Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Green fibers-reinforced cement mortar with the inclusion of nano-CaCo3 and metakaolin

Hamad Ali Jihad, Sldozian Rami Joseph, Kadhim Ruqaya F.

Engineering Transactions

|

2024

|

Vol. 72, iss. 1

39--60

EN

Over the previous few decades, there has been a noticeable increase in interest in the use of vegetable fibers and supplemental cementitious elements in mortar and concrete. The date palm frond was utilized in this study to create date palm fibers (DPF), which were then added to the cement mortar at percentages of 1%, 2%, 3%, 4%, and 5% by cement weight. There were two types of DPFs used: one type was untreated, and the other had a mechanical treatment that created holes before applying a layer of polychloroprene (neoprene) on the surface. Metakaolin (MK) and nano calcium carbonate (nano-CaCo3) were added to the cement mortar by the weight of cement. MK was replaced by 10% of the weight of cement. Besides, the nano-CaCo3 was replaced by 1%, 2%, 3%, and 4% of the weight of cement. Mechanical tests for flowability, compressive strength, and flexural strength were conducted. In addition, one MCDM methodology called VIKOR is utilized to choose the best combination out of several combinations and criteria. The results indicate that a higher DPF concentration enhances both compressive and flexural strength. The mixtures with the DPF coating and mechanical treatment give the strongest and most significant results. In addition, the flowability of cement mortar decreases when the DPF concentration increases. In addition to the high content of nano-CaCo3 in cement mortar, given the grater reading of strength, the presence of nano- CaCo3 in cement mortar reduces the disparity in result values that have a higher DPF content. The mixtures containing 4% and 5% DPF and 3% and 4% nano-CaCo3 are the optimal ones, according to the VIKOR technique.

2

Technology for manufacturing catalytic systems using a pilot line for precious metal recovery

Fuć Paweł, Sokolnicka-Popis Barbara, Ziółkowski Andrzej, Bednarek Maciej, Jagielski Aleks, Michałowska Anna

Combustion Engines

|

2023

|

R. 62, nr 3

89--96

EN

The subject of this article is to compare the effectiveness of commercial exhaust gas aftertreatment systems such as TWC and GPF with their prototype variant, which is produced on a pilot line that allows the recovery of precious metals. What's more, the said production line allows the manufacture of components compliant with Euro IV, V and VI standards. Depending on the model of the monolith made, it is possible to reduce the consumption of precious metal raw materials by up to 20%, which should be considered a significant result. The article describes in detail the manufacturing process of metal carriers using the mentioned technology. A dynamic engine dynamometer was used for tests verifying the effectiveness of particulate filters, on which the RDE test route covering the area of the Poznan agglomeration was mapped. The tests performed are particularly important, as it should be borne in mind that according to the forecast in 2025, internal combustion engines powered by conventional fuels will account for 85% of all propulsion sources. In addition, the increasing environmental awareness of vehicle users and manufacturers requires solutions to reduce PM emissions into the atmosphere in both mass and number.

3

Analysis of the Possibility of Using Neural Networks to Monitor the Technical Efficiency of Diesel Engines During Operation

Tucki Karol, Orynycz Olga, Świć Antoni, Wasiak Andrzej, Mruk Remigiusz, Gola Arkadiusz

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 6

1--15

EN

The aim of the research was to analyse the possibility of using neural networks to determine the parameters of the chemical composition of exhaust gases as a function of engine performance parameters obtained from the on-board diagnostics system such as crankshaft speed and engine load index. The subject of the study was a Fiat Panda car equipped with a 1.3 Multijet diesel engine and powered by pure diesel. The tests used the MAHA MET 6.3 exhaust gas analyser and the on-board diagnostics system OBD II. The obtained values of NOx,O2,CO2 and PM measured behind the DPF were analysed. For the purpose of building a neural network model, preliminary studies were carried out in non-urban traffic (high-speed route). Based on the data obtained, processes of learning neural network structures with approximate properties with backward propagation of errors were carried out. Subsequently, tests were carried out on the operational parameters of the vehicle and the chemical composition of exhaust gases in urban traffic. Analysis of the obtained values of the average parameters obtained during the measurement and obtained on the basis of the prepared neural models allows to determine the relative differences at the level of not more than 10 percent.

