Comparative examination of pollutant emission from an automotive internal combustion engine with the use of vehicle driving tests

• Autorzy: Chłopek Z. , Biedrzycki J. , Lasocki J. , Wójcik P.

Warianty tytułu

PL

Badania porównawcze emisji zanieczyszczeń z samochodowego silnika spalinowego z zastosowaniem testów jezdnych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The pollutant emission from automotive internal combustion (IC) engines is highly susceptible to engine operation states determined by vehicle velocity processes. The article presents results of comparative examinations of specific distance pollutant emission characteristics determined from various vehicle driving tests. The specific distance pollutant emission was determined using vehicle type-approval and special tests as well as tests developed at the Automotive Industry Institute (PIMOT), treated as realizations of the stochastic process of vehicle velocity. The research results confirmed high susceptibility of the IC engine pollutant emission to the engine operation states, which endorses the usefulness of treating the conditions of operation of automotive engines as stochastic processes.

PL

Emisja zanieczyszczeń z samochodowych silników spalinowych jest bardzo wrażliwa na stany pracy silników zdeterminowane procesami prędkości samochodów. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań porównawczych charakterystyk emisji drogowej zanieczyszczeń w różnych testach jezdnych. Do wyznaczania emisji drogowej zanieczyszczeń wykorzystano testy stosowane w procedurach homologacyjnych i testy specjalne oraz opracowane w Przemysłowym Instytucie Motoryzacji, traktowane jako realizacje procesu stochastycznego prędkości samochodu. Wyniki badań potwierdziły znaczną wrażliwość emisji zanieczyszczeń na stany pracy silnika spalinowego, co potwierdza celowość traktowania warunków pracy silników samochodowych jako procesów stochastycznych.

Słowa kluczowe

EN

internal combustion engines; pollutant emission; vehicle driving tests; stochastic processes

PL

silniki spalinowe; emisja zanieczyszczeń; testy jezdne; procesy stochastyczne

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 55, nr 1
• Strony: 56--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., wykr.

Twórcy

autor

Chłopek Z.

• Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering at Warsaw University of Technology

autor

Biedrzycki J.

• Laboratory of Engines and Chassis in the Automotive Industry Institute in Warsaw

autor

Lasocki J.

• Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering at Warsaw University of Technology

autor

Wójcik P.

