Current trends in measurement and control of particle emissions from engines : perspectives from the 1st Workshop on Particulate Matter Emissions from Engine and Automobile Sources, 2 July 2012, Bielsko-Biala, Poland

• Autorzy: Bielaczyc P. , Czerwinski J. , Woodburn J.

Warianty tytułu

PL

Analiza trendów rozwojowych dotyczących pomiarów i ograniczania emisji cząstek stałych z silników spalinowych

• Konferencja: Workshop on Particulate Matter Emissions from Engine and Automobile Sources (3 ; 2.07.2012 ; Bielsko-Biala, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

BOSMAL recently hosted the 1st Workshop on Particulate Matter Emissions from Engine and Automobile Sources, entitled Current trends in measurement and control of particle emissions from engines, which featured a series of specially-selected presentations from experts on emissions of particulate matter from automotive sources, with both industry and academia represented. The workshop's technical programme consisted of one keynote address, five presentations and an expert panel discussion. In common with the emissions symposium hosted by BOSMAL somewhat earlier in the year, the Particulate Matter Workshop formed part of a series of events to commemorate BOSMAL's 40th anniversary. The event built upon and the achievements of BOSMAL's three emissions symposia hosted to date, but altered the format somewhat to cover a concrete subject in great depth. Some of the most important trends mentioned during the symposium included: problems encountered in accurately measuring particle emissions from vehicles, the particle mass and particle number metrics and the relationship between them, particle size profile and surface area and aftertreatment systems for elimination of particles (including for direct injection petrol engines).

PL

Zmniejszenie emisji związków szkodliwych i toksycznych spalin silnikowych, jak również zmniejszenie globalnej, antropogenicznej emisji CO2 są głównymi wyzwaniami dla przemysłu motoryzacyjnego, spowodowanymi czynnikami politycznymi, ekonomicznymi i technicznymi. Coraz większe znaczenie ma również ograniczanie emisji cząstek stałych (PM) obecnych w spalinach nie tylko silników o zapłonie samoczynnym (ZS), ale także o zapłonie iskrowym (ZI), szczególnie wyposażonych w układ bezpośredniego wtrysku paliwa. W ostatnim czasie zwraca się szczególną uwagę na ograniczanie emisji cząstek o małych średnicach - nanocząstek, przez wprowadzenie limitów emisji dotyczących masy emitowanych cząstek, a także ich liczby, a w przyszłości także ich powierzchni całkowitej. Instytut Badań i Rozwoju Motoryzacji BOSMAL sp. z o.o. w Bielsku-Białej był organizatorem, przy współpracy z prof. Janem Czerwińskim z Laboratorium Silników Spalinowych (AFBH) Uniwersytetu Nauk Stosowanych w Biel i dr. Andreasem Mayerem - TTM ze Szwajcarii, oraz gospodarzem pierwszego międzynarodowego spotkania specjalistów zajmujących się ograniczaniem emisji cząstek stałych w gazach spalinowych pojazdów samochodowych - 1st International Workshop on Particulate Matter Emissions from Engine and Automobile Sources, które odbyło się 2 lipca 2012 r. w Bielsku-Białej. Spotkanie to było również jedną z kilku uroczystości związanych z czterdziestoleciem Instytutu BOSMAL, który jest sukcesorem OBR SM BOSMAL w Bielsku-Białej. W pierwszym spotkaniu specjalistów PM uczestniczyli przedstawiciele 14 firm z przemysłu motoryzacyjnego i paliwowego oraz instytutów badawczych i uczelni technicznych z 7 krajów. W czasie tego spotkania był zaprezentowany referat programowy wygłoszony przez znanego światowego eksperta ds. emisji nanocząstek prof. Davida B. Kittelsona z Uniwersytetu Minnesota - USA oraz pięć innych referatów zaprezentowanych przez znanych specjalistów w tym zakresie: Manfereda Linke z AVL - Austria, dr Amandę Lea-Langton z Leeds University - Anglia, dr. Paula Zelenkę z VERT Association - Szwajcaria i prof. Jana Czerwińskiego z AFBH - Szwajcaria, a z ramienia BOSMAL referat dotyczący doświadczeń tej firmy w badaniach emisji cząstek stałych zaprezentowali dr. Piotr Bielaczyc i Joseph Woodburn. Bardzo istotna podczas tego spotkania była dyskusja panelowa, podczas której zaproszeni eksperci oraz przedstawiciele uczestniczących firm odpowiadali na pytania dotyczące podstawowych zagadnień związanych z ograniczaniem emisji cząstek stałych, przygotowane przez zespół prof. Jerzego Merkisza z Politechniki Poznańskiej, zagadnień związanych z porównaniem emisji liczby i masy cząstek stałych i metod ich pomiaru, z emisją cząstek stałych z nowoczesnych silników z bezpośrednim wtryskiem paliwa do komory spalania, możliwością pomiaru liczby cząstek o określonych średnicach, porównaniem laboratoryjnych metod pomiaru emisji cząstek z metodą pomiaru ich rzeczywistej emisji w czasie ruch pojazdu na drodze, a także prowadzili dyskusję na temat dalszych kierunków rozwoju metod pomiarowych i ograniczania emisji PM z różnych typów silników i pojazdów. Ponieważ silniki spalinowe będą przez jeszcze wiele lat podstawowym źródłem napędu różnych pojazdów i maszyn roboczych, więc ograniczanie emisji związków szkodliwych i toksycznych, do których zaliczana jest również emisja cząstek stałych, a szczególnie nanocząstek, pozostaje jednym z najważniejszych problemów do rozwiązania dla konstruktorów tych silników i pojazdów, nie tylko wyposażonych w silniki z zapłonem samoczynnym, ale także z zapłonem iskrowym, z układami bezpośredniego wtrysku benzyny do komory spalania silnika (GDI). Emisja cząstek stałych jest ograniczana przepisami prawnymi dotyczącymi maksymalnej masy emitowanych cząstek zebranych na filtrach pomiarowych podczas specjalnych cykli badawczych i dla niektórych typów silników również liczby emitowanych nanocząstek (PN). Wkrótce będzie ograniczona dla wszystkich typów silników spalinowych w ich różnych zastosowaniach. Korelacja masy (PM) i liczby (PN) cząstek stałych jest bardzo trudna. W przepisach Unii Europejskiej obie te wartości są obecnie limitowane dla silników samochodowych. Dla nowoczesnych pojazdów z silnikami ZS, wyposażonych w filtry cząstek stałych (DPF), które w dużym stopniu ograniczają emisje cząstek, właśnie pomiar ich liczby staje się podstawowym pomiarem do określenia poziomu emisji cząstek stałych silnika w odniesieniu do obowiązujących limitów. Limit maksymalnej dopuszczalnej emisji PN będzie także wyprowadzony w przepisach Euro 6-1 dla pojazdów z silnikami GDI. Trwa obecnie dyskusja nad wprowadzeniem limitowania liczby cząstek PN również w przepisach USA i Japonii.

