VII Expert Panel
Emissioni da Trasporto Stradale
CARATTERIZZAZIONE DIMENSIONALE
DEL PARTICOLATO EMESSO DA
AUTOVEICOLI DIESEL
F.Avella, D.Faedo
Stazione Sperimentale per i Combustibili
San Donato Milanese
PROGETTO PUMI
(Il Particolato fine nell’atmosfera urbana milanese)
• ENTI PROMOTORI E FINANZIATORI
• FONDAZIONE LOMBARDIA PER L’AMBIENTE
• REGIONE LOMBARDIA
• COMUNE DI MILANO
• ARPA LOMBARDIA
PROGETTO PUMI
(Il Particolato fine nell’atmosfera urbana milanese)
• PARTECIPANTI AL PROGRAMMA
SPERIMENTALE DEL PLG 1
PROGETTO PUMI
(Il Particolato fine nell’atmosfera urbana milanese)
• OBIETTIVI DEL PGL 1:
“Determinazione dei Fattori di Emissione e Raccolta del
Particolato Atmosferico delle sorgenti di combustione”
- rilevare i dati di emissione da sorgenti primarie
rappresentative (fonti mobili, riscaldamento civile,
centrali termoelettriche e inceneritori)
- caratterizzazione dimensionale, chimica e
morfologica della frazione PM10 del particolato
emesso dagli autoveicoli
AUTOVEICOLI DI PROVA
Autoveicolo
A
Modello
Fiat Punto
TD
Livello di
omologazione
Euro I
Motore
Cilindrata
Dispositivi
antinquinamento
Potenza max
Coppia max
B
C
D
A.R. 156 1.9 A.R. 147 1.9 Fiat Ducato 14
JTD
JTD
Euro II
Euro III
Euro II
4 cilindri in 4 cilindri in 4 cilindri in
4 cilindri in
linea IID, TC linea ID, TC linea ID, TC linea IID, ASP
1698 cc
1899 cc
1910 cc
2800 cc
catalizzatore catalizzatore catalizzatore
nessuno
ossidante
ossidante
ossidante
85 kW @
52 kW @
85 kW @
63 kW @ 3800
4000
4500 giri/min 4000 giri/min
giri/min
giri/min
275 Nm @
134 Nm @
275 Nm @
179 Nm @
2000
2500 giri/min 2000 giri/min
2000 giri/min
giri/min
SISTEMA DI CAMPIONAMENTO E DI ANALISI
DELLE EMISSIONI INQUINANTI
Velocità [km/h]
140
120
100
80
60
40
20
0
Tempo [s]
TI
TI
UDC
(ECE)
EUDC
s
1276
780
400
km/h
11,4
19,0
62,6
km/h
46,0
50,0
120,0
km
4,040
4,052
6,955
%
39,2
30,8
10,0
Ciclo di guida
Durata
Velocità media
Velocità massima
Lunghezza di
percorso
tempo a regime
minimo
ECE
EUDC
SISTEMA DI CAMPIONAMENTO E DI ANALISI
DELLE EMISSIONI INQUINANTI
ELPI (Electrical Low Pressure Impactor)
CICLONE PM10
DETERMINAZIONE GRAVIMETRICA DEL PM10 [mg/km]
CICLO TI
CICLO UDC
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
A
B
C
A
D
B
C
D
CICLO EUDC
100
A = diesel Euro 1
80
B = diesel Euro 2
60
C = diesel Euro 3
40
D = diesel Euro 2
20
0
A
B
C
D
CORRELAZIONE EMISSIONE IN NUMERO/MASSA
CICLO DI GUIDA
VEICOLO
[N/km]
A
C
TI
UDC
EUDC
B
D
5.00E+14
EURO I
4.00E+14
3.00E+14
2.00E+14
1.00E+14
EURO II
EURO III
0.00E+00
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
[mg/km]
[N/km]
CORRELAZIONE EMISSIONE IN NUMERO/VMEDIA
5.0E+14
VEICOLO
4.0E+14
A
C
B
D
3.0E+14
2.0E+14
1.0E+14
0.0E+00
0
10
20
30
40
50
60
70
Velocità media del ciclo di guida [km/h]
EMISSIONE ORARIA PM10 [N/s]
Velocità
[km/h]
140
140
120
120
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
00
4.0E+12
PUNTO TD
4.0E+12
4.0E+12
3.0E+12
3.0E+12
3.0E+12
2.0E+12
2.0E+12
2.0E+12
1.0E+12
1.0E+12
1.0E+12
0.0E+00
0.0E+00
0.0E+00
DUCATO 14
8.0E+12
4.0E+12
6.0E+12
3.0E+12
4.0E+12
2.0E+12
2.0E+12
1.0E+12
0.0E+00
0.0E+00
TI
UDC
EUDC
Velocità
[km/h]
