Znaczenie emisji cząstek stałych z silników o zapłonie iskrowym z bezpośrednim wtryskiem benzyny

Emisja cząstek stałych w motoryzacji nabiera w chwili obecnej istotnego znaczenia, szczególnie w kontekście popularyzacji silników benzynowych z wtryskiem bezpośrednim benzyny (DISI), wykazujących stosunkowo dużą skłonność do emisji cząstek stałych. Istotne znaczenie emisji cząstek stałych potwierdzają zarówno liczne działania ustawodawcze, limitujące poziomy emisji, jak i działania techniczne, mające na celu poznanie specyfiki zjawisk emisji cząstek stałych i wypracowanie efektywnych strategii ich redukcji. W ujęciu ogólnym problematyka znaczenia emisji cząstek stałych w motoryzacji wykazuje bardzo złożony charakter, a niniejszy artykuł stanowi próbę ogólnego przeglądu tej tematyki. Artykuł przybliża założenia i korzyści koncepcji silników z wtryskiem bezpośrednim benzyny (DISI), a także dokonuje przybliżonego zarysu teoretycznego przyczyn formowania oraz metod redukcji cząstek stałych w tych silnikach. Zasadniczą część artykułu stanowi analiza i dyskusja wyników badań emisji cząstek stałych z silników DISI otrzymanych przez niezależne zespoły badawcze, a w tym Instytut Badań i Rozwoju Motoryzacji BOSMAL. W artykule przedstawiono także wyniki i perspektywy wykorzystania niektórych strategii redukcji cząstek stałych– takich jak „strategia dodatków etanolu do benzyny” czy wykorzystania filtrów cząstek stałych GPF.

---

In the automotive industry particulate matter emissions have been gaining importance currently, especially in the context of the popularization of direct injection spark ignition engines (DISI), revealing a relatively high propensity significant emissions of particulate matter. The great importance of particulate emissions has been confirmed by numerous legislative actions limiting those emissions, as well as by technical measures aimed at better comprehension of the specifics of the particulate emissions phenomenon and the development of effective strategies of reducing them. From the general point of view, the issue of the importance of particulate emissions in the automotive industry presents a high level of complexity and this paper is an attempt at a general overview of this subject. The paper presents the major objectives and benefits of the concept of the direct injection spark ignition engines. Moreover, it makes a rough theoretical outline of the reasons for particulate formation and methods of its reduction in DISI engines. The core part of the paper is an analysis of particulate emissions results from DISI engines obtained by independent research teams, including BOSMAL Automotive Research and Development Institute. At the end of the paper the results and perspectives of exploiting some particulate reduction strategies are presented – such as “ethanol additives strategy” or “strategy of usage of gasoline particulate filters (GPF)”.