Słowa kluczowe

EN

IC engine; particulate matter emissions; nanoparticles; particles mass and number; particles measurement

PL

silnik spalinowy; emisja cząstek stałych; nanocząstki; masa i liczba cząstek; pomiar cząstek

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 51, nr 3
• Strony: 89--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Bielaczyc P.

autor

Czerwinski J.

autor

Woodburn J.

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

Bibliografia

• [1] Bielaczyc P., Woodburn J.: Global trends in emissions regulation and reduction. Combustion Engines, 3/2010 (142), 3-27, 2010.
• [2] Bielaczyc P. (editor) and 13 co-authors: Global trends in emissions regulation and reduction from the perspective of powertrain and fuel development, Proceedings of the 1st International Exhaust Emissions Symposium, ISBN 978-83-931383-0-2.
• [3] Bielaczyc P., Woodburn J.: Analysis of current and future trends in automotive emissions, fuels lubricants and test methods, Combustion Engines, 4/2011 (147), 104-118, 2011.
• [4] Bielaczyc P. (editor) and 17 co-authors: Global trends in emissions regulation and reduction from the perspective of powertrain and fuel development, Proceedings of the 2nd International Exhaust Emissions Symposium, ISBN 978-83-931383-1-9.
• [5] Bielaczyc P., Woodburn J.: Global trends in emissions regulation and reduction. Combustion Engines, 2/2012 (149), 94-116, 2012.
• [6] Bielaczyc P. (editor) and 21 co-authors: Current and future trends in automotive emissions, fuels, lubricants and test methods – 2012, Proceedings of the 3rd International Exhaust Emissions Symposium, ISBN 978-83-931383-2-6.
• [7] Czerwinski J., Zimmerli Y., Mayer A., Heeb N., Lemaire J., D’Urbano G., Bunge R.: Testing of Combined DPF+SCR Systems for HD-retrofitting – VERTdePN. SAE Paper 2009-01-0284, SAE International, Detroit, April 2009.
• [8] Czerwinski J., Zimmerli Y., Mayer A., Heeb N., Lemaire J., D’Urbano G.: Diesel Emission with DPF+SCR in VERTdePN – Testing & Potentials. SAE Paper 2011-01-1139, SAE International, Detroit, April 2011.
• [9] Posada Sanchez F., Bandivadekar A., German J.: Estimated Cost of Emission Reduction Technologies for Light-Duty Vehicles, International Council on Clean Transportation report, March 2012. Available online: http://www.theicct.org