A comparison of the exhaust emissions of a vehicle fuelled with petrol and CNG in turn

• Autorzy: Bielaczyc P. , Szczotka A. , Woodburn J.

Warianty tytułu

PL

Porównanie emisji związków szkodliwych spalin samochodu zasilanego alternatywnie benzyną i CNG

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Technology for light-duty CNGvehicles is well established, and CNG vehicles have performance comparable to their petrol-fuelled equivalents. CNG is commonly used in spark ignition engines because their powertrains are relatively easy to convert from liquid to gaseous fuels. In addition, the importance of natural gas will increase significantly as fuel for transportation. Apart from its massive availability at attractive current market prices, its particular advantages in terms of CO2 and exhaust emission have led to the increased use of NG as a fuel source. The aim of this paper was to determine the influence of CNG fuel on emissions in the context of the new Euro 6 emissions requirements and to compare exhaust emissions of the vehicle fuelled with CNG and with petrol. To that end, chassis dynamometer tests were performed. An analysis of CO, THC, CH4, NMHC, NOx - NO and NO2 and CO2 emissions during testing, as well as performance, of the vehicle fuelled with CNGand petrol in turn are presented. The results showed differences in terms of regulated emissions, carbon dioxide emissions and the composition of NOx (NO and NO2 share).

PL

Technologia lekkich samochodów użytkowych jest dobrze rozwinięta i samochody zasilane CNG mają osiągi porównywalne do ich benzynowych odpowiedników. CNG jest powszechnie stosowane w silnikach spalinowych o zapłonie iskrowym, ponieważ ich układy napędowe są stosunkowe łatwe do przekształcenia z zasilania paliwami ciekłymi na zasilanie paliwami gazowymi, a ponadto znacznie wzrasta znaczenie gazu ziemnego jako paliwa używanego do transportu. Oprócz dostępności w dużej ilości i atrakcyjnej ceny rynkowej, paliwo to daje również istotne korzyści w aspekcie emisji CO2 i związków szkodliwych spalin, co prowadzi do wzrostu wykorzystania gazu ziemnego jako paliwa silnikowego. Celem tego artykułu było określenie wpływu paliwa CNG na emisje spalin w zakresie nowych wymagań Euro 6 i porównanie emisji samochodu zasilanego CNG i benzyną. W tym celu wykonano testy na hamowni podwoziowej.W artykule zaprezentowano analizy wyników emisji CO, THC, CH4, NMHC, NOx– NO i NO2 oraz CO2 podczas testów na hamowni podwoziowej samochodu zasilanego alternatywnie CNG i benzyną. Wyniki pokazały różnice w zakresie emisji limitowanych związków szkodliwych spalin, dwutlenku węgla jak i udziału emisji NO i NO2 w całkowitej emisji NOx.

Słowa kluczowe

EN

CNG; petrol; vehicle fuel; exhaust emission

PL

emisja spalin; paliwo napędowe; CNG; benzyna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 1906--1915
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr., pełny tekst na CD

Twórcy

autor

Bielaczyc P.

• Instytut Badań i Rozwoju Motoryzacji BOSMAL Sp. z o.o. 43-300 Bielsko-Biała ul. Sarni Stok 93

autor

Szczotka A.

• Instytut Badań i Rozwoju Motoryzacji BOSMAL Sp. z o.o. 43-300 Bielsko-Biała ul. Sarni Stok 93

autor

Woodburn J.

• Instytut Badań i Rozwoju Motoryzacji BOSMAL Sp. z o.o. 43-300 Bielsko-Biała ul. Sarni Stok 93

