Effects of transient duty cycle on regulated emissions from a heavy duty diesel engine

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2002
Major/Subject
Auto- ja työkonetekniikka
Mcode
Kon-16
Degree programme
Language
fi
Pages
iv + 100
Series
Abstract
Työn tarkoituksena on tutkia dynaamisen ajon vaikutusta dieselmoottorin CO-, HC-, NOx- ja PM-päästöihin transientissa moottorijarrussa. Työn alkuosassa selvitetään raskaan kaluston moottoreiden uusien testisyklien taustaa ja syitä dynaamisen testisyklin käyttöönottoon sekä käydään läpi testisyklien määritys ja kulku. Lisäksi käsitellään päästöjen syntyä dieselmoottorissa sekä esitellään eri lähteissä julkaistuja staattisten ja dynaamisten testien päästövertailuja. Kokeellinen osa sisältää vertailumittauksia Euro II-tasoisella Volvo DH 10A-dieselmoottorilla staattisten ja dynaamisten testien välillä. Vertailumittauksia tehtiin vakiopisteistä koostuvien (steady state) testisyklien ECE R49 ja ESC (European Stationary Cycle) sekä transientin ETC (European Transient Cycle) testisyklin välillä. Lisäksi tehtiin mittauksia vakiotilassa ETC-syklin keskiteholla ja tuloksia vertailtiin ETC-syklin tuloksiin. Tulosten herkkyyttä tutkittiin ajamalla ETC-sykli direktiivin mukaan liian epätarkasti. Koesyklin profiilin vaikutusta tuloksiin tutkittiin vertailemalla ETC-syklin eri osuuksien päästöjä sekä muodostamalla koesyklejä, jotka olivat profiililtaan erilaisia. Voimakkaan kiihdytystilanteen vaikutus päästöihin selvitettiin muodostamalla testisykli yhdestä ETC-syklin kiihdytysosuudesta. Kiihdytyssyklin päästötuloksia vertailtiin emissiokartasta interpoloituihin arvoihin sekä vakiopistetestien tuloksiin, jotka ajettiin kiihdytyssyklin keskiteholla. Koemoottorin päästöjen suhteelliset erot ESC- ja ETC-syklien välillä olivat lähellä Euro III-päästörajojen perusteella laskettuja arvoja. Vaikka todellinen ajettu ETC-sykli poikkesi viitetestisyklistä sallittua toleranssia enemmän, vaikutus tuloksiin oli vähäinen. CO- ja PM-päästöt riippuivat voimakkaasti kuormanmuutosnopeudesta. ETC-syklin kaupunkiosuudella, missä kuormanmuutokset ovat tiheät ja nopeat, olivat em. päästöt korkeimmillaan. Pelkän pyörintänopeuden muutokset vaikuttivat päästöihin vähäisesti. HC-päästöt riippuivat voimakkaasti moottorin toimintapisteestä, mutta lisääntyivät kuitenkin selvästi nopeimmissa kuormanmuutostilanteissa. NOx-päästöt pienenivät kuormanmuutoksen nopeutuessa. Voimakkaan kiihdytyksen aikana PM-päästöt enemmän kuin kaksinkertaistuivat ja CO-päästöt lähes viisinkertaistuivat verrattuna emissiokartasta interpoloituun arvoon.
Description
Supervisor
Juhala, Matti
Thesis advisor
Westerholm, Mårten
Keywords
Other note
Citation