ANALIZA ROZKŁADU WYMIAROWEGO CZĄSTEK STAŁYCH DLA POJAZDÓW UśYTKOWYCH W TESTACH DROGOWYCH

Podobne dokumenty
WPŁYW DOWNSIZINGU NA ZUśYCIE PALIWA I EMISJĘ SUBSTANCJI SZKODLIWYCH W SPALINACH

Rozpędzanie pojazdu dostawczego a emisja gazowych składników

WPŁYW STYLU JAZDY KIEROWCY NA EKOLOGICZNOŚĆ POJAZDU

METODY OBLICZANIA WSPÓŁCZYNNIKA KOREKCJI WILGOTNOŚCI I ICH WPŁYW NA EMISJĘ TLENKÓW AZOTU

ZUśYCIE PALIWA PRZEZ SILNIKI POJAZDÓW BOJOWYCH W RZECZYWISTYCH WARUNKACH RUCHU

WPŁYW WARUNKÓW PRACY SILNIKÓW POJAZDÓW BOJOWYCH NA EMISJĘ SKŁADNIKÓW SZKODLIWYCH SPALIN I ZUŻYCIE PALIWA

EMISJA SPALIN Z WOZÓW BOJOWYCH ROSOMAK W WARUNKACH POLIGONOWYCH

BADANIA EMISJI ZWIĄZKÓW SZKODLIWYCH W STATKACH POWIETRZNYCH

TRANSCOMP INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Wpływ prędkości obrotowej silnika na emisję zanieczyszczeń przez samochód dostawczy

BADANIA STĘŻE Ń ZWIĄZKÓW SZKODLIWYCH SPALIN TURBINOWEGO SILNIKA ŚMIGŁOWEGO W USTALONYCH WARUNKACH EKSPLOATACYJNYCH

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

WYDZIAŁ MECHANICZNY POLITECHNIKI GDAŃSKIEJ KATEDRA SILNIKÓW SPALINOWYCH I SPRĘśAREK

BADANIA EMISJI SPALIN W RZECZYWISTYCH WARUNKACH RUCHU DROGOWEGO AKTUALNE MOŻLIWOŚCI BADAWCZE

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Wpływ wybranych parametrów użytkowych lekkiego pojazdu dostawczego na emisję w rzeczywistej eksploatacji

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

DIESEL PARTICULATE FILTER CLEAN UP IN THE COURSE OF EXPLOITATION

Dimensional distribution of particulate matter emitted from CI engine fueled by diesel fuel/rme blends

Metodyka oceny wydatku spalin silnika odrzutowego

Dane techniczne Obowiązują dla roku modelowego Crafter

ELASTYCZNOŚĆ SILNIKA ANDORIA 4CTI90

Wpływ motoryzacji na jakość powietrza

WPŁYW DOŁADOWANIA SILNIKA O ZAPŁONIE ISKROWYM NA EMISJĘ ZWIĄZKÓW SZKODLIWYCH SPALIN Z POJAZDU W WARUNKACH RZECZYWISTEJ EKSPLOATACJI

Wpływ sposobu rozpędzania samochodu ciężarowego na emisję toksycznych składników spalin

TRANSCOMP INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Pomiar zadymienia spalin

OCENA PORÓWNAWCZA ZUśYCIA PALIWA SILNIKA CIĄGNIKOWEGO ZASILANEGO BIOPALIWEM RZEPAKOWYM I OLEJEM NAPĘDOWYM

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

Dane techniczne Obowiązują dla roku modelowego Amarok

Możliwości modyfikacji taboru spalinowego w celu zmniejszenia jego oddziaływania na środowisko naturalne

Modeling of particulate matter parameters for passenger cars under real traffic conditions

Euro Oil & Fuel Biokomponenty w paliwach do silników Diesla wpływ na emisję i starzenie oleju silnikowego

Furgon kompakt z rozstawem osi 3200 mm. Dopuszczalna masa całkowita w kg Napęd na koła przednie 4 x 2

SYMULACYJNE BADANIE ELASTYCZNOŚCI SILNIKÓW FIRMY MAN

LOGITRANS - VII KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA LOGISTYKA, SYSTEMY TRANSPORTOWE, BEZPIECZEŃSTWO W TRANSPORCIE

