Comparative study of solid air pollution emitted from petrol engines under different operating conditions

Celem pracy jest scharakteryzowanie cząstek stałych emitowanych przez silniki benzynowe konwencjonalne i z bezpośrednim wtryskiem paliwa w różnych warunkach pracy (faza nagrzewania silnika i faza pracy ustabilizowanej). Do scharakteryzowania cząstek (wielkość cząstek i agregatów, morfologia, skład chemiczny) użyty został mikroskop elektronowy skaningowy wyposażony w spektrometr dyspersji energii. Dominująca wielkość cząstek węglistych (sadzy) emitowanych z obu typów silnika i w obu fazach pracy jest rzędu 0,03 ����m. Emitowane są pojedyncze cząstki lub ich luźne lub gęsto upakowane agregaty. Agregaty silnie wydłużone i rozgałęzione są charakterystyczne dla emisji z silnika z bezpośrednim wtryskiem paliwa. Cząstki zawierające w swoim składzie chrom emitowane były z silnika konwencjonalnego. Wielkość emitowanych cząstek wskazuje, że mogą wnikać do układu oddechowego i następnie krwionośnego. Emisja tych cząstek może przyczyniać się do wzrostu zachorowalności śmiertelności ludności. Wielkość i morfologia cząstek emitowanych z silników benzynowych jest zbliżona do cząstek sadzy występujących w aerozolu miejskim w Krakowie i cząstek sadzy emitowanych z różnych źródeł (domowe systemy grzewcze opalane węglem, instalacje przemysłowe) co powoduje, że identyfikacja źródeł cząstek sadzy w aerozolu miejskim wymaga bardziej zaawansowanych badań.

The aim of the study is to characterize the particles emitted by conventional petrol and direct fuel injection engines in varying operating conditions engine warm-up phase and working stabilized phase). To characterize the emitted particles (particle size and particle aggregates, morphology, chemical composition) scanning electron microscope equipped with an energy dispersive spectrometer was usedThe dominant size of carbonaceous (soot) particles emitted from both types of engines in both working phases in ca 0,03 ����m. The emitted particles occur as single ones or form compact or loosely packed aggregates. Branched and elongated aggregates are typical of direct fuel injection engine. The emission of solid particles from the direct fuel injection engine is higher compared with conventional engine. Chromium containing particles about 4����m in size were noted in samples from the conventional petrol engine.The size of emitted particles indicates that they can easily penetrate the human respiratory system and furtherly the cardiovascular system. Emission of particulate matter may contributes to increased morbidity and mortality among the society.The size and morphology of particles emitted from petrol engines is similar to soot particles in the urban aerosol in Kraków, and to soot particles emitted from various sources (e.g. household heating system fired with coal, industrial plants). Therefore, to identify sources of soot particles in aerosol more advance studies are needed.