Modelowanie parametrów cząstek stałych z samochodów osobowych w rzeczywistych warunkach ruchu

• Autorzy: Pielecha J. , Merkisz J.

Warianty tytułu

EN

Modeling of particulate matter parameters for passenger cars under real traffic conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule wyznaczono modele masy, liczby i średnicy cząstek stałych emitowanych z pojazdów wyposażonych w silniki o zapłonie samoczynnym. Przedstawiono nowe możliwości wykorzystania wartości charakteryzujących warunki ruchu pojazdu do identyfikacji parametrów cząstek stałych. Do opisu warunków pracy pojazdu wykorzystano dwuwymiarowe histogramy, które ujmują wartości prędkości i przyspieszenia pojazdu oraz czasu jego pracy w rzeczywistych warunkach ruchu. Wynikiem tych działań jest propozycja modeli matematycznych opisujących podstawowe właściwości cząstek stałych (ich masę, liczbę i średnicę) w różnych warunkach pracy samochodów osobowych. Tworzone modele parametrów cząstek stałych wykorzystujące parametry wejściowe uzyskane w warunkach dynamicznych potraktowano priorytetowo. Badania takie, niewykonywane dotychczas, wykonano dla pojazdów lekkich, a następnie dowiedziono poprawności uzyskanych modeli parametrów cząstek stałych przez weryfikację, do której wykorzystano inne pojazdy niż użyte do tworzenia odpowiednich modeli.

EN

In the paper models of mass, number and diameters of particulate matter generated by vehicles fitted with diesel engines have been determined. The author presents new possibilities of application of the values characterizing the vehicle traffic conditions for the identification of the particulate matter parameters. For the description of the vehicle operating conditions two-dimensional histograms have been used that include the values of vehicle speed and acceleration and its time of operation under actual traffic conditions. The result of these actions is the proposal of mathematical models describing the basic properties of particulate matter (its mass, number and diameters) under different operating conditions of passenger vehicles. The created models of particulate matter parameters using the input parameters obtained in the dynamic conditions have been treated with priority. Such research, a pioneer one to date, has been carried out for light duty vehicles and then the correctness of the obtained models has been confirmed of the particulate matter parameters by a validation on vehicles other than those used for the creation of the models.

Słowa kluczowe

PL

masa cząstek stałych; liczba cząstek stałych; rzeczywiste warunki ruchu

EN

particle mass; particle number; real traffic conditions

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 52, nr 3
• Strony: 232--242
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Pielecha J.

• Wydział Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej

autor

Merkisz J.

• Wydział Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej

Bibliografia

• [1] Chłopek Z., Identyfikacja nieliniowego układu dynamicznego z zastosowaniem równania Fokkera-Plancka-Kołmogorowa oraz funkcji modulujących. Rozprawa doktorska, Warszawa 1982.
• [2] Chłopek Z., Modelowanie procesów emisji spalin w warunkach eksploatacji trakcyjnej silników spalinowych. Prace Naukowe serii „Mechanika”, z. 173, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1999.
• [3] Eykhoff P., Identyfikacja w układach dynamicznych. PWN, Warszawa 1980.
• [4] Piaseczny L., Metody ograniczenia emisji związków toksycznych tłokowych silników spalinowych eksploatowanych w siłowniach okrętowych. Sprawozdanie nr 9T12D 006 13, Akademia Marynarki Wojennej, Gdynia 2000.
• [5] Sobieszczański M., Brzozowski K., Nowakowski J., Tekielak M., Wpływ parametrów regulacyjnych silnika ZS na zawartość składników toksycznych i zadymienie spalin. Eksploatacja i Niezawodność, nr 3, 2008.
• [6] Chłopek Z., Piaseczny L., O roli modelowania w badaniach naukowych. Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej, nr 2, 2001.
• [7] Chłopek Z., Piaseczny L., Prolegomena do rozważań o roli modelowania w procesie poznania. W: Materiały Międzynarodowej Konferencji „Humanisation of Technology”, Vilnius 2001.
• [8] Chłopek Z., Piaseczny L., Zastosowanie teorii planowania doświadczeń w badaniach ekologicznych właściwości silników spalinowych. Archiwum Motoryzacji, nr 2-3, 2002.
• [9] Chłopek Z., Some remarks on engine testing in dynamic states. Combustion Engines, No. 4, 2010.
• [10] Polański Z., Planowanie doświadczeń w technice. PWN, Warszawa 1984.
• [11] Schindler W., Haisch Ch., Beck H.A., Niessner R., Jacob E., Rothe D., A photoacoustic sensor system for time resolved quantification of diesel soot emissions. SAE Paper Series 2004-01-0968.
• [12] Emission instruments: AVL Particle Counter. AVL List GmbH, Graz 2010.
• [13] Particle Instruments: Model 3090 Engine Exhaust Particle SizerTM Spectrometer. TSI Incorporated, 2009.
• [14] Merkisz J., Pielecha J., The on-road exhaust emissions characteristics of SUV vehicles fitted with diesel engines. Combustion Engines, No. 2, 2011.
• [15] Environmental Protection Agency, Vol. 73, No. 126, Rules and Regulations: §1065.920 PEMS calibrations and verifications, 2008.
• [16] Bonnel P., Weiss M., Provenza A., In-use emissions requirements in the new and future European motor vehicle emissions regulations: state of play. In: 8th Annual SUN Conference, Ann Arbor 2011.
• [17] Mamakos A., Correlation between PM, soot and airborne particle mass emitted from diesel heavy duty engines at PM levels ranging from Euro V to post-DPF. In: 15 International ETHConference on Combustion Generated Nanoparticles, Zurich 2011.
• [18] Rubino L., Bonnel P., Carriero M., Krasenbrink A., Portable emission measurement system (PEMS) for heavy duty diesel vehicle PM measurement: the European PM PEMS program. SAE Paper Series 2009-24.