Rapport SGC 077 KARAKTERISERING A V EMISSIONER FRÅN NATURGASDRIVNA LASTBILAR INOM LB 50-PROJEKTET. Körcykel enligt ECE R49 Viktsfaktor %

Transkript

1 Rapprt SGC 077 KARAKTERISERING A V EMISSIONER FRÅN NATURGASDRIVNA LASTBILAR INOM LB 50-PROJEKTET Last% Körcykel enligt ECE R49 Viktsfaktr % Belastningssteg KARL-ERIK EGEBÄCK MILJÖTEKNIK TEKNISKA HÖGSKOLAN I LULEÅ ROGER WESTERHOLM ARRHENIUSLABORATORIET, ANAL YTISK KEMI STOCKHOLMS UNIVERSITET December 1996 SGC Rapprt SGC 077 ISSN ISRN SGC-R--77--SE

2 Rapprt SGC 077 KARAKTERisERING A V EMISSIONER FRÅN NATURGASDRIVNA LASTBILAR INOM LB 50-PROJEKTET Last% BO B Belastningssteg Viktsfaktr % KARL-ERIK EGEBÄCK MILJÖTEKNIK TEKNISKA HÖGSKOLAN I LULEÅ l '..,, ROGER WESTERHOLM ARRHENIUSLABORATORIET, ANAL YTISK KEMI STOCKHOLMS UNIVERSITET December 1996

3 SGC~ SGC:s FÖRORD FUD-prjekt inm Svenskt Gastekniskt Center AB avrapprteras nrmalt i rapprter sm är fritt tillgängliga för envar intresserad. SGC svarar för utgivningen av rapprtema medan uppdragstagama för respektive prjekt eller rapprtförfattarna svarar för rapprtemas innehåll. Den sm utnyttjar eventuella beskrivningar, resultat e dyl i rapprtema gör detta helt på eget ansvar. Delar av rapprt får återges med angivande av källan. En förteckning över hittills utgivna SGC-rapprter finns i slutet på denna rapprt. Svenskt Gastekniskt Center AB (SGC) är ett samarbetsrgan för företag verksamma inm energigasmrådet. Dess främsta uppgift är att samrdna ch effektivisera intressentemas insatser inm mrådena frskning, utveckling ch demnstratin (FUD). SGC har f n följande delägare: Svenska Gasföreningen, Sydgas AB, Sydkraft AB, Götebrg Energi AB, Malmö Energi AB, Lunds Energi AB ch Helsingbrg Energi AB. VL"''v{ l l Jhan Rietz r

4 INNEHALLSFÖRTECKNING! KARAKTERISERING AV EMISSIONER FRÅN NATURGASDRIVNA LASTBILAR INOM LB 50-PROJEKTET... l SAMMANFATTNING... l l. INLEDNING PROGRAMMET FÖR EMISSIONSMÄ TNINGAR Prvtagning under körning på chassidynampmeter Körcykler ch mätmetder Analys av reglerade emissiner Analys av icke reglerade emissiner utm PAC Prvtagning ch analys av PAC ch för bilgiska test Metder för analys av PAC ch för bilgiska test Preparering av prv ch analys av PAC Mutagenicitetstest Test av TCDD receptr affinitet (ICSO) EMISSIONSMÄTNINGARNA... ll 3.2 Resultat för reglerade emissiner... Il 3.3 Resultat för icke reglerade emissiner... l6 3.4 Resultat för P AC ch bilgiska test Utvärdering av bilgiska test... l8 4 Diskussin av ch kmmentarer till erhållna resultat Reglerade emissiner, bränsleförbrukning ch avgastemperatur... l8 4.2 Icke reglerade emissiner Möjligheten att följa körcykeln under prvet: slutsatser Referenser B ILAGOR Bilaga! PROGRAM FÖR MÄTNING AV EMISSIONER M M FRÅN TUNGA NATURGASDRIVNA LASTBILAR INOM LBSO-PROJEKTET... Bilaga BIOLOGISKA TEST... Bilaga SPECIFIKA TIONER FRÅN VOL VO... Bilaga SEX BLAD MEDMÄTVÄRDEN FRÅN PROV ENLIGT 13 MODE CYKEL... Bilaga ETT BLAD MEDMÄTVÄRDEN FRÅN PROV ENLIGT BUSSCYKEL... Bilaga ETT BLAD MEDMÄTVÄRDEN FRÅN PAH ANALYSER... Bilaga ETT BLAD MEDVÄRDEN FRÅN BIOLOGISKA TEST... Mutagenicity testing... Assay fr binding t the dixin receptr...