4

Changes of properties of engine oils diluted with diesel oil under real operating conditions

Wolak A., Zając G., Żółty M.

Combustion Engines

|

2018

|

R. 57, nr 2

34--40

EN

The aim of the article was to analyze changes in the trends of selected physical, chemical and functional properties of lubricating engine oil operating in a diesel-engine vehicle equipped with DPF. The vehicle was operated mainly in urban driving conditions (app. 70%), which impeded the DPF regeneration cycle and caused dilution of oil with unburned fuel. Changes in the following physical and chemical properties were assessed: the DF level in engine oil, viscosity (kinematic, dynamic HTHS and structural CCS), total base number, acid number as well as the degree of oxidation, nitration and sulphonation. The tests have shown that the amount of unburned fuel that goes to the engine crankcase due to the unfinished DPF regeneration cycle is as high as 26.0-34.6%. Dilution of the lubricating oil with fuel leads to a significant reduction of its viscosity - about 30% of the fuel content causes a decrease in the kinematic viscosity measured at 100°C to the level of 7.7 mm2/s. There was also a significant decrease in total base number (TBN) < 2 mg KOH/g, and an increase in the total acid number (TAN). Moreover, the results obtained were analyzed for potential effects that could have been caused during prolonged engine operation by assessing the content of trace elements in the samples taken.

5

Systemy filtracji spalin do samochodowych silników z zapłonem samoczynnym – problemy regeneracji filtrów DPF

Stępień Z.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 207

1--439

PL

Światowe ustawodawstwa dotyczące szkodliwych emisji do atmosfery stanowią obszerną dziedzinę obejmującą ustawodawcze wymagania, ograniczenia i techniczne uregulowania dotyczące różnego typu silników spalinowych mających rozmaite zastosowania. Na najważniejszych rynkach światowych, takich jak Europa i USA, wprowadzane są coraz ostrzejsze przepisy w zakresie norm emisji odnoszących się między innymi do silników z zapłonem samoczynnym (ZS), które będą wymagały od producentów samochodów osobowych, jak i różnego rodzaju użytkowych konstruowania pojazdów niskoemisyjnych. Przepisy te, poza redukcją CO, HC i NOx, nakładają ostre wymagania dotyczące ograniczenia emisji cząstek stałych. Próba spełnienia systematycznie zaostrzanych przepisów w zakresie ograniczania emisji sprawia, że coraz większe znaczenie zyskują układy tzw. następczej obróbki spalin stosowane do oczyszczania gazów spalinowych. Układy takie są powszechnie stosowane pomimo znacznego postępu w zakresie rozwoju konstrukcji silników spalinowych. W odniesieniu do przyszłych norm emisji z silników ZS optymalnym rozwiązaniem umożliwiającym spełnienie nawet najbardziej surowych przepisów dotyczących emisji jest połączenie selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) z filtrem cząstek stałych (DPF – Diesel Particulate Filter). DPF usuwają cząstki stałe z gazów spalinowych silników ZS poprzez filtrację spalin wydalanych z silnika. Jednak pomimo powszechnego stosowania już od ponad 15 lat DPF wymagają dalszych udoskonaleń i prowadzenia prac badawczo-optymalizacyjnych. Większość tych prac dotyczy obecnie stosowanych i przyszłych metod regeneracji filtrów, które są wciąż dalekie od doskonałości. Monografia ta stanowi kompendium wiedzy dotyczącej nieustannego zaostrzania przepisów w zakresie ograniczenia emisji cząstek stałych, konstrukcji, wydajności i zasad działania DPF, technologii i metod regeneracji DPF, a także opracowania systemu oczyszczania spalin z DPF regenerowanego przy wspomaganiu metodami pasywną i aktywną. W pierwszym rozdziale omówiono: budowę i właściwości cząstek stałych, oddziaływanie wdychanych cząstek stałych na zdrowie, jak również obecne i przyszłe europejskie wymagania ustawodawcze w zakresie ograniczania emisji cząstek stałych. W drugim rozdziale opisano konstrukcję DPF – materiały, z których wykonywane są monolity filtrujące, mechanizmy filtracji spalin, zalety i wady różnych filtrów, jak i działanie oraz właściwości użytkowe filtrów cząstek stałych. Ponadto przedstawiono konstrukcję i zastosowanie różnych systemów filtracji cząstek spalin pochodzących z silników ZS. Rozdział ten stanowi przegląd technologii wykorzystywanych do kontroli emisji cząstek stałych. W trzecim rozdziale przedyskutowano metody regeneracji filtrów cząstek stałych, uwzględniając doświadczenia zdobyte podczas ich eksploatacji. Szczegółowo opisano i porównano strategie pasywnej i aktywnej regeneracji DPF. Rozważono stosowanie dodatków typu FBC (Fuel Borne Catalyst) do paliwa jako pasywnej metody wspomagania procesów regeneracji DPF w różnych warunkach eksploatacji. Zaakcentowano wciąż pojawiające się problemy w zakresie metod i procedur regeneracji DPF i omówiono przyszłe techniczne wyzwania z tym związane. Celem ostatniego, czwartego rozdziału monografii było przedstawienie, w chronologicznej kolejności, procesu opracowywania, a następnie praktycznego badania i oceny systemu filtracji spalin do autobusów komunikacji miejskiej z DPF, w którym zastosowano metody pasywnego i aktywnego wspomagania regeneracji. Jest to skrócony raport zezrealizowanego projektu, w ramach którego praktycznie wykorzystano wiedzę dotyczącą konstrukcji, działania i regeneracji DPF do opracowania całego systemu filtracji spalin z zastosowaniem nowatorskiego dodatku typu FBC do pasywnego wspomagania procesów regeneracji DPF zweryfikowanych w warunkach rzeczywistej eksploatacji.

