Ocena skuteczności filtra cząstek stałych CRT w statycznych i dynamicznych warunkach pracy silnika

• Autorzy: Chłopek Z.

Warianty tytułu

EN

An affectivity evaluation of the CRT particulate matter filter in static and dynamic engine operating conditions

• Konferencja: Kongres Silników Spalinowych (20-23.05.2007; Kraków, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Emisja cząstek stałych z silników spalinowych jest jednym z najpoważniejszych zagrożeń środowiska w centrach miejskich. Skutecznym sposobem zmniejszenia emisji cząstek stałych z silników o zapłonie samoczynnym jest stosowanie filtrów cząstek stałych. W pracy przedstawiono wyniki badań silnika o zapłonie samoczynnym 6CT107 produkcji Andoria Mot z filtrem CRT firmy Eminox Ltd. Badania przeprowadzono w Instytucie Transportu Samochodowego - wykonywano testy statyczne i dynamiczne. Przeprowadzone badania filtru CRT w testach dynamicznych są pierwszymi wykonanymi tego typu badaniami w Polsce. Również po raz pierwszy wykonano badania silnika w amerykańskim teście dynamicznym HDDTT. W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano bardzo duże zmniejszenie emisji cząstek stałych: o (80 ÷ 90)% w testach dynamicznych HDDTT i ETC, do 70% w teście HDDTT z rozruchem zimnego silnika oraz ponad 90% w teście statycznym ESC. Nastąpiło znaczne zmniejszenie emisji tlenku węgla i węglowodorów rzędu (70 ÷ 90)%. Stwierdzono nieznaczny wpływ zastosowania filtru CRT na emisję tlenków azotu i zużycie paliwa. Użyciu filtra CRT towarzyszyło niewielkie przeciwciśnienie wylotu w testach - średnio rzędu 3 kPa oraz niewielki przyrost temperatury za CRT - średnio rzędu kilkunastu stopni Celsjusza.

EN

Particulate matter emission from the internal combustion engines is one of the most serious dangers to the environment within urban centres. The effective method to reduce particulate matter emission from the self ignition engines is the use of particulate matter filters. The study presents the tests results of 6CT107 Andoria Mot self ignition engine, equipped with CRT filter by Eminox Ltd. The tests have been carried out at Motor Transport Institute and static as well as dynamic tests were carried out. Dynamic CRT filter tests were the first ones of this type carried out in Poland. Also for the first time the American engine HDDTT dynamic tests have been conducted. The result showed most significant particulate matter emission reduction - by (80 ÷ 90)% in HDDTT and ETC dynamic tests, up to 70% in the HDDTT test with engine cold start as well as over 90% in the static ESC test. It resulted also in vast reduction in carbon monoxide and hydrocarbons emission, by (70 ÷ 90)%. Insignificant influence of the CRT filter use was observed on nitrogen oxides emission and fuel consumption. Use of CRT filter was accompanied by small exhaust counter pressure during tests - on average 3 kPa as well as small increase in temperature behind CRT - averaging between 10 and 20 deg. Centigrade.

Słowa kluczowe

PL

silnik o zapłonie samoczynnym; cząstki stałe; emisja zanieczyszczeń; filtry; CRT

EN

engines CI; particulate matter; pollutant emission; filters; CRT

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 46, nr SC3
• Strony: 151--156
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz.

Twórcy

autor

Chłopek Z.

