Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Impact of using a filter in a direct gasoline injection engine exhaust system on the emitted particle mass and numer

Fuć Paweł, Lijewski Piotr, Sokolnicka Barbara, Szymlet Natalia, Siedlecki Maciej, Dębowski Tomasz

Journal of KONBiN

|

2020

|

Vol. 50, iss. 1

61--76

EN

The article presents emission test results comparison carried out on a dynamic engine dynamometer. Parameters were recorded during a drive made in accordance with the requirements of the RDE. Test bench allowed to determine the particle mass and number emission in the repetitive engine operation conditions. One of three used elements wan an OEM solution from one of particulate filters producers, the other was intended for use in original systems, the third was a custom product. The highest efficiency of particulate filtration was demonstrated by the last filter, which was adapted to the engine.

PL

W artykule przedstawiono porównanie wyników badań przeprowadzonych na dynamicznej hamowni silnikowej. Parametry zarejestrowano podczas przejazdu zgodnego z wymaganiami procedury RDE (Real Driving Emissions). Wykorzystanie stanowiska badawczego umożliwiło określenie emisji masy i liczby cząstek stałych w powtarzalnych warunkach eksploatacji. Do badań wykorzystano trzy elementy, z czego jeden stanowił rozwiązanie OEM, drugi również przeznaczony był do wykorzystania w oryginalnych układach, trzeci stanowił produkt własny. Największą skuteczność filtracji wykazał filtr ostatni, który dostosowany został do specyfiki i warunków pracy silnika.

2

Particle number measurements in the European legislation and future JRC activities

Giechaskiel B., Lahde T., Suarez-Bertoa R., Clairotte M., Grigoratos T., Zardini A., Perujo A., Martini G.

Combustion Engines

|

2018

|

R. 57, nr 3

3--16

EN

The solid particle number method was introduced in the European Union (EU) light-duty legislation for diesel vehicles to ensure the installation of the best-available technology for particles (i.e., wall-flow diesel particulate filters) without the uncertainties of the volatile nucleation mode and without the need of large investment for purchasing the equipment. Later it was extended to gasoline vehicles with direct injection engines, heavy-duty engines (both compression ignition and positive ignitions) and non-road mobile machinery engines. Real Driving Emissions (RDE) testing on the road with Portable Emissions Measurement Systems (PEMS) for particle number (and NOx) during type approval and in-service conformity testing was recently (in 2017) introduced for light-duty vehicles, and is under discussion for heavy-duty vehicles in-service conformity testing. This paper will summarize the existing legislation regarding solid particle number and discuss the on-going activities at EU level. The main focus at the moment is on improving the calibration procedures, and extending the lower detection size below 23 nm with interlaboratory exercises. In parallel, discussions are on-going to introduce testing at low ambient temperature, regeneration emissions in the light-duty regulation, a particle limit for other technologies such as gasoline port-fuel injection vehicles, and the feasibility of particle measurements to L-category vehicles (mopeds, motorcycles, tricycles and minicars). A short overview of periodical technical inspection investigations and the situation regarding non-exhaust traffic related sources with special focus on brakes and tyres will be described.

3

Nanoparticle emissions from gasoline vehicles DI & MPI

Czerwinski J., Comte P., Güdel M., Bonsack P.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 3

179--187

EN

The nanoparticles (NP) count concentrations are limited in EU for all Diesel passenger cars since 2013 and for gasoline cars with direct injection (GDI) since 2014. For the particle number (PN) of MPI gasoline cars there are still no legal limitations. In the present paper some results of investigations of nanoparticles from five DI and four MPI gasoline cars are represented. The measurements were performed at vehicle tailpipe and in CVS-tunnel. Moreover, five variants of “vehicle – GPF” were investigated. The PN-emission level of the investigated GDI cars in WLTC without GPF is in the same range of magnitude very near to the actual limit value of 6.0 × 1012 1/km. With the GPF’s with better filtration quality, it is possible to lower the emissions below the future limit value of 6.0 × 1011 1/km. The modern MPI vehicles also emit a considerable amount of PN, which in some cases can attain the level of Diesel exhaust gas without DPF and can pass over the actual limit value for GDI (6.0 × 1012 1/km). The GPF-technology offers in this respect further potentials to reduce the PN-emissions of traffic.