5 KARAKTERISERING AV EMISSIONER FRÅN NATURGASDRIVNA LASTBILAR INOM LB 50-PROJEKTET SAMMANFATTNING Genm LB 50 prjektet har en typ av gasdriven lastbil, Vlv FL lo med en mtr benämnd TG 103, utvecklats ch ett antal lastbilar prducerats. Av dessa har tre bilar varit föremål för prvning för karakterisering av emissinerna. Prvprgrammet mfattade emissinsmätningar vid prv enligt 13 mde cykeln ch den s k busscykeln (Stchastischer Fahrzyclus fiir Stadtlinien Omnibusse") även benämnd Braunschweig-cykeln till följd att den utvecklats vid universitetet i Braunschweig i Tyskland. Vid prv enligt den senare nämnda körcykeln mättes även utsläppen av sådana förreningar sm inte är underställda lagkrav ch sm därför betecknas icke reglerade emissiner. I övrigt mättes reglerade emissiner vid både 13 mde cykeln ch busscykeln. Båda dessa körcykler beskrivs i rapprten. Prvtagningarna för avgasanalyserna utfördes under det att frdnet kördes på en s k chassidynammeter sm simulerar frdnets körning på väg. "Mde" är i det här sammanhanget beteckningen för "belastningssteg", ch körcykeln är en knstantbelastningscykel, sm består av tre steg med tmgång ch ti steg med knstant mtrbelastning vid två lika varvtal ch lika mtrbelastningar för varje steg. De lagfästa emissinskraven i Sverige, sm överensstämmer med BU-kraven på mrådet, baseras på prv på mtr enligt denna körcykel ch gränsvärdena är idag för: HC: CO: NOx: Partiklar: 1,1 g/kwh 4,0 g/kwh 7,0 g/kwh 0,15 g/kwh (med undantag för en viss typ av mtr för vilken kravet är 0,25 g/kwh). Vlv sm ansvarat för utvecklingen av den aktuella gasdrivna mtrn har specificerat nedanstående gränsvärden för mtrn vid prv enligt ECE R49 (ett reglemente sm beskriver hur prvet ska utföras ch sm anger att prvet ska utföras enligt 13 mde cykeln). Specifikatinen är för: THC: CO: NOx: N0 2 : Partiklar C0 2 ekv: 1,1 g/kwh (klväten inklusive metan) 0,3 g/kwh 2,0 g/kwh 0,5 g/kwh 0,05 g/kwh sm diesel Sm tillägg till de förreningar sm specificerats av Vlv har prv tagits vid busscykeln för analys av frm- ch acetaldehyd, eten, prpen, l,3 butadien, metanl, etanl ch plycykliska armatiska klväten inklusive nitrpyren. Dessutm har bilgiska test utförts enligt tv lika systen för krttidstest. l

6 Resultaten från emissinsmätningarna visar att specifikatinerna enligt Vlv har uppfyllts. Viss tveksamhet råder dck beträffande HC ch NOx, sm för HC ligger för högt hs Bil l ch för NOx för Bil 2 (med hänsyn till kraven enligt van). Vid busscykelligger HC väntat högt. De icke reglerade emissinerna bedöms generellt sett ligga på en förhållandevis låg nivå. 1. INLEDNING Sm ett led i ett prjekt, benämnt LB 50-prjektet, för utveckling ch demnstratin av lastbilar drivna med naturgas (CNG), det s k LB 50-prjektet, genmförs ett prgram för karakterisering av avgasemissiner. Prgrammet mfattar emissinsmätningar på tre (3) av lastbilarna i frdnsflttan ch dessa mätningar utförs hs Svensk Bilprvnings Mtrtestcenter (MTC) genm kntrakt mellan Svenskt Gastekniskt Center (SGC) ch Svensk Bilprvning (ASB). Avtal har ckså tecknats mellan SGC ch Stckhlms universitet, Institutinen för Analytisk kemi för analys av plycykliska armatiska föreningar (PAC) ch bilgiska test (mutagenicitetstest respektive TCDD Receptr Affmitetstest). 2 PROGRAMMET FÖR EMISSIONSMÄTNINGAR Förutsättningarna för prvtagning, analyser ch test har varit att de skall ske genm: Prv på chassidynammeter enligt 13 mde cykeln. Prv på chassidynammeter enligt Braunschweig-cykeln (busscykeln). Prvtagning för analys av icke reglerade emissiner. Analys av aldehyder, lefiner, metan, metanl, etanl ch andelen N0 2 av NOx. Analys av ett 25-tal lika PAH enligt avtalet med SU. Mutagenicitetstest på extrakt från partikelprv ch prv i semivlatil fas. Test av TCDD receptr affinitet på partikelprv ch prv i semivlatil fas. I Bilaga l presenteras det ttala prgrammet för emissinsmätningarna Prvtagning under körning på chassidynampmeter Prvtagning under körning på chassidynammeter innebär att frdnets drivhjul placeras på i detta fall två par rullar så att frdnets körning på väg kan simuleras. Chassidynanmetern är utrustad med svängmassr (skivr av stål), sm vid acceleratiner ch retardatiner simulerar frdnets massa. Vidare är chassidynammetern utrustad med brms, sm kan ställas in för att simulera frdnets mtstånd (luft- ch rullmtstånd) vid körning på väg. För att fastställa frdnets mtstånd vid körning på väg kan lika metder användas. En metd är att utföra s k "cast dwn" (nerrullning) på väg i hastighetsmrådet 88,5 km/h till 72,4 km/h. Mätningen går i krthet till så att frdnet körs på en plan (icke lutande) körbana vid en hastighet av ca 90 km/h. Därefter låter man frdnet retardera med frikpplad mtr varunder tiden för nerrullning mellan 88,5 km/h ch 72,4 km/h mäts. Prvet på väg upprepas under körning på chassidynammetern varvid denna ställs in (chassidynammeterns brmsmtstånd justeras) så att tiden för nerrullning på chassidynammetern blir samma sm tiden för nerrullning på väg. 2

