开始形成蜡晶，出现明显的白色雾状物（或“浑浊”）。 蜡质脱离溶液，开始被燃油滤芯和提升泵截留。 实际浊点温度根据燃油特性而有所不同。 某些劣质燃油的浊点可能高达 40°F/4°C，但大多数优质燃油的浊点约为 32°F/0°C（未经处理）。 通常，低温流动性改进剂对降低浊点作用不大。 有一些浊点抑制剂可以显著降低燃油的浊点，但是一般不建议使用，因为它们实际上可能会妨碍用于保持燃油流动性的抗胶化剂。 降低浊点的最佳方法是添加蜡质含量较低的碳氢化合物，如 1-D 号柴油。
冷滤堵塞点 CFPP： 在此温度下，蜡晶会迅速堵塞燃油滤芯，导致燃油发动机缺油，从而导致其无法起动或由于低温而停转（往往会出现在最尴尬的时候）。 低温流动性改进剂可以使 CFPP 降低几度。 实际上，它们并没有降低结蜡温度，而是作用于蜡晶本身。 它们会改变结晶的大小和形状，让燃油能够在较低温度下更好地流动并通过滤芯孔。
*注意： 大多数低温流动性改进剂在 ULSD 中的效果不如在高硫燃油中理想。 请确保性能声明是基于使用 ULSD 的测试结果。 如果不是，则意义不大。 测量 CFPP 的常用测试方法是 ASTM D6371。 这种方法于 1965 年设计，使用快速冷却方法确定 20 cc 毫升柴油在 60 秒或更短时间内不再流过 45 micron 微米金属丝网的温度。 1981 年进行的一项 CRC（科研协作委员会）研究确定，CFPP 不能准确预测真实环境下的表现。 其往往会高估最低工作温度（即真实环境下的寒冷天气性能不如测试显示的那样好）。
低温流动测试 LTFT： 该测试 (ASTM D4539) 被认为对于含添加剂燃油的性能预测更为准确，经常推荐用于北美重型卡车。 该测试方法并未使用不符合真实环境的快速冷却方法，而是让柴油缓慢冷却（每小时 1°C），这样更能代表真实环境。 在该测试中，使用 20 kPa 千帕真空通过 17 micron 微米筛网抽取 200 cc 毫升样品。 当 90% 的样品在 60 秒或更短时间内不再流过筛网时即为 LTFT 点。 尽管 LTFT 在预测北美寒冷天气性能时比 CFPP 测试更准确，但它确定可接受流量时使用的是 17 micron 微米筛网。 这比用于 CFPP 的 45 micron 微米筛网更细，但对于目前 HPCR 发动机使用的高效率 2 micron 微米滤芯，其预测燃油流动的能力仍然值得质疑。
倾点： 柴油凝结的温度称为倾点。 在此温度下，燃油会在管道中凝结成固体。 倾点与寒冷天气可操作性预测无关，因为其低于冷滤堵塞点。 如果燃油不能通过滤芯进入发动机，车辆就无法运行。 如果没有其他复杂情况，胶化或浑浊的柴油在升温后应当变清。 蜡晶会重新溶入溶液，燃油再次完全变成液体。 如果燃油在加热后没有变清，说明除低温外，还有另一个因素在起作用。 很可能存在其他化学物质，并且已经发生反应，生成了不会在正常工作温度下熔化的软质固体。
甘油
胶化燃油和甘油固体经常相互混淆。 但是，胶化燃油是单纯由寒冷引起的自然现象，而甘油是一种完全不同的化学物质，只存在于生物柴油中。 甘油和其他相关物质（丙三醇）是生物柴油生产的副产品，石化柴油中不存在。 法规要求清除几乎所有这些物质，因为即使含量很低也可能使车队瘫痪。 只要甘油保持温热和液态，通常不会立即引起问题。 然而在低温下，甘油呈固态蜡状。 它会沉降到油箱底部，被燃油滤芯截留，形成粘稠且有腐蚀性的发动机沉积物。
甘油可能会在相对较高的温度下变成固体，有时是在 55°F/13°C 或以上温度。 与标准胶化燃油不同，甘油通常不会在温度回升时重新液化。 甘油一旦凝固，即使在高环境温度下也倾向于保持固态。 这个容器中符合规格的 B100 完全为液态，直到其在 40°F/4°C 的冰箱中冷却。 在此温度下，固态甘油块形成并沉到底部。 即使加热到远超正常情况下设备上的燃油温度，这些固体也不会重新液化。 尽管起源略有不同，但甘油和胶化有许多相同的后果。 寒冷天气会形成软质固体，少量固体会堵塞燃油滤芯并阻止燃油流动。 这会导致发动机无法起动，或使其因缺油而停转。 在寒冷气候下，室内车库建得越来越多，这样车队夜间可以停在室内，以确保车辆在早晨起动。
软质固体的影响
无论滤芯使用时间有多长，柔软的蜡质固体都会迅速导致滤芯失效。 这些固体是在哪里形成？ 如果燃油在低温下交付，可能是供应商将固体泵入您的油箱。 如果燃油在散装油箱内冷却，可能是在这里析出固体。 如果柴油在进入车载油箱后才开始冷却，可能是在这里凝固。 无论是在哪里形成，软质固体都会迅速堵塞其遇到的第一个滤芯。
右图（下图）是甘油堵塞滤芯的极端情况。 通常不会看到这么严重的情况。 相反，滤芯可能看起来很干净，滤料上只有淡淡的蜡质光泽或滤芯罐底有少量沉积物。 这里可以看到普通效率滤材纤维素在扫描电子显微镜下的图像。
