Modern Diesel Particulate Matter Measurements and the Application of Lessons Learned to 2007 Levels and Beyond

Stetter, John C.; Foster, David E.; Schauer, James J.

doi:10.4271/2005-01-0194

Cited by 7 publications

(6 citation statements)

References 12 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Background contamination has a more pronounced effect at ULE levels, thus emissions comprise a lower percentage of the total mass measured and become difficult to distinguish gravimetrically. Chemical reconstruction was likely capable of detection because it is less susceptible to the effects of temperature, humidity, and conditioning than gravimetric methods (Stetter et al 2005). IPSD method was likely capable of detection because of its differential electrical mobility scanner and nearly instantaneous data collection.…”

Section: Methods Comparisonmentioning

confidence: 99%

“…The very low mass collected on filters used to measure particulate matter emissions from ULE engines, along with the variable contribution of semi-volatile organic material to the particulate matter mass, leads to potentially large and variable artifacts for filter-based mass measurements (Stetter et al 2005).…”

Section: Emissions Compositions In Old and Modern Enginesmentioning

confidence: 99%

“…Previous PM speciation studies have revealed that both inorganic and organic species, including elemental carbon (EC), metallic ash, inorganic ions, and particulate organic matter (OM), constitute the majority of PM mass emissions of heavyduty diesel engines (Schauer et al 1999b;Lev-on et al 2002;Stetter et al 2005). Assuming most engine emissions are comprised of similar constituents, the mass of each may be summed together to formulate a chemically reconstructed mass (Kweon et al 2002;Zielinska et al 2004;Schauer et al 2008).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Comparison of Strategies for the Measurement of Mass Emissions from Diesel Engines Emitting Ultra-Low Levels of Particulate Matter

Liu

Vasys

Dettmann

et al. 2009

Aerosol Science and Technology

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Regulatory methods for the measurement of particulate matter (PM) mass emissions have traditionally been gravimetric. Modern diesel engines equipped with aftertreatment systems, especially Diesel Particulate Filters (DPFs), however, emit much smaller amounts of particulate matter as compared to traditional diesel engines and emit particulate matter with variable compositions. These changes have led to difficulties in measuring PM emissions rates from modern diesel engines using gravimetric methods. Issues associated with diesel PM mass measurement, such as the semi-volatile nature of PM, the interactions with components in the dilution air such as water and ammonia, and the possibility of sampling artifacts, have counteracted a singular focus on mass measurements. These inherent problems may warrant some alternative approaches to characterizing emissions, using methods related to mass and impacts of emissions that can be more accurately defined. The present study provides a comparison and relative precision of several alternative mass measurement methods employed to measure the mass emissions of particulate matter from diesel engines with low and ultra-low levels of emissions. The methods of measurement reviewed in this study include two gravimetrically based methods, a chemically reconstructed mass method, and an integrated particle size distribution (IPSD) method. The mass measurements were consistent at low emission levels but the chemical speciation and IPSD methods achieved closer agreement and were more precise at ultra-low emission levels. Although mass measurement is a NIST-traceable quantity, alternative methods may present a new paradigm that better characterizes engine emissions in an atmospherically relevant manner.

show abstract

Section: Methods Comparisonmentioning

confidence: 99%

Section: Emissions Compositions In Old and Modern Enginesmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Comparison of Strategies for the Measurement of Mass Emissions from Diesel Engines Emitting Ultra-Low Levels of Particulate Matter

Liu

Vasys

Dettmann

et al. 2009

Aerosol Science and Technology

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…No obstante la distribución de tamaños de partículas presentada por [1] es válida para la mayor parte de los motores fabricados en la última década, pero una nueva conceptualización de la distribución de tamaños más acorde a la emisión de los motores Diesel de última generación ha sido propuesta por Stetter et al, (2005) [50], cuya representación se muestra en la figura 2.5.2. En ella se muestra una distribución de tamaños donde la moda núcleos y acumulación aparecen parcialmente solapadas y no totalmente separadas como la conceptualización de [1], lo que viene a representar una forma más acertada el tipo de distribuciones de tamaños que se suelen medir en los motores actuales.…”

Section: Coagulaciónunclassified

“…El efecto del inicio de la inyección sobre la distribución de tamaños también ha sido evaluado por algunos investigadores [78,87,90,93], aunque la conclusión de estos estudios es que no existe una tendencia clara en la influencia de este parámetro, pues en algunos casos se detectaron reducciones en la moda de acumulación con el retraso de la inyección mientras que en otros se observó un aumento de la misma [50].…”

Section: Tiempo De Residenciaunclassified

Metodología Para La Medida De Partículas en Condiciones Dinámicas De Operación Del Motor Diésel