4

Effect of alcohol blending on real driving emissions of particulate matter from ordinary gasoline automobile engines: a comparison of ethanol, n-butanol and isobutanol

Vojtisek-Lom M., Beranek V., Klir V., Pechout M., Mazac M., Dittrich L.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2015

|

nr 204

140--157

EN

This paper summarizes the recent and ongoing work on real driving emissions of several automobiles with ordinary, non-flexible-fuel spark ignition engines, powered by alcohol-gasoline blends with higher concentrations of ethanol, n-butanol and isobutanol. On a Ford Focus automobile with a direct injection EcoBoost engine, powered by gasoline and its blends with 15% ethanol, 25% n-butanol and 25% isobutanol, particle size distribution were measured with an on-board fast mobility particle sizer along a 55 km route. Particle emissions were moderately reduced by ethanol and considerably by both butanol blends. On a Śkoda Fabia and Śkoda Felicia cars with indirect injection engines, powered by blends with higher concentrations of ethanol, n-butanol and isobutanol, particle emissions measured by a miniature on-board system were examined over a 13 km route. Blends of 30% and 50% of butanol had no or slightly positive effect on particle emissions. Blends of 70% ethanol and 85% n-butanol and 85% isobutanol, used with an auxiliary engine control unit, had no or slightly positive effect on particle mass, and reduced total particle length (roughly corresponding to lung deposited surface area) by about one half.

5

Blends of ethanol, n-butanol and isobutanol with 5% oxygen in ordinary engines: effects on exhaust emissions over the Artemis cycle

Beranek V., Vojtisek-Lom M., Stolcpartova J., Mikuska P., Krumal K.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2015

|

nr 204

186--198

EN

In the EU, alcohol fuels are used mostly in the form of ethanol, sold either as E85, or mixed in less than 10% concentrations into gasoline for the general fleet. This work examines the effects of extending the ethanol share to 15%. Additionally, considering the high hygroscopicity and corrosivity of ethanol, two isomers of butanol, n-butanol and isobutanol, were blended with gasoline at 25% by volume, all blends corresponding to approximately 5% oxygen by weight. These four fuels were examined in two typical spark ingition automobile engines, a Ford Focus car with a Euro 6 EcoBoost direct injection (DISI) engine, and a Skoda Fabia car with a Euro 5 multipoint injection (MPI) engine. Both cars were tested on chassis dynamometer using the Artemis driving cycle. There were no measurable effects on the emissions of hydrocarbon and carbon monoxide. The alcohol fuels increased the emissions of nitrogen oxides on the MPI engine. On the DISI engine over the Artemis cycle, the number of emitted solid particles and the emissions of elemental carbon and polyaromatic hydrocarbons were reduced relative to gasoline, by about one half for both butanol isomers, while ethanol did not yield observable effects. Particle emissions of the MPI engine were generally smaller. The results suggest that both n-butanol and isobutanol are viable fuels, which could be considered as an alternative to ethanol.

6

An overview of particle number emission from direct injection SI engine in scope of new legislation rules

Olczyk M., Hejny B., Bielaczyc P.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 4

67--78

EN

The main advantages of using direct injection in an SI engine, such as lower fuel consumption and higher thermal efficiency, implicate a new problem concerning gasoline engines: the emission of particulate matter. The observed issue has been a significant direction of development of the contemporary DISI engine over the last decade. This paper contains an overview of the results of PN emission, which were obtained from experiments conducted at BOSMAL and from the literature. Current and future legal regulations regarding PN emissions were collated to the test results.

