Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Silniki Spalinowe

1 2012

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

An evaluation of particle oxidation catalyst (POC) performance and a study of particle formation for sulphur containing diesel fuels

Keskinen J., Ronkko T., Karjalainen P., Happonen M., Bielaczyc P., Sala R., Dzida J., Kinnunen T., Matilainen P., Messing M.

Silniki Spalinowe

2012

R. 51, nr 2

66-74

This paper describes and analyses the overall impact of fuel sulphur content on particulate oxidation catalyst (POC) performance, focusing mainly on particulates emission reduction and the ability to regenerate. Studies were carried out for diesel fuels containing different levels of sulphur, covering the range from 6 to 340 parts per million. The results presented in this paper give an outlook on specific issues and problems associated with POC application when running on fuels containing high sulphur level. The test methodology was experimentally established and then applied for POC catalysts to run on different sulphur level fuels. Each fuel was tested on an identical fresh POC sample. It was observed that the Fuel Sulphur Content (FSC) significantly affects catalyst conversion efficiency, as well as the particle size distribution. It also has a remarkable influence on particulate matter (PM) mass accumulation inside the POC and on the ability of the POC to regenerate passively. Regarding the latter aspect, NO2 formation was also determined. Extended test results and analyses presented in this paper are presented in SAE technical paper 2012-01-0366.

W artykule opisano analizę ogólnego wpływu olejów napędowych z dużą zawartością siarki na pracę reaktora katalitycznego utleniającego cząstki stałe (POC), skupiając się głównie na redukcji masy i liczby cząstek stałych i zdolności regeneracji reaktora po nagromadzeniu się w nim sadzy. Podstawą do przeprowadzenia badań opisanych w tej pracy jest występowanie oleju napędowego o wysokiej zawartości siarki w krajach rozwijających się, szczególnie w Azji. Podwyższona zawartość siarki skutkuje wzrostem emisji cząstek stałych, co stawia dodatkowe wymagania układom oczyszczania spalin. Jako prostą i niedrogą metodę ograniczania szkodliwej emisji stosuje się reaktor utleniający POC, który dzięki swej bezobsługowej konstrukcji pozwala jest możliwy do zastosowania nawet w użytkowanych już pojazdach. Przeprowadzone badania na paliwach o wysokiej zawartości siarki potwierdziły pozytywny wpływ zastosowania reaktor POC na poziom emisji cząstek stałych oraz jego bezawaryjność nawet przy wysokim poziomie załadowania sadzą. Badania przeprowadzono na silniku zamontowanym na stanowisku hamownianym w Zakładzie Badań Silników Instytutu BOSMAL w Bielsku-Białej. Do pomiarów emisji gazowych składników spalin wykorzystano zestaw analizatorów Horiba Mexa 7000, a stopień zadymienia spalin (FSN) mierzono za pomocą urządzenia AVL Smoke Meter. Pomiary liczby i średnic cząstek stałych były wykonywane przez specjalistów z Tampere Technical University przy zastosowaniu specjalistycznych urządzeń pomiarowych z firm TSI i Dekati. Badania wykonywano dla olejów napędowych o trzech różnych zawartościach siarki: 6, 65 i 340 ppm. Wyniki badań przedstawione w artykule dają ogólny pogląd na specyfikę i problemy związane z zastosowaniem reaktora POC do układu wydechowego silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego paliwami o podwyższonej zawartości siarki. Metodyka badań została ustalona eksperymentalnie i przeprowadzona na reaktorach POC współpracujących z silnikiem o zapłonie samoczynnym wyposażonym w układ zasilania common rail oraz spełniających normę emisji Euro 4. Każde paliwo było testowane na identycznym, nowym reaktorze POC podłączonym do reaktora utleniającego DOC, który stanowił podstawowe wyposażenie badanego silnika. Pierwsza faza testu, zwana fazą załadowania, obejmowała 48 godzin pracy ciągłej silnika w ustalonym punkcie, w którym temperatura spalin, mierzona na wejściu do reaktora nie przekraczała 250 °C. Miało to na celu zasymulowanie skrajnie trudnych warunków pracy układu w intensywnym ruchu miejskim i nagromadzenie jak największej ilości sadzy wewnątrz reaktora POC. Powyższe warunki utrudniają lub wręcz uniemożliwiają zajście procesu regeneracji pasywnej POC. Druga faza testu - regeneracji, obejmowała analogiczną pracę silnika w czasie 1 godziny, przy czym temperatura spalin została podwyższona i wynosiła 400 °C. W takich warunkach pracy obserwowano proces i czas samooczyszczenia się POC podczas regeneracji pasywnej z nagromadzonych wcześniej cząstek stałych. Ilość zgromadzonej sadzy, w fazie załadowania, określana była za pomocą ciągłego pomiaru ciśnienia statycznego spalin przed i za POC. Intensywność wzrostu ciśnienia narastała wraz ze wzrostem zawartości siarki w paliwie. Po zakończeniu fazy załadowania wszystkie egzemplarze POC zostały zważone i potwierdziły się obserwacje wynikające ze wzrostu ciśnienia. Badania wykazały pogorszenie sprawności konwersji składników gazowych, takich jak węglowodory (THC) oraz tlenek węgla (CO) w temperaturze poniżej 250 °C wraz ze stopniem załadowania POC cząstkami stałymi. Jak przypuszczano, nie wykazano znaczącego wpływu reaktora na ogólną emisję tlenków azotu (NOx). Zaobserwowano natomiast zwiększenie udziału tlenku azotu (NO) w sumarycznym bilansie (NOx) za reaktorem POC. Zdolność reaktora do konwersji THC oraz CO wzrasta w sposób znaczący przy temperaturze spalin 400 °C, która wybrana została do regeneracji POC. Oczyszczaniu reaktora w początkowej fazie towarzyszy wzrost emisji cząstek stałych, który spada wraz z postępem procesu oczyszczania. Stwierdzono również znaczący wzrost redukcji suchych cząstek do około 50% (27 - 38% dla spalin o niskiej temperaturze w fazie załadowania).