Seppo Niemi. Moottori- ja polttoainetutkimuksia Vaasan yliopistossa ja Turun ammattikorkeakoulussa

Samankaltaiset tiedostot
TT, , Seppo Niemi

Seppo Niemi Energiatekniikka Teknillinen tiedekunta

Seppo Niemi Energiatekniikka Teknillinen tiedekunta

Diesel and gas engines: Exhaust gas emissions control and measurements

VAASAN YLIOPISTON TUTKIMUSHANKKEISTA

Seppo Niemi Energiatekniikka Teknillinen tiedekunta

ReFuel 70 % Emission Reduction Using Renewable High Cetane Number Paraffinic Diesel Fuel. Kalle Lehto, Aalto-yliopisto 5.5.

DIESELMOOTTORIN RUISKUTUSPARAMETRIEN OPTIMOINTI NESTE OILIN NEXBTL-POLTTOAINETTA KÄYTETTÄESSÄ

Energiatekniikka SEPPO NIEMI

CENGE - Controlling Emissions of Natural Gas Engines

Mika Jukkara, Tuotepäällikkö / Scania Suomi Oy. Biokaasu, Biodiesel, HVO vai Sähkö raskaan liikenteen käyttövoimana

300bar palaminen, uusia tutkimustuloksia. Ossi Kaario

AJONEUVOTEKNIIKAN KEHITTYMINEN JA UUSIEN ENERGIAMUOTOJEN SOVELTUMINEN SÄILIÖKULJETUKSIIN. Mika Jukkara, Tuotepäällikkö / Scania Suomi Oy

Korkean setaaniluvun parafiiniset dieselpolttoaineet ja päästöjen oleellinen vähentäminen. ReFuel. Polttomoottoritekniikka/Aki Tilli 18.5.

Vetykäsitellyn kasviöljyn käyttö dieselmoottorissa

Päästötön moottoripalaminen

Mitä polttoaineita moottoreihin tulevaisuudessa?

Biodiesel. Alternative Biofuels for Compression Ignition Engines. Influence of Fuel on Emissions and Health. Jorma Jokiniemi

Moottorikelkkojen pakokaasupäästöt. Tampere / ea

Bioöljyn ja biodieselin säilyvyyden parantaminen

Tampereen ilmanlaadun tarkkailu

AGCO POWER 74 AWF - TYÖKONEDIESELMOOTTORIN LÄMMÖNHALLINTATUTKIMUS

Low Temperature Combustion - Päästötön moottoripalaminen

Biodiesel. Alternative Biofuels for Compression Ignition Engines. Influence of Fuel on Emissions and Health. Jorma Jokiniemi

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY NAB LABS OY

Liitetaulukko 1/11. Tutkittujen materiaalien kokonaispitoisuudet KOTIMAINEN MB-JÄTE <1MM SAKSAN MB- JÄTE <1MM POHJAKUONA <10MM

HEVOSENLANNAN PIENPOLTTOHANKKEEN TULOKSIA. Erikoistutkija Tuula Pellikka

POLTTOAINEEN LAADUN VAIKUTUS POLTTOAINEEN KULUTUKSEEN RASKAASSA DIESELMOOTTORISSA

Työkonedieselin toiminta, suoritusarvot ja päästöt eri biopolttoaineilla

Liikennepolttoaineet nyt ja tulevaisuudessa

Biokaasu traktori on jo teknisesti mahdollinen maatiloille Nurmesta biokaasua, ravinteet viljelykiertoon - seminaari

Euro VI bussien ja Euro 6 dieselhenkilöautojen todellisen ajon NO x päästöt

JÄTEHUOLLON ERIKOISTYÖ

Osaajaprofiilit koulutuksen kehittämisen välineenä

Vaasan Energia Instituutti tulevaisuuden näkijä ja tekijä

Henkilöauton energiankäyttö ja hybridiauton energiatehokkuus

Kaasualan neuvottelupäivät Päästöt kuriin nykyaikaisilla kaasupolttimilla. Tero Tulokas Varatoimitusjohtaja Oilon Group Oy

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND JÄLKIASENNETTAVIEN PAKOKAASUN PUHDISTUSLAITTEISTOJEN ARVIOINTI

Asko Vuorinen Ekoenergo Oy

Liikenteen biopolttoaineet

Kehittyvä bussitekniikka ja vaihtoehtoiset energiamuodot

Pellettien pienpolton haasteet TUOTEPÄÄLLIKKÖ HEIKKI ORAVAINEN VTT EXPERT SERVICES OY