1.5 Diesel 88 kw (120 KM) Parametry silników Pojemność (cm³)

Biogas buses of Scania

Analysis of exhaust emissions in the NTE test of heavy-duty vehicle under real operating conditions

Analiza kosztów eksploatacji pojazdów komunikacji miejskiej na przykładzie Miejskiego Przedsiębiorstwa Komunikacyjnego w Lublinie

WPŁYW STYLU JAZDY KIEROWCY NA ZUŻYCIE PALIWA I EMISJĘ SUBSTANCJI SZKODLIWYCH W SPALINACH

KONCEPCJA WERYFIKACJI DOŚWIADCZALNEJ ZAMODELOWANYCH OBCIĄŻEŃ CIEPLNYCH WYBRANYCH ELEMENTÓW KOMORY SPALANIA DOŁADOWANEGO SILNIKA Z ZAPŁONEM SAMOCZYNNYM

STOCHOWSKA WYDZIAŁ IN

TRANSCOMP XV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

1.5 Diesel 88 kw (120 KM)

EKOLOGICZNA OCENA SAMOCHODÓW OSOBOWYCH W DROGOWYCH TESTACH EMISYJNYCH

Analiza zużycia paliwa przez silnik śmieciarki w warunkach cyklu pracy mechanizmu prasującego

BADANIA WPŁYWU ZMIANY KĄTA WYPRZEDZENIA WTRYSKU I STOPNIA RECYRKULACJI SPALIN NA TOKSYCZNOŚĆ SPALIN I ZUśYCIE PALIWA SILNIKA Z ZAPŁONEM SAMOCZYNNYM

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH

Charakterystyki prędkościowe silników spalinowych

ISBN

The effect of CI engine speed on the emission of toxic compounds in the exhaust gases

Dane techniczne Obowiązują dla roku modelowego Caravelle

LABORATORIUM TECHNOLOGII NAPRAW

TRANSCOMP INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Cykle jezdne pojazdów komunikacji miejskiej na przykładzie aglomeracji poznańskiej

BADANIA EMISJI SILNIKA TWD-10 B/PZL-10S PODCZAS PRÓBY SILNIKÓW SAMOLOTU PZL M28B BRYZA

Temat ćwiczenia. Wyznaczanie mocy akustycznej

Badania sprawności autobusowego silnika spalinowego w warunkach ruchu miejskiego

AKTUALNY STAN ŚRODOWISKA NA TERENIE GMINY SOSNOWICA W ZAKRESIE JAKOŚCI POWIETRZA ATMOSFERYCZNEGO

Analiza emisyjności pojazdu ciężkiego spełniającego normę Euro VI w warunkach rzeczywistej eksploatacji

POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Maszyn Roboczych i Transportu

Wymagania edukacyjne Technologia napraw zespołów i podzespołów mechanicznych pojazdów samochodowych

ZAAWANSOWANE ROZWIĄZANIA TECHNICZNE I BADANIA EKSPLOATACYJNE MIEJSKIEGO SAMOCHODU OSOBOWEGO Z NAPĘDEM ELEKTRYCZNYM e-kit

Zadania i funkcje skrzyń biegów. Opracował: Robert Urbanik Zespół Szkół Mechanicznych w Opolu

The analysis of emission from CNG city bus in terms of procedures NTE and the EU 582/2011

Analiza emisji oraz wskaźników pracy autobusu miejskiego zasilanego CNG w rzeczywistych warunkach eksploatacji

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(97)/2014

THE ANALYSIS OF THE EMISSION FROM SUV VEHICLE FITTED WITH CI ENGINE AND START-STOP SYSTEM

Temat ćwiczenia. Pomiar hałasu zewnętrznego emitowanego przez pojazdy samochodowe

Analysis of PM emission and fuel consumption in transient conditions in a two-stroke engine with a modified piston

The effect of mileage of the vehicle fueled with natural gas on the vehicle s ecological indices