PL

Główne korzyści z zastosowania bezpośredniego wtrysku benzyny w silnikach ZI, takie jak mniejsze zużycie paliwa czy większa sprawność termiczna silnika, wiążą się także z problemem niespotykanym dotąd w silnikach ZI, tj. z emisją cząstek stałych. Przez ostatnią dekadę zjawisko to wyznaczyło kierunek rozwoju współczesnych silników benzynowych z bezpośrednim wtryskiem. Artykuł ten zawiera przegląd wyników badań emisji liczby cząstek stałych w trakcie różnych projektów badawczych zrealizowanych w Instytucie BOSMAL, a także przedstawionych w literaturze. Wyniki odniesiono do obecnych i przyszłych wymogów prawnych dotyczących emisji cząstek stałych.

7

Wpływ przedawkowania koagulantu wstępnie zhydrolizowanego na jakość wody uzdatnionej

Gumińska J.

Instal

|

2014

|

nr 12

58--60

PL

Koagulanty wstępnie zhydrolizowane są bardzo efektywne, kiedy uzdatniana woda charakteryzuje się niską temperaturą oraz w przypadku wód o niskiej zasadowości i zmiennej jakości. Są to warunki, które nie sprzyjają działaniu koagulantów hydrolizujących. Podczas uzdatniania tego typu wód zastosowanie koagulantów o dużej polimeryzacji zapobiega gwałtownym zmianom odczynu, a tym samym umożliwia prawidłowy przebieg procesu koagulacji. Jednak pomimo wielu zalet, koagulanty zawierające produkty wstępnej hydrolizy mogą powodować negatywne zmiany jakości wody uzdatnionej. Przeprowadzone badania wykazały, iż w wyniku przedawkowania tej grupy reagentów w wodzie odprowadzanej po osadniku, pojawia się glin w formie cząstek o bardzo małych rozmiarach, które są trudno usuwalne podczas sedymentacji i filtracji pospiesznej. Równocześnie podstawowe wskaźniki jakości wody uzdatnionej tzn. mętność, barwa pozorna lub absorbancja UV254 nie ulegają pogorszeniu. Oznacza to, że nieprawidłowości w doborze dawki koagulantu pozostają niezauważone, pomimo wzrostu stężenia glinu w wodzie uzdatnionej.

EN

Pre-hydrolyzed coagulants are very effective in low temperatures and in treatment of waters with low alkalinity and variable quality. These conditions are very difficult for hydrolyzing coagulants. During the treatment of this type of water, the use of high – polymerized coagulants prevents rapid changes in the pH, and thus allows effective coagulation process. However, despite many advantages they may cause adverse changes in the quality of treated water. The studies have shown that the result of overdosing of these reagents is an increase in the number of particles of very small size which are difficult to remove during sedimentation and rapid filtration. At the same time the basic indicators of water quality i.e., turbidity, color or absorbance UV254 do not deteriorate. This means that any incorrectness in the selection of coagulant dose is unnoticed despite the increase in the concentration of aluminum.

8

Modelowanie parametrów cząstek stałych z samochodów osobowych w rzeczywistych warunkach ruchu

Pielecha J., Merkisz J.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

232--242

PL

W artykule wyznaczono modele masy, liczby i średnicy cząstek stałych emitowanych z pojazdów wyposażonych w silniki o zapłonie samoczynnym. Przedstawiono nowe możliwości wykorzystania wartości charakteryzujących warunki ruchu pojazdu do identyfikacji parametrów cząstek stałych. Do opisu warunków pracy pojazdu wykorzystano dwuwymiarowe histogramy, które ujmują wartości prędkości i przyspieszenia pojazdu oraz czasu jego pracy w rzeczywistych warunkach ruchu. Wynikiem tych działań jest propozycja modeli matematycznych opisujących podstawowe właściwości cząstek stałych (ich masę, liczbę i średnicę) w różnych warunkach pracy samochodów osobowych. Tworzone modele parametrów cząstek stałych wykorzystujące parametry wejściowe uzyskane w warunkach dynamicznych potraktowano priorytetowo. Badania takie, niewykonywane dotychczas, wykonano dla pojazdów lekkich, a następnie dowiedziono poprawności uzyskanych modeli parametrów cząstek stałych przez weryfikację, do której wykorzystano inne pojazdy niż użyte do tworzenia odpowiednich modeli.