7 Eftersm det beskrivna nerrullningsprvet är relativt tidskrävande att genmföra ch kräver speciella väderleksförhållanden (lugnt trrt väder) ch en speciell körbana (eller prvbana) tillämpar MTC vanligen metden att ställa in chassidynammetern. i l En tredje metd har beskrivits i Statens naturvårdsverks författningssamling, Miljöskydd, SNFS 1987:3 MS:8 Kungörelse med föreskrifter m avgasrening för vissa bilar, A12- Regulatin, Annex l, Appendix 2, Paragraf2 (SNFS, 1991). Den metd sm beskrivs i Al2- Regultin är ungefår densamma sm "cast dwn"-metden, men den är mer tidskrävande eftersm nerrullningen skall utföras vid flera lika hastigheter. Enligt uppgift från MTC "tillämpas där vanligen metden att ställa in väglasten (rull- ch luftmtstånd) så att den mtsarar en utrullning på väg, utförd med ett liknande frdn. Vid 13- mdeprvet, sm är ett knstantbelastningsprv, används bränsleförbrukningen vid ett prv i mtrprvbänk med mtr av samma typ sm inställningsparameter av dellaststegen. Justering görs med hänsyn till bränsleförbrukningen i maxlaststegen. Effektberäkning görs under antagandet att verkningsgraden för de båda mtrerna är den samma". Prvtagning för analyser har skett enligt två lika principer, direktprvtagning respektive prvtagning sedan avgaserna spätts ut med luft i en s k spädningstunnel Den förstnämnda principen gäller för prvtagning vid körning enligt 13 mde cykeln utm för mätning av partikelutsläpp medan den senare principen gäller för prvtagning enligt busscykeln. FilRanalyserna är dck gjrda i icke spädda avgaser, se för övrigt nästa avsnitt. 2.2 Körcykler ch mätmetder standardiserade avgasprv för tunga frdn utförs inte på frdnet utan på mtr mnterad i prvbänk. Orsakerna till att prvet utförs på mtr istället för på frdn är flera men de viktigaste är att mtrn ifråga fta kan kmma att användas i frdn av lika viktsklasser ch att prvningen skulle bli tidskrävande ch kstsam m alla frdnstyper skulle prvas. Vidare kan inställningen för belastning av mtrn göras nggrannare med mtrn mnterad i prvbänk ch dessutm skulle emissinsmätningarna kräva att en chassidynammeter för tunga frdn anskaffades vid sidan av den för mtrfabrikanten bligatriska mtrprvbänken. Om mtrn redan vid prvtillfället är mnterad i ett frdn finns det å andra sidan stra fördelar både vad gäller tidsåtgången för emissinsmätningen ch därmed kstnaden för att utföra mätningen med mtrn mnterad i frdnet. Jämfört med prv på mtr går det relativt snabbt att utföra prvet på frdnet. Dessutm blir mätningen mera realistisk till följd av att mtr, transmissin, hjul etc. kmmer vara inkpplade under mätningen. Frdnet kan inm vissa gränser köras ch belastas sm sker vid körning på landsväg. standardiserat prv måste emellertid utföras på mtr. Till följd av att prv inte utförts enligt standarden för 13 mde prvet kmmer den beteckningen inte att användas i denna rapprt utan istället beteckningen "prv enligt 13 mde cykeln" för att undvika missförstånd. Mtrbelastning, varvtal ch viktsfaktrer för beräkning av sammanvägt utsläpp framgår av Figur l. Eftersm prvtagningar ch analyser, inställning av mtrbelastning etc. utförs enligt standardprceduren för mätning på bl a mtrer till tunga i l l 3

8 frdn även vid mätning på chassidynammeter kan resultaten från denna mätning väl jämföras med mätningar på mtr. På grund av att standardiserade metder saknas nästan helt för avgasmätning vid användning av aätemativa bränslen hänvisas till en rapprt utarbetad för altemativbränsleutredningen, i vilken metder för prvtagning beskrivs ingående (Egebäck ch Westerhlm, 1996). ' Last(%) l BO l c::::::j Las t % Viktsfaktr %Il 10 l ' g Belastningssteg Figur mde cykeln inklusive viktsfaktrer. Sm framgår av Figur 2.1 är 13 mde cykeln en knstanbelastningscykel, sm mfattar tre tmgångssteg ch lo steg med belastad mtr, varav fem vid ett mellanvarvtal ch fem vid fullastvarvtal Enligt föreskrifterna för 13 mdeprvet skall mellanvarvtalet mtsvara maxmmentvarvtalet m detta kan identifieras. Den specificerade mtrbelastningen vid de lika belastningsstegen har i figuren angetts med ett siffervärde i prcent av maximala mtreffekten vid mellanvarvtalet respektive fullastvarvtalet. Prvet utförs i den rdning, sm belastningsstegen anger. l Beräkningen av viktade medelutsläppen av CO, HC ch NOx (i g/kwh) utförs enligt frmeln BSEmass = :l:emass WF/:EP. WF, där SEmass =Specifika emissinen för CO, HC respektive NOx (g/h) P= ej krrigerad mtreffekt effekt (kw) WF = viktsfaktr (se Figur 2.1) Beräkningen av det viktade utsläppet av partiklar utförs enligt en mtsvarande frmel, sm är någt mera kmplicerad, eftersm hänsyn måste tas till hur prvet tagits. Det bör här nämnas att de svenska ch även de eurpeiska bilavgaskraven för tunga frdn grundas på utsläpp av CO, HC, NOx ch partiklar vid prv på mtr enligt 13 mde metden. Den s k "Busscykeln" eller "Braunschweig" -cykeln, sm har utvecklats vid universitetet i Braunschweig i Tyskland under beteckningen " Stchastischer Fahrzyclus fiir Stadtlinien Ornnibusse" har kmmit att användas i vårt land sm den mest representativa körcykeln av kända körcykler för bussar i stadstrafik, Figur 2.2. Numera finns det andra körcykler sm med 4