MOŻLIWOŚĆ ODWZOROWANIA RZECZYWISTYCH WARUNKÓW PRACY SILNIKA NA SILNIKOWYM STANOWISKU HAMOWNIANYM

WPŁYW WŁAŚCIWOŚCI PALIW MINERALNYCH I ROŚLINNYCH NA PRĘDKOŚĆ NARASTANIA CIŚNIENIA W PRZEWODZIE WTRYSKOWYM I EMISJĘ AKUSTYCZNĄ WTRYSKIWACZA

Analiza nieprzeźroczystości spalin podczas badań emisji związków szkodliwych spalin na hamowni podwoziowej

Dane techniczne Nowe BMW i3

Analiza emisji spalin z pojazdów wyposażonych w system start-stop

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

WPŁYW KĄTA WYPRZEDZENIA WTRYSKU NA JEDNOSTKOWE ZUŻYCIE PALIWA ORAZ NA EMISJĘ SUBSTANCJI TOKSYCZNYCH W SILNIKU ZS ZASILANYM OLEJEM RZEPAKOWYM

EKOLOGIA I OCHRONA ŚRODOWISKA W TRANSPORCIE LABORATORIUM Ćwiczenie 5. Temat: Ocena skuteczności działania katalitycznego układu oczyszczania spalin.

LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze

LABORATORIUM PODSTAW SILNIKÓW I NAPĘDÓW SPALINOWYCH ĆWICZENIE NR 3: DIAGNOSTYCZNE POMIARY SKŁADNIKÓW TOKSYCZNYCH SPALIN WPROWADZENIE

Silniki zasilane alternatywnymi źródłami energii

WPŁYW ZASILANIA SILNIKA ROLNICZEGO MIESZANINĄ OLEJU NAPĘDOWEGO Z BIOBUTANOLEM NA JEGO EFEKTYWNE WSKAŹNIKI PRACY

WPŁYW CIŚNIENIA WTRYSKU I LEPKOŚCI OLEJU NAPĘDOWEGO NA PROCES ROZPYLENIA PALIWA W SILNIKACH Z ZS

Mgr inŝ. Wojciech Kamela Mgr inŝ. Marcin Wojs

Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów Wprowadzenie... 13

WPŁYW PODZIAŁU DAWKI PALIWA NA WSKAŹNIKI PRACY SILNIKA SPALINOWEGO O ZAPŁONIE SAMOCZYNNYM Z WTRYSKIEM BEZPOŚREDNIM

WPŁYW PRĘDKOŚCI POJAZDÓW NA WIELKOŚĆ EMISJI SPALIN NA MIEJSKIM ODCINKU DROGOWYM

The study of particulate emissions from small aircraft equipped in jet engine

Mechanika i Budowa Maszyn Studia pierwszego stopnia

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(97)/2014

OCENA NIEZAWODNOŚCI EKSPLOATACYJNEJ AUTOBUSÓW KOMUNIKACJI MIEJSKIEJ

PRÓBA POPRAWY WSKAŹNIKÓW EKONOMICZNYCH SILNIKA TURBODOŁADOWANEGO

The influence of the acceleration style of the truck on carbon dioxide emissions

OCENA ZADYMIENIA SPALIN SILNIKA 359. Janusz Mysłowski

WPŁYW ZASILANIA SILNIKA PERKINS 1104C BIOETANOLEM NA EKONOMICZNE I ENERGETYCZNE WSKAŹNIKI JEGO PRACY

Właściwy silnik do każdego zastosowania _BlueEfficiencyPower_Polnisch_Schrift_in_Pfade.indd :55:33

OCENA DIAGNOSTYCZNA STANU TECHNICZNEGO POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH W WYBRANEJ STACJI DIAGNOSTYCZNEJ

Transkrypt:

