Influences on NO₂-emissions from DPF’s with passive regeneration

• Autorzy: Czerwinski J. , Zimmerli Y. , Chiesura C. , Mayer A. , D'Urbano G.

Warianty tytułu

PL

Wpływ DPF z pasywną regeneracją na emisje NO₂

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

NO₂ is much more toxic than NO. Due to the use of oxidation catalysts and catalytic coatings in the exhaust gas systems in the last decades and due to the use of low sulphur fuels the average NO₂ – portion in exhaust gases of vehicles increases. Diesel oxidation catalysts (DOC) and Pt – containing DPF-coatings are generally used to support the regeneration of particle filters, which can be a source of strongly increased NO₂ – production. The present paper shows some examples and summarizes the experiences in this matter elaborated at the Laboratories for IC-Engines & Exhaust Emissions Control (AFHB) of the University of Applied Sciences Biel-Bienne, Switzerland, during some research activities on engine dynamometers in the years 2010–2012. In general it can be stated: with a Pt – coated catalyst (DOC), or with catalytic surface filter (CSF) there is a maximum of NO₂/NO_x – ratio typically in the exhaust gas temperature range around 350°C, with higher Pt – content in the coating there is a higher potential for NO₂ – formation, lower NO₂ – production appears with: higher spatial velocity, higher S-content in fuel and with DOC/DPF used and/or soot loaded.

PL

NO₂ jest znacznie bardziej toksyczne niż NO. Na skutek stosowania w ostatnim czasie katalizatorów utleniających i powłok katalitycznych w układach wydechowych, a także na skutek stosowania paliw o niskiej zawartości siarki, średnia ilość NO₂ w spalinach pojazdów wzrasta. Katalizatory utleniające dieslowskie (DOC) i powłoki DPF zawierające Pt są zwykle stosowane wspomagająco w regeneracji filtrów cząstek, co może być źródłem silnego wzrostu NO₂. W niniejszej pracy przedstawiono kilka przykładów i podsumowano badania doświadczalne przeprowadzone przy zastosowaniu dynamometrów silnikowych, w Laboratoriach dla IC-Engines & Exhaust Emissions Control (AFHB) Uniwersytetu Nauk Stosowanych Biel-Bienne, w Szwajcarii, w latach 2010–2012. Ogólnie można stwierdzić: – Przy katalizatorze (DOC) powlekanym platyną, lub przy filtrze (CSF) o powierzchni katalitycznej, maksymalny współczynnik NO₂/NO_x występuje zazwyczaj przy temperaturze spalin ok. 350°, – Przy wyższej zawartości Pt w powłoce, możliwość powstawania NO₂ jest większa, – Mniejsze wytwarzanie NO2 występuje przy: wyższej prędkości przestrzennej, wyższej zawartości S w paliwie i przy zastosowaniu DOC/DPF i/lub obciążeniu sadzą.

Słowa kluczowe

EN

NO2 non-legislated component; diesel particle filter systems; DOC-DPF coating; DPF soot load

PL

nieprzewidziany składnik NO2; systemy filtracji cząstek w silnikach wysokoprężnych; powłoka DOC-DPF; obciążenie sadzą DPF

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 109, z. 4-M
• Strony: 3--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Czerwinski J.

• University of Applied Science, Biel-Bienne, Switzerland

autor

Zimmerli Y.

• University of Applied Science, Biel-Bienne, Switzerland

autor

Chiesura C.

• University of Applied Science, Biel-Bienne, Switzerland

autor

Mayer A.

• Technik Thermische Maschinen, Switzerland

autor

D'Urbano G.

• Bundesamt für Umwelt, Switzerland

Bibliografia

• [1] Lemaire J., AEEDA: NO2, A New Challenge? 3, FAD, Dresden, 10–11 November 2005.
• [2] Lemaire J., How to Select Efficient Diesel Exhaust Emissions Control Strategies for Meeting Air Quality Targets in 2010?, Österreichische Ingenieur – und Architekten-Zeitschrift, ÖIAZ, 152. Jg. Heft 1-3/2009, 40.
• [3] Czerwinski J., Pétermann J.-L., Comte P., Lemaire J., Mayer A., Diesel NO/NO2/NOx Emissions – New Experiences and Challenges, SAE Technical Paper 2007-01-0321, Detroit, April 2007.
• [4] Carslaw D., Evidence of an Increasing NO2/NOx Emissions Ratio from Road Traffic Emissons, University of Leeds, Atm. Envir, 39, 2005, 4793-4802.
• [5] Kessler C. et al., Estimation of NO2/NOx Relations with Traffic in Baden-Wurttemberg from 1995 to 2005, Poster at 2nd Conference Environment & Transport 12–14 June, 2006, Reims, proceedings n°2, AVISO GmbH, 101-105.
• [6] Emmenegger L. et al., Emissions Measurements on CRT-Equipped City Buses on Chassis Dynamometer, EMPA report 411289/2, August 2004.
• [7] Frank W., Hüthwohl G., Maurer B., SCR-Technologie für Nutzfahrzeuge, Purem Abgassysteme GmbH, MTZ 9/2004, 632.
• [8] Jacob E., Müller R., Scheeder A., Cartus T., Dreisbach R., Mai H.-P., Paulus M., Spengler J., High Performance SCR Catalyst System: Elements to Guarantee the Lowest Emissions of NOx. 27. Internationales Wiener Motorensymposium 2006. Bd.2.
• [9] Pischinger S., Körfer T., Wiartalla A., Schnitzler J., Tomazic D., Tatur M., Combined Particulate Matter and NOx Aftertreatment Systems for Stringent Emission Standards, SAE Techn. Paper, 2007-01-1128.
• [10] Hosoya M., Kawada Y., Sato S., Shimoda M., The Study of NOx and PM Reduction Using Urea Selective Catalytic Reduction System for Heavy Duty Diesel Engine, SAE Techn. Paper, 2007-01-1576.
• [11] Görsmann C., Retrofit SCRT® – A retrofit system for the simultaneous reduction of carbon monoxide, hydrocarbon, soot particulate and oxides of nitrogen emissions from commercial vehicles, 4. FAD – Konferenz, Dresden, Nov. 2006, 155.
• [12] Czerwinski J., Zimmerli Y., Mayer A., Heeb N., Lemaire J., D'Urbano G., Bunge R., Testing of Combined DPF+SCR Systems for HD_retrofitting VERTdePN, SAE Techn. Paper, 2009-01-0284.
• [13] Spruk P.C., Frantz S., Schütze F.-W., Noack H.-D., Müller W., NO2 Formation on the DOC/DPF System – a System Thought, UMICORE, 6th International Exhaust Gas and Particulate Emissions Forum, AVL, Ludwigsburg, Germany, March 2010.
• [14] Zelenka-Eicher B., Wirth F., Zelenka P., Auslegung von DPF-Systemen für die Nachrüstung im Hinblick auf NO2-Emissionen, Twintec, VDI-Fachkonferenz “Abgasnachbehandlungssysteme 2010”, Stuttgart-Bad Cannstatt, Dezember 2010.
• [15] Lanzerath P., Traebert A., Massner A., Gärtner U., Effects of Catalyst Deactivation on the Performance of Exhaust After-Treatment Systems in Commercial Vehicles, Daimler AG. 19. Aachener Kolloquium Fahrzeug- und Motorentechnik 2010, Band 1, 491.