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
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
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Autoveicoli di provaAutoveicoli di prova
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ELPI (Electrical Low Pressure Impactor)
Sistema di campionamento del PMSistema di campionamento del PM1010
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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)
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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
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
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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
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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
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Sistema di campionamento del PMSistema di campionamento del PM1010
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
Sistema di campionamento del PMSistema di campionamento del PM1010
30 - 400 nm
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
Sistema di campionamento del PMSistema di campionamento del PM1010
400 - 1000 nm
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
Sistema di campionamento del PMSistema di campionamento del PM1010
1 – 2,5 m
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Sistema di campionamento del PMSistema di campionamento del PM1010
2,5 - 10 m
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RISULTATI
EFFETTO DELLE FASI DI MOTO
INFLUENZA DEL LIVELLO OMOLOGATIVO
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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
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
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
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
Effetto delle fasi di moto sull’emissione di PMEffetto delle fasi di moto sull’emissione di PM1010
PARTICELLE 30 - 400 nm - motore freddo
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
regime minimo 0 - 15 km/h 0 -50 km/h 50 km/h 35 - 0 km/h
fase
mot
o/re
g. m
inim
o
Pre Euro AEuro I B
CEuro II D
EEuro III F
GH
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
Effetto delle fasi di moto sull’emissione di PMEffetto delle fasi di moto sull’emissione di PM1010
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
regime minimo 0 - 15 km/h 0 -50 km/h 50 km/h 35 - 0 km/h
fase
mot
o/re
g. m
inim
o
Pre Euro AEuro I B
CEuro II D
EEuro III F
GH
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
PARTICELLE 400 - 1000 nm - motore freddo
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
regime minimo 0 - 15 km/h 0 -50 km/h 50 km/h 35 - 0 km/h
fase
mot
o/re
g. m
inim
o
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
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
PARTICELLE 400 - 1000 nm - motore caldo
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
regime minimo 0 - 15 km/h 0 -50 km/h 50 km/h 35 - 0 km/h
fase
mot
o/re
g. m
inim
o
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
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
PARTICELLE 1,0 - 2,5 m - motore freddo
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
regime minimo 0 - 15 km/h 0 -50 km/h 50 km/h 35 - 0 km/h
fase
mot
o/re
g. m
inim
o
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
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
PARTICELLE 1,0 - 2,5 m - motore caldo
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
regime minimo 0 - 15 km/h 0 -50 km/h 50 km/h 35 - 0 km/h
fase
mot
o/re
g. m
inim
o
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
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
PARTICELLE 2,5 - 10 m - motore freddo
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
regime minimo 0 - 15 km/h 0 -50 km/h 50 km/h 35 - 0 km/h
fase
mot
o/re
g. m
inim
o
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
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
PARTICELLE 2,5 - 10 m - motore caldo
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
regime minimo 0 - 15 km/h 0 -50 km/h 50 km/h 35 - 0 km/h
fase
mot
o/re
g. m
inim
o
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
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
Effetto delle fasi di moto sull’emissione di PMEffetto delle fasi di moto sull’emissione di PM1010
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
Distribuzione dimensionale Distribuzione dimensionale
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
Distribuzione dimensionale Distribuzione dimensionale
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
Distribuzione dimensionale Distribuzione dimensionale
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
Distribuzione dimensionale Distribuzione dimensionale
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
Distribuzione dimensionale Distribuzione dimensionale
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
Distribuzione dimensionale Distribuzione dimensionale
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
Distribuzione dimensionale Distribuzione dimensionale
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
Distribuzione dimensionale Distribuzione dimensionale
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
Distribuzione dimensionale Distribuzione dimensionale
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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
Distribuzione dimensionale Distribuzione dimensionale
Stazione Sperimentale per i Combustibili IX EXPERT PANEL 23/06/04
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;
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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.
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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