Profil składu chemicznego cząstek stałych (PM) emitowanych przy zastosowaniu paliw z biokomponentami

W artykule przedstawiono badania wpływu warunków pracy silnika Diesla i obecności w oleju napędowym biokomponentów (FAME i FAEE) na profil składu chemicznego emitowanych PM. Silnik badawczy FORD 2.0i 16V Duratorq TDCi spełniał normy emisji EURO IV. Pomiary prowadzono dla dwóch warunków pracy silnika: w fazie I (20 Nm, 3800 obr./min) i w fazie II (120 Nm, 1000 obr./min). Do zasilania silnika używano konwencjonalnego oleju napędowego oraz biopaliw składających się z konwencjonalnego oleju napędowego z dodatkiem 20% (V/V) FAME lub FAEE. Analiza składu chemicznego PM obejmowała: ekstrakcję PM, oczyszczanie ekstraktu, wzbogacenie go i oznaczenie SOF (rozpuszczalnej frakcji organicznej) techniką GC/MS. Interpretacji profili składu chemicznego PM dokonywano z wykorzystaniem metod statystycznych. Stwierdzono, że spadek prędkości obrotowej i zwiększenie obciążenia silnika powoduje wzrost całkowitej masowej emisji PM i składników SOF. Zastosowanie biopaliw obniża emisję PM i składników SOF, a silniejsza redukcja następuje przy zastosowaniu FAEE niż FAME.

---

This paper is about the influence of working conditions of a diesel engine and biofuels on the chemical composition of particle matter (PM) profile. The engine test bed was a FORD 2.0i 16V Duratorq TDCi which complies with the EURO IV requirement on emission and a minitunnel AVL Smart Sampler SPC 472. Emissions of PM were investigated during standardized cycles over ISO 8178. The engine was operated in Mode I (20 Nm, 3800 rpm) and Mode II (120 Nm, 1000 rpm). Fuel compositions were varied from standard, commercial diesel fuel to its FAME and FAEE blends of 20% (V/V). A sample of the exhaust was passed through a standardized filter capturing particle matter, which were extracted and SOF (Soluble Organic Fraction) was determined in the PM’s extract by high-resolution gas chromatography coupled with a mass spectrometer detector. The chemical composition profile of PM was determined using the statistical method. Results show that biofuels reduce the emission of PM and SOF, in the case of FAEE the effect is more significant. The emission of PM and SOF was higher in Mode II (high load, low rotational speed).