9 fördel skulle kunna användas för prv på chassidynammeter. Prblemet är att det genm åren genererats en mängd data vid prv med busscykeln ch att det blir svårt att kunna referera till dessa data vid övergång till en ny eller annan körcykel I Figur 2.3 visas en körcykel för chassidynammeterprv "EPA Urban Dynammeter Driving Schedule fr Heavy-Duty Vehicles", sm utvecklades i USA i samband med att den transienta körcykeln för mtrer till tunga frdn utvecklades. Den körcykeln har använts i viss mfattning vid prv i bilavgaslabratriet i Studsvik vid prv på lastbilar ch bussar. Därigenm finns vissa referensdata både i vårt land ch i USA (Suth West Research Institute), men långt ifrån den mängd sm från prv enligt busscykeln. 60 s ~ 20 E.><: 1 60.c. s... ~ 4() l ~NI t,} /1 ; - v - (i l (l (\Il,.., l ~ l l too ~ ~j ~ f1 A tl (' f r/ -. l.j J \ J l l ' ' l. l seends seends Figur 2.2. Busscykeln (Stchastischer Fahrzyclus fiir Stadtlinien Omnibusse") :j ); ~ Q ~ 40 lo ~ ~. 20 ~ lo llu! JOO 200 lo O Time, Secnds Figur 2.3. "EPA Urban Dynammeter Driving Schedule fr Heavy-Duty Vehicles". Med "Speed KPH" ch "Speed MPH" avses hastighet i km/h respektive miles/h. 5

10 Genm ett samarbetsprjekt inm EU/ECE, för vilket Umvelt Bundes Amt (UBA) i Tyskland tagit på sig ett särskilt ansvar har nya körcykler utvecklats både för mtrprv ch chassidynammeterprv. MTC har deltagit i utvecklingen av körcykeln ch man har därigenm kunnat undersöka de nya körcyklerna (Hedbm, 1996). FIGE cykeln för chassidynammeter är sammansatt av tre delar - stadskörnig, landsvägskörning ch mtrvägskörning, se Figur 2.4). Intentinen efter en första fas av prjektetarbetet var att den del eller de delar av körcykeln, sm bäst lämpade sig för frdnstypen ch dess användningsmråde för frdnet, skulle kunna väljas vid prv för karakterisering av emissinerna (Rdt, 1993). Den möjligheten finns hs Fl GE-cykeln. Hastighet (km/h) 10 9 B 7 6 l stadskörning l Rge körcykeln för testning av tunga frdn på chassidynammeter ~ l Landsvägskörning l.p flin r (\/\A v 1/ \.j '\} l Mtrvägskörning! V"'"'"""'"' ~~ l \ J w "' Tid (s) ~-;-;~=~-::-----;---;--=-----~ , Figur 2.4. FIGE körcykeln för chassidynammeterprv Vid planeringen av emissinsmätningarna bedömdes det sm mest realistiskt att använda Braunschweig-cykeln för mätning vid transient körning med hänsyn till att data från LB 50- prjektet bör kunna jämföras med data från prv med andra bränsle-mtrkmbinatiner så långt detta är möjligt. Att just den körcykeln valdes för mätningarna i studsviks-labratriet var mera slumpmässigt än planerat. För ett visst relativt mfattande prjekt krävdes ett körmönster, sm kunde representera körning med buss i tätrtstrafik, ch vid det tillfället var Branschweig-cykeln den enda sm fanns till hands. Kritiskt betraktat är den körcykeln inte särskilt representativ för körning med lastbil, men å andra sidan utsätts mtrn för en mycket varierande belastning, vilket har sina fördelar när avgasmätningar skall utföras på frdn, sm används i tätrter ch deras mgivningar. Vid avgasmätningar tas en liten avgasmängd ut för antingen frtlöpande analys eller ckså i en påse av tefln eller mtsvarade material sm ett mellansteg före analys. Vid 13 mde prv tas prvet direkt i bilens avgasledning utm för mätning av partiklar då prvet tas med hjälp av särskild typ av utrustning, sm beskrivs här nedan. 6

11 För partikelprvtagning vid 13 mde prv används en s k "Cnstant Vlurne Sarnpler (CVS). Begreppet "cnstant vlurne sarnpler, sm kan översättas med knstant-vlyrn-prvtagare, vilket innebär att vlymflödet av luft plus avgaser är knstant även m avgasflödet från mtrn varierar alltifrån ett trngångsflöde till ett fullastflöde. När avgasflödet ökar minskar flödet av spädningsluft ch det ökar när avgasflödet minskar, dvs summan av flödet av avgaser plus spädningsluft är alltid knstant. Kravet på en CVS är att flödet genm systemet skall vara tillräckligt strt för att undvika kndens av vattenånga ch tunga klväten under avgasprvet Det finns flera skäl till att späda avgaserna med hjälp av en CVS av vilka följande sammanfattningsvis särskilt kan pekas på: ):( Avgaserna irrnehåller en hög halt vattenånga sm kndenserar ch därigenm finns en risk för att vattenlösliga föreningar löses i kndensvattnet, vilket förhindras eller begränsas m avgaserna späds med "ren" luft. Vid prvtagning i icke spädda avgaser finns även en risk för utfåilning (kndensering) av tunga klväten. Genm att späda avgaserna med luft minskas risken för kndensatin. ):( Vid prvtagning i icke spädda avgaser finns en risk för bildning av artefakter, dvs kemisk( a) förening( ar) sm bildas artificiellt under prvtagningen p g a använt prvtagningsförfarande ch därvid särskilt på filter vid mätning av partikelutsläpp. ):( Ett viktigt skäl till att använda CVS är att prvtagningen underlättas ch detta särskilt när prvtagning skall ske vid körning enligt transient körcykel ):( Utspädningen skall spegla den utspädning av avgaserna i tätrsrniljön, sm sker när de lämnar bilens avgasrör. Metden med spädning av avgaserna med luft används även vid prv enligt busscykeln ch i det fallet för mätning av alla förreningskmpnenter (utm analyserna med FURinstrumentet), sm skall mätas inm det aktuella prjektet. 2.3 Analys av reglerade emissiner Med reglerade emissiner avses förreningar i avgaserna, sm måste begränsas enligt gällande lagkrav. Lagkraven för tunga frdn mfattar idag begränsning av utsläppen av klxid (CO), klväten (HC), kvävexider (NOx) ch partiklar för mtrer med krnpressinständning vid mätning enligt 13 mde prv. Inm LB 50-prjektet har reglerade emissiner mätts även vid prv enligt busscykeln, men i det fallet i avgaser, sm spätts ut med luft (enligt van). Prven enligt 13 mde cykeln upprepades en gång så att två järnförbara mätvärden finns för i huvudsak varje förreningskmpnent Vid busscykel upprepades prvtagningen två gånger så att det finns tre järnförbara mätvärden. Anledningen till att prvtagningen upprepas två gånger vid busscykel är att även icke reglerade förreningar mäts ch att mätning av dessa av erfarenhet ger en större spridning hs mätvärdena. Det finns inget lagfäst krav på att utftira avgasprv utöver de sm fastställts i Naturvårdsverkets föreskrift A30 (SNFS, 1991), (SNFS 1994:12) ch EEG-direktivet 91/441 EEG (steg 2) sm gäller tunga frdn, dvs frdn med en ttalvikt över 3,5 tn. I dessa föreskrivs att prv skall utföras på mtr enligt 13 mde cykeln ch att vissa krav skall uppfyllas vad gäller bl a gränsvärden för utsläpp av förreningar ch hållbarhet med avseende på mtr ch annan utrustning sm påverkar utsläppen. För närvarande är gränsvärdena i g/kwh: 1,1, 4,0, 7