EN

Worldwide emission legislations are a large field of legislative demands, limits and technical regulations for all the different internal combustion engine applications. Major world markets, such as Europe and USA, are legislating, among others, more and more severe diesel emission standards that will require manufacturers of passenger cars, and all ranges of commercial vehicles to develop low emissions vehicles. In addition to reduction in CO, HC and NOX, these regulations require stringent reductions of particulate emissions. In order to meet increasingly stringent emission standards, exhaust gas after treatment systems has increased in significance for internal combustion engines, despite the progress made with regard to engine modifications. For future emissions regulations concerning the Diesel engines, selective catalytic reduction (SCR) in combinations with diesel particulate filters (DPF) offers a unique and global solution for the most severe regulations. DPF remove particulate matter in diesel exhaust gases by filtering exhaust from engine. But, although DPFs have been in commercial production for more than 15 years, there is still much optimization activity in the field. Most investigations are focused on current and new regeneration methods which are still far from perfect. This monograph sets compendium of information about continuously tighten regulations with reference especially to particulate matter emission, DPF construction, performance and principle of operation, DPF regeneration technologies and procedures as well as presents development of real DPF systems with passive-active regeneration. The first chapter introduces particulate matter composition and properties, health effects of inhaled particulate matter as well as current and future legislation on particle matter and particle number limits in Europe. In the second chapter design of DPF, filter monolith materials, filtration mechanisms, advantages and disadvantages of various DPF, operation and operating characteristics as well as performance of DPFs has been extensively described. Furthermore, design and application different diesel particulate filtration systems were presented. It is something like diesel emission control technology review. Chapter three discusses particulate trap regeneration methods and operating experience. Passive and active strategy for DPF regeneration has been in detail described and compared. The use of fuel borne catalyst (FBC) as a method of DPF passive regeneration supporting in a different driving conditions has been considered. Still occurrences problems with DPF regeneration procedures has been emphasized and the resultant technical challenges for the future were discussed. The focus of the last, fourth chapter of the monograph was to present in chronological order developing and next practical evaluation of DPF system with combined regeneration method for city buses. So, this is a short report from the project of practical taking advantage of knowledge about DPF construction, operation and regeneration ways for development of novel FBC additive for passive supporting of DPF regeneration and all filtration system revised under real operating conditions.

