Identyfikacja parametrów cząstek stałych z silników spalinowych

Praca dotyczy możliwości syntetycznego ujęcia parametrów cząstek stałych emitowanych z silników o zapłonie automatycznym. Realizacja tego zagadnienia jest efektem pozytywnych wyników badań parametrów cząstek stałych w różnych warunkach pracy silników spalinowych. Dotyczyły one badań emisji zanieczyszczeń w testach statycznych na hamowni silnikowej, w testach dynamicznych na hamowni podwoziowej i badań w rzeczywistych warunkach ruchu.
W pracy nie tylko zaprezentowano zależności pomiędzy emisją cząstek stałych a parametrami określającymi stan pracy silnika (pojazdu),również przekazano propozycje szacunkowych metod oceny emisji cząstek stałych, z zastosowaniem przyrządów do oceny m.in. Masy części węglowej tych cząstek. Dokonano porównania wyników pomiarów masy i liczby cząstek stałych uzyskanych dzięki wykorzystaniu najróżniejszych przyrządów i wyszczególniono zależności pomiędzy udziałem cząstek w spalinach a mechanizmem ich powstawania. Prowadzone równolegle badania nad wykorzystaniem zastępczych metod pomiaru emisji cząstek stałych dowiodły, że opracowaną metodykę badawczą można użyć w pokładowych procedurach diagnostycznych pojazdów, w których konieczne jest monitorowanie bieżącej emisji drogowej albo jednostkowej cząstek stałych w spalinach z uwzględnieniem ich masy i liczby.
Rozwinięciem podjętej tematyki jest nowe ujęcie wykorzystania wartości znamionujących pracę silnika i warunki ruchu pojazdu do identyfikacji parametrów cząstek stałych w spalinach silników o zapłonie samoczynnym. Do opisu warunków pracy silnika i pojazdu wykorzystano dwuwymiarowe histogramy gęstości prawdopodobieństwa, które ujmują łącznie wartości prędkości obrotowej i obciążenia silnika (lub wartości szybkości i przyspieszenia pojazdu), a także czasu jego pracy w tych warunkach. Wynikiem tych działań jest propozycja modeli matematycznych opisujących podstawowe cechy cząstek stałych (ich masę, liczbę i średnicę) w rozmaitych warunkach pracy silników spalinowych (statycznych i dynamicznych). Zaproponowane modele matematyczne, uzyskane przy wykorzystaniu planowania eksperymentu, posłużyły do identyfikacji cząstek stałych pod względem ich masy, liczby i średnicy; opracowano je na podstawie wyników pomiarów stężenia związków szkodliwych i parametrów pracy silnika w testach statycznych, wykonywanych np. Na hamowni silnikowej i w warunkach dynamicznych.
wykonane modele parametrów cząstek stałych wykorzystujące właściwości wejściowe uzyskane w warunkach dynamicznych potraktowano priorytetowo. Badania takie, niewykonywane dotychczas, podzielono na modele dla pojazdów lekkich i pojazdów ciężkich. Dowiedziono poprawności uzyskanych modeli parametrów cząstek stałych przez weryfikację, do której wykorzystano inne pojazdy niżeli użyte do tworzenia trafnych modeli.