Tato kapitola p"ináší souhrnné poznatky z m "ení emisí na silni!ních vozidlech provozovaných na rostlinný olej. Detailní popis t chto m "ení je uveden v p"íloze C.
Pro m "ení za provozu bylo použito p"enosného za"ízení pro m "ení emisí vyvinutého autorem. Toto za"ízení je popsáno ve [Vojtíšek-Lom 1998, Vojtíšek-Lom 2001, Vojtíšek-Lom 2004 a Vojtíšek 2009]. Ov "ení za"ízení a výsledky porovnávacích m "ení p"i soub žném m "ení klasickými laboratorní aparaturami na válcové nebo motorové brzd jsou popsány ve [Vojtíšek-Lom 2001, Vojtíšek 2009].
Osobní automobil Volkswagen Golf, r.v. 2002, s motorem 1,9 TDI, byl zkoušen na válcové brzd podle jízdních cykl# IM240, LA505 (oba cykly kombinují m stský a p"ím stský provoz) a HWFET (mimom stský cyklus). na válcové vozidlové brzd vykázala, oproti naft , p"i provozu na metylester sojového oleje. V#z byl provozován na b žnou silni!ní naftu, na !istý metylester sojového oleje, a na recyklovaný fritovací olej oh"átý na 50-60 ºC na vstupu do vst"ikovacího !erpadla.. Souhrnné výsledky test# jsou v Tabulce 6-1.
Z výsledk# je patrné snížení všech regulovaných emisí p"i provozu na metylester, zejména snížení emisí PM o 70-75%. Dále je patrné snížení emisí NOx a zvýšení emisí HC a CO, vše o jednotky až nižší desítky procent, p"i provozu na fritovací olej. Emise !ástic p"i provozu na fritovací olej závisí na jízdním cyklu – p"i cyklech simulujících m stský a p"ím stský provoz byly rozdíly zanedbatelné, p"i mimom stském cyklu byly emise PM o t"etinu nižší v porovnání s naftou.
Tabulka 6-1: Souhrnné výsledky emisních m "ení na automobilu VW Golf: Porovnání emisí p"i provozu na !istý metylester sojového oleje a na oh"átý fritovací olej vzhledem k emisím p"i
provozu na naftu.
Palivo a cyklus
NOx HC CO CO2 PM
Fritovací olej vs. nafta
IM240 - 26% + 38% + 63% + 0% + 4%
LA505 - 27% + 8% + 21% - 4% - 7%
HWFET - 26% + 17% + 4% - 4% - 35%
Bionafta vs. nafta
IM240 - 6% - 60% - 14% - 4% - 70%
LA505 - 6% - 63% - 24% - 9% - 73%
HWFET - 3% - 36% - 3% - 2% - 73%
emise v g/km
M "ení na dodávkovém automobilu Volkswagen Transporter, r.v. 1981, s nep"epl$ovaným motorem s nep"ímým vst"ikem VW 1,9 za reálného provozu v "ídce obydleném regionu (p"evážn jízda mimo m sto po menších místních silnicích) vykazují p"i provozu na recyklovaný fritovací olej oh"átý na 50-60 ºC snížení CO o 22-29% a PM o 37-41% oproti naft , a nevýznamný vliv na emise NOx. (Emise HC nebyly m "eny.)
Další m "ení byla provedena v reálném provozu ve velkom st (kombinace m sto a dálnice procházející m stem) na osobním automobilu Volkswagen Golf, r.v. 2003, p"epl$ovaný motor 1.9 TDI s p"ímým vst"ikem, v dob testu najeto 11 300 mil (18 200 km), na který byla okamžit po zakoupení instalována p"estavbová sada Greasecar, a který byl provozován na použitý fritovací
olej získaný z místních restaurací, se startem a oh"evem motoru na !istou (100%) bionaftu.
Dotankováním nafty bylo docíleno sm sného paliva cca 20% bionafty a 80% motorové nafty.
Vozidlo bylo na stejné trase provozováno na tuto sm snou naftu, na recyklovaný fritovací olej, a na (nerecyklovaný) sojový olej. Oba rostlinné oleje byly oh"áty na 50-60 ºC na vstupu do vst"ikovacího !erpadla. Tyto rostlinné oleje vykázaly, ve srovnání se sm snou naftou, snížení NOx
o 28 a 29%, HC o 42 a 48%, a CO o 64 a 44%. Vliv na emise PM byl nejednozna!ný (snížení o 12%
až zvýšení o 32%, s nízkou opakovatelností mezi cykly). (Výše uvedená m "ení byla popsána ve [Vojtíšek-Lom 2004].)
Osobní automobil VW Golf, r.v. 2001, s p"epl#ovaným motorem 1,9 TDI, byl provozován na motorovou naftu a na použitý fritovací olej oh"átý na 50-60 ºC na vstupu do vst"ikovacího
!erpadla, na 20.9 km dlouhé trase vedoucí m stskou aglomerací, po dálnici, p"ím stskými oblastmi a st"edem menšího m sta. Trasa byla projeta t"ikrát na každé palivo. Emise byly soub žn m "eny p"ed a za oxida!ním katalyzátorem. (Tato metodika a její ov "ení byly popsány ve [Vojtíšek-Lom 2007-ETH].)