Jerzy MERKISZ 1 Maciej ANDRZEJEWSKI Jacek PIELECHA 3 Jarosław MARKOWSKI emisja spalin, testy drogowe, silnik ZS, cząstki stałe, pojazd uŝytkowy ANALIZA ROZKŁADU WYMIAROWEGO CZĄSTEK STAŁYCH DLA POJAZDÓW UśYTKOWYCH W TESTACH DROGOWYCH W artykule zaprezentowano wyniki badań drogowych pojazdów uŝytkowych (typu LDV) napędzanych silnikami ZS. Celem badań była weryfikacja wpływu obciąŝenia pojazdów ładunkiem na parametry stałych. Artykuł zawiera wyniki pomiarów stęŝenia, masy oraz rozkładów wymiarowych (m.in. koncentracji, powierzchni) stałych emitowanych przez silniki tych pojazdów. Badania przeprowadzono w rzeczywistych warunkach ruchu pojazdów w mieście oraz na trasie Poznań Września. W pomiarach wykorzystano aparaturę do badań emisji stałych firmy AVL List GmbH Micro Soot Sensor (pomiar stęŝenia i masy PM) oraz aparaturę firmy TSI Inc. spektrometr masowy Engine Exhaust Particle Sizer 39 (pomiar rozkładu wymiarowego stałych). DIMENSIONAL DISTRIBUTION ANALYSIS OF PM FOR COMMERCIAL VEHICLES IN ROAD TESTS The purpose of the tests described in the article was to verify how the load of vehicle affects on the PM emissions. It presents the results of road tests of commercial vehicles (LDV type) powered by diesel engines. The article contains the results of measurements of concentration, mass and dimensional distribution of PM emitted by the engines of these vehicles. The tests were conducted in real traffic conditions on the route from Poznań to Września. The AVL Micro Soot Sensor (measurement of the concentration and mass) and Engine Exhaust Particle Sizer 39 by TSI Inc. (measurement of the dimensional distribution) were used to measure PM emissions. 1 Politechnika Poznańska, Instytut Silników Spalinowych i Transportu, -95 Poznań, ul. Piotrowo 3. Tel. + 1 5--7, Fax. + 1 5--. E-mail: Jerzy.Merkisz@put.poznan.pl Politechnika Poznańska, Instytut Silników Spalinowych i Transportu, -95 Poznań, ul. Piotrowo 3. Tel. + 1 5--, Fax. + 1 5--. E-mail: Maciej.Andrzejewski@doctorate.put.poznan.pl 3 Politechnika Poznańska, Instytut Silników Spalinowych i Transportu, -95 Poznań, ul. Piotrowo 3. Tel. + 1 5-1-1, Fax. + 1 5--. E-mail: Jacek.Pielecha@put.poznan.pl Politechnika Poznańska, Instytut Silników Spalinowych i Transportu, -95 Poznań, ul. Piotrowo 3. Tel. + 1 5-7-5, Fax. + 1 5--. E-mail: Jaroslaw.Markowski@put.poznan.pl

J. MERKISZ, M. ANDRZEJEWSKI, J. PIELECHA, J. MARKOWSKI 1. WSTĘP W transporcie ładunków znaczącą rolę odgrywają pojazdy uŝytkowe. Dostępnych jest wiele typów takich pojazdów o róŝnej ładowności, ograniczonej dopuszczalną masą całkowitą (dmc). Źródłem napędu samochodów przewoŝących towary są w większości silniki o zapłonie samoczynnym, charakteryzujące się duŝymi wartościami momentu obrotowego. Jeśli chodzi o pojazdy przeznaczone do najcięŝszych zastosowań (o dmc powyŝej 1 t) ich jednostki napędowe charakteryzują się ponadto duŝą objętością skokową, z czego wynika takŝe duŝe przebiegowe zuŝycie paliwa. Jest to istotna kwestia z punktu widzenia ekonomii eksploatacji i zyskowności prowadzenia działalności przewozowej przez podmioty gospodarcze. Słuszne zatem jest maksymalne wykorzystywanie ładowności danego pojazdu (maksymalne obciąŝanie go ładunkiem, tak aby nie przekroczyć dmc) oraz unikanie tzw. pustych przebiegów. Badania opisane w niniejszym artykule przeprowadzono w celu weryfikacji wpływu obciąŝenia pojazdu ładunkiem na emisję stałych. Wpływ obciąŝenia ładunkiem na zuŝycie paliwa jest bowiem łatwiej mierzalny i powszechnie moŝliwy do określenia, natomiast w celu określenia emisji stałych naleŝy posłuŝyć się juŝ specjalistyczną aparaturą badawczą.. OBIEKTY BADAŃ I STOSOWANA APARATURA POMIAROWA Badaniom w rzeczywistych warunkach eksploatacji poddano dwa samochody uŝytkowe typu LDV (Light Duty Vehicle). Były nimi: Peugeot Expert i Mercedes-Benz Vito. Oba samochody dostawcze charakteryzowały się zbliŝonymi wymiarami zewnętrznymi i dopuszczalną masą całkowitą oraz były napędzane -cylindrowymi silnikami o zapłonie samoczynnym (tab. 1). Główne róŝnice były związane z rodzajem zamontowanej skrzyni przekładniowej oraz parametrami eksploatacyjnymi jednostek napędowych. Tab. 1. Dane techniczne badanych pojazdów Parametr Samochód U1 Samochód U Peugeot Expert Mercedes-Benz Vito Silnik ZS ZS Liczba cylindrów R R Objętość skokowa [dm 3 ] 1,9, Układ wtryskowy pompa rotacyjna Common Rail Moc maksymalna [kw/km] przy [obr/min] /9 przy 9/ przy 3 Moment obrotowy [N m] przy [obr/min] 19 przy 5 3 przy 1 5 Doładowanie/rodzaj tak/turbospręŝarkowe tak/turbospręŝarkowe Skrzynia przekładniowa manualna, 5-biegowa automatyczna Masa własna [kg] 175 Wskaźnik mocy [kw/dm 3 ] 3 1 Wskaźnik masy [kg/kw] 1 19

