Correlation between two commercially available PMP-compliant particle number counting systems

• Autorzy: Bielaczyc P. , Merkisz J. , Pajdowski P. , Woodburn J.

Warianty tytułu

PL

Korelacja wyników pomiaru liczby cząstek stałych za pomocą dwóch systemów zgodnych z wymaganiami protokołu PMP

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

As a result of increased concern over the toxicological effects of particulate matter (PM) emitted by compression ignition vehicles, the European Union (EU) has introduced a particle number (PN) limit. This represents a significant departure from the traditional gravimetric approach of quantifying PM emissions, and introduces unique challenges to the automotive testing process. The legislation sets certain limits and guidelines for systems designed to quantify particle number emissions, but the legislation currently has some flexibility regarding system layout, operating temperatures, etc. In this work, two commercially available particle counting systems were tested with a variety of Euro 5 light-duty CI vehicles equipped with particulate filters (DPFs). The results indicate a small but reasonably consistent discrepancy between the two systems, with a mean difference of 9.3%. Possible causes of this difference (which was not observed in all cases) are discussed in the context of the current EU light-duty CI PN limit, and possibilities for future research directions are suggested.

PL

Jako rezultat rosnącego zainteresowania toksycznymi właściwościami cząstek stałych (PM) emitowanych z silników o zapłonie samoczynnym, Unia Europejska wprowadziła dodatkowe limity dotyczące liczby emitowanych cząstek stałych (PN). Metodyka pomiaru ilości emitowanych cząstek różni się znacznie od tradycyjnego wagowego pomiaru emisji PM i wprowadza nową, unikalną procedurę pomiarową do znanych metod badania emisji związków szkodliwych spalin. Przepisy prawne wprowadziły limity dotyczące liczby emitowanych cząstek i wymagania dotyczące konstrukcji układu pomiarowego do określania tej liczby - te nowo wprowadzone przepisy cechuje pewna elastyczność w zestawieniu aparatury pomiarowej, temperatury pomiaru i innych parametrów. W artykule opisano porównanie wyników pomiarów liczby cząstek stałych uzyskanych przy użyciu dwu systemów pomiarowych, pochodzących od różnych producentów, przy badaniu wielu samochodów z silnikami ZS, spełniających wymagania Euro 5 i wyposażonych w filtry cząstek stałych (DPF). Uzyskane wyniki pokazały nieduże, lecz jednak znaczące różnice w liczbach cząstek zmierzonych przy użyciu obu przyrządów - do około 9,3%. Możliwe przyczyny tych różnic (które jednak nie występują przy każdym pomiarze) przedstawiono i omówiono w kontekście obecnie obowiązujących limitów PN dla silników ZS w przepisach Unii Europejskiej. Zaproponowano również zakres dalszych analiz dotyczących tego problemu badawczego i planowanych do przeprowadzenia.

Słowa kluczowe

EN

exhaust emission; particulate matter; PMP-compliant

PL

emisja spalin; cząstki stałe; protokół PMP

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 51, nr 2
• Strony: 10--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Bielaczyc P.

autor

Merkisz J.

autor

Pajdowski P.

autor

Woodburn J.

• BOSMAL Automotive Research and Development Institute Ltd in Bielsko-Biała,

Bibliografia

• [1] Regulation (EC) No 715/2007 of the European Parliament and of the Council of 20 June 2007 on type approval of motor vehicles with respect to emissions from light passenger and commercial vehicles (Euro 5 and Euro 6) and on access to vehicle repair and maintenance information.
• [2] United Nations Economic Commission for Europe, Addendum 82: Regulation No. 83, last updated 26.04.2011.
• [3] Bielaczyc P.: Development of automotive fuels and fuel test methods in response to new emissions reduction and CO2 legislation. Euro Oil & Fuel Conference, Krakow, Poland, 24 November 2010.
• [4] De Filippo A.: Particle Size and Number Emissions from Modern Light-Duty Diesel Vehicles. SAE paper 2011-01-0632, 2011.
• [5] System 1 instruction manual, as provided by the manufacturer.
• [6] System 2 instruction manual, as provided by the manufacturer.
• [7] Giechaskiel B., Dilara P., Sandbach E., Andersson J.: Particle measurement programme (PMP) light-duty inter-laboratory exercise: comparison of different particle number measurement systems. Meas. Sci. Technol. 19 (2008) 095401, 2008. Paper reviewed/Artykuł recenzowany
• [8] TSI 3790 CPC Instruction manual.
• [9] ACEA Diesel Vehicle Particle Number Round Robin Test, UTAC test report 09/00003, 2009. Available online: ec.europa.eu/transport
• [10] Bielaczyc P., Szczotka A., Pajdowski P., Woodburn, J.: Development of vehicle exhaust emission testing methods - BOSMAL's new emission testing laboratory. Combustion Engines, 1/2011 (144), 2011.
• [11] Kirchner U., Vogt R., Maricq M.: Investigation of EURO-5/6 Level Particle Number Emissions of European Diesel Light Duty Vehicles. SAE paper 2010-01-0789, 2010.
• [12] Chiou M.C.: Effect of thermophoresis on submicron particle deposition from a forced laminar boundary layer flow onto an isothermal moving plate. Acta Mechanica, 129, 3-4, 219-229, 1998.
• [13] Montassier N., Boulaud D., Renoux A.: Experimental study of thermophoretic particle deposition in laminar tube flow. Journal of Aerosol Science, 22, 5, 677-687, 1991.