Biohiilipellettien soveltuvuus pienmittakaavaan

Maakaasun käytönvalvojien neuvottelupäivät MAAKAASUTRUKIT. Ari Seppänen asiakaspalvelupäällikkö Maakaasun Siirtoyksikkö

Voiteluaineiden vaikutus työkonedieselmoottorin pienhiukkaslukumääriin

Biodiesel Tuotantomenetelmien kemiaa

OPINTOJAKSOJA KOSKEVIA MUUTOKSIA / ENERGIA- JA YMPÄRISTÖTEKNIIKAN OSASTO / Lukuvuosi

RASKAAN AUTOKALUSTON PAKOKAASUPÄÄSTÖT

Nummelan hulevesikosteikon puhdistusteho

5734/1/99REV1 JEB/hkl FI LIITTEENLIITEIII DGCII 46

Tieliikenteen vaihtoehtoiset käyttövoimaratkaisut vuoteen 2030: Bio, sähkö vai molemmat?

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Biopolttoaineiden ympäristövaikutuksista. Kaisa Manninen, Suomen ympäristökeskus Uusiutuvan energian ajankohtaispäivät

Jälkiasennettavat pakokaasujen puhdistuslaitteet. Arno Amberla Version

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Valtuuskunnille toimitetaan oheisena komission asiakirja D016995/02

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Valtakunnalliset päästömittaajapäivät Energiateollisuus ja uusi lainsäädäntö

BOREALIS POLYMERS OY AROMAATTITUOTANNON PÄÄSTÖMITTAUKSET 2013

Raskas kalusto ja työkoneet, Euro VI/StageV

VAASAN YLIOPISTO TYÖKONEDIESELMOOTTORIN SUORITUSARVO- JA PÄÄSTÖTULOKSIA UUSIUTUVIN JA PERINTEISIN POLTTOAINEIN




AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY LUONNONVARAKESKUS VANTAA, ROVANIEMI

VTT:n kaasutustekniikan erikoismittaukset. Sanna Tuomi, Matti Reinikainen , PIKOKAASU-seminaari VTT Technical Research Centre of Finland

AVL - PAKOKAASUANALYSAATTORIT SARJA PAKOKAASUANALYSAATTORIT BENSIINI - JA DIESELMOOTTOREILLE

Kaasuauto. Autoalan opettaja- ja kouluttajapäivät Tampere. Jussi Sireeni.

KIINTEÄN POLTTOAINEIDEN KATTILOIDEN PÄÄSTÖMITTAUKSIA

Bussiliikenteen kilpailuttamiskriteerit ja ympäristöbonus

Kuparin korroosionopeuden mittaaminen kaasufaasissa loppusijoituksen alkuvaiheessa

Puun pienpolton p hiukkaspäästöt

Yhteistyöllä öljystä uusiutuviin: Biopilot-hanke. TransSmart seminaari Nils-Olof Nylund, tutkimusprofessori VTT

expertise in combustion

PRODUKTDATA DIESEL -5/-15, SVAVELFRI FÖRKORTNING: DIKR, DIR-0/7, DIR-5/15

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Kehittyneet työkoneiden käyttövoimavaihtoehdot moottorinvalmistajan näkökulmasta Pekka Hjon

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Tulevaisuuden biopolttoaine valmistetaan puusta

Pellettikoe. Kosteuden vaikutus savukaasuihin Koetestaukset, Energon Jussi Kuusela

Bussiliikenteen sähköistyminen. Keijo Kilpinen

PYSTYYKÖ VANHA KALUSTO PUHTAAMPAAN? Petri Saari 14 October 2014

TUTKIMUSSELOSTE. Tutkimuksen lopetus pvm. Näkösyv. m

Valtran biokaasu (Dual Fuel) traktori Nurmesta biokaasua - uusi tuotantosuunta maatiloille Petri Hannukainen, Agco/Valtra

Stormossen Oy. Sähkön, lämmön ja liikennepolttoaineen yhteistuotanto. Leif Åkers

:TEKES-hanke /04 Leijukerroksen kuplien ilmiöiden ja olosuhteiden kokeellinen ja laskennallinen tutkiminen

