Badania związków szkodliwych w spalinach emitowanych z pojazdów wyposażonych w filtry cząstek stałych

• Autorzy: Merkisz J. , Pielecha J. , Krasowski J.

Warianty tytułu

EN

Tests of exhaust emissions from vehicles with diesel particulate filters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono rezultaty z badań emisji związków szkodliwych z samochodu osobowego z silnikiem ZS, wyposażonego w filtr cząstek stałych, w warunkach drogowych – w jakich można uzyskać informację o ich rzeczywistej emisji. Testy wykonywano na odcinku kilkunastu kilometrów podczas jazdy miejskiej – dają one informację o emisji z pojazdów w trakcie eksploatacji i dotyczą rzeczywistych warunków ruchu. Do pomiarów stężenia związków toksycznych wykorzystano mobilny analizator do badań toksyczności SEMTECH DS firmy SENSORS. Analizator umożliwiał pomiar stężenia związków szkodliwych, mierząc jednocześnie masowe natężenie spalin. Pomiary emisji cząstek stałych (masy, liczby i rozkładu widmowego) wykonano z wykorzystaniem licznika cząstek stałych firmy AVL oraz spektrometru mas firmy TSI. Uzyskane dane posłużyły do opracowania zależności charakteryzujących wpływ dynamicznych właściwości silnika na emisję związków szkodliwych. Dynamiczne właściwości silnika uwzględniono w sposób pośredni, wykorzystując podział całego zakresu prędkości oraz zakresu obliczonego przyspieszenia w ruchu miejskim, do wykonania macierzy natężenia emisji. Wykorzystane dane uśredniono w ramach poszczególnych przedziałów prędkości i przyspieszeń, otrzymując charakterystykę udziału pracy silnika w poszczególnych przedziałach oraz charakterystyki macierzy emisji poszczególnych związków szkodliwych. Powyższe wyniki posłużyły do zdefiniowania wskaźnika emisyjności pojazdu, który można wykorzystać do klasyfikacji flot pojazdów pod względem emisji związków toksycznych, różniących się m.in. datą produkcji, a więc spełnianymi limitami toksyczności spalin, przebiegiem pojazdów lub warunkami eksploatacji.

EN

The article presents the results of exhaust emission tests of cars with CI engines equipped with diesel particulate filters in road conditions – such conditions guarantee that the data obtained reflect the actual emission. The tests were carried out in sections of about a dozen kilometers in length in city traffic conditions – they contain the information about emissions of the vehicle in use and refer to the actual traffic conditions. The SEMTECH mobile analyzer from SENSORS was used to measure the concentration of toxic compounds. The analyzer ensured the measurement of concentration of exhaust emissions. The measurements of emission of particulates (mass, surface area, number and spectral distribution) was made using the AVL particle counter and the TSI mass spectrometer. Also the vehicle diagnostic system data were used in the tests, along with the GPS location system data. The data obtained were used for the analysis of relationships characteristic of the influence of the dynamic engine properties on the exhaust emissions. The dynamic engine properties were considered indirectly, using the division of the complete scope of speed and the scope of calculated acceleration in the city traffic to create the emissions intensity matrix. The data used were averaged within the particular ranges of speed and acceleration, thus obtaining the characteristics of engine operation in the particular ranges and the characteristics of emission matrix for the particular harmful compounds. The above results were used for defining the vehicle emissions rate which can be used for the classification of car fleets in terms of exhaust emissions, differing among others in build date and hence the exhaust emissions limits met, vehicle mileage or usage conditions.

Słowa kluczowe

PL

emisja spalin; samochód osobowy; silnik ZS; filtr cząstek stałych; analizator SEMTECH DS; badania drogowe

EN

exhaust emissions; vehicles with DPF; particle filter; SEMTECH DS mobile analyzer; road test

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 65, nr 11
• Strony: 883--894
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Merkisz J.

• Politechnika Poznańska, Poznań

autor

Pielecha J.

• Politechnika Poznańska, Poznań

autor

Krasowski J.

• Politechnika Poznańska, Poznań

Bibliografia

• [1]. Gao Y., Checkel M.D.: Emission Factors Analysis for Multiple Vehicles Using an On-Board, In-Use Emissions Measurement System. SAE Paper 2007-01-1327, 2007.
• [2]. Greening P.: European Light-Duty & Heavy Duty OBD – Legislative Update. On-Board Diagnostic Symposium: Light and Heavy Duty, 2007.
• [3]. Jehlik H.: Challenge X 2008 – Hybrid Powered Vehicle On-Road Emissions Findings and Optimization Techniques: A 4 Year Summary. Sensors 5th Annual SUN (SEMTECH User Network) Conference, 25-26.09.2008.
• [4]. Johnson K., Durbin T., Cocker D., Miller J., Agama R., Moynahan N., Nayak G.: On-Road Evaluation of a PEMS for Measuring Gaseous In-Use Emissions from a Heavy-Duty Diesel Vehicle. SAE Technical Paper Series 2008-01-1300.
• [5]. Khair M., Khalek I., Guy J.: Portable Emissions Measurement for Retrofit Applications – The Beijing Bus Retrofit Experience. SAE Technical Paper Series 2008-01-1825.
• [6]. Khalek I.: Status Update on the PM-PEMS Measurement Allowance Project. Sensors 5th Annual SUN (SEMTECH User Network) Conference, 25-26.09.2008.
• [7]. Korniski T., Gierczak C., Wallington T.: Laboratory Evaluation of the 2.5 Inch Diameter SEMTECH® Exhaust Flow Meter with Gasoline Fueled Vehicles. Sensors 4th Annual SUN (SEMTECH User Network) Conference, 2007.
• [8]. Merkisz J., Pielecha J., Gis. W.: Gasoline and LPG Vehicle Emission Factors in a Road Test. SAE Technical Paper Series 2009-01-0937. SAE World Congress, Detroit 2009.
• [9]. Palocz-Andresen M.: Completion of the OBD- with the OBM-(On-Board-Measurement)-Technology. [In:] Predelli O.: Onboard-Diagnose II, Expert Verlag, 2007.
• [10]. Processing CITA Conference Global Perspective on Road-worthiness Enforcement, organized by International Motor Vehicle Inspection Committee. Chicago 24-28.05.2005.
• [11]. Quan H.: ARB’s Stockton Heavy-Duty Vehicle Laboratory and Portable Emission Monitoring System (PEMS) Activities. Sensors 5th Annual SUN (SEMTECH User Network) Conference, 25-26.09.2008.
• [12]. Tsinoglou D., Koltsakis G., Samaras Z.: Performance of OBD Systems for Euro 4 Level Vehicles and Implications for the Future OBD Legislation. [In:] Predelli O.: Onboard-Diagnose II, Expert Verlag, 2007.