ЛИВЕРМОР, Калифорния. Используя уникальный лазерный метод нагревания сажи, группа исследователей из Исследовательского центра горения (CRF) Национальной лаборатории Сандия продемонстрировала способность измерять «реальные» выбросы твердых частиц от автомобиль в реальных условиях вождения.
В то время как бортовые измерения газообразных выбросов являются рутинными, измерения твердых частиц в режиме реального времени были гораздо более труднодостижимыми, но они необходимы для проверки федеральных норм выбросов для соответствия требованиям транспортных средств.
Пит Витце, инженер отдела сгорания двигателей Sandia CRF, недавно сотрудничал с Artium Technologies, Chevron Oronite и Национальным исследовательским советом (NRC) Канады, чтобы продемонстрировать возможность получения бортовых измерений выбросов твердых частиц с использованием технология лазерно-индуцированного накаливания (ЛИИ). LII - это ненавязчивая диагностическая технология, которая может выполнять измерения «в реальном времени» выбросов твердых частиц, производимых двигателями внутреннего сгорания.
Sandia, Artium Technologies и NRC совместно разработали портативную версию приборов LII, которые были успешно применены во время этого недавнего испытания. Следовательно, этот новый метод может изменить способ эффективного измерения выбросов твердых частиц в автомобильной промышленности.
В течение последнего десятилетия исследователи CRF и NRC оттачивали метод LII, открытый в 1970-х годах, при этом NRC получил важный патент на измерение температуры, который является ключом к текущим возможностям измерения.
Самый заметный результат во время недавних испытаний, по словам Витце, был получен при спуске накатом. «Хотя скорость автомобиля и обороты двигателя были достаточно стабильными в течение периода от 470 до 600 секунд, выбросы твердых частиц предполагают, что впрыск топлива периодически включался и выключался», - сказал Витце (см. рис. 2). Хотя исследователи считают, что идеальной стратегией заправки топливом было бы отключение впрыска топлива на весь спуск, транспортное средство оснащено катализатором, который необходимо поддерживать при рабочей температуре.
Средние выбросы твердых частиц, измеренные LII в этот период, составили 8,4 ppb по сравнению с 10-11 ppb на установившемся режиме холостого хода. Это говорит о том, что модуль управления двигателем был запрограммирован на минимизацию расхода топлива во время спуска при сохранении уровня выброса твердых частиц на холостом ходу и активного катализатора..
Возможность измерять бортовые выбросы твердых частиц в выхлопных трубах вызывает растущий интерес с точки зрения охраны окружающей среды из-за желания подтвердить существующий U. S. Процедуры сертификации транспортных средств Агентства по охране окружающей среды (EPA). Эти процедуры, которые уже более 30 лет являются отраслевым стандартом, измеряют выбросы с помощью динамометрического стенда и определяют частоту вращения двигателя, которая должна применяться во время испытаний. Поскольку такие тесты не воспроизводят переменные, такие как изменение уклона и погодные условия, возникающие в реальных условиях вождения, автомобильная промышленность ожидает, что динамометрические испытания выбросов будут дополнены измерениями на дороге в будущем..
В целом необходимы новые инновационные методы для оценки воздействия выбросов из мобильных источников - как внедорожных, так и дорожных - на качество воздуха, особенно в связи с тем, что Агентство по охране окружающей среды и государственные агентства, такие как California Air Resources Правление (CARB), обновите свои модели выбросов от мобильных источников.
При проведении испытаний имеющийся в продаже прибор LII Artium и вспомогательное оборудование были размещены в багажнике и на одной стороне заднего сиденья автомобиля Volkswagen Jetta 2002 года с автоматической коробкой передач и дизельным двигателем с турбонаддувом и непосредственным впрыском (TDI).. Интерфейс сканера бортовой диагностики (OBD) использовался для доступа к скорости автомобиля и двигателя для записи, когда автомобиль двигался по тестовому маршруту в Ливерморской долине в районе залива в северной Калифорнии..
Эти измерения были затем сопоставлены по времени с измерениями LII, чтобы получить синхронизированный набор данных, коррелирующий выбросы твердых частиц с временным разрешением с различными условиями эксплуатации транспортного средства, включая движение по городу, движение по автостраде с ускорением на входе и подъем в гору, и плавный спуск по сельской дороге.
Витце из Sandia сказал, что еще одним уникальным аспектом метода измерения LII является то, что, в отличие от других систем, для проведения испытаний не требуется оператор. По этой и другим причинам, сказал он, производители двигателей «чрезвычайно заинтересованы» в ЛИИ.
Витце выступит на тему бортовых выбросов твердых частиц на 14-м семинаре Координационного исследовательского совета (CRC) по выбросам автомобильных транспортных средств 29 марта в Сан-Диего. Более подробная информация об этом событии доступна на