6

Filtr cząstek stałych DPF - oczyszczanie w trakcie eksploatacji

Nikończuk P., Pielka D.

Logistyka

|

2011

|

nr 6

PL

Filtr cząstek stałych stosowany w samochodach osobowych z silnikiem Diesla ma za zadanie oczyszczać gazy spalinowe z zanieczyszczeń i cząstek sadzy. Filtry cząstek stałych są montowane we wszystkich nowych samochodach, by spełnić normę EURO 5. Gromadzące się w filtrze cząstki stałe powodują jego stopniowe zapychanie i utratę wydajności silnika.. Czy można skutecznie oczyścić filtr w trakcie eksploatacji, czy też jedyną alternatywą jest jego wymiana? Czy samochody osobowe z silnikiem Diesla i filtrem cząstek stałych nadają się do eksploatacji w ruchu miejskim? Na powyższe pytania odpowiedziano w niniejszym artykule.

EN

Diesel particulate filters assembled into exhaust systems of cars with diesel engines are supposed to clean exhaust gases from the particulate. All new cars are fitted with diesel particulate filters according to the EURO 5 norm. The problem is that exhaust soot is accumulated in the filter and gradually clogs it up, which impairs the overall engine performance. Can a diesel particulate filter be cleaned after a time or the only alternative is its replacement? Are cars equipped with diesel engines and diesel particulate filters suitable for driving in the city traffic? The answer to the above questions has been given in the publication.

7

Metody aktywnej regeneracji fitrów cząstek stałych poprzez dotrysk paliwa

Kruczyński S. W., Mleczko P., Orliński P.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2010

|

z. 2/78

137-143

PL

Filtry cząstek stałych są obecnie jedyną metodą pozwalającą na filtrację frakcji stałej ze spalin ze sprawnością przewyższającą 95%. W artykule omówiono problemy związane z regeneracją filtrów, uwzględniając najnowsze trendy w sposobie dostarczania ciepła potrzebnego do tego procesu. Dzięki temu, regeneracja zachodzi w dużym stopniu niezależnie od warunków pracy silnika przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia paliwa.

EN

Diesel particulate filters are nowadays the only method, that allows to separate the solid fraction from exhaust gases with an efficiency of over 95%. In this paper problems with DPF regeneration are described, taking into consideration the newest methods and trends in heat deliver to that process. Because of that, regeneration lasts in most of the cases independently from the engine load and speeds and moreover with minimizing fuel consumption.

8

Nonoparticles materials in diesel particular filtres

Merkisz J., Fuć P., Lijewski P.

Logistyka

|

2010

|

nr 6

EN

The reduction of platinum (Pt) loadings in the catalytic bed constitutes a primary means of reducing cost to the levels required for mass- produced vehicles. We have produced and tested, on the laboratory scale a series of innovative catalysts as an active part of a new PM- filter consisting of Pd-Au-Ag-Ni-Co (non Pt) nanometric, powder alloy. The hollow part structure of TiO2-x-RuO2-x has been proposed as the active layer on the catalyst support, composed of SiC. We have previously demonstrated that single layers of Pt atoms on some other materials, such as palladium (Pd) or gold- nickel alloys, have higher activities than the analogous all-Pt catalysts. Such control of the composition and structure of the top-most atomic layers of catalyst particles gives hope of achieving the four-fold increase in mass activity catalysts needed to reach automotive catalyst cost targets.

9

Self-regeneration method of diesel particulate filter

Mitianiec W.

Journal of KONES

|

2010

|

Vol. 17, No. 1

273-281

EN

Compression ignition engines have no possibility for self-regeneration of DPF and regeneration requires additional energy for soot combustion (additional fuel or electric energy) after some period of the engine work as a result of closing of substrate pores by soot. The innovation method takes into account a self-regeneration of diesel particle filter by use of special heat recovery system. The paper shows one of possible design of DPF self-regeneration. The exhaust temperature behind the turbine and catalytic converter is very low and for an increasing of gas temperature before DPF, the heat from soot combustion can be used. The preliminary studies show a possibility of using the special design of DPF with heat recovery system. The paper presents results obtained from simulations based on one-dimensional model of such system and analysis of increasing the heat recovery ratio by change of geometry of DPF. The gas heat exchange formulas between DPF and the heat exchange model are partly included in the paper. The preliminary results of calculations show the possibility of increase of exhaust gases in front of DPF about 20%, which enables a continuous regeneration of DPF. Heat recovery ratio is depends on soot combustion rate on the wall of DPF monolith. The method enables to recover some part of energy which is lost in the conventional DPF. The paper is a part of further work in European project FP6 IPSY.

