Investigando el efecto de los volátiles en las mediciones del número de partículas por debajo de 23 nm para un motor GDI reducido con un stripper catalítico y filtrado digital
Autores: Pfau, Sebastian A.; Haffner-Staton, Ephraim; La Rocca, Antonino; Cairns, Alasdair
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigando el efecto de los volátiles en las mediciones del número de partículas por debajo de 23 nm para un motor GDI reducido con un stripper catalítico y filtrado digital
Categoría
Energía
Subcategoría
Tecnología de combustibles
Palabras clave
Esfuerzos
Emisiones de partículas
Partículas de menos de 23 nm
Propuestas regulatorias
Stripper catalítico
Distribuciones del tamaño de partículas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Los esfuerzos recientes de investigadores y reguladores en relación con las emisiones de partículas se han centrado en la contribución y presencia de partículas de menos de 23 nm. A pesar de haber sido excluidas anteriormente de la legislación sobre emisiones con el programa de medición de partículas (PMP), las últimas propuestas regulatorias sugieren reducir los tamaños de corte para las eficiencias de conteo y el uso de estripadores catalíticos para incluir partículas sólidas en este rango de tamaño. Este trabajo investigó las emisiones de partículas de un motor de inyección directa de gasolina (GDI) de 1.0 L utilizando un espectrómetro de movilidad diferencial (DMS) en combinación con un estripador catalítico. La comparación directa de las mediciones realizadas con y sin el estripador catalítico revela que este último redujo notablemente la variabilidad en las mediciones de concentración de partículas de menos de 23 nm. Una porción significativa de partículas en este rango de tamaño permaneció (58-92%), lo que sugiere una naturaleza no volátil para estas partículas. Se evaluaron funciones de filtrado digital para imponer eficiencias de conteo definidas con conjuntos de datos adquiridos con el estripador catalítico; es decir, distribuciones de tamaño de partículas (PSDs) con volátiles eliminados. Una función de filtrado actualizada para los umbrales de eficiencia de conteo de d = 10 nm y d = 15 nm mostró un aumento en el número de partículas entre el 1.5% y hasta el 11.2%, en comparación con la función de filtrado digital más cercana anterior. Sin embargo, este aumento depende en gran medida de la PSD subyacente. Para una matriz de condiciones de operación (1250 a 2250 rpm y ralentí rápido hasta 40 Nm de par de freno), las emisiones más altas ocurrieron a ralentí rápido a 1250 rpm utilizando la función de filtrado actualizada y el estripador catalítico. Esta configuración mostró un aumento en el número de partículas de +27% a +390% sobre la matriz de pruebas en comparación con las mediciones de DMS sin el estripador catalítico y aplicando umbrales de eficiencia de conteo de d = 23 nm y d = 41.
Descripción
Los esfuerzos recientes de investigadores y reguladores en relación con las emisiones de partículas se han centrado en la contribución y presencia de partículas de menos de 23 nm. A pesar de haber sido excluidas anteriormente de la legislación sobre emisiones con el programa de medición de partículas (PMP), las últimas propuestas regulatorias sugieren reducir los tamaños de corte para las eficiencias de conteo y el uso de estripadores catalíticos para incluir partículas sólidas en este rango de tamaño. Este trabajo investigó las emisiones de partículas de un motor de inyección directa de gasolina (GDI) de 1.0 L utilizando un espectrómetro de movilidad diferencial (DMS) en combinación con un estripador catalítico. La comparación directa de las mediciones realizadas con y sin el estripador catalítico revela que este último redujo notablemente la variabilidad en las mediciones de concentración de partículas de menos de 23 nm. Una porción significativa de partículas en este rango de tamaño permaneció (58-92%), lo que sugiere una naturaleza no volátil para estas partículas. Se evaluaron funciones de filtrado digital para imponer eficiencias de conteo definidas con conjuntos de datos adquiridos con el estripador catalítico; es decir, distribuciones de tamaño de partículas (PSDs) con volátiles eliminados. Una función de filtrado actualizada para los umbrales de eficiencia de conteo de d = 10 nm y d = 15 nm mostró un aumento en el número de partículas entre el 1.5% y hasta el 11.2%, en comparación con la función de filtrado digital más cercana anterior. Sin embargo, este aumento depende en gran medida de la PSD subyacente. Para una matriz de condiciones de operación (1250 a 2250 rpm y ralentí rápido hasta 40 Nm de par de freno), las emisiones más altas ocurrieron a ralentí rápido a 1250 rpm utilizando la función de filtrado actualizada y el estripador catalítico. Esta configuración mostró un aumento en el número de partículas de +27% a +390% sobre la matriz de pruebas en comparación con las mediciones de DMS sin el estripador catalítico y aplicando umbrales de eficiencia de conteo de d = 23 nm y d = 41.