Biofore-auton päästöjen hallinta

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käsitellään Biofore-auton päästöjen hallintaa. Biofore-auto on Ammmattikorkeakoulu Metropoliassa valmistettu konseptiauto, jonka valmistuksessa on käytetty puupohjaisia materiaaleja. Bioforessa on kolmisylinterinen Volkswagenin dieselmoottori, jota ohjataan jälkiasenteisella moottorinohjaimella, jolla voidaan ohjata hyvin laajasti moottorin eri käyttölaitteita. Työn alkaessa moottorille oli tehty karkea perussäätö. Pakokaasupäästöjen hallintaan ei ollut vielä juuri paneuduttu. Työn tavoite oli laskea Biofore-auton pakokaasupäästöt riittävän alhaisiksi, jotta auto voidaan katsastaa Suomen tieliikenteeseen. Lisäksi työssä suunniteltiin hiukkasloukun regenerointijärjestelmä.

Työ aloitettiin perehtymällä kirjallisuuden avulla dieselpolttoaineen palamistapahtumaan sekä eri päästöjen syntymekanismeihin. Työtä jatketiin tutkimalla käytännössä mittalaitteen avulla eri säätömahdollisuuksien vaikutusta typenoksidien synnyn määrään. Tämän jälkeen moottori säädettiin tuottamaan mahdollisimman vähän päästöjä ilman hyötysuhteen selkeää laskua.

Opinnäytetyön tavoitetta ei saavutettu, sillä työn aikana havaittiin, etteivät eri polttoainesuuttimien ruiskutusmäärät olleet riittävän lähellä toisiaan, jotta eri sylinterien palamistapahtumia olisi voitu hallita riittävän tarkasti. Opinnäytetyössä luotiin kuitenkin hyvät edellytykset jatkaa säätötyö loppuun.

This Bachelor’s thesis discusses the control of exhaust emissions of the Biofore concept car. The Biofore concept car was designed and manufactured at Helsinki Metropolia University of Applied Sciences. Wood-based materials were used in the Biofore concept car. The Biofore concept car has a three-cylinder diesel engine which is manufactured by Volkswagen. The engine control unit has been replaced to an aftermarket engine control unit which allows to adjust the different systems of the engine widely. At the beginning of this work the engine was already roughly tuned and only minimal effort was made to control emissions. The objective of this thesis work was to lower the exhaust emissions of this car so that the Biofore concept car can be road-legal. Also the regeneration system was designed during this work.

The thesis work was started by studying literature on diesel fuel burning and the formation of different emissions. The work was continued by practical tests in which measuring device were used to study how different adjustments affect the formation of nitric oxides. After that the engine was tuned to produce a minimum amount of nitric oxides without considerable decrease of efficiency.

The objective was not reached because the injection quantities of the different injectors were not close enough to each other. Hence, the burning of diesel fuel could not be controlled in different cylinders. However, functional facilities were created to continue this work.