10

Badania kinetyki utleniania PM utleniaczami o różnych zawartościach tlenu

Nagórski Z.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, SC2

208--218

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań kinetyki utleniania cząstek stałych (PM) w obecności utleniaczy o rożnych zawartościach O2. Znajomość parametrów termokinetycznych (tj. energii aktywacji i stałej szybkości reakcji) utleniania PM w rożnych warunkach tlenowych, pozwala na bardziej wiarygodne modelowanie procesu regeneracji. Dla potrzeb wyznaczenia ww. parametrów opracowano procedurę badawczą oraz zbudowano specjalistyczne stanowisko do grawimetrycznych badań kinetyki utleniania ciał stałych. Stanowisko pozwala nagrzewać płytkę pomiarową z utlenianym ciałem stałym do zadanej temperatury w atmosferze gazu obojętnego (N2), następnie utleniać badane ciało utleniaczem o regulowanym udziale objętościowym O2 w zakresie 9 - 21%. Podczas utleniania rejestrowano ubytek masy spalanej substancji oraz lokalne przebiegi temperatury spalin mierzone bezpośrednio nad tą substancją. Pomiary przeprowadzone dla różnych wartości temperatury utleniacza obrabiano wg przyjętej procedury, która pozwoliła wyznaczać energię aktywacji i stałą częstościową utleniania PM dla różnych warunków utleniania. Badania kinetyki utleniania PM w obecności utleniacza o dowolnym udziale tlenu, pozwoliły opracować temperaturowe charakterystyki szybkości utleniania PM w zależności od wybranych parametrów tego procesu.

EN

The paper presents the results of kinetics of particulate matter (PM) oxidation by various oxidizers. Definition of the thermokinetic parameters (that is activation energy and pre-exponential factor) of oxidation of the PM by various oxidizers forwards possibility for precise modelling of the regeneration process. In order to define the above mentioned parameters the investigation procedure has been formulated and the unique stand for gravimetrical tests of the PM oxidation kinetics was built. The stand enables: - heat the measuring plate with the PM up to assumed temperature in neutral gas environment (N2), - oxidation the PM with a gas of regulated amount of O2 in the range of 9 - 21%. During the oxidation, the burned mass of the PM as well as local distribution of temperature of exhaust gasses over the PM were registered. On the base of the investigations the values of the activation energy and pre-exponential factor for various oxidation conditions were obtained. The investigations of the PM oxidation kinetic by the oxidizers with various the O2 participate allows to elaborate the temperature characteristics of the PM oxidation rate for these conditions.

11

Nanodyspersje metaloorganiczne FBC (Fuel Borne Catalyst) jako efektywne katalizatory utleniania sadzy na filtrach gazów spalinowych

Żak G., Wojtasik M.

Nafta-Gaz

|

2009

|

R. 65, nr 10

797--804

PL

W artykule przedstawiono metody ograniczania emisji toksycznych składników spalin, zwracając szczególną uwagę na wykorzystanie filtrów DPF. Omówiono budowę oraz katalityczne działanie nanododatków FBC oraz ich wykorzystanie do regeneracji filtrów DPF. Tematyka filtracji spalin i efektywnej regeneracji filtrów z wykorzystaniem nanodyspersji metaloorganicznych jest aktualna w wielu projektach realizowanych w INiG.

EN

The article introduces various methods applied to reduce toxic exhaust emission generated by diesel engines had been brought and discussed with particular interest in use of DPF filters. Catalytic properities and nature of FBC additives was presented in the article. An efficient exhaust filtration and regeneration ability of filters using metal-organic nano-particles is studied in INiG nowadays.

12

Dodatki FBC do oleju napędowego wspomagające regenerację filtrów cząstek stałych

Stępień Z., Żak G., Łukasik Z.

