Aldehydes and hydrocarbons in exhaust emissions of self-ignition and spark ignition engine

• Autorzy: Ekert K.

Warianty tytułu

PL

Aldehydy i węglowodory w spalinach silników z zapłonem samoczynnym i zapłonem iskrowym

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podano i porównano wyniki badań i analiz emisji wybranych aldehydów A i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych PAH w spalinach silnika z zapłonem samoczynnym DE i spalinach silnika z zapłonem iskrowym SI. Stosowany w małym samochodzie ciężarowym silnik DE zasilano węglowodorowym olejem napędowym DO lub estrem metylowym oleju rzepakowego ROME. Silnik samochodu osobowego SI zasilany byt benzyną GF95 Wyniki badań emisji A i PAH powiązano z wynikami badań emisji głównych składników spalin: cząstek stałych PM, tlenku węgla CO, sumy węglowodorów HC i tlenków azotu NOx. Badania i analizy składu paliw(DO, ROME and GF95) i emisji spalin porównano z wybranymi parametrami pracy silnika i procesu spalania. Opracowano modele i algorytmy badawczo-oobliczeniowe umożliwiające porównania emisji bezwzględnych i względnych A i PAH. Rezultaty badań porównawczych opracowano przy pomocy rozwijanego w Instytucie Lotnictwa komputerowego systemu obliczeń i modelowania emisji spalin CAER (Komputerowy System Wspomagania Badań Emisji Silników). Opisano stosowane metody badawcze, w tym analizy z wykorzystaniem systemu chromatografu gazowego idetektorem widma masowego (GC-MS). Wykryto i zidentyfikowano jakościowo kilkadziesiąt składników spalin. Oznaczono emisję masową wybranych A (aldehyd octowy, formaldehyd, aldehyd propionowy, akroleinę i inne) oraz PAH (benzen, toluen, meta i para ksylen, pseudokumen i inne). Wyciągnięto wnioski dotyczące kierunków zmian emisji wybranych składników A i PAH w procesach spalania w silnikach DE i SI.

EN

Results of research and analysis of selected Aldehydes A and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAH emissions of self-ignition Diesel Engine DE and Spark Ignition SI engine exhaust were presented and compared. Transport small truck engine DE was fuelled with hydrocarbon Diesel Oil DO fuel or Raps Oil Methyl Esters ROME fuel. Personal car SI engine was fuelled with Gasoline Fuel GF95. Results of the A and PAH emissions research were compared to results of emissions research of basic components: solid Particulate Matter PM, Carbon Monoxide CO, total Hydrocarbons HC and Nitrogen Oxides NOx. Research and analysis fuel composition (DO, ROME and GF95) and exhaust emission were compared to selected engine running parameters and combustion process research. Computational models and research-and-computational algorithms of total and specific PAH and A emissions estimations were formulated. Results of research were analysed with the help of the computational and modelling system, named CAER (Computer Aided Emission Research). Applied all research methods presented here, with use of Gas Chromatograph-Mass Spectrometer (GC-MS) analysis system. Most components of engine exhaust were qualitative identified. Mass emissions of selected A (acetaldehyde, formaldehyde, propionaldehyde, acroleine and other) and PAH (benzene, toluene, meta i paraksylene, pseudokumene and other) were designated. Formulated conclusions presented here refer to trends of emission changes of selected A and PAH components in combustion processes for DE and SI engines.

Słowa kluczowe

PL

transport; silnik spalinowy; procesy spalania; składniki spalin; modelowanie

EN

transport; combustion engines; combustion processes; emissions components; modelling

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 13, No. 3
• Strony: 79--87
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Ekert K.

