Analýza produkce pevných částic spalovacích motorů

Bc. Hynek Sladký

Diplomová práce

Analysis of particulate matter production of internal combustion engines

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá problematikou a způsoby analýzy pevných částic, které jsou produkovány pístovými spalovacími motory. Jsou zde popsány způsoby, kterými je možné měřit koncentrace pevných částic ve výfukových plynech. V první části práce jsou stručně popsány druhy plynných emisí a mechanismy jejich vzniku. Dále i jejich vliv na životní prostředí a zdraví člověka (CO, CO2, HC, NOX atd.). Poté je uvedena definice toho, co jsou pevné částice a jak se dělí. Jsou zde popsány mechanismy vzniku pevných částic a také jejich vliv na lidské zdraví v závislosti na jejich velikosti. V další části práce jsou popsány principy fungování, na kterých mohou být založeny přístroje určené pro měření produkce pevných částic (gravimetrická metoda, optické metody, metody mikrobalance apod.). Jsou zde uvedeny i jejich výhody a nevýhody, případně zda mají praktické využití. V poslední části práce je proveden experiment, při kterém je, v podmínkách reálného provozu měřeno množství pevných částic produkovaných vozidlem, pomocí dvou zařízení(EEPS 3090 a NanoMet3). Naměřená a zpracovaná data jsou následně porovnána a vyhodnocena

Abstract:

This thesis focuses on the issues and methods of analysis of particulate matter produced by piston internal combustion engines. The methods by which the particulate matter concentrations in exhaust gases can be measured are described. In the first part of the thesis, the types of gaseous emissions and their mechanisms are briefly described. Furthermore, their impact on the environment and human health (CO, CO2, HC, NOX, etc.). Then a definition of what particulate matter is and how it is divided is given. The mechanisms of formation of particulate matter are described, as well as their impact on human health depending on their size. In the next part of the paper, the principles of operation on which instruments designed to measure particulate matter production can be based (gravimetric method, optical methods, microbalance methods, etc.) are described. Their advantages and disadvantages or whether they have practical applications are also presented. In the last part of the thesis, an experiment is carried out in which the amount of particulate matter produced by a vehicle is measured under real traffic conditions using two devices (EEPS 3090 and NanoMet3). The measured and processed data are then compared and evaluated.

Klíčová slova

filtr pevných částic, mód hrubých částic, pevné částice, akumulační mód, nukleační mód, saze, opacita, řízení motoru, hmotnostní spektrometrie

Keywords

particulate matter, particulate filter, coarse particle mode, accumulation mode, nucleation mode, soot, opacity, engine control, mass spectrometry

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 4. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 16. 5. 2023
• Vedoucí: doc. Ing. Martin Kotek, Ph.D.
• Oponent: Petr Jindra, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Technická fakulta

Magisterský studijní program:
Silniční a městská automobilová doprava