P"i provozu na recyklovaný fritovací olej se, oproti naft , zvýšily emise HC o 29%, emise CO o 41%, a PM o 18% a snížily emise NOx o 15%, vše za katalyzátorem. Ú!innost katalyzátoru byla cca 50% pro HC a cca 90% pro CO pro ob paliva, ú!innost pro PM byla cca 14% p"i provozu na naftu a cca 22% p"i provozu na fritovací olej.
Druhý automobil VW Golf, r.v. 2001, s p"epl#ovaným motorem 1,9 TDI, provozovaný stejným zp$sobem na stejné trase, vykázal snížení emisí CO o 43%, snížení emisí NOx o 13%, a zvýšení emisí HC o 14% a !ástic o 8%, vše za katalyzátorem.
Ú innost oxida ního katalyzátoru byla vyšší p"i provozu na fritovací olej: 29% pro HC (vs.
17% na naftu), 95% pro CO (vs. 87%) a 25% pro PM (vs. 21%). Oxida!ní katalyzátor též zvýšil emise NOx o 10% (vs. o 1% na naftu).
Podrobným rozborem pr$b hu emisí !ástic bylo zjišt no, že pr$m rné hodnoty okamžitých jsou vyšší než st"ední hodnoty, a že k celkovým emisím nepom rnou m rou p"ispívají krátké epizody s pom rn vysokými ("ádov vyššími oproti st"ední hodnot ) emisemi PM.
P"i provozu na fritovací olej byly nejvyšší koncentrace PM p"i volnob hu, zvlášt po delším (desítky sekund až minuty) provozu na volnob h. P"i nízkých zatíženích byly emise PM vyšší než na naftu, zatímco p"i vyšších zatíženích motoru byly emise PM nižší oproti provozu na naftu.
(Výsledky t chto m "ení byly popsány ve [Vojtíšek-Lom 2007-ETH] a [Vojtíšek-Lom 2007-SAE]).
Dalším m "eným automobilem byl lehký nákladní automobil Ford F-350 s p"epl#ovaným vidlicovým osmiválcem Ford Powerstoke o objemu 7.3 litru a maximálním výkonu 145 kW s p"ímým vst"ikem mechanickými jednotkovými vst"ikova!i, testovaný na válcové brzd . Tento automobil byl provozován na motorovou naftu, na !istou komer!ní bionaftu (metylestery nezjišt né sm si rostlinných olej$), a na recyklovaný fritovací olej. Pro tento v$z byly vybrány zkušební cykly LA92 (m stský a p"ím stský cyklus), HWFE (mimom stský cyklus), NYCC (st"ed m sta s dopravní zácpou, velmi pomalý, nicmén agresivní cyklus) a USO6 (agresivní, velmi rychlý mimom stský / dálni!ní cyklus).
Souhrnné výsledky jsou uvedeny v Tabulce 6-2 a vykazují snížení emisí HC a PM (krom cyklu NYCC kdy byly PM vyšší), zvýšení emisí CO a mírné, nevýznamné snížení NOx.
M "ení neregulovaných emisí provedená spektrometrem FTIR vykazují p"i provozu na fritovací olej vyšší emise etylenu, formaldehydu, N2O a NO2 a nižší emise n-alkan$ než p"i provozu na naftu. Tyto rozdíly byly zvlášt patrné p"i cyklu NYCC a p"i pomalejších !ástech cyklu LA 92. Emise acetaldehydu, 1,3-butadienu, akroleinu a aromatických látek byly pod detek!ním limitem analyzátoru (cca 1 ppm). (M "ení na nákladním automobilu Ford byly popsány ve [Vojtíšek-Lom 2007-SAE].)
Tabulka 6-2: Souhrnné výsledky emisních m "ení na lehkém nákladním automobilu Ford F-350: Porovnání emisí p"i provozu na !istý metylester sojového oleje a na oh"átý fritovací olej
vzhledem k emisím p"i provozu na naftu. Pr#m rné hodnoty jsou uvedeny v gramech na míli.
B-100 Cycle HC CO NOx CO2 PM
vs. LA92 - 43% - 10% - 7% - 13% - 34%
nafta HWFE - 57% - 9% + 5% - 9% - 34%
NYCC - 61% - 9% + 15% - 2% - 40%
USO6 - 53% - 22% + 6% - 6% - 20%
Frit.olej Cycle HC CO NOx CO2 PM
vs. LA92 - 14% + 61% - 21% - 12% - 34%
nafta HWFE - 35% + 42% - 6% - 4% - 34%
NYCC - 20% + 162% - 8% + 2% + 30%
USO6 - 30% + 31% - 4% - 5% - 20%
Pr m!r Palivo HC CO NOx CO2 PM
Nafta 0.10 0.33 2.94 304 0.155
Bionafta 0.05 0.29 3.00 277 0.106
Frit. olej 0.07 0.53 2.64 285 0.106
B-100 vs. nafta - 50% - 11% + 2% - 9% - 32%
Frit.olej vs. nafta - 25% + 60% - 10% - 6% - 32%
Poznámka: Orámované pole ozna!uje statisticky významný rozdíl (p < 0.05)