• Institute of Aeronautics Al. Krakowska 110/114, 02-256 Warszawa, Poland tel.: [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Ekert, K., Analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons and aldehydes emission with exhaust of diesel engine powered by oil fuel or raps fuel, 31st International Scientific Conference on Internal Combustion Engines KONES 2005, September 4-7, 2005, Wroclaw, - Polanica, Poland.
• [2] Hori, S., Nasugawa, K., Fuel Composition Effects on SOF and PAH Exhaust Emissions from DI Diesel Engines. 1998 SAE International Congress and Exposition. February 23-26, 1998, Cobo Centre, SAE 980507, Michigan, USA.
• [3] Donati, J., Viellard, H., La Pollution Automobile due aux hydrocarbures aromatiques monocycliques a Paris Armie Coursimault. 3rd Intern. Symposium, 1994, Transport and Air Pollution, Avignon, France.
• [4] Welsh, M. P., Global Trends in Diesel Emission Control - A 1998 Update. 1998 SAE International Congress and Exposition, February 23-26, 1998, SAE 980186, Cobo Centre, Detroit, Michigan USA.
• [5] ISO-8178., Reciprocating internal combustion engines - Exhaust emission measurement, Part 1-7, Projekt PN-ISO nr 8178(1-7), 2006; EURO. Zalecenia Doradczej Grupy Roboczej (Consulting Working Group).
• [6] Zabłocki, M., Ekert, K., Podstawowe problemy ekologicznego rozwoju silników spalinowych, Fundamental Questions of Ecological Development of Engines, IIISympozjum Naukowe EKODIESEL1996, Warszawa, 25÷26.04.1996r, Wydanie specjalne kwartalnika PRACE INSTYTUTU LOTNICTWA, ISSN 0509-6669.
• [7] Zabłocki, M., Ekert, K., Emisja nanocząstek nowym wyzwaniem dla silników z zapłonem samoczynnym, Nanoparticulates Emission the New Challenge for the Diesel Engines, IVSympozjum Naukowe EKODIESEL1998, Warszawa, 22÷24.04.1998r, Wydanie specjalne kwartalnika PRACE INSTYTUTU LOTNICTWA, ISSN 0509-6669.
• [8] Xiao, Z., Lodommatos, N., Zhao H., The effect of aromatic and oxygenates on diesel engine emissions, Journal of Automobile Engineering, Proceedings Part D, Vol 214 NoD3, ISSN 0954-4070, 2000.
• [9] Huang, Z., Miao, H., Zhou, L., Jiang, D., Combustion characteristics and hydrocarbon emissions of spark ignition engine fuelled with gasoline-oxygenate blends, Journal of Automobile Engineering, Proceedings Part D, Vol 214 No D3, ISSN 0954-4070, 2000.
• [10] Prescher, K., Stieper, K., Groth, K., Stanev, A., Lange, J., Berndt, S., Die Aldehydemission von Dieselmotoren in Abhängigkeit von der Kraftstoffqualität, Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e.V. (FVV)1, MTZ 06, 1997.
• [11] Matz, G., Schröder, W., Gohl, M., Online measurement of oil-compounds in the exhaust gas of combustion engines by mass spectrometry, Pittcon 1999, Orlando, Florida, USA.
• [12] Matz, G., Walte, A., Münchmeyer, W., Rikeit, H.E., Measurement of Aromatic Compounds in Automobile Exhaust Gases with Quadrupole Mass Spectrometry with an On-Line-Probe and an Automatic Tenax-Sampler, SAE1996, Detroit, USA.
• [13] Ekert, K., Mazurkiewicz, J., Rusin, M., Measurement of Aromatics and Aldehydes Emission from Direct Injection Diesel Engine, Twenty-Eighth International Symposium on Combustion, 30th July-4th August, 2000, Edinburgh, Scotland.
• [14] Ekert, K., Ogólna teoria estymacji emisji zanieczyszczeń z aplikacjami silnikowymi, Kwartalnik Naukowy PRACE INSTYTUTU LOTNICTWA nr 3/174, 2003, Warszawa.
• [15] Ekert, K., Analysis of Particulate Matter Emission Changes with Raps Fuel Powered of Diesel Engine, 30th International Scientific Conference on Internal Combustion Engines. KONES 2004, September 12-17, 2004, Zakopane, Poland. Journal of KONES. Internal Combustion Engines, Vol. 11, No. 1-2, Warsaw, 2004.
• [16] Ekert, K., Analiza struktury emisji spalin w zależności od obciążeń eksploatacyjnych silników, Sprawozdanie Instytutu Lotnictwa nr BK 3.45.235/2005.