Nafta-Gaz

|

2009

|

R. 65, nr 11

861--870

PL

W artykule opisano badania skuteczności różnych dodatków typu FBC w procesie pasywnej regeneracji filtrów cząstek stałych (DPF). Zwrócono uwagę na ograniczenia w zakresie składu powyższych dodatków związane z możliwością powstawania szkodliwej emisji wtórnej oraz na wpływ warunków pracy silnika na zainicjowanie i płynny przebieg procesów regeneracji. Przedstawiono też wybrane doświadczenia INiG w wyżej wymienionym zakresie, koncentrując się na problemach, które wymagają rozwiązania dla dalszego, konkurencyjnego rozwoju systemów pasywnej regeneracji względem regeneracji aktywnej.

EN

In this paper has been described effectiveness investigations of different kind FBC additives in the passive regeneration process of DPF. Attention has been paid for restrictions in the scope of above additives composition which are related to possibility of coming into being harmful secondary emissions and on the influence of engine service conditions for initiating and smooth running of DPF regeneration processes. Has been also presented the selected experiences of INiG in the above mentioned scope, focusing on the issues which need solution for further, competitive development of passive towards to active regeneration systems.

13

Diagnostyka niekonwencjonalnych usterek w systemach oczyszczania spalin

Olszowski S., Chojnacki T.

Logistyka

|

2009

|

nr 6

CD-CD

PL

W artykule opisano problemy związane z powstawaniem i neutralizowaniem szkodliwych substancji zawartych w gazach spalinowych silników o zapłonie samoczynnym. Przedstawiono ciekawe przypadki usterek zarejestrowanych podczas eksploatacji w układach oczyszczania spalin, które były rozwiązywane przez autorów w ramach współdziałania eksperckiego z ogólnopolską infolinią techniczną BETiS oraz zaprezentowano problemy występujące z właściwą ich diagnozą. Przedstawiono również niekonwencjonalne metody diagnozowania.

EN

The article describes problems associated with coming into existence and neutralizing harmful substances included in combustion gases of diesel engines. It also presents interesting cases of defects registered during the exploitation with the arrangements of cleaning the exhaust fumes, which were being examined by the authors as a part of expert cooperating with the all-Polish BETiS phone support as well as their proper diagnosis. Besides unconventional methods for diagnosing have been presented.

14

Badania symulacyjne wpływu wybranych parametrów cieplnych na przebieg regeneracji samochodowego filtra spalin

Nagórski Z.

Zeszyty Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2004

|

z. 4/55

129-135

PL

Przedstawiono jednowymiarowy model symulacyjny procesu regeneracji samochodowego filtra spalin, który wykorzystano do analizy wpływu intensywności wymiany ciepła wewnątrz filtra na czas trwania regeneracji. Badania porównawcze przeprowadzono przy użyciu współczynników korekcyjnych wprowadzonych do klasycznych formuł Biota (lub Nusselta), których wiarygodność w modelowaniu wymiany ciepła w filtrze jest bliżej nie określona. Wykazano, że bez względu na prędkość wlotową utleniacza, istotny wpływ liczb Biota na proces regeneracji zaczyna się przy wartościach współczynników korekcyjnych mniejszych od ok. 0,5. Malejącym wartościom tych współczynników odpowiada wzrost czasu trwania regeneracji, spowodowany zmniejszeniem intensywności przejmowania ciepła między powierzchniami filtra a czynnikiem gazowym.

EN

This paper presents a study of DPF regeneration where one-dimensional model was developed to analyse the influence of selected parameters, which characterise the intensity of heat transfer inside the filter, on the regeneration time. Special correction coefficients were introduced to the classic Biot (or Nusselt) formulas in order to improve their accuracy in modelling of the heat transfer in DPF. The results of simulation show that the effect of Biot numbers on the regeneration process becomes significant for the values of correction coefficients smaller than 0.5 regardless of the inlet speed of oxidiser. Smaller values of the correction coefficients imply longer regeneration time of the filter. This effect is caused by a decrease in the intensity of convective heat transfer between the filter surfaces and gas medium.