ANALIZA ROZKŁADU WYMIAROWEGO CZĄSTEK STAŁYCH 11 Do określenia masy stałych wykorzystano mobilny analizator firmy AVL List GmbH Micro Soot Sensor, umoŝliwiający ciągły pomiar stęŝenia stałych w rozcieńczonych spalinach (rys. 1a). Wykorzystanie metody fotoakustycznej pozwala na pomiar stęŝenia juŝ od wartości 5 µg/m³. Pomiar stałych (urządzenie mierzy część węglową cząstki stałej) polega na znacznej absorpcji modulowanego światła laserowego przez cząstki sadzy. Skutkuje to okresowym (przemiennym) ogrzewaniem i chłodzeniem gazu nośnego (zmianą ciśnienia w komorze pomiarowej), a powstająca fala dźwiękowa jest rejestrowana przez mikrofony. a) b) Rys. 1. Aparatura słuŝąca do pomiaru zawartości stałych w spalinach [3]: a) AVL Micro Soot Sensor, b) TSI Engine Exhaust Particle Sizer 39 Do pomiaru rozkładu średnic stałych wykorzystano spektrometr masowy firmy TSI Inc. EEPS 39 (Engine Exhaust Particle Sizer; rys. 1b). Spektrometr umoŝliwiał ciągły pomiar rozkładu wielkości PM emitowanych przez silnik badanego samochodu dostawczego. Analizatory tego typu umoŝliwiają pomiar koncentracji dla dyskretnego zakresu średnic (od 5, do 5 nm) na podstawie zróŝnicowanej ich prędkości. Zakres elektrycznej ruchliwości jest zmieniany wykładniczo, a pomiar wielkości stałych odbywa się z częstotliwością Hz. Na rysunku i 3 przedstawiono obiekty badawcze wraz z aparaturą pomiarową. Rys.. Obiekty badawcze wraz z zamontowaną aparaturą pomiarową

J. MERKISZ, M. ANDRZEJEWSKI, J. PIELECHA, J. MARKOWSKI a) b) Rys. 3. Aparatura słuŝąca do określania zawartości PM w spalinach: a) samochód z ładunkiem, b) samochód bez ładunku 3. WARUNKI PRZEPROWADZANIA POMIARÓW Badania drogowe emisji stałych przeprowadzono w rzeczywistych warunkach ruchu samochodów na trasie Poznań Września (rys. ). Trasa przejazdu podzielona została na trzy podstawowe cykle (odcinki) pomiarowe, róŝniące się między sobą przede wszystkim charakterystyką ruchu: miejski (zwany dalej Miasto ), autostradowy ( A ) oraz mieszany ( Droga 9 ). Badania przeprowadzono na tej samej trasie samochodem bez obciąŝenia oraz z obciąŝeniem. ObciąŜenie samochodu stanowiło około 5 kg ładunku (łącznie z masą aparatury badawczej). Rys.. Trasa przejazdu (kolor czerwony)

