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Caratterizzazione delle emissioni di particolato dei ciclomotori con motore 2 tempi Domenico Santino, Paolo Picini, Luca Martino ENEA C.R. CASACCIA V incontro.

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Presentazione sul tema: "Caratterizzazione delle emissioni di particolato dei ciclomotori con motore 2 tempi Domenico Santino, Paolo Picini, Luca Martino ENEA C.R. CASACCIA V incontro."— Transcript della presentazione:

1 Caratterizzazione delle emissioni di particolato dei ciclomotori con motore 2 tempi Domenico Santino, Paolo Picini, Luca Martino ENEA C.R. CASACCIA V incontro expert panel - Roma, 4 Dicembre 2001

2 Stima dei ciclomotori circolanti nelle 8 maggiori città italiane

3 Numero di ciclomotori per ogni 100 abitanti nelle 8 maggiori città italiane

4 Concentrazioni medie annuali di PM 10 nelle 8 principali città italiane nel 1999 Monitoraggio del PM 10 effettuato da Legambiente nel 2001 Tutte le 8 maggiori città italiane presentano nel 1999 valori della concentrazione media annuale di PM 10 superiori agli attuali obiettivi di qualità dellaria, pari a 40 g/m 3. Il contributo del traffico veicolare alle concentrazioni in aria di particolato (PM 10 ) è compreso fra il 50% ed il 90%, ad esclusione di Genova.

5 Limiti previsti per lomologazione dei ciclomotori a 2 ruote nelle due fasi della Direttiva 97/24/CE

6 Rappresentazione schematica dellapparato sperimentale

7 Raccordo fra terminale di scarico e tunnel di diluizione

8 Gas di scarico allingresso della sezione di diluizione

9 Descrizione delle prove svolte a regime stazionario Velocità [km/h] Periodo di campionamento [min.] minimo060 medio~2530 alto~4530 massimo ~54 (Cat.) ~64 (no Cat.) 30

10 Descrizione delle prove dinamiche - Ciclo di guida elementare secondo la Direttiva 97/24/CE Ciclo di guida completo secondo la Direttiva 97/24/CE

11 Risultati delle prove

12 V=0 km/h CAT.NO CAT. Emissioni di particolato mg/min mg/km-- Consumo di benzina g/min g/km-- Consumo di olio g/min g/km-- In queste condizioni il ciclomotore catalizzato ha il catalizzatore parzialmente attivo, infatti è stata osservata una temperatura dei gas di scarico leggermente superiore rispetto allaltro ciclomotore. Comunque il catalizzato presenta emissioni di particolato superiori di circa il 13%, probabilmente a causa del consumo di lubrificante che risulta maggiore del 180%. Risultati delle prove al regime minimo

13 In queste condizioni la temperatura dei gas di scarico del ciclomotore catalizzato superano i 200°C, tuttavia le emissioni di particolato sono ancora circa il 5% più elevate rispetto a quelle del non catalizzato. Anche in questo caso le maggiori emissioni sono probabilmente dovute al maggiore consumo di lubrificante, che risulta superiore del 71% circa. V=25 km/h CAT.NO CAT Emissioni di particolato mg/min mg/km Consumo di benzina g/min g/km Consumo di olio g/min g/km Risultati delle prove al regime medio

14 In queste condizioni la situazione cambia: le emissioni di particolato del ciclomotore catalizzato sono circa il 34% inferiori rispetto a quelle del ciclomotore non catalizzato, anche se il consumo di olio è ancora superiore di circa il 55%. I gas di scarico del ciclomotore catalizzato raggiungono in questa prova la temperatura di circa 240°C. V=45 km/h CAT.NO CAT. Emissioni di particolato mg/min mg/km Consumo di benzina g/min g/km Consumo di olio g/min g/km Risultati delle prove al regime alto

15 Al regime massimo risulta un netto vantaggio del ciclomotore catalizzato dal punto di vista delle emissioni di particolato, che sono circa il 94% inferiori rispetto al non catalizzato, ed anche il consumo di olio è circa il 43% inferiore. La temperatura dei gas di scarico del ciclomotore catalizzato è più che doppia rispetto al caso di regime alto, raggiungendo adesso circa i 570°C. V=max CAT. (v=54 km/h) NO CAT. (v=64 km/h) Emissioni di particolato mg/min mg/km Consumo di benzina g/min g/km Consumo di olio g/min g/km Risultati delle prove al regime massimo

16 1.Ciclomotore catalizzato – Effetti della reazione catalitica sul terminale di scarico nelle prove al regime massimo

17 2.Ciclomotore catalizzato – Effetti della reazione catalitica sul terminale di scarico nelle prove al regime massimo

18 3.Ciclomotore catalizzato – Effetti della reazione catalitica sul terminale di scarico nelle prove al regime massimo

19 In queste prove il consumo di olio e di benzina è risultato quasi uguale per i due veicoli. Comunque le emissioni di particolato del ciclomotore catalizzato sono risultate circa il 75% inferiori. Alla fine del ciclo di prova la temperatura dei gas di scarico del ciclomotore catalizzato era di circa 330°C. Naturalmente la velocità massima raggiunta durante il ciclo è pari a quella della prova al regime massimo, che risulta inferiore per il catalizzato. Ciclo ECE-47 CATNO CAT Emissioni di particolato mg/min mg/km Consumo di benzina g/min g/km Consumo di olio g/min g/km Risultati delle prove dinamiche (ciclo ECE-47)

20 Ciclomotore non catalizzato – Profilo temporale della velocità registrata durante lesecuzione del ciclo ECE-47

21 Ciclomotore catalizzato – Profilo temporale della velocità registrata durante lesecuzione del ciclo ECE-47

22 Confronto fra i ciclomotori catalizzato e non – Profili effettivi della velocità registrati durante un periodo elementare del ciclo ECE-47

23 Discussione dei risultati

24 Dai risultati delle prove, come ci si aspettava, le emissioni di particolato sono risultate fortemente correlate al consumo di olio. Questa correlazione risulta particolarmente evidente per il ciclomotore non catalizzato, come mostrato in figura.

25 Le emissioni di particolato del ciclomotore catalizzato, invece, sono correlate anche alla temperatura: sono basse solo nelle prove al massimo, quando la temperatura allo scarico raggiunge i 570°C e di conseguenza lolio viene efficacemente ossidato nel catalizzatore.

26 Rapporto percentuale fra emissioni di particolato e consumo di olio in funzione della temperatura.

27 Anche dalle prove condotte secondo il ciclo ECE-47 risulta evidente leffetto ossidante del catalizzatore. La temperatura dei gas di scarico del ciclomotore catalizzato raggiunge valori prossimi a quelli registrati durante le prove al massimo ed alla fine del ciclo si assesta intorno ai 330°C.

28 Conclusioni

29 Dalle prove effettuate risulta una evidente correlazione fra il consumo di olio e le emissioni di particolato. Nel caso del ciclomotore catalizzato maggiore è la temperatura del catalizzatore e maggiore è la quantità di olio ossidata, e di conseguenza minori sono le emissini di particolato. Nel caso delle prove condotte secondo il ciclo ECE-47 le emissioni di particolato del ciclomotore catalizzato sono circa il 75% inferiori rispetto al non catalizzato.

30 Osservazioni finali

31 Stima delle emissioni annuali (a caldo) di particolato in ambito urbano, secondo i dati utilizzati per le stime COPERT per le diverse categorie di veicolo relativi allanno 1999.

32 Valori percentuali delle emissioni annuali di particolato in ambito urbano e consistenza del parco circolante per le diverse categorie di veicolo


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