Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04 Effetto delle condizioni di moto...

Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04

Effetto delle condizioni di moto dell'autoveicolo sulla distribuzione dimensionale del particolato

IX EXPERT PANELEMISSIONI DA TRASPORTO SU STRADA

23 Giugno 2004

ENEA, Roma

Francesco Avella, Davide Faedo

Stazione Sperimentale per i Combustibili


Riassunto della presentazioneRiassunto della presentazione

Autoveicoli di prova

Sistema di campionamento del PM10

Ciclo di guida

Emissione istantanea di PM10

Effetto delle fasi di moto sull’emissione di PM10

Influenza del livello omologativo sulla distribuzione dimensionale del PM10

Conclusioni


Autoveicoli di provaAutoveicoli di prova


ELPI (Electrical Low Pressure Impactor)

Sistema di campionamento del PMSistema di campionamento del PM1010


Diluizione dei gas di scarico: confrontoDiluizione dei gas di scarico: confronto

Real world Tunnel (CVS)

Diluizione RD >100 5 < RD < 50

Velocità di diluizione

< 1s ?

Condizioni meteo T e UM variabiliT e UM

controllate

Maricq et al., SAE Technical Paper No.1999-01-1461 (1999)


0,0E+00

1,0E+12

2,0E+12

3,0E+12

0 195 390 585 780

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

Vel

[km

/h]

0,0E+00

1,0E+12

2,0E+12

3,0E+12

0 195 390 585 780

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

Vel

[km

/h]

Emissione istantanea [N/s]Emissione istantanea [N/s]

CICLO DI GUIDA UDC


0,0E+00

5,0E+11

1,0E+12

1,5E+12

2,0E+12

0,01 0,1 1 10Dp [m]

dN

/dL

og

Dp

[p

art/

s]Media nel ciclo UDC

0,0E+00

5,0E+11

1,0E+12

1,5E+12

2,0E+12

0,01 0,1 1 10Dp [m]

dN

/dL

og

Dp

[p

art/

s]

A) Pre EURO

D) EURO 2

0,0E+00

5,0E+11

1,0E+12

1,5E+12

2,0E+12

0,01 0,1 1 10Dp [m]

dN

/dL

og

Dp

[p

art/

s]

B) EURO I

0,0E+00

5,0E+11

1,0E+12

1,5E+12

2,0E+12

0,01 0,1 1 10Dp [m]

dN

/dL

og

Dp

[p

art/

s]

F) EURO 3

Distribuzione dimensionale media nel ciclo UDC Distribuzione dimensionale media nel ciclo UDC

PM [mg/km]= 210 PM [mg/km]= 99

PM [mg/km]= 87 PM [mg/km]= 38


0,0E+00

1,0E+12

2,0E+12

3,0E+12

0 195 390 585 780

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

Vel

[km

/h]

0,0E+00

1,0E+12

2,0E+12

3,0E+12

0 195 390 585 780

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

Vel

[km

/h]

Emissione istantanea [N/s]Emissione istantanea [N/s]

1° SOTTOCICLO motore freddo

4° SOTTOCICLO motore caldo

CICLO DI GUIDA UDC


Fasi del ciclo di guida UDCFasi del ciclo di guida UDC

CICLO DI GUIDA ELEMENTARE (UDC)

0

10

20

30

40

50

60

0 195

Tempo [s]

Vel

oci

tà [

km/h

]

1

2

3

4

5



30 - 400 nm



400 - 1000 nm



1 – 2,5 m



2,5 - 10 m


RISULTATI

EFFETTO DELLE FASI DI MOTO

INFLUENZA DEL LIVELLO OMOLOGATIVO


Effetto delle fasi di moto sull’emissione di PMEffetto delle fasi di moto sull’emissione di PM1010

