The assessment of the pollutant emission from the self ignition engine in its different operating states

Zdzisław Chłopek

doi:10.5604/08669546.1146957

Authors

Zdzisław Chłopek Motor Transport Institute, Warsaw, Poland Author

DOI:

https://doi.org/10.5604/08669546.1146957

Keywords:

self ignition engine, pollutant emission, static test, dynamic test

Abstract

Paper presents the results of pollutant emission tests from the self ignition engine in various states of its operation. Engine operating states were obtained on the engine test stand. The investigations were conducted in static and dynamic tests, both standard used in the type approval procedures as special ones, simulating specific engine operating conditions. The specific brake emission of carbon monoxide as well as those of hydrocarbons, nitrogen oxides and particulate matter, averaged during the tests, have been determined. The influence of the engine operating states on the pollutant emission of impurities has been evaluated. Very high sensitivity was established of the pollutant specific brake emission on the operating states of the engine, both static ones and dynamic.

References

Arregle J. et al.: Procedure for engine transient cycle emissions testing in real time. Experimental Thermal And Fluid Science, Volume 30, No 5, pp. 485-496, 2006.

Budny E., Chłopek Z., Chłosta M. et al.: Ocena skuteczności zasilania silnika spalinowego gazem ziemnym w celu ograniczenia emisji zanieczyszczeń w warunkach użytkowania silnika w maszynie do robót ziemnych - ciągniku gąsienicowym. (The assess of the effectiveness of the internal combustion engine supply natural gas to the reduce of the pollutant emission in the use of the internal combustion engine in the building machine). Projekt badawczy KBN nr 9 T12 D 013 23, 2006-2009. (In Polish).

Chłopek Z.: Analiza metod wyznaczania statycznych testów badawczych silników spalinowych. (The analysis of test methods for the determining the static tests of internal combustion engines). Journal of KONES, pp. 15-22, 1999. (In Polish).

|4| Chłopek Z.: Modelowanie procesów emisji spalin w warunkach eksploatacji trakcyjnej silników spalinowych. (The modeling of the exhaust emission in conditions of the operation of traction internal combustion engines). Prace Naukowe, Seria „Mechanika” z. 173, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1999. (In Polish).

Chłopek Z.: Some remarks on engine testing in dynamic states. Silniki Spalinowe - Combustion Engines 4/2010(143), pp. 60-72.

Chłopek Z.: Stationary simulation tests of exhaust emission in dynamic tests for Diesel engines with various a pp.lications. Silniki Spalinowe - Combustion Engines 2/2011(145). pp. 35-41.

Chłopek Z.: Statyczne testy badawcze silników spalinowych do symulacji testów dynamicznych. (Static tests of internal combustion engines to simulate dynamic test). Journal of KONES, pp. 20-30, Lublin 2000. (In Polish).

Chłopek Z.: Synteza statycznych testów badawczych silników spalinowych. (The synthesis of static tests of internal combustion engines). PAN Oddział w Krakowie, Teka Komisji Naukowo- Problemowej Motoryzacji, Zeszyt 18. pp. 21-26, Kraków 1999. (In Polish).

Chłopek Z.: Synteza testów do badań silników spalinowych autobusów miejskich. (The synthesis of tests to study the urban bus engines). Teka Komisji Naukowo-Problemowej Motoryzacji PAN, Kraków 2008. (In Polish).

Chłopek Z., Szczepański T.: Badanie właściwości użytkowych silników spalinowych w stanach dynamicznych. (Research of internal combustion engine useful qualities in dynamic states). Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 1 (92)/2013.

Chłopek Z., Szczepański T.: Research concept of the combustion engines properties in dynamic states. Combustion Engines 3/2013(154), pp. 168-174.

Cornetti G.M., Klein K., Fränkle G.J., Stein H.J.: US transient cycle versus ECE R49 mode cycle. SAE Paper 880715.

Fränkle G., Stein H.J.: Instationäre oder stationäre Abgasprüfverfahren für Nutzfahrzeug-Dieselmotoren, I. Teil ATZ 1/1988, 2, Teil-ATZ 2/1988.

ISO 08178: „Reciprocating internal combustion engines - Exhaust emission measurement - Part 4: Test cycles for different engine applications”.

Marecka-Chłopek E., Budny E., Chłopek Z., Chłosta M.: Identification of combustion engine static states in real operation conditions of earthmoving machine. Scientific Problems of Machines Operation and MainLcnuncc 4(156)2008, pp. 69—84.

Marecka-Chłopek E., Budny E., Chłopek Z., Chłosta M.: Wyniki badań stanów pracy silnika spalinowego w warunkach rzeczywistego użytkowania ciągnika gąsienicowego. (The research results of the work states of internal combustion engine in the conditions of the caterpillar tractor use). Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej 2(69)/2008, pp. 101-1 10. (In Polish).

Marecka-Chłopek E., Chłopek Z.: Badania porównawcze emisji zanieczyszczeń z silników spalinowych o różnych zastosowaniach. (The comparative research of the pollutant emission from internal combustion engines of different uses). Transport Samochodowy 1/2009, pp. 71- 84.

Marecka-Chłopek E., Chłopek Z.: Ocena emisji zanieczyszczeń z silników spalinowych o zastosowaniach innych niż samochodów. (The estimation of the pollutant emission from internal combustion engines to non-road machines). Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej 2(69) / 2008. (In Polish).

Marecka-Chłopek E., Chłopek Z.: Pollutants emission problems from the combustion engines of other a pp.lications than motor cars. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability Nr 3 (35)/2007, pp. 81-85.

Marecka-Chłopek E., Chłopek Z.: Synteza testów do badań silników spalinowych maszyn roboczych. (The synthesis of tests for internal combustion engines to building machines). Rozdział w monografii „Uwarunkowania ekorozwoju rekreacji i turystyki” (Determinants of sustainable development of recreation and tourism). Wydawnictwo Naukowe Gabriel Borowski, Lublin 2008. (In Polish).

Marecka-Chłopek E„ Chłopek Z.: Synteza testów statycznych do badania silników spalinowych o zastosowaniach innych niż samochodowe ze względu na emisję zanieczyszczeń i zużycie paliwa. (The synthesis of static tests to internal combustion engines for non-road a pp.lications due to the pollutant emission and the fluel consumption). Przegląd Mechaniczny, 9/2007, pp. 35--40.

Merkisz J., Barski R.: O możliwościach zastąpienia 13-fazowego testu ECE R49 skróconym testem SET w badaniach toksyczności silnika ZS. (The possibilities of replacing the 13-phase ECE R49 test with the reduced SET test in toxicity studies of diesel engine). Eko-Diesel 1996. (In Polish).

Moser F.X., Haas E., Schlögl H.: Die Partikel-Hürde U.S. 1991: Vergleich der Testverfahren für Nutzfahrzeugmotoren -Bewältigung mittels innermotorischer Maßnahmen. 10. Internationales Wiener Symposium, VDI Forschritt Berichte. Reihe 12. Nr. 122, VDI Verlag. Düsseldorf 1989.

SAE Recommended Practise: procedure for the measurement of gaseus exhaust emissions from small utility engines. SAE J1088, February 1993.

Steward D.: Transient cycle emissions testing. Southwest Research Institute. San Antonio 1998.

US Environmental Protection Agency: EPA nonregulatory nonroad Duty Cycles http://epa.gov/nonroad-diesel/cycles/nrcycles.htm.

Worldwide emission standards. Heavy duly & off-road vehicles. Delphi. innovation for the real world, 2012/2013.