12 7,0 ch 0,15 (0,25 1 ) för HC, CO, NOx respektive partiklar. Skälet till att i detta fall utföra mätningar utöver de sm krävs genm vannämnda föreskrifter, är att det anses sm angeläget att inm LB 50-prjektet utföra en mer mfattande karakterisering av förreningsutsläppen än sker vid prv enligt föreskrifterna för dieselmtrer till tunga frdn. Analys av de reglerade emissinerna samt C0 2 ch NO utförs regelmässigt med följande typer av instrument: För CO ch CO, med infrarödanalysatr utan spridningsptik (NDIR). För HC icke specifikt med flarnjnisatinsdetektr (FID). För analys av metan, se nedan! För NOINOx med chemiluminicens analysatar (CHEM). NO, bestäms genm skillnaden mellan NOx ch NO (NOx- NO= NO,). För partiklar gäller att prv tas på speciell typ av filter vid en temperatur hs avgaserna sm är:::; 52 C. Filtret vägs före ch efter prvtagning. Skillnaden i vikt utgör underlag för beräkning av partikelemissinen. Sm redan tidigare angetts utfördes prvtagning för analys av vannämnda förreningar vid prv enligt både 13 mde cykeln ch busscykeln. Vid busscykelprv tgs prv även för analys av icke reglerade förreningar. 2.4 Analys av icke reglerade emissiner utm PAC Utöver van angivna emissiner mfattar avtalet mellan SGC ch ASB analys av metan (CH 4 ), eten (CH,=CH,), prpen (CH 3 CH=CH 2 ), frmaldehyd (CH,O), acetaldehyd (CH,CHO), 1,3 butadien (CH 2 =CH-CH=CH 2 ), metanl (CH,OH eller MeOH) ch etanl (C,H,OH eller EtOH). Mätningarna utfördes vid prv enligt busscykel För prvtagning ch analys av dessa emissiner används följande tekniker: För analys av metan tas prv på samma sätt sm för icke specifika HC. Analysen sker med en FID, sm försetts med en katalysatr sm xiderar alla HC utm metan. För eten ch prpen tas prv för analys med FTIR, "furier transfrm infrared". F ör frmaldehyd ch acetaldehyd tas prv i en särskild prvtagare (kiselgelarnpull) sm preparerats med 2,4-dinitrfenylhydrazin varvid 2,4-dinitrfenyl-hydrazner bildas. Efter prvtagningen löses hydraznerna med acetnitril ch analyseras på HPLC ("high perfrmance liquid chrmatgraphy"). För 1,3 butadien tas prv för analys med FTIR. För metanl ch etanl tas fta prv genm impinger-flaskr med rent, iskylt vatten. Analys utförs då med gaskrmatgraf. MTC använder tekniken med CFTIR) för prvtagning ch analys av alkhler. 2.5 Prvtagning ch analys av PAC ch för bilgiska test Begreppet PAC "plycyclic arrnatic cmpunds" innehåller ett flertal lika föreningar bland annat PAH "plycyclic arrnatic hydrcarbns" ch nitrderivat bl a NOz-PAH. Inm LB 50-1 Partikelgränsvärde för dieselmtrer med en slagvlym <0, 7 dm' per cylinder ch ett nminellt mtrvarvtal > 3000 min '. 8