Pre Euro AEuro I B

CEuro II D

EEuro III F

GH

PARTICELLE 30 - 400 nm - motore freddo

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

regime minimo 0 - 15 km/h 0 -50 km/h 50 km/h 35 - 0 km/h

part

icel

le/s



1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13


part

icel

le/s


Pre Euro AEuro I B

CEuro II D

EEuro III F

GH




0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0


fase

mot

o/re

g. m

inim

o

Pre Euro AEuro I B

CEuro II D

EEuro III F

GH



PARTICELLE 30 - 400 nm - motore caldo

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0


fase

mot

o/re

g. m

inim

o

Pre Euro AEuro I B

CEuro II D

EEuro III F

GH



0,0

0,5

1,0

1,5

2,0


fase

mot

o/re

g. m

inim

o


Pre Euro AEuro I B

CEuro II D

EEuro III F

GH


PARTICELLE 400 - 1000 nm - motore caldo

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0


fase

mot

o/re

g. m

inim

o


Pre Euro AEuro I B

CEuro II D

EEuro III F

GH


PARTICELLE 1,0 - 2,5 m - motore freddo

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0


fase

mot

o/re

g. m

inim

o


Pre Euro AEuro I B

CEuro II D

EEuro III F

GH


PARTICELLE 1,0 - 2,5 m - motore caldo

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0


fase

mot

o/re

g. m

inim

o


Pre Euro AEuro I B

CEuro II D

EEuro III F

GH


PARTICELLE 2,5 - 10 m - motore freddo

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0


fase

mot

o/re

g. m

inim

o


Pre Euro AEuro I B

CEuro II D

EEuro III F

GH


PARTICELLE 2,5 - 10 m - motore caldo

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0


fase

mot

o/re

g. m

inim

o


Pre Euro AEuro I B

CEuro II D

EEuro III F

GH


Rispetto alla fase di regime minimo a motore freddo:

0-15 km/h 0-50 km/h 50 km/h 35-0 km/h

F C F C F C F C

30 - 400 nm

400-1000 nm

1- 10 m

aumento diminuzione



REGIME MINIMO - motore freddo

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

A B C D E F G H

part

icel

le/s

30 - 400 nm400 - 1000 nm

1 - 2,5 m2,5 - 10 m

Distribuzione dimensionale Distribuzione dimensionale

Euro 1 Euro 3Euro 2


30 - 400 nm400 - 1000 nm

1 - 2,5 m2,5 - 10 m

REGIME MINIMO - motore freddo

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

A B C D E F G H

part

icel

le/s

Euro 1 Euro 3Euro 2



30 - 400 nm400 - 1000 nm

1 - 2,5 m2,5 - 10 m

REGIME MINIMO - motore caldo

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

A B C D E F G H

part

icel

le/s

Euro 1 Euro 3Euro 2



30 - 400 nm400 - 1000 nm

1 - 2,5 m2,5 - 10 m

ACCELERAZIONE 0 15 km/h - motore freddo

1,0E+08

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

A B C D E F G H

par

tice

lle/

s

Euro 1 Euro 3Euro 2



30 - 400 nm400 - 1000 nm

1 - 2,5 m2,5 - 10 m

ACCELERAZIONE 0 15 km/h - motore caldo

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

A B C D E F G H

part

icel

le/s

Euro 1 Euro 3Euro 2



30 - 400 nm400 - 1000 nm

1 - 2,5 m2,5 - 10 m

ACCELERAZIONE 0 50 km/h - motore freddo

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

A B C D E F G H

part

icel

le/s

Euro 1 Euro 3Euro 2



30 - 400 nm400 - 1000 nm

1 - 2,5 m2,5 - 10 m

ACCELERAZIONE 0 50 km/h - motore caldo

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

A B C D E F G H

part

icel

le/s

Euro 1 Euro 3Euro 2



30 - 400 nm400 - 1000 nm

1 - 2,5 m2,5 - 10 m

VELOCITA' COSTANTE = 50 km/h - motore freddo

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

A B C D E F G H

part

icel

le/s

Euro 1 Euro 3Euro 2



30 - 400 nm400 - 1000 nm

1 - 2,5 m2,5 - 10 m

VELOCITA' COSTANTE = 50 km/h - motore caldo

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

A B C D E F G H

part

icel

le/s

Euro 1 Euro 3Euro 2



30 - 400 nm400 - 1000 nm

1 - 2,5 m2,5 - 10 m

DECELERAZIONE 35 0 km/h - motore freddo

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

A B C D E F G H

part

icel

le/s

Euro 1 Euro 3Euro 2



30 - 400 nm400 - 1000 nm

1 - 2,5 m2,5 - 10 m

DECELERAZIONE 35 0 km/h - motore caldo

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

A B C D E F G H

part

icel

le/s

Euro 1 Euro 3Euro 2



Conclusioni 1/2Conclusioni 1/2

Premettendo che:

- i dati riportati si riferiscono a un campione di 8 esemplari i valori non consentono una generalizzazione dei risultati ottenuti;

-le modalità di campionamento e di misura dell’emissione delle particelle adottate possono influenzare la distribuzione dimensionale;

si può osservare che:

1) la curva di distribuzione delle particelle PM10 è simile per tutti gli

autoveicoli campione, indipendentemente dal loro livello tecnologico, ma si differenzia nelle diverse condizioni di marcia;


Conclusioni 2/2Conclusioni 2/2

2) il livello di emissione delle particelle con dp < 400 nm si mantiene sempre sullo stesso ordine di grandezza (intorno a 1012 part./s) in tutte le condizioni di marcia per tutti gli autoveicoli;

3) il livello tecnologico dell’autoveicolo influenza il livello di emissione, tanto più quanto maggiore è il diametro aerodinamico delle particelle.


Effetto delle condizioni di moto dell'autoveicolo sulla distribuzione dimensionale del particolato

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