• Motor Transport Institute, Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1]. Andersson S., Akerlund C., Blomquist M.: Low Pressure EGR Calibration Strategies for Reliable Diesel Particulate Filter Regeneration on HDD Engines. SAE 2002-01-2780.
• [2]. Ball B., Hully D., Lausseur P., Lyons N.: Experience of Continuously Regenerating Particulate Traps on City Buses in Europe. SAE 2004-01-0078.
• [3]. Chłopek Z., Darkowski A., Piaseczny L.: Influence of metal-organic additive to the fuel on the pollution emission from the SI engine. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 14, No 5(2005).
• [4]. Chłopek Z., Michalski B.: Katalityczne metody ograniczania emisji cząstek stałych z silników o zapłonie samoczynnym. Transport Samochodowy 4/2004.
• [5]. Chłopek Z., Piaseczny L., Michalski B.: Katalityczne dodatki do paliw w celu zmniejszania emisji cząstek stałych. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej 4/2004.
• [6]. Chłopek Z., Żegota M.: Badania emisji cząstek stałych PM10. Rozdział monografii "Edukacja ekologiczna. Podstawy działań naprawczych w środowisku" pod red. I. Wiatr .. Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej. Nałęczów 2004.
• [7]. Chłopek Z., Żegota M.: Emisja cząstek stałych PM10 z pojazdów samochodowych. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej 4/2004.
• [8]. Chłopek Z., Żegota M.: Problemy modelowania emisji cząstek stałych PM10 w ruchu drogowym. Archiwum Motoryzacji 1/2004.
• [9]. Chłopek Z., Żegota M.: The emission of particulate matter PM10 from vehicles. Maintenance and Reliability Nr 1 (21)/2004. 3 - 13.
• [10]. Chłopek Z.: Tendencje rozwoju silników autobusów miejskich. Konferencja Komisji Autobusowej Izby Gospodarczej Komunikacji Miejskiej. Szklarska Poręba 2005.
• [11]. Conway R. et al.: Combined SCR and DPF Technology for Heavy Duty Diesel Retrofit. SAE 2005-01-1862.
• [12]. DES - Diesel Exhaust Systems - materiały informacyjne. http://www.des-systems.com/.
• [13]. Eastlake AR.: A fresh Approach to the Real-World Testing of Heavy-Duty Vehicles. SAE 1999-01-0470.
• [14]. Eminox - materiały informacyjne. http://www.eminox.com/home/.
• [15]. Gekas I., Gabrielsson P., Johansen K., Nyengaard L., Lund T.: Urea-SCR Catalyst System Selection for Fuel and PM Optimized Engines and a Demonstration of a Novel Urea Injection System. SAE 2002-01-0289.
• [16]. Gekas I., Gabrielsson P., Johansen K., Reczek W., Cartellieri W.: Performance of a Urea SCR system combined with a PM and fuel optimized heavy-duty diesel engine able to achieve the Euro V emission limits. SAE 2002-01-2885.
• [17]. HJS - materiały informacyjne. http://www.hjs.com/.
• [18]. Johnson Matthey - materiały informacyjne. http://ect.jmcatalysts.com/.
• [19]. Johnson T.Y.: Diesel Emission Control Technology. SAE 2004-01-0070.
• [20]. Lahaya J., Boehm S., Ehrburger P.: Metallic Additives in Soot Formation and Post-Oxidation. Springer Series in Chemical Physics, Vol. 59, 1994, pp. 307-315.
• [21]. Lenaers G, Pelkmans L., Debal P.: The Realisation of an On-board Emission Measuring System Serving as a R&D Tool for Ultra Low Emitting Vehicles. Int. J. Veh. Design, Vol. 31, No. 3, pp. 253-268.
• [22]. Lenaers G: Dynamic On-board Particu1ate Matter Mass Emission Measurements. Proc. 9th Int. Symp. "Transport and air pollution". Avignon, France, 2000. INRETS, ISBN 2-85782-533-1, vol. 2, pp. 431-436.
• [23]. Mayer A, Czerwinski J., Scheidegger P. :Trapping Efficiency Depending on Particle Size. SAE 960472.
• [24]. Mayer, A; Czerwinski, J.; Matthews, L.; Mosimann, T.: Fi1tration of Diesel Soot Nanoparticles and Reability in Swiss HDV Retrofitting. SAE 2005-26-015.
• [25]. Mayer, A; Czerwinski, J.; Wyser, M.; Mattre1, P.; Heitzer, A: Impact of RME/Diesel Blends on Particle Formation, Particle Filtration and PAH Emissions. SAE 2005-01-1728.
• [26]. Miyamoto N., Hou Z., Harada A, Ogawa H., Murayama T.: Characteristics of Diesel Soot Suppression with Soluble. Fuel Additives. SAE 871612.
• [27]. Richards P.: Field Experience of DPF Systems Retrofitted to Vehicles With Low Duty Operating Cycles. SAE 2004-28-0013.
• [28]. Tartakovsky L., Czerwinski J., Aleinikov Y., Aronov B., Baybikov Y., Gutman M., Veinblat M., Zvirin Y.: Retrofitting of Urban Busses in Israel with Particulate Traps - first results. Clean Air Congress London. August 22-27, 2004.
• [29]. Walker AP. et al.: The Development and Performance of the Compact SCR- Trap System: a 4-Way Diesel Emission Control System. SAE 2003-01-0778.
• [30]. Warren J.P., Allansson R., Cooper B. J., Thoss J.E., Uusimaki AJ.: European Experience of High Mileage Durability of Continuously Regenerating Diesel Particulate Filter Technology. SAE 2000-01-0480.