Pomiar oraz identyfikacja cząstek stałych w spalinach silnika o zapłonie samoczynnym

• Autorzy: Mruk A. , Cisek J.

Warianty tytułu

EN

The measurement and identification of the particulate matter in Diesel engine exhaust gases

• Konferencja: International Congress on Combustion Engines (5 ; 24-26.06.2013 ; Bielsko-Biala, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W celu zidentyfikowania wśród cząstek stałych, cząstek innych niż sadza podano analizie filtry z badań silnika o zapłonie samoczynnym. Analizowane filtry pochodziły z badań 6-cylindrowego silnika sprawnego technicznie przy stałej prędkości obrotowej i obciążeniu. Wychwycone na filtrze cząstki podano obserwacji wykorzystując możliwości mikroskopu elektronowego i analizy spektralnej. Badania przeprowadzono na elektronowym mikroskopie skaningowym JSM-5800 firmy Jeol (Japonia), sprzężonym ze spektrometrem promieniowania rentgenowskiego Link ISIS 300 firmy Oxford Instruments Ltd. (Wielka Brytania). Stwierdzono, że na powierzchni filtra obok jednolitej w barwie i strukturze sadzy znajdują się inne, odróżniające się barwą i postacią. Cząstki te, po zlokalizowano udokumentowano i zbadano pod względem występujących w ich składzie pierwiastków. Określono również ich wymiary. Stwierdzono występowanie cząstek metalowych: stopy żelaza, cynku oraz krzemu. Wśród cząstek zaobserwowano również cząstki niejednorodne w postaci aglomeratów o zróżnicowanej budowie, złożonej z mikrocząstek różnego pochodzenia, zbudowanych z różnych materiałów.

EN

To identify amid PM particulates the particles other than soot, the filters used in diesel engine testing have been analysed. Analysed filters had been applied in the study on a 6-cylinder, turbocharged diesel engine, technically proficient, working at constant torque and speed. The particles captured on the filter were put under observational study using the possibilities of electron microscope and spectroscopic analysis. The testing was done on a scanning electron microscope JSM-5800 of the firm Jeol (Japan), coupled with an X-ray spectrometer Link ISIS of the firm Oxford Instruments Ltd. (United Kingdom). It was found, that on the filter surface, besides the soot particles of uniform colour and structure, there were also other particles of different colour and form. These particles were localized and examined in terms of the chemical elements in their composition. Their dimensions also were determined. Metal particles were identified: ferrous alloy, zinc alloy and the silicon alloy. Amid the particulate matter, some heterogeneous particles were identified. They had the form of agglomerates of different structure, compound of elementary particles of different origins and materials.

Słowa kluczowe

PL

silnik o zapłonie samoczynnym; gazy spalinowe; cząstki stałe; identyfikacja PM

EN

diesel engine; exhaust gases; particulate matter; PM identification

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 54, nr 3
• Strony: 732--743
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Mruk A.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej

autor

Cisek J.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej

Bibliografia

• [1] Code of Federal Regulations, U.S.A. Environmental Protection Agency, Gaseous and Particulate Exhaust Test Procedure, 1990, Vol. 40, Part 86.
• [2] RIC Engines – Exhaust Emission Measurement, Part 1. Test Bed Measurement of Gaseous and Particulate Exhaust Emissions from RIC Engines. Norma ISO, nr CD 8178-1, 1992.
• [3] Emission of diesel engines, U.N. Economic Commission for Europe ECE), Regulation No 49 (z poprawkami i uzupełnieniami do roku 1992).
• [4] Black F., High L.: Methodology for Determining Particulate and Gaseous Diesel Hydro-carbon Emissions, SAE Technical Paper 1979, Nr 790422.
• [5] Frisch L.E., Johnson J.H., Leddy D.G.: Effect of Fuels and Dilution Ratio on Diesel Particulate Emissions, SAE Technical Paper, 1979, Nr 790417.
• [6] Lach G., Winckler J.: Specific Problems of Sampling and Measuring Diesel Exhaust Emissions. SAE Technical Paper, 1988, Nr 881763.
• [7] Waldenmaier D.A., Gratz L.D., Bagley S.T., Johnson J.H., Leddy D.G.: The Influence of Sampling Conditions on the Repeatability of Diesel Particulate and Vapour Phase Hydro-carbon and PAH Measurements. SAE Technical Paper 1990, Nr 900642.
• [8] Kittelson D.B., Johnson J.H.: Variability in Particle Emission Measurements in the Heavy -Duty Transient Test, SAE Technical Paper, 1991, Nr 910738.
• [9] Bastenhof D.: Exhaust Gas Emission Measurements - A Contribution to a Realistic Approach, 21 Kongres CIMAC, 1995, Interlaken, referat nr D43.
• [10] Zabłocki M., Szlachta Z., Cisek J.: Sprawozdanie z realizacji projektu badawczego nr 9 T12D 02908 pt.: Badania wpływu parametrów regulacyjnych i konstrukcyjnych stanowiska do mierzenia emisji cząstek stałych przez sil-niki wysokoprężne na wyniki pomiaru. Sprawozdanie Politechniki Krakowskiej nr 507/KBN/1997.
• [11] AVL Proceedings: Motor Und Umwelt, Engine and Environment, AVL List GmbH, Graz 1995.