ANALIZA ROZKŁADU WYMIAROWEGO CZĄSTEK STAŁYCH 13. WYNIKI BADAŃ I ICH ANALIZA W trakcie wykonywania badań drogowych mierzono stęŝenie stałych w spalinach emitowanych przez samochody dostawcze U1 i U na poszczególnych odcinkach pomiarowych. Dzięki temu moŝna było określić natęŝenie emisji (w mg/s) tych toksycznych składników spalin, zarówno dla przejazdu nieobciąŝonym samochodem, jak i obciąŝonym (rys. 5 7). Dla obu pojazdów na całej trasie przejazdu (trzech odcinkach pomiarowych) zaobserwowano znaczący wzrost natęŝenia emisji stałych w trakcie przewoŝenia ładunku. Największe róŝnice odnotowano dla warunków miejskich (zarówno dla pojazdu U1 oraz U); wynika to głównie z duŝej dynamiki jazdy (częste zatrzymania i gwałtowny wzrost prędkości) przy znacznym wzroście zapotrzebowania energetycznego silnika (pojazdu). Dla pozostałych odcinków pomiarowych zwiększenie natęŝenia emisji dla pojazdu obciąŝonego wynosiło około 5%. a) b) U1 - MIASTO 1 przejazd bez ładunku przejazd z ładunkiem przejazd bez ładunku U - MIASTO przejazd z ładunkiem 3 1 3 5 3 5 7 Rys. 5. NatęŜenie emisji stałych na odcinku pomiarowym Miasto : a) samochód U1, b) samochód U a) b) U1 -A 1 przejazd bez ładunku przejazd z ładunkiem przejazd bez ładunku U -A przejazd z ładunkiem 3 1 3 9 15 3 9 15 Rys.. NatęŜenie emisji stałych na odcinku pomiarowym A : a) samochód U1, b) samochód U

1 J. MERKISZ, M. ANDRZEJEWSKI, J. PIELECHA, J. MARKOWSKI a) b) 3 1 U1 - DROGA 9 1 przejazd bez ładunku przejazd z ładunkiem przejazd bez ładunku U - DROGA 9 przejazd z ładunkiem 1 1 Rys. 7. NatęŜenie emisji stałych na odcinku pomiarowym Droga 9 : a) samochód U1, b) samochód U Charakterystykę parametrów emisji stałych przeprowadzono dla koncentracji, powierzchni oraz stęŝenia stałych w zaleŝności od ich średnicy. Określono rozkłady wymiarowe (zdefiniowane jako zaleŝności danego parametru stałych od ich średnicy aerodynamicznej) stałych dla poszczególnych odcinków pomiarowych dla pojazdu U1 i U bez obciąŝenia i z obciąŝeniem pojazdu ładunkiem. Rezultaty przedstawiono w postaci charakterystyk widmowych rozkładu PM (wielkości uśrednionych w czasie pomiaru) koncentracji, pola powierzchni oraz stęŝenia. Masę stałych obliczano z wykorzystaniem zaleŝności, Ŝe gęstość stałych jest niezaleŝna od ich średnicy aerodynamicznej i wynosi 1 g/cm 3. Samochód U1,E+ 5,E+,E+ 3,E+,E+ 1,E+,E+ 5,E+,E+ 3,E+,E+ 1,E+,E+ 5,E+,E+ 3,E+,E+ 1,E+,E+,E+,E+ 1 1 1 Samochód U 1,E+5 1,E+5 1,E+5 1,E+5 1,E+5,E+,E+,E+,E+,E+ 1 1,E+5 1,E+5 1,E+5 1,E+5 1,E+5,E+,E+,E+,E+,E+ 1 a) b) c) 1,E+5 1,E+5 1,E+5 1,E+5 1,E+5,E+,E+,E+,E+,E+ 1 Rys.. Koncentracja stałych jako funkcja ich wymiarów zarejestrowana dla trzech róŝnych odcinków pomiarowych dla pojazdów U1 i U: a) Miasto, b) A, c) Droga 9 ; przejazd bez ładunku, przejazd z ładunkiem