13 prjektet har ett flertal P AH analyserats ch markörsubstansen 1-N0 2 -pyren gällande nitrp AH kvantifierats. Analys av PAC ch bilgiska test utförs på både partikelextrakt (partikelfas) ch extrakt av halvflyktiga föreningar (semivlatil fas). För de bilgiska testen krävs förhållandevis stra prvmängder ch särskilt sm två lika test utförs inm LB 50-prjektet. Hs gasdrivna frdn är partikelutsläppen mycket små, prvtagningen fick planeras så att ; -för P A C-analyserna slgs alikvter av de tre prven på sarmna bil ihp till ett prv. Eftersm mätningarna mfattade tre bilar har tre prv analyserats för partikelfas resp. semivlatil fas. -för de bilgiska testen gällde att alekvter från alla prv "slgs ihp" till ett prv med partikelextrakt ch ett prv med extrakt från semivlatil fas. 2.6 Metder för analys av PAC ch för bilgiska test 1 kunnat Vid en mer mfattande karakterisering av förreningsutsläpp från förbrärmingsmtrer ch för generering av underlag till en uppskattning av hälseffekter kmbineras fta resultaten från avgasmätningarna ch då främst analyser av P AC med resultaten från bilgiska krttidstester. Sm redan nämnts i föregående avsnitt var målsättningen vid prvtagningen för P A C analyser ch bilgiska test att ta en tillräckligt str prvmängd för att kunna utföra analyser ch test på sarmna prver. Detta lyckades emellertid inte helt, men en jämförelse av har ändå göras. En viktig del i bedömningen av de bilgiska testen är att kunna studera sambandet mellan utsläppen av P AH/P AC ch resultaten från de bilgiska testen Preparering av prv ch analys av PAC Vid prvtagning för P AC analyser av partikelextrakt används teflnbelagda glasfiberfilter (Pallflex T60A20) av strlek 50 x 50 cm eller mindre berende på förväntad partikelmängd i avgaserna. Före prvtagningen tvättas filtren i etanl, acetn ch diklrmetan ch trkas vid 200 C. Efter prvtagningen, förvaras filtren vid -18 c fram till extraheringen. Filtren Sxhlet-extraheras med diklrmetan under 18 timmar. Efter extraktinen slås extrakten ihp ("plas") enligt förut bestämt schema för analyser ch test. Särskilda analyser utförs för bestämning av bakgrundshalter av P AC ch andra ämnen sm kan påverka resultaten från PAC-analysema ch de bilgiska testen. Dessa utförs genm att ta s k blankprv på filter från den luft, sm passerat genm spädningstunneln. Filtret för blankprv prepareras ch behandlas på sarmna sätt sm filtret för partikelanalys. Metdiken finns beskriven i detalj i referensen (Westerhlm et al., 1991). Prvtagning för analys av PAC i semivlatil fas ch bilgiska test av extrakt ur sådant prv utförs i serie så att prvtagningsfiltret för partiklar före ligger prvtagningsmediet för semivlatil fas. F ör prvtagning i semivlatil fas används ett material, "plyuretanefam" (benämns "PUF") ch sm tillverkas av plyuretanskum, vilket framgår av beteckningen på engelska. Preparering av PUF, förvaring av prv ch extrahering av PUF utförs enligt följande: 9

14 l. PUF tvättas först i tvättmaskin under en timme vid en temperatur av 85 c ch centrifugeras så att de blir trra. Vidare tvättas de i 5 l destillerat vatten, vattnet kramas ur varefter de tvättas i l l 99 % etanl, kramas ur ch tvättas i 0,5 l acetn. Vidare extraheras PUF en efter en i en sxhlet extraktr (1,5 l) med acetn ch med tluen. 2. De på vanstående sätt tvättade PUF förvaras därefter i tillslutna tedlarpåsar fram till dess de skall användas för prvtagning. 3. Efter prvtagningen förvaras PUF i tillslutna glasbehållare vid -18 c fram till att de ska extraheras med acetn under 12 timmar. 4. Sammanslagning av extraktalikvter utförs på mtsvarade sätt sm för partikelextrakten Mutagenicitetstest De två bilgiska testen, sm använts i denna undersökning, baseras var för sig på den påverkan de leder till. I fallet med Salmnella testet (Ames test) är det en mutatin, sm testet visar ch att detta kan leda till en skada på DNA. Testet utvecklades primärt till att tjäna sm krttidstest fr ptentiella carcingener. Trts att inte alla carcingener kan detekteras med detta test eller någt armat krttidstest, visar en reprducerbar respns alltid, att testade kmpnenter eller blandningar har mutagena egenskaper. Tidigare Analyser ch test av emissiner med dieselavgaser har visat att respnsen i Ames test krrelerar med PAR-emissinen, vilket indikerer att gentxiciteten hs avgasprv sarmlikt är relaterade till P AH-derivat (Li et al.,l993). För mutagenicitetstest har Salmnella Typhimurium bakterierna TA 98 ch TA 100 använts enligt Marn ch Ames (Marn ch Ames, 1983) med en liten mdifiering sm innebär att histiclin ch bitin tillsätts till mediet istället för till mjuk agarn. Ett leverhmgenat från manliga Spranque-Dawley råttr betecknat (S9) används sm metabliserande system Mutagenicitetstestet grundas på återmutatin av bakterier ch visar sig på plattrna sm runda ljusa ansamlingar (återmuterade bakterieklnier). I regel testas tre lika mängder per platta av extraktet (prvet) t ex 25, 50 ch Regressinslinjen mellan antalet bakterieklnier ch mängden extrakt beräknas ch utifrån lutningen på linjen fastställs mutageniciteten hs prvet. Testet upprepas ett antal gånger för att fastställa spridningen hs resultaten från de upprepade testen ch därmed även signifikansen hs testresultatet (markeras med*, **ch***, där*** anger högsta signifikansen) Test av TCDD receptr affinitet (IC50) Vid TCDD receptr affinitet test tillsätts ett avgasprv till en lösning. Avgasprvet får knkurrera med ett radiaktivt märkt TCDD. Den relativa bindningsaffiniteten hs avgasprvet beräknas från lg-lgit kurvr (plts) ch knkurrensen för TCDD-bindningen genm att använda linjär regressinsanalys. Relativa bindningsaffiniteten anges sm IC 50, dvs den kncentratinen av prvet sm behövs för att knkurrera för 50 % av de [ 3 H] TCDD bindningspsitiner. Emellertid är ett relativt bindningsaffinitetsindex definierat sm IC 50 indx = III C 5 0 vilket används i figurerna. Utförligare redgörelser för de bilgiska testen finns under stycket 4.2 ch i Bilaga 2. 10

