Voiteluaineiden ja polttonesteiden vaikutus työkonedieselmoottorin pakokaasun hiukkaskokojakaumaan

Abstract

Polttomoottorit, joita käytetään liikenteessä ja sen ulkopuolella, ovat yksi merkittävä hiukkaspäästöjen lähde. Pienhiukkaset syntyvät polttomoottorin sylinterissä, kun polttoaine-ilmaseos palaa epätäydellisesti. Ihmisille haitallisimpia ovat pienimmät hiukkaset. Ne saattavat kulkeutua hengityselimien kautta sydän- ja verisuonijärjestelmään, joista edelleen jopa aivoverenkiertoon.

Tämän diplomityön tavoitteena oli tutkia, miten voiteluöljy, voiteluöljyn lisäaine sekä erilaiset polttonesteet vaikuttavat työkonedieselmoottorin pakokaasun pienhiukkasiin, savutukseen ja kaasumaisiin päästöihin. Koemoottorina käytettiin nykyaikaista nopeakäyntistä työkonedieselmoottoria ilman pakokaasun jälkikäsittelyä. Pakokaasun pienhiukkasista mitattiin lukumäärä, kokojakauma ja massa. Mittaukset tehtiin laboratorio-olosuhteissa eri päästömittausmenetelmin.

Tuloksista voitiin päätellä, että eri voiteluöljyjen välisissä hiukkaskokojakaumissa ei ollut huomattavia eroja. Voiteluöljyn lisäaineen vaikutukset hiukkaspäästöihin sekä kaasumaisiin päästöihin jäivät vähäisiksi 75 tunnin ajoaikana. Dieselpolttoaineella tai vetykäsitellyllä kasviöljyllä ajettaessa syntyi useimmiten vähiten hiukkasia, joiden halkaisija oli alle 30 nm. Metyyliesterit tuottivat useimmiten vähiten hiukkasia välillä 70–200 nm. Vetykäsitellyllä kasviöljyllä oli pienin hiukkasmassapäästö sekä pienimmät yhdistetyt typpioksidi- ja hiilivetypäästöt.