Biopolttoaineiden päästöjen ja palamisen tutkimus Kuopion yliopistossa

2 Development of Test Method for nonwood Small-scale Combustion Plants. 3 Combustion Characteristics of Ash Rich Pellets

Matkalle PUHTAAMPAAN. maailmaan UPM BIOPOLTTOAINEET

Petri Saari HSL Helsingin seudun liikenne JÄTTEESTÄ PUHTAITA AJOKILOMETREJÄ

Osaamista autoteollisuuden kanssa - ConceptCar. Pekka Hautala

KILPAILUTUS KANNUSTAA PUHTAAMPIEN BUSSIEN KÄYTTÖÖN

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

Powered by UPM BioVerno

Neste-bensiinin muutokset

Lannan poltto energiavaihtoehtona broileritilalla

Transkriptio:

Seppo Niemi Moottori- ja polttoainetutkimuksia Vaasan yliopistossa ja Turun ammattikorkeakoulussa

Sisältö Polttomoottorikoulutus Vaasan yliopistossa (VY) Turun ammattikorkeakoulussa (TuAMK) Polttomoottorilaboratoriot Vaasan yliopistossa Turun ammattikorkeakoulussa Moottori- ja polttoainetutkimustuloksia Cleen Oy, FCEP, Task 3.4 - Effects of bio oils on SCR catalyst elements 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 2

Polttomoottorikoulutus, VY Lähtökohtana tekniikan kandidaatin- tai insinöörintutkinto soveltuvalta alalta tai soveltuva maisterintutkinto Teknillinen termodynamiikka Virtausmekaniikka Lämmönsiirtotekniikka Energiantuotannon fysikaaliset perusteet Uusiutuvat energialähteet Diesel- ja kaasumoottorit Moottori-installaatiot Pako- ja savukaasujen puhdistustekniikan seminaari Poltto- tai voiteluaineita koskeva erikoistyö Polttomoottoriprosessin mallinnus ja simulointi 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 3

Polttomoottorikoulutus, TuAMK Teknillinen termodynamiikka Koneoppi Energiatalous ja voimalaitostekniikka Uusiutuvat energialähteet Polttomoottoritekniikan perusteet Polttomoottorin päästöt, palaminen ja kaasunvaihto Dieselmoottoritekniikan säädöt ja mittaukset Polttomoottoriprosessin mallinnus ja simulointi 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 4

Jatko-opinnot, VY ja TuAMK Tohtoriopinnot, VY Ylempi amk-tutkinto, TuAMK Opintojen sisältö räätälöidään opiskelijan työtehtävien ja kiinnostuksen mukaan 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 5

Polttomoottorilaboratorio, VY Horiba-pyörrevirtadynamometri 300 kw AGCO Sisu Power 44 CWA ABB Sensyflow -ilmamäärämittari Kistler KiBox -indikaattori AVL 415S -savutusmittari HC-analysaattori (HFID) Paramagneettinen O 2 -mittari NO x -anturit NO-, CO- and O 2 -mittarit Gasmet FTIR NO, NO 2, CO, CO 2, CH 4, NH 3, N 2 O, jne. EEPS-hiukkasanalysaattori Kokojakauma 5,6-560 nm Dekatin hiukkasmassaimpaktorit Yksi- tai kaksiportainen laimennus 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 6

Biopolttoainelaboratorio, VY ICP-OES Hivenaineet Biodiesel Rancimat 873 Hapettumisenkesto Kaasukromatografi Rasvahappokoostumus Kulometri Vesipitoisuus Tensiometri Pintajännitys NIR-analysaattori (ParaFuel Biodiesel) Leimahduspiste Viskositeetti Setaaniluku Happoluku Jähmepiste Suodatettavuus Tislauslämpötila Tiheys Jodiluku Pitoisuuksia 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 7

Polttomoottorilaboratorio, TuAMK Neljä (4) Schenck-Horibapyörrevirtajarrua Kaksi transienttiajoihin ABB Sensyflow AVL-indikaattorit NDIR (CO, CO 2 ) FID (HC) CLD (NO x ) Paramagneettinen O 2 Laser-NH 3 -mittarit FTIR Mm. CH 4, NH 3 NO x -anturit NO-, CO-, CO 2 - ja O 2 -mittarit AVL 415 S Opasimetrit Dekati ELPI Thermodenuder Pegasor-hiukkasmittari Hiukkasmassaimpaktorit Ejektorilaimentimia FPS AVL MSS 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 8

Katalysaattorien vanhentamistutkimus Nopeakäyntinen common rail -moottori Huonolaatuiset, raa at biopolttoaineet Mahdollisuus vanhentaa neljää SCR-kennoa yhtä aikaa Tavoite: Sopivat katalyyttikennot keskinopeiden moottorien SCR-katalysaattoreihin biopolttoainekäytössä Tutkimusvaiheet Moottorin optimointi biopolttoaineelle Uusien kennojen suoritusarvojen mittaus Vanhentaminen Suoritusarvomittaukset tietyin väliajoin - NO x -vähenemä - Vastapaine - Ammoniakkivuoto - Ym. 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 9