EMISSIONE ORARIA PM10 [N/s]
140
140
4.0E+12
120
120
100
100
3.0E+12
80
80
60
60
2.0E+12
40
40
20
20
1.0E+12
00
0.0E+00
4.0E+12
AR 156 JTD
4.0E+12
4.0E+12
3.0E+12
3.0E+12
3.0E+12
2.0E+12
2.0E+12
2.0E+12
1.0E+12
1.0E+12
1.0E+12
0.0E+00
0.0E+00
0.0E+00
AR 147 JTD
4.0E+12
4.0E+12
4.0E+12
3.0E+12
3.0E+12
3.0E+12
2.0E+12
2.0E+12
2.0E+12
1.0E+12
1.0E+12
1.0E+12
0.0E+00
0.0E+00
0.0E+00
TI
UDC
EUDC
Distribuzione dimensionale del particolato in numero
Ciclo:
TI
Gasolio: convenzionale
Veicolo B
3.0E+11
1.3E+12
2.5E+11
dN/dLogDp [part/s]
dN/dLogDp [part/s]
Veicolo A
1.5E+12
1.0E+12
7.5E+11
5.0E+11
2.5E+11
0.0E+00
0.01
0.1
Dp [ m m]
1
2.0E+11
1.5E+11
1.0E+11
5.0E+10
0.0E+00
0.01
10
0.1
10
1.0E+12
3.0E+11
2.5E+11
dN/dLogDp [part/s]
dN/dLogDp [part/s]
1
Veicolo D
Veicolo C
2.0E+11
1.5E+11
1.0E+11
5.0E+10
0.0E+00
0.01
Dp [m m]
0.1
1
Dp [m m]
10
8.0E+11
6.0E+11
4.0E+11
2.0E+11
0.0E+00
0.01
0.1
1
Dp [m m]
10
Distribuzione dimensionale del particolato in numero
Ciclo:
ECE
Gasolio: convenzionale
Veicolo A
Veicolo B
5.0E+11
dN/dLogDp [part/s]
dN/dLogDp [part/s]
2.0E+12
1.5E+12
1.0E+12
5.0E+11
0.0E+00
0.01
0.1
Dp [m m]
1
4.0E+11
3.0E+11
2.0E+11
1.0E+11
0.0E+00
0.01
10
0.1
10
1
10
1.0E+12
dN/dLogDp [part/s]
5.0E+11
dN/dLogDp [part/s]
1
Veicolo D
Veicolo C
4.0E+11
3.0E+11
2.0E+11
1.0E+11
0.0E+00
0.01
Dp [ m m]
0.1
1
Dp [m m]
10
8.0E+11
6.0E+11
4.0E+11
2.0E+11
0.0E+00
0.01
0.1
Dp [ m m]
Distribuzione dimensionale del particolato in numero
Ciclo:
EUDC
Gasolio: convenzionale
Veicolo A
Veicolo B
1,0E+12
2,5E+12
dN/dLogDp [part/s]
dN/dLogDp [part/s]
3,0E+12
2,0E+12
1,5E+12
1,0E+12
5,0E+11
0,0E+00
0,01
0,1
Dp [mm]
1
8,0E+11
6,0E+11
4,0E+11
2,0E+11
0,0E+00
0,01
10
0,1
1,0E+12
3,0E+12
8,0E+11
2,5E+12
dN/dLogDp [part/s]
dN/dLogDp [part/s]
1
10
Veicolo D
Veicolo C
6,0E+11
4,0E+11
2,0E+11
0,0E+00
0,01
Dp [mm]
2,0E+12
1,5E+12
1,0E+12
5,0E+11
0,1
Dp [mm]
1
10
0,0E+00
0,01
0,1
Dp [mm]
1
10
PM10 o PM1 ?
Veicolo A
[N/s]
140
4,0E+12
120
3,0E+12
PM < 10mm
100
80
2,0E+12
60
(PM10)
1,0E+12
40
20
0,0E+00
0
4,0E+12
4,0E+12
99,9 %
3,0E+12
PM < 1mm
3,0E+12
2,0E+12
(PM1)
2,0E+12
1,0E+12
1,0E+12
0,0E+00
4,0E+09
3,0E+09
1mm < PM < 10 mm 2,0E+09
65 %
PM 0,1
0,0E+00
0,1 %
300
250
200
150
1,0E+09
100
0,0E+00
50
0
PM10 o PM1 ?
Veicolo C
140
2,0E+12
120
100
80
PM < 10mm
1,0E+12
60
(PM10)
40
20
0,0E+00
0
2,0E+12
4,0E+12
99,9 %
3,0E+12
PM < 1mm
1,0E+12
2,0E+12
(PM1)
1,0E+12
0,0E+00
2,0E+09
1mm < PM < 10 mm
65 %
PM 0,1
0,0E+00
0,1 %
300
250
200
1,0E+09
150
100
0,0E+00
50
0
PRINCIPALI CONCLUSIONI
L’emissione in numero di particelle per km percorso del PM10
misurata nello scarico dei quattro autoveicoli diesel provati:
• è diminuita in modo sensibile man mano che il livello
tecnologico degli autoveicoli aumentava
• tendeva a diminuire leggermente con la velocità media per i
modelli più recenti e in modo sensibile per quello omologato
Euro I
• dipendeva dalle condizioni di guida dell’autoveicolo (velocità,
accelerazione)
• ha presentato una distribuzione dimensionale log-normale
centrata all’interno di diametri aerodinamici compresi tra 40 e
130 nm
• può essere classificata come PM1 e non come PM10