Moottoribensiinin reformulointi päästöjen vähentämiseksi Suomen olosuhteissa: Bensiinin rikki- ja bentseenipitoisuuden vaikutus päästöihin

Matti Kytö, Päivi Aakko-Saksa, Maija Lappi, Jussi Kokko, Juha Pentikäinen, Antti Karintaus, Leena Rantanen

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Tutkimuksen aikaisemmissa vaiheissa on todettu autojen pakokaasupäästöjen pienenevän käytettäessä korkeintaan 4 p-% happea sisältäviä polttoaineita. Tässä tutkimuksen vaiheessa kohteena olivat bensiinin rikki- ja bentseenipitoisuuden vaikutukset pakokaasupäästöihin Suomen olosuhteissa. Bensiinin sisältämät rikkiyhdisteet hidastavat katalysaattorin toimintaa ja siten katalysaattorilla varustettujen autojen pakokaasupäästöjä voidaan pienentää laskemalla polttoaineen rikkipitoisuutta. USA:ssa eniten myydyillä autoilla tehtyjen tutkimusten mukaan bensiinin rikkipitoisuuden laskeminen 500 ppm:stä 50 ppm:ään vähentää hiilimonoksidipäästöä (CO) 13-19 %, hiilivetypäästöä (HC) 16-18 % ja typen oksideja (NOx) 8-9 %; ei-säänneltyjen toksisten yhdisteiden kokonaismäärä laski 10 %. Bentseeni taas on tunnettu karsinogeeni, jonka määrälle bensiinissä on asetettu raja-arvoja useammissa maissa ja raja-arvot kiristynevät edelleen. Tässä tutkimuksessa tehdyissä mittauksissa bensiinin rikkipitoisuuden laskeminen tasolta 500 ppm tasolle 100 ppm vaikutti katalysaattoriauton säänneltyihin pakokaasupäästöihin +22 oC:n mittauslämpötiloissa seuraavasti: * CO-päästö väheni keskimäärin 14 % eli 0,175 g/km * HC-päästö väheni keskimäärin 7 % eli 0,010 g/km * NOx-päästö väheni keskimäärin 9 % eli 0,011 g/km Lämpötilassa -7 oC päästöjen prosentuaaliset muutokset olivat pienempiä, mutta keskimääräiset absoluuttiset muutokset (g/km) samaa tasoa kuin +22 oC:n lämpötilassa polttoaineen rikkipitoisuuden laskiessa. Ei-katalysaattoriautojen päästöihin bensiinin rikkipitoisuuden alentamisella ei ollut vaikutusta lukuunottamatta rikkidioksidipäästöä, jolla ei ole suurta merkitystä bensiinikäyttöisten autojen ollessa kysymyksessä. Pakokaasujen bentseenipitoisuus on verrannollinen polttoaineen sisältämän bentseenin määrään. Polttoaineen bentseenipitoisuuden laskiessa tasolta 3 p-% tasolle 1 p-%, pakokaasujen bentseenipäästö laski näissä mittauksissa sekä +22 oC:n että -7 oC:n lämpötiloissa katalysaattoriautoilla 20-30 % ja ei-katalysaattoriautoilla keskimäärin 30 %. Bentseenipäästö vaihteli FTP-kokeessa +22 oC:n lämpötilassa katalysaattoriautoilla 3-22 mg/km ja ei-katalysaattoriautoilla 40-90 mg/km. Mittaukset tankkauksen aikaisista haihtumapäästöistä osoittivat, että polttoaineen bentseenipitoisuuden laskeminen tasolta 3 p-% tasolle 1 p-% vähensi vastaavasti tankkauksen aikaisen bentseenihaihtuman kolmannekseen. Lisäksi havaittiin että bensiinin höyrynpaineen laskeminen 85 kPa:sta 65 kPa:iin vähensi tankkauksen aikaista kokonaishiilivetyhaihtumaa 22 % (10 g). Tutkimukseen sisältyi myös lukuisten muiden ei-säänneltyjen yhdisteiden kuin bentseenin mittauksia pakokaasuista eri analysointitekniikoilla (mm. FTIR-tekniikka), mutta tilastollisesti merkittäviä muutoksia ei havaittu bensiinin rikki- tai bentseenipitoisuuden laskiessa.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages81
    ISBN (Print)951-38-4712-8
    Publication statusPublished - 1994
    MoE publication typeNot Eligible

    Publication series

    SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
    Number1597
    ISSN1235-0605

    Keywords

    • liquid fuels
    • automotive fuels
    • gasoline
    • revision
    • emissions
    • sulfur
    • benzene
    • reduction

    Cite this

    Kytö, M., Aakko-Saksa, P., Lappi, M., Kokko, J., Pentikäinen, J., Karintaus, A., & Rantanen, L. (1994). Moottoribensiinin reformulointi päästöjen vähentämiseksi Suomen olosuhteissa: Bensiinin rikki- ja bentseenipitoisuuden vaikutus päästöihin. VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1597