Emisja cząstek stałych z silnika TDI z różnymi olejami smarującymi

• Autorzy: Czerwinski J. , Petermann J.-L. , Ulrich A. , Mueller G. , Wichser A.

Warianty tytułu

EN

Particle emissions of a TDI-engine with different lubrication oils

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wzrost zainteresowania skutkami wdychania drobnych i ultradrobnych cząstek stałych (nanocząstek) pochodzących z silników spalinowych spowodował w ostatnim czasie szybki rozwój technologii filtrowania cząstek (DPF) w silnikach wysokoprężnych. W tym kontekście bardzo istotnym wskaźnikiem jest nieodwracalne zatykanie filtra DPF niepalnymi popiołami. Jakość oleju smarującego, a szczególnie zawartość w nim popiołów, w określony sposób oddziałuje na długość okresu pomiędzy kolejnymi regeneracjami tych filtrów. Przedstawione studium omawia badania wpływu różnych olejów smarujących na rozkład wymiarów i mas cząstek stałych. Badania prowadzono na nowoczesnym silniku wysokoprężnym pozbawionym filtra cząstek stałych. Zasadniczym celem badań było określenie, w jaki sposób różne oleje smarujące oddziałują na emisję cząstek stałych i udział olejów w całkowitej emisji tych cząstek. Ponadto, dyskutowane są uzyskane wstępne wyniki. Porównanie specjalnie przygotowanego oleju z olejem normalnym powinno umożliwić określenie udziału oleju w tworzeniu cząstek stałych. Zostało wykazane, że oprócz siarki również skład oleju (np. udział dodatków uszlachetniających) ma swój udział w emisji cząstek stałych.

EN

Due to increasing concern about health effects of fine and ultra-fine particles (nanoparticles) from combustion engines, the diesel particle filter technology (DPF) was extensively introduced to heavy duty and passenger cars in the last years. In this respect, a very important parameter is the irreversible plugging of the DPF with non-combustible ashes. The quality of lubrication oil, especially the ash content has a certain influence on regeneration intervals of diesel particle filters. In the present study, the effects of different lubrication oils on particle mass and nano-particle size distribution were investigated. The test engine was a modern diesel engine without particle filter system. A main goal was to find out, how different lubrication oils influence the particulate emissions and the contribution of oil to total particle emissions. Moreover, first results of a tracing study will be discussed. The comparison of a non-doped lubrication oil with a doped oil should enlighten the contribution of the oil to the particle formation. It has been shown that beside sulphur content the particle emission is also effected by the composition (e.g. additive packages) of the oils.

Słowa kluczowe

PL

emisja; cząstki stałe PM; silnik o ZS; olej smarujący; filtr cząstek stałych

EN

emission; particulate matter (PM); diesel engine; lubrication oil; diesel particle filter (DPF)

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 44, nr 2
• Strony: 46--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz.

Twórcy

autor

Czerwinski J.

• Uniwersytet Nauk Stosowanych, Biel-Bienne, Szwajcaria

autor

Petermann J.-L.

• Uniwersytet Nauk Stosowanych, Biel-Bienne, Szwajcaria

autor

Ulrich A.

• EMPA, Szwajcarskie Laboratorium Badań Materiałowych, Dübendorf, Szwajcaria

autor

Mueller G.

• EMPA, Szwajcarskie Laboratorium Badań Materiałowych, Dübendorf, Szwajcaria

autor

Wichser A.