Moottorin optimointi Vaiheet Vakiosuuttimet ( Std ) - Useita mittauksia dieselöljyllä (DFO) ja biopolttoaineella (RSO) Koesuuttimet nro 1: - Perusmittaukset, DFO ja RSO - Ruiskutuspaine- ja ruiskutusennakkokokeet Koesuuttimet 2 ( New ) + uusi turboahdin: Ajotapa - Perusmittaukset, DFO ja RSO - Jatkuva ajo, DFO ja RSO - Ei parametrien optimointitarvetta Käynnistys ja lämmitys dieselpolttoaineella Vaihto biopolttoaineeseen Pysäytys dieselpolttoaineella 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 10

Biopolttoaine nro 1 Runsastuhkainen raaka kasviöljy Outdoor tank, January 10, 2012 Indoor tank, January 10, 2012 Water, mg/kg Acid number, mg KOH/g Oxidation stability index, h 640 1.6 9.6 512 1.8 9.1 November 22, 2010 500 2.4 10 Element mg/kg Mg 55 K 13 Na 1.3 Ca 324 P 366 Al 0 Cu 0 Fe 0.5 Mn 0.4 Si 0 V 0 Zn 0.8 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 11

Ruiskutusparametrit: koesuuttimet 1 HIP, high injection pressure 1.5 Intermediate speed; injectors Nr. 2 LIP, low injection pressure Delayed or early injection timing High (75%) or low (25%) load Smoke, FSN 1.2 0.9 0.6 0.3 0 75%; HIP, delayed 75%; LIP, early 25%; HIP, delayed 25%; LIP, early 0 30 60 90 120 150 Time after fuel change, min 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 12

Ruiskutusparametrit: koesuuttimet 1 HIP, high injection pressure 1400 Intermediate speed; injectors Nr. 2 LIP, low injection pressure Delayed or early injection timing NOx, ppm 1200 1000 800 600 75%; HIP, delayed 75%; LIP, early 25%; HIP, delayed 25%; LIP, early High (75%) or low (25%) load 400 200 0 30 60 90 120 150 Time after fuel change, min 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 13

Päästöjen muutos: koesuuttimet nro 2 Content, ppm 150 130 110 90 70 50 Intermediate speed, 50% load, biofuel CO HC 0 60 120 180 240 300 360 420 Time, min 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 14

Päästöjen muutos: koesuuttimet nro 2 NOx, ppm 1200 800 400 Intermediate speed, 50% load, biofuel NOx Smoke 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 Smoke, FSN 0 0 60 120 180 240 300 360 420 Time, min 0.3 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 15

Suutinoptimointi: savutus Smoke, FSN 0.40 0.30 0.20 0.10 Intermediate speed Std, DFO New, DFO Std, RSO New, RSO 0.00 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % Load 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 16

Suutinoptimointi: typen oksidit 15 Intermediate speed NO x, g/kwh 11 Std, DFO New, DFO Std, RSO New, RSO 7 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % Load 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 17

Suutinoptimointi: häkäpäästö CO, g/kwh 0.9 0.6 0.3 Intermediate speed Std, DFO New, DFO Std, RSO New, RSO 0.0 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % Load 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 18

Suutinoptimointi: hiilivetypäästö HC, g/kwh 0.4 0.2 Intermediate speed Std, DFO New, DFO Std, RSO New, RSO 0.0 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % Load 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 19

Suutinoptimointi: akselihyötysuhde 44 Intermediate speed BTE, % 41 Std, DFO 38 New, DFO Std, RSO New, RSO 35 0 % 25 % 50 % 75 % 100 % Load 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 20

Yhteenveto Huonolaatuisella esteröimättömällä biopolttoaineella on voitu ajaa nopeakäyntistä common rail -moottoria katalysaattorien vanhentamistutkimuksessa, kun ruiskutussuuttimet ruiskutuspaine ruiskutusennakko optimoitiin ja turboahdin vaihdettiin. 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 21

Kiitokset Cleen Oy, FCEP-tutkimusohjelma Tekes Wärtsilä Finland Oy AGCO Sisu Power Oy Esmocon Oy 3.5.2012 VY, TuAMK, Seppo Niemi 22