• Automotive Industry Institute in Warsaw

Bibliografia

• [1] Abou Zeid M., Chabini I., Nam E.K., Cappiello A. Probabilistic modeling of acceleration in traffic networks as a function of speed and road type. Proceedings of the IEEE 5th International Conference on Intelligent Transportation Systems, Singapore, September 2002, 472–478.
• [2] Arregle J., Bermudez V., Serrano J.R., Fuentes E. Procedure for engine transient cycle emissions testing in real time. Experimental Thermal And Fluid Science 2006, 30 (5), 485–496.
• [3] Beevers S.D., Carslaw D.C. The impact of congestion charging on vehicle emissions in London. Atmospheric Environment 2005, 39 (1), 1–5.
• [4] BUWAL, INFRAS AG. Luftschadstoffemissionen des Strassenverkehrs 1950-2010. BUWAL–Bericht Nr. 255, 1995.
• [5] Cappiello A., Chabini I., Nam E. K., Lue A., Abou Zeid M. A statistical model of vehicle emissions and fuel consumption. Proceedings of the IEEE 5th International Conference on Intelligent Transportation Systems, Singapore, September 2002, 801–809.
• [6] Chin A.T.H. Containing air pollution and traffic congestion: transport policy and the environment in Singapore. Atmospheric Environment 1996, 30 (5), 787–801.
• [7] Chłopek Z., Biedrzycki J., Lasocki J., Wójcik P. Emisja zanieczyszczeń z silnika samochodu w testach jezdnych symulujących rzeczywiste użytkowanie trakcyjne. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 2013, 92 (1), 65–74.
• [8] Chłopek Z., Biedrzycki J., Lasocki J., Wójcik P. Investigation of pollutant emissions from a motor vehicle engine in tests simulating real vehicle use in road traffic conditions. Combustion Engines 2013, 154 (3), 202–207.
• [9] Chłopek Z., Biedrzycki J., Lasocki J., Wójcik P. Report of research project No. N N509 556440 “Sensitivity of pollutant emission and fuel consumption to the conditions of use of a spark-ignition engine for mobile applications”. Warszawa 2013 (not published, in Polish).
• [10] Chłopek Z., Biedrzycki J., Lasocki J., Wójcik P. Investigation of the motion of motor vehicles in Polish conditions. The Archives of Automotive Engineering – Archiwum Motoryzacji 2013, 60 (2), 3–20.
• [11] Chłopek Z., Laskowski P. Pollutant emission characteristics determined using the Monte Carlo Method. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability 2009, 42 (2), 42–51.
• [12] Chłopek Z., Zimakowska M. Charakterystyki emisji zanieczyszczeń z samochodowych silników spalinowych (Characteristics of pollutant emission (from) vehicle internal combustion engines). A chapter in the monograph “Współczesne problemy inżynierii i ochrony środowiska (Present-day problems of environmental engineering and protection)”. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej – Inżynieria Środowiska, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej (Publishing House of the Warsaw University of Technology), Warszawa 2009, 55, 53–66.
• [13] Chłopek Z. Metody badań właściwości silników spalinowych w warunkach przypadkowych modelujących użytkowanie (Methods of examining the properties of internal combustion engines in random conditions modelling the real engine operation). Archiwum Motoryzacji 2001, 4, 187–210.
• [14] Chłopek Z. Modelowanie procesów emisji spalin w warunkach eksploatacji trakcyjnej silników spalinowych (Modelling of exhaust emission processes in the conditions of operation of combustion engines in mobile applications). Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej – Mechanika, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej (Publishing House of the Warsaw University of Technology), Warszawa, 173/1999.
• [15] Chłopek Z. The research of the probabilistic characteristics of exhaust emissions from vehicle engines. Combustion Engines – Silniki Spalinowe 2011, 144 (1), 49–56.
• [16] COPERT IV – Methodology and Emission Factors. European Environment Agency. European Topic Center on Air Emission, 2000.
• [17] Frey H.C., Zheng J. Probabilistic analysis of driving cycle–based highway vehicle emission factors. Environmental Science & Technology 2002, 36 (23), 5184–5191.
• [18] INFRAS AG. Handbuch für Emissionsfaktoren des Strassenverkehrs. Version 3.1. Bern 2010.
• [19] Merkisz J., Gis W. Exhaust emission from vehicles under real conditions. Proceedings of the Ninth Asia–Pacific International Symposium on Combustion and Energy Utilization: APISCEU. Beijing, 02–06 November 2008.
• [20] Merkisz J., Pielecha J., Gis W. Comparison of vehicle emission factors in NEDC cycle and road test. Proceedings of the Ninth Asia–Pacific International Symposium on Combustion and Energy Utilization: APISCEU. Beijing, 02–06 November 2008.
• [21] Romaniszyn K., Nowak A. Analiza wpływu parametrów ruchu pojazdu na zużycie paliwa i emisję zanieczyszczeń przy przejeździe przez Bielsko–Białą (An influence of car motion parameters on fuel consumption and the emission of pollutants). Zeszyty Naukowe OBRSM BOSMAL 2004, 23 (1), 43–49.
• [22] Romaniszyn K., Nowak A. Wpływ parametrów ruchu pojazdu na zużycie paliwa i emisję zanieczyszczeń przy przejeździe przez Bielsko–Białą (Influence of car motion parameters on fuel consumption and pollutant emissions during a test drive through Bielsko-Biała). Zeszyty Naukowe – Inżynieria Włókiennicza i Ochrona Środowiska, University of Bielsko-Biała, 2004, Series No. 5: Konferencje, 14, 176–182.
• [23] Rostkowski J., Brady J., Torres J. Exhaust emissions testing of fifteen buses in Santafe de Bogotá, D.C. Operating with 1000 and 3000 ppm sulphur diesel. Technical report. Environment Canada, Environmental Technology Centre, Emissions Research Measurement Division and Empresa Colombiana de Petróleos and Instituto Colombiano del Petroleo ECOPETROL. Ottawa 2000.
• [24] Sturm P.J. Boulter P., Haan P., Joumard R., Hausberger S., Hickman J., Keller M., Niederle W., Ntziachristos L., Reiter C., Samaras Z., Schinagl G., Schweizer T., Pischinger R. Instantaneous emission data and their use in estimating passenger car emissions. MEET project: Methodologies for estimating air pollutant emissions from transport. Final report COST 319 A2. Technical University of Graz. Graz, Austria 1998.
• [25] Wang J., Storey J., Domingo N., Huff S., Thomas J., West B. Studies of diesel engine particle emissions during transient operations using an engine exhaust particle size. Aerosol Science and Technology 2006, 40 (11), 1002–1015.
• [26] Worldwide emission standards. Passenger cars and light duty vehicles. Delphi. Innovation for the real world. 2012/2013.
• [27] www.dieselnet.com.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.