ANALIZA ROZKŁADU WYMIAROWEGO CZĄSTEK STAŁYCH 15 Samochód U1,E+ 7,E+,E+ 5,E+,E+ 3,E+,E+ 1,E+,E+ 1 Samochód U,E+ 7,E+,E+ 5,E+,E+ 3,E+,E+ 1,E+,E+ 1,E+ 7,E+,E+ 5,E+,E+ 3,E+,E+ 1,E+,E+ 1 3,E+9,5E+9,E+9 1,5E+9 1,E+9 5,E+ 3,E+9,5E+9,E+9 1,5E+9 1,E+9 5,E+ 3,E+9,5E+9,E+9 1,5E+9 1,E+9 5,E+,E+,E+,E+ 1 1 1 a) b) c) Rys. 9. Powierzchnia stałych na jednostkę objętości jako funkcja ich wymiarów zarejestrowana dla trzech róŝnych odcinków pomiarowych dla pojazdów U1 i U: a) Miasto, b) A, c) Droga 9 ; przejazd bez ładunku, przejazd z ładunkiem Samochód U1 1 1 1 1 Samochód U 1 1 1 1 1 1 1 1 5 35 3 5 15 5 1 5 35 3 5 15 5 1 a) b) c) 5 35 3 5 15 5 1 Rys.. StęŜenie stałych jako funkcja ich wymiarów zarejestrowana dla trzech róŝnych odcinków pomiarowych dla pojazdów U1 i U: a) Miasto, b) A, c) Droga 9 ; przejazd bez ładunku, przejazd z ładunkiem

1 J. MERKISZ, M. ANDRZEJEWSKI, J. PIELECHA, J. MARKOWSKI Samochód U1 1,,9,,7,,5,,3,,1, 9% liczby % masy 1 Samochód U 1,,9,,7,,5,,3,,1, 9% liczby 55% masy 1 1,,9,,7,,5,,3,,1, 1,,9,,7,,5,,3,,1, 9% liczby 15% masy 1 9% liczby 5% masy 1 a) b) c) 1,,9,,7,,5,,3,,1, 1,,9,,7,,5,,3,,1, 9% liczby % masy 1 9% liczby 5% masy 1 Rys. 11. liczby i masy jako funkcja ich wymiarów zarejestrowana dla trzech róŝnych odcinków pomiarowych dla pojazdów U1 i U: a) Miasto, b) A, c) Droga 9 ; przejazd bez ładunku, przejazd z ładunkiem Największą koncentrację stałych odnotowano dla jazdy miejskiej pojazdu (rys. a); w tym przypadku obciąŝenie powoduje wzrost koncentracji dla wszystkich średnic, co jest spowodowane większą dawką paliwa i mniejszym współczynnikiem nadmiaru powietrza. Ta sama prawidłowość występuje dla warunków jazdy autostradowej (rys. b) oraz poza obszarem zabudowanym (rys. c), jednakŝe odznacza się mniejszymi wartościami. Biorąc pod uwagę, Ŝe wzrost obciąŝenia pojazdu będzie wymagał większej prędkości obrotowej silnika do zrównowaŝenia oporów ruchu pojazdu, efekt zwiększonej liczby stałych będzie spotęgowany wzrostem wydatku spalin. RóŜnice między pojazdami U1 i U występują dla wszystkich warunków pracy: dla pojazdu U nie obserwuje się o średnicy około nm. Jest to spowodowane innym systemem wtryskowym oraz większym przebiegiem eksploatacyjnym pojazdu. Podobne prawidłowości odnotowano dla pomiarów powierzchni stałych odniesionej do objętości jednostkowej (rys. 9). Podstawą do obliczenia pola powierzchni jest stałych o danej średnicy, jednakŝe wykresy te nie są przystające do siebie. Cząstki o bardzo małych średnicach do nm (powstające w procesie nukleacji) praktycznie nie mają udziału w ogólnej powierzchni wszystkich. Cząstki większe o zakresie średnic 5 15 nm charakteryzują się największym jednostkowym (odniesionym do jednostki objętości) polem powierzchni. StęŜenie stałych było uzaleŝnione od warunków pracy w jakich był wykonywany przejazd pojazdem. ObciąŜenie pojazdu miało większy wpływ na wyniki pomiarów niŝ w poprzednich dwóch przypadkach (rys. ). W jeździe miejskiej dla pojazdu obciąŝonego odnotowano wzrost stęŝenia o ponad % dla średnic z zakresu nm, jednocześnie największe stęŝenie przypadło na zakres większych średnic stałych. PowyŜsza prawidłowość (przesunięcia maksimum stęŝenia w stronę większych średnic ) jest zachowana dla wszystkich warunków pracy pojazdu.