15 3 EMISSIONSMÄ TNINGARNA Emissimätningarna utfördes på tre frdn med mtrnumren för: Bill: S-68828*277711, ABW 660 Bil2: S-68820*277714, ADC 850 Bil3: S-68822*278922, ABW 850 Bilarna transprterades på trailer till AB Svensk Bilprvnings Mtrtestcenter i Jrdbr, där emissinsmätningarna utfördes. 3.2 Resultat för reglerade emissiner I följande avsnitt redvisas resultaten för prv enligt 13 mde cykeln ch för busscykeln i två skilda avsnitt. Resultat för reglerade emissiner presenteras i Figur 3.l a-g för prv enligt 13 mde cykeln ch i Figur 3.2 a-d för prv enligt busscykeln. För aldehyder ch lefiner redvisas resultaten i Figur 3. Resultaten från PAC analyser ch bilgiska test redvisas under avsnitt 3.2. Krta kmmentarer lämnas i anslutning till figurerna. I kapitel 4 diskuteras resultaten någt mer ingående. Siffrrna före "Bil" i figuren avser prvnumret enligt MTC, sm utfört emissinsmätningarna. Resultat ftån prv enligt 13 mde cykeln Resultaten från prv enligt 13 mde cykeln åskådliggörs i följande figurer ch mätvärdena redvisas i BILAGA till rapprten. 0,10 0,08. 0,06 0,04 0,02 0, bil1 706-bil1 710 bil2 711 bil2 716 bil3 720-bil3 Figur 3.1a Utsläpp av klxid (CO) ch partiklar (PM) vid prv enligt13mde cykeln. Sm väntat ligger utsläppen av både CO ch partiklar på en låg nivå även m mätningarna på Bil 2 visar högre värden för CO än värdena för de andra två bilarna. Genm att jämföra utsläppet av CO med HC ch NOx görs under kapitel 4 ett försök till att förklara rsaken till denna skillnad. 11

16 l.! cykeln. av Vid en första genmgång av data är intrycket att utsläppen av klväten ligger på en någt högre nivå än väntat åtminstne för Bil l men att utsläppen av kvävexider ligger på en förhållandevis låg nivå för framförallt Bil 3. För HC är emellertid bilden inte helt klar eftersm för Bil l ett av två prv ligger högt medan det andra prvet ligger ungefår på den av Vlv specificerade gränsen 1,1 g/k:wh (se Bilagedelen). För NOx är bilden klarare. Här ligger båda prven för Bil 2 klart högre än för de andra två bilarna. Tyvärr har MTC inte mätt utsläppen av metan vid prv enligt 13 mde cykeln. På grund därav är det inte möjligt att kvantifiera metanemissinen men en jämförelse med metanemissinen vid prv enligt busscykeln talar för att största andelen HC utgörs av metan. g kw (effekt) FC(CNG) GJ FC (diesel ekv) 0 Effekt 705-bil1 710 bil2 711-bil2 716-bil3 720-bil3 Figur 3.l c. Bränsleförbrukning ch uttagen mtreffekt vid prv enligt 13 mde cykeln. (CNG=Cmpressed natural gas, FC= Fuel Cnsumptin, dieselekvivalent) På grund av att mätvärden för bränsleförbrukning saknas för mtsvarande frdn ch mtr kan ingenjämförelse göras gentemt användning av dieselllja sm bränsle. 12

17 i~ ~1l~~~~~~!R~2,,","'''H',I 500 c"""' B L_ ~-" Figur 3.1d. Mtreffekt ch avgastemperatur efter turbin vid prv enligt 13 mde cykeln. Figuren visar temperaturer i avgaserna före katalysatrn, vilket kan vara av intresse vid studier av katalysatrns funktin. Värdena gäller för Bill, men skillnaden mellan Bill ch de andra två bilarna är liten. Eftersm katalysatrns massa är förhållandevis str uppstår trligen en viss eftersläpning av temperaturen. Dck bör bserveras att även vid steg med knsekutivt minskad mtrbelastning är temperaturen lägre efter katalysatrn än före. N02 /NOx " rv 1 Prv 2 " N02/NOx% Figur 3.1e. Andelen N0 2 av NOx för Bil l. N02/NOx% N02/NOx% Prv2 Mde B Mde B Figur 3.1f. Andelen N0 2 av NOx för Bil2. 13

18 i N02/NOx% Prv 1 N02/NOx% Prv2 l Figur 3.lg. Andelen N0 2 av NOx för Bil Mde B Andelen N0 2 av NOx är generellt sett mindre än väntat fr en bil med xiderande katalysatr ch sm körs med luftöversktt I många fall xiderar NO till N02 i katalysatrn, vilket inte skett hs de naturgasdrivna bilarna. Detta är en frdel p g a att N02 är den kvävexid sm kan ge akuta hälsprblem ch därfr måste begränsas. Andelen N0 2 varierar dck ganska kraftigt fr de tre bilarna både mellan bilarna ch mellan de lika mtrbelastningarna vid prv enligt 13 mde cykeln. Variatinen berr på hur jämviktsläget är mellan NO ch N0 2. Detta berr i sin tur på lika faktrer varav temperaturen i avgaserna är en faktr. Sm redan påpekats är andelen N0 2 av NOx liten utm i några fall vid tmgång. Å andra sidan är utsläppen av kvävexider små vid tmgångskörning ch därför blir det endast ett litet N0 2 tillsktt trts en hög N02-halt. Resultat från prv enligt busscykeln COg/km Bil1 Bil2 Bil3!:l Bil1 0 Bil2 0 Bil3 0,01 0,009 0,008 0,007 0,008 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 Part. g/km Bil1 Bil2 Bil3 Figur 3.2b. utsläpp av klxid ch partiklar (<0,01 g/km) vid prv enligt busscykel 14