EN

In the paper models of mass, number and diameters of particulate matter generated by vehicles fitted with diesel engines have been determined. The author presents new possibilities of application of the values characterizing the vehicle traffic conditions for the identification of the particulate matter parameters. For the description of the vehicle operating conditions two-dimensional histograms have been used that include the values of vehicle speed and acceleration and its time of operation under actual traffic conditions. The result of these actions is the proposal of mathematical models describing the basic properties of particulate matter (its mass, number and diameters) under different operating conditions of passenger vehicles. The created models of particulate matter parameters using the input parameters obtained in the dynamic conditions have been treated with priority. Such research, a pioneer one to date, has been carried out for light duty vehicles and then the correctness of the obtained models has been confirmed of the particulate matter parameters by a validation on vehicles other than those used for the creation of the models.

9

Nanoparticle number from biodiesel blends combustion in a common rail fuel injection system diesel engine equipped with exhaust gas recirculation

Harland J.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, nr 3

28-36

EN

The paper presents characterisations of nanoparticle number in exhaust gases from biodiesel blends (B30, 30% of RME by volume with ultra low sulphur diesel fuel, ULSD) combustion in a V6 diesel engine equipped with a common rail fuel injection system. The engine was operated on three steady-state test points extracted from the New European Driving Cycle without engine hardware or the engine management system (EMS) modification. A fast differential mobility spectrometer was used to determine particle number size distribution based on electrical mobility equivalent diameter. The distribution was dependent on the engine operating condition and the rate of exhaust gas recirculation (EGR). The particle size in the nucleation mode from B30 combustion with and without EGR is smaller than that of ULSD while giving higher number concentration for all engine operating conditions tested. However, in the accumulation mode with and without EGR, the smaller sizes and the lower total numbers from B30 combustion were observed. For both fuels, EGR shows insignificant changes to the primary particle size but noticeable increase in particle size and number in the accumulation mode. In overall, compared to the ULSD case, the B30 combustion reduced particle size and lowered total particle number in exhaust gas emitted from the engine with EGR.

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę ilościową nanocząstek w gazach spalinowych ze spalania mieszanek z biodieslem (B30, mieszanka 30% obj. estru metylowego oleju rzepakowego RME z ultraniskosiarkowym olejem napędowym ULSD) w silniku z zapłonem samoczynnym V6 wyposażonym w układ wtryskowy z ciśnieniowym kolektorem paliwa common rail. Badania przeprowadzono w trzech ustalonych stanach obciążenia, wyjętych z Nowego Cyklu Europejskiego, bez modyfikacji systemu silnika oraz układu sterowania silnikiem EMS. Szybki różnicowy spektrometr mobilności DMS zastosowano do określenia rozkładu ilościowego cząsteczek, opartego na równoważnej średnicy mobilności elektrycznej. Rozkład okazał się zależny od stanu operacyjnego silnika i stopnia recyrkulacji spalin EGR. Wymiary cząstek w zakresie nukleacyjnym przy spalaniu paliwa B30 z udziałem i bez udziału EGR są mniejsze niż przy spalaniu ULSD, natomiast ich koncentracja ilościowa jest większa we wszystkich badanych stanach operacyjnych silnika. Natomiast w zakresie akumulacyjnym zaobserwowano mniejsze wymiary i mniejszą całkowitą liczbe cząstek przy spalaniu B30, zarówno z udziałem, jak i bez udziału recyrkulacji spalin EGR. Dla obydwu paliw zastosowanie EGR powoduje nieznaczne zmiany w wymiarach cząstek pierwotnych, lecz znaczący wzrost wymiarów i liczby cząstek w zakresie akumulacyjnym. Ogólnie biorąc, w porównaniu ze spalaniem ULSD spalanie mieszanki B30 spowodowało zmniejszenie wymiarów cząstek i obniżenie całkowitej ich ilości w gazach spalinowych z silnika pracującego z udziałem recyrkulacji spalin EGR.