Bibliografia

• 1. Allgeier, T., Bischoff, C., Foerster, J., Natural Gas as an alternative fuel for motor vehicles. FISITApaper F2004V040, 2004 FISITA World Congress.
• 2. Bhandari, K., Bansal, A., Shukla, A., Khare M., Performance and emissions of natural gas fuelled internal combustion engine: A review. Journal of Scientific & Industrial Research, Vol. 64, May 2005, p. 333-338, 2005.
• 3. Bielaczyc, P., An analysis of CNG fuelling influence on the reduction of exhaust emissions from motor vehicles. Proceedings of the 3rd IMechE Conference on Total Vehicle Technology, University of Sussex, (Brighton, UK), 26-27 April 2004.
• 4. Bielaczyc, P., Szczotka, A., The potential of current European light duty CNG-fuelled vehicles to meet Euro 6 requirements. Paper 2012-SS4-403. Combustion Engines 4/2012 (151).
• 5. Bielaczyc P., Szczotka A., Woodburn J.,Exhaust Emissions of Modern CNG Vehicles Produced by Different Manufacturers. Konferencja Motoryzacyjna KONMOT 2014, 25-26.09.2014. Siniki spalinowe i ekologia, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, ISBN 978-83-7242-763-2, Kraków 2014.
• 6. Bielaczyc, P., Szczotka, A., Wojnarowicz, M., Analysis of the Exhaust Emissions and Performance of a Modern Vehicle Fuelled with Petrol and CNG in Turn.FISITA paper F2010-A-133, FISITA 2010 World Automotive Congress, Budapest 2010.
• 7. Bielaczyc, P., Światek, A., Clean and energy efficient vehicle powertrains and fuels – from today to 2030 vision. “Environment Friendly Surface Transport” PolSCA Meeting, Brussels, 10.04.2008.
• 8. Bielaczyc, P., Woodburn, J., Szczotka, A., An Assessment of Regulated Emissions and CO2 Emissions from a European Light-Duty CNG-Fuelled Vehicle in the Context of Euro 6 Emissions Regulations. Applied Energy 117 (2014) 134-141. doi:10.1016/j.apenergy.2013.12.003.
• 9. Checkel, D., Dhaliwal, B., Tailpipe Emissions Comparison Between Propane and Natural Gas Forkfits.SAE Paper No. 2000-01-1865, 2000. doi:10.4271/2000-01-1865.
• 10. Directive 2003/30/EC of the European Parliament and of the Council of 8 May 2003 on the promotion of the use of biofuels or other renewable fuels for transport. Official Journal of the European Union, L 123/42, 17.5.2003.
• 11. Edwards R., Hass H., Larivé J.F.,Lonza L. et al., Well-To-Wheels Analysis of Future Automotive Fuels and Powertrains in the European Context. JRC85329 Report 2014. doi:10.2790/95533.
• 12. http://www.afdc.energy.gov. The Alternative Fuels Data Center (AFDC). Resource of the U.S. Department of Energy's Clean Cities program.
• 13. Karavalakis, G., Durbin, T., Villela, M., Miller, W., Air pollutant emissions of light duty vehicles operating on various natural gas compositions. Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 4, January 2012, p. 8-16, 2012.
• 14. Martins, A.A., Rocha, R.A.D., Sodré, J.R., Cold start and full cycle emissions from a flexible fuel vehicle operating with natural gas, ethanol and gasoline. Journal of Natural Gas Science and Engineering 17 (2014) 94e98. doi:10.1016/j.jngse.2014.01.004.
• 15. Regulation (EC) No 715/2007 of the European Parliament and of the Council of 20 June 2007 on type approval of motor vehicles with respect to emissions from light passenger and commercial vehicles (Euro 5 and Euro 6) and on access to vehicle repair and maintenance information. Official Journal of the European Union L 171/1, 29.6.2007.
• 16. Semin, R.A.B, A Technical Review of Compressed Natural Gas as an Automotive Fuel for Internal Combustion Engines. American J. of Engineering and Applied Sciences 1 (4): 302-311, 2008, ISSN 1941-7020.
• 17. Smyth, G., Lippert, A.M., The Drive for Energy Diversity and Sustainability: The Impact on Transportation Fuels and Propulsion System Portfolios. 28th International Vienna Motorsymposium (Vienna, Austria), 2007.
• 18. Suga, T., Muraishi, T., Brachmann, T., Yatabe, F., Potential of Natural Gas Vehicle as EEV.SAE Technical Paper 2000-01-1863. doi:10.4271/2000-01-1863.
• 19. UNECE, “Regulation No. 83 – Annex 8,” 2011, available online: http://unece.org.
• 20. Walsh, M.P., Global Trends in Motor Vehicle Pollution Control - A 2012 Update. Proceedings of the 3rd International Exhaust Emissions Symposium, 24/25 May 2012 (Bielsko-Biala, Poland) ‘Current and Future Trends in Automotive Emissions, Fuels, Lubricants and Test Methods – 2012’ (CDROM). ISBN: 978-83-931383-2-6.
• 21. Warnecke, W., Wilbrand, K., Scholey, H., The Drive for Energy Independence in the Next Decades – Fuels for the Future. 28th International Vienna Motor Symposium (Vienna, Austria), 2007.
• 22. Verbeek, R., Ligterink, N., Meulenbrugge, J., Koornneef, G. et al.,Natural Gas in Transport - An assessment of different routes. Delft report 31.4818.38, 2013.