• EMPA, Szwajcarskie Laboratorium Badań Materiałowych, Dübendorf, Szwajcaria

Bibliografia

• [1] Particulate traps for heavy duty vehicles. Environmental Documentation No. 130, Swiss Agency for Environment, Forests and Landscape (SAEFL), Bern 2000.
• [2] VERT, Final Report, 29.2.2000, available from SUVA (Swiss National Accident Insurance Organization) Lucerne, www.suva.ch.
• [3] Mayer A., Czerwinski J., Pétermann J.-L., Wyser M., Legerer F.: Reliability of DPF-Systems: Experience with 6000 Applications of the Swiss Retrofit Fleet. SAE Paper 2004-01-0076, TTM, AFHB, BUWAL, AKPF.
• [4] 7th ETH Conference on Combustion Generated Nanoparticles, www.nanoparticles.ethz.ch.
• [5] Brun D.: Influences de la qualité de l’huile sur les émissions limitées et non limitées du moteur TDI. Travail de diplôme, Moteurs à combustion, Ecole d’Ingénieurs Biel-Bienne, Suisse.
• [6] VERT Filter List, tested and approved particle trap systems for retrofitting Diesel engines, www.umwelt-schweiz.ch.
• [7] Mayer A., Heeb N., Czerwinski J., Wyser M.: Secondary Emissions from Catalytic Active Particle Filter Systems. SAE Paper 2003-01-0291. TTM, EMPA, AFHB, BUWAL.
• [8] Mayer A., Czerwinski J.: VERT Particulate Trap Verification. IX. International Conference “R & D of Internal Combustion Engines”. Vladimir, Russia, May 27-29, 2003 (ISBN 5-86953-048-2), p. 92 (SAE 2002-01-0435).
• [9] Mayer A., Ulrich A., Czerwinski J., Matter U., Wyser M.: Retention of Fuel Borne Catalyst Particles by Diesel Particle Filter Systems. SAE Paper 2003-01-0287, TTM, EMPA, AFHB, ETHZ, BUWAL.
• [10] Greenergy Diesel Fuel, http://www.greenergy.ch.
• [11] Ulrich A., Wichser A., Anal. Bioanal. Chem., (2003), Vol. 377, 71-81.
• [12] Ulrich A., Wichser A.: Metal analysis of diesel vehicle emissions. Proceedings of 6th ETH Conference on Nanoparticle Measurement, August 2002.
• [13] Ulrich A., Wichser A.: Determination of additive metals in fuel and emissions of diesel vehicles. Proceedings of 7th ETH Conference on Nanoparticle Measurement, August 2003.
• [14] Hilzendeger J., Rhunke A., Paehr G., Engler H.-J.: Anforderungsprofil an zukünftige Schmierstoffe für PkW-Dieselmotoren mit aktiver Abgasnachbehandlung (VW). VDI-Bericht Nr. 1803, S. 281, Konferenz, Wolfsburg Dez. 2003.
• [15] Omeis J., Harperscheid M., Schuylenburg V.: Motorenöle im Zielkonflikt zwischen motorischer Performance und geringer Kontamination von Abgasnachbehandlungssystemen. (Fuchs Europe GmbH.) FAD Konferenz, Dresden Nov. 2003.
• [16] Czerwinski J., Napoli S. et.al.: Kalte und beheizte NOx-Messung. Nafion-Dryer, rbr-Gerät. Interne Berichte B085/a/b. Abgasprüfstelle FH Biel, AFHB, Nov. 2000 – Oct. 2003.
• [17] Scherrer D., Lüthi Th.: Untersuchungen am VW-TDI Motor. Projektarbeit Verbrennungsmotoren 2002, Abgasprüfstelle FH Biel, AFHB.
• [18] Czerwinski J.: Partikelemissionen verschiedener Verbrennungsmotoren. Forschungsergebnisse und offene Fragen. Vortragsreihe HDT e.V. Essen, München 4-5. Juni 2002.
• [19] Khalek J.-A., Kittelson D., Brear F.: The Influence of Dilution Conditions on Diesel Exhaust Particle Size Distribution Measurement. SAE Technical Paper 1999-01-1142, University of Minnesota, Perkins Engines Comp.
• [20] Lüders H., Krüger M., Stommel P., Lüers B.: The Role of Sampling Conditions in Particle Size Distribution Measurements. SAE Technical Paper 981374, FEV Motorentechnik.
• [21] Andrews G.E., Clarke A.J., Rojas N.Y., Gregory D., Sale T.: Particulate Mass Accumulation and Release in Practical Diesel Engine Exhaust Systems under Cold Start Conditions. SAE Technical Paper 2000-01-0508, University of Leeds, Ford Research.
• [22] Andrews G.E., Clarke A.J., Rojas N.Y., Gregory D., Sale T.: Diesel Particle Size Distribution Changes at the Exhaust Pipe Outlet During Cold Start in a Passenger Car IDI Diesel with a Practical Exhaust System in Place. SAE Technical Paper 2000-01-0511, University of Leeds, Ford Research.
• [23] Andrews G.E., Clarke A.J., Rojas N.Y., Gregory D., Sale T.: Diesel Particle Size Distribution Changes Along a Practical Exhaust System During Cold Start in Passenger Car IDI Diesel. SAE Technical Paper 2000-01-0514, University of Leeds, Ford Research.