ANALIZA ROZKŁADU WYMIAROWEGO CZĄSTEK STAŁYCH 17 Porównując wartości skumulowane liczby i masy stałych (rys. 11) moŝna zauwaŝyć, Ŝe (dla pojazdu U1) 9% liczby wszystkich stałych odpowiada tylko za 15 % ich masy. Około 9% stałych zawartych w spalinach ma średnicę mniejszą od nm, natomiast wzrost masy stałych odnotowuje się dopiero powyŝej tej średnicy. Dla pojazdu U 9% liczby wszystkich stałych odpowiada za 5 55% ich masy. Około 9% stałych zawartych w spalinach ma średnicę mniejszą od nm, natomiast wzrost masy stałych odnotowuje się dopiero powyŝej 3 nm. Porównując pojazdy między sobą odnotowano większe cząstki dla pojazdu U1 i z powodu braku o bardzo małych średnicach przebiegi skumulowane są inaczej rozłoŝone. 5. WNIOSKI Przeprowadzone badania pojazdów uŝytkowych (w postaci samochodów dostawczych) w rzeczywistych warunkach eksploatacji uwidoczniły znaczący wpływ obciąŝenia pojazdu ładunkiem na emisję stałych. Z wykonanych pomiarów wynika, Ŝe: charakterystyka koncentracji stałych (jako funkcja ich średnicy) jest uzaleŝniona od charakterystyki wtrysku układu paliwowego, co w konsekwencji wpływa na udział procesu nukleacyjnego w tworzeniu stałych w cylindrze silnika spalinowego, wzrost obciąŝenia pojazdu powoduje wzrost koncentracji, pola powierzchni oraz stęŝenia stałych niezaleŝnie od warunków ruchu, w których pojazd jest eksploatowany, bardziej wartościowym pomiarem odnoszącym się do stałych jest ich (lub koncentracja), natomiast (łatwiej mierzalna) niesie tylko 15 informacji o liczbie stałych. Mając powyŝsze na uwadze warto zaznaczyć, iŝ obserwowane zbędne przewoŝenie w pojeździe uŝytkowym niepotrzebnego ładunku moŝe wpływać negatywnie nie tylko na ekonomię jego eksploatacji (wielkość zuŝycia paliwa) i tym samym zyskowność prowadzenia działalności przewozowej, ale równieŝ w znacznym stopniu na środowisko naturalne i człowieka. Analogiczna sytuacja występować będzie dla pojazdów lekkich np. samochodów osobowych, w których (podobnie jak w samochodach uŝytkowych) moŝna zaobserwować dodatkowe wykorzystanie bagaŝnika. Stąd racjonalnie naleŝy podchodzić do kwestii niezbędnych ładunków, które przewozi się w pojeździe.. BIBLIOGRAFIA [1] Merkisz J., Pielecha J.: The on-road exhaust emissions characteristics of SUV vehicles fitted with diesel engines, Combustion Engines/Silniki Spalinowe, No. /11. [] Vouitsis E., Ntziachristos N., Pistikopoulos P., Samaras Z., Chrysikou L., Samara K.: An investigation on the physical, chemical and ecotoxicological characteristics of particulate matter emitted from light-duty vehicles, Environ. Pollut. 9; Vol. 157. [3] Materiały informacyjne firm AVL oraz TSI. Badania zrealizowano dzięki środkom przeznaczonym na Dofinansowanie dla Młodych Naukowców i Doktorantów (DdMNiD) pochodzącym od Dziekana Wydziału Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej: 5-/11 DS-MK.