Rodríguez¹

View full text Add to dashboard Cite

ResumenLas estrictas normativas aplicadas a los motores Diesel y los cambios en la medida de partículas a través de métodos no gravimétricos, han supuesto una mayor exigencia al diseño y optimización de estos motores en cuanto a su emisión de contaminantes. De igual manera existen requerimientos más estrictos para las técnicas y metodologías de medida que se deben emplear para evaluar dichas emisiones.Desde el año 2003 un grupo de expertos sobre contaminación y energía auspiciados por la Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa (UNECE-GRPE), inicio el programa para la medida de partículas "Particle Measurement Programme (PMP)", con el fin de desarrollar nuevas técnicas que permitan sustituir o complementar al método gravimétrico de medida de partículas el cual, se viene aplicando en Europa desde 1993 cuando se implementó la normativa EURO 1.El método propuesto por el PMP especifica la medida de concentración numérica de partículas cuyo diámetro sea mayor que 23 nm. En este caso las partículas sólidas se definen como las partículas que pueden permanecer en el aerosol de escape después de ser diluido y sometido a un proceso de calentamiento en un tubo de evaporación, cuya temperatura está controlada entre 300°C y 400°C.Con el objetivo de desarrollar una metodología alternativa a la propuesta por el PMP, la tesis doctoral que se presenta se ha basado en el estudio teórico -experimental de distintos parámetros que afectan a la medida de partículas cuando el motor está trabajando en condiciones de operación transitorias. En el trabajo se aborda el desarrollo de una metodología de medida definida a partir de la estimación teórica del efecto de distintos factores del sistema de muestreo, así como la validación experimental de los efectos de estos factores sobre la medida.Aplicando de forma estricta la metodología desarrollada, se han realizado estudios con el fin de caracterizar la emisión de partículas del motor Diesel, bajo distintas condiciones de operación dinámicas, así como la evaluación de diferentes formulaciones de combustibles. En estos estudios el análisis de resultados se ha centrado en determinar la influencia de las condiciones de operación sobre la emisión total de partículas, la distribución de tamaños y concentración de partículas de la moda núcleos, a la cual pertenecen la mayor parte de las partículas con diámetros inferiores a 23 nm. ResumLes estrictes normatives aplicades als motors Diesel i els canvis en la mesura de partícules per mètodes no gravimètrics han suposat una major exigència al disseny i optimització d'aquests motors pel que fa a la seua emissió de contaminants. De la mateixa manera hi ha requeriments més estrictes per les tècniques i metodologies de mesura que s'han d'emprar per avaluar aquestes emissions.Des de l'any 2003 un grup d'experts sobre contaminació i energia patrocinats per la Comissió Econòmica de les Nacions Unides per a Europa (UNECE-GRPE) va iniciar el programa per a la mesura de partícules "Particle Measurement Programme (PMP)", amb la finalitat de desenvo...

show abstract

Pollutants emission and particle behavior in a pre-turbo aftertreatment light-duty diesel engine

Bermúdez

Luján

Piqueras

et al. 2014

Energy

View full text Add to dashboard Cite

Diesel particulate filters are a standard technology used in diesel engines in order to comply with actual and forthcoming regulations, regarding soot emissions and particulate matter in exhaust gases. In recent years, pre-turbo aftertreatment response has been investigated as opposed to the traditional aftertreatment location downstream from the turbine but just regarding engine performance. Previous studies do not deal in detail with gaseous and particle emission analisys in a pre-turbo aftertreatment configuration. This paper focuses on these topics. The gaseous pollutant and particle emissions have been assessed in a 4-cylinder, light-duty diesel EURO 4 engine typically used in European passenger car vehicles. Different steady-state operating points have been considered in order to extend the study over a wide range of operating conditions. Additionally, the New European Driving Cycle has been performed with the aim of reaching a comprehensive understanding of the aftertreatment dynamic response in terms of pollutant emissions. An increase in the amount of NO 2 converted from NO and a reduction in emitted CO have been found at low load steady-state operating conditions with pre-turbo aftertreatment placement. In driving cycle conditions, a shift from nucleation to accumulation mode particles have been found, being the filtration efficiency scarcely affected.

show abstract

Modern Diesel Particulate Matter Measurements and the Application of Lessons Learned to 2007 Levels and Beyond

Cited by 7 publications

References 12 publications

Comparison of Strategies for the Measurement of Mass Emissions from Diesel Engines Emitting Ultra-Low Levels of Particulate Matter

Comparison of Strategies for the Measurement of Mass Emissions from Diesel Engines Emitting Ultra-Low Levels of Particulate Matter

Metodología Para La Medida De Partículas en Condiciones Dinámicas De Operación Del Motor Diésel

Pollutants emission and particle behavior in a pre-turbo aftertreatment light-duty diesel engine

Contact Info

Product

Resources

About