19 Sm framgår av figuren för CO är nivån mycket högre för Bil 2 även vid prv enligt busscykel än för de två andra bilarna. Nivån för CO kan be?qmas ~~ h?g (B~l 2) f~r ~tt :ara en gasdriven bil med magermtr ("lean burn"). Däremt hgger ruvan fr partiklar sa lagt 1 reella tal räknat, att den ligger på gränsen till att partiklar i avgaserna skall kuillla detekteras med använd mätmetd. Sm resultat har 0,01 g/kwh redvisats (se BILAGA 5). smmetan HC, beräkn. sm metan HC,mätt Figur 3.2c. Utsläpp av klväten ch kvävexider vid prv enligt busscykeln. För HC gäller att de första två staplarna avser de fall då haltema mätts med det vanligen använda HD-instrumentet. Den tredje stapeln gäller fallet då ett för mätning av metanhalter i avgaserna särskilt anpassat FID-instrument använts. Det är anmärkningsvärt att utsläppen av klväten inbördes är så lika för de tre bilarna ch att nivån är så hög särskilt för bilarna 2 ch 3. En fråga relaterad till mättekniken är ckså varför nivån för utsläppen av metan tenderar att vara högre än nivån för ttalutsläppen av HC Enligt uppgift från MTC kalibrerades instrumenten med samma kalibreringsgas. Tidigare erfarenheter har ckså visat att lika exemplar av FID kan ge lika respns för samma avgasprv. Av figuren sm visar NOx utsläppen kan man se att även vid prv enligt busscykel är nivån för Bil 2 högst. A andra sidan ligger kvävexidutsläppen på en anmärkningsvärt låg nivå för Bil3. Frdn 1 Figur 3.2d. Beräknad ch mätt bränsleförbrukning vid bussscykelprv. 15

20 Av figuren framgår att det är en betydande skillnad mellan beräknad ch mätt bränsleförbrukning, 418 g/km resp. 463 g/km sm medelvärde för de tre lastbilarna. Jämfört med de resultat sm redvisats för prv enligt 13 mde cykeln uppvisar Bil 3 här högre mätt bränsleförbrukning än de två andra busarna. Dessutm är skillnaden i bränsleförbrukning mellan den beräknade bränsleförbrukningen ch den mätta förbrukningen 45 g/km (410 g/km mt 455 g/km) för Bill,29 g/km (421 g/km mt 450) g/km för Bil2 ch 61 g/km (423 mt 484 g/km) för Bil 3. Dessa variatiner i skillnaden mellan beräknad ch mätt bränsleförbrukning har förklarats ber på att bränslemätaren kntaminerades genm lja i naturgasen, se avsnitt 4.l. 3.3 Resultat för icke reglerade emissiner Data för aldehyder, 1,3 butadien, metanl ch etanl visas i Figur 3.3. Figur 3.3. Utsläpp av aldehyder, 1,3 butadien ch alkhler vid prv enligt busscykeln. Till skillnad mt övriga icke reglerade emissinerna gav mätningarna av eten ch prpen inga detekterbara värden. Att det fanns detekterbara nivåer för metanl ch etanl kan för åtminstne etanl ber på att etanl funnits på spädningstunnelns väggar eller i luften till tunneln ch detta särskilt sm utsläppsnivåerna är låga. Teknisk sprit används i lika prcesser ch därför kan i ett fabriksmråde en spridning av spritångr ge utslag vid mätningarna. Utm för Bil 3 ligger nivån för utsläppen av frmaldehyd på ca l O mg/km eller lägre vilket kan bedömas vara en låg nivå. Utsläppet av l,3 butadien visar en mt frmaldehyd mvänd tendens, dvs högre nivåer för Bil l ch Bil2 än för Bil 3. Skillnader i nivåer mellan frdnen är str. 3.4 Resultat för PAC ch bilgiska test Data för P AH/P AC analyser, mutagenicitetstest ch TCDD receptr affinitet visas i Figur

21 PAH part. Bil1 Bi12 Bil3 Bil1 Bil2 Bil3 Figur 3.4a. Utsläpp av PAH (partikel- ch semivlatil fas) vid prv enligt busscykel ng/km 0,034 0,033 0,032 0,031 0,03 i 0,029 0,028 Bil1 Bil2 Bil3 Bil1 Bil2 Bil3 Figur 3.4b. Utsläpp av nitrp AH (partikel ch semivlatil fas) vid prv enligt busscykel För utsläppen av P AH ch nitrp AH gäller att nivåerna är låga. Stra variatiner uppvisas. mi/mm TCOD-Receptr Affinitet en "' 8 ~ Index Partikelprv Index Semiv.fas Figur 3.4c. Mutagenicitet ch TCDD receptr affinitet i avgaser vid prv enligt busscykel 17

22 3.5 Utvärdering av bilgiska test Metdbeskrivningar för de bilgiska testen återfinns i Bilaga 2. Resultaten för mutagenicitetstest visar på låga värden för både partikel- ch semivjatila fasen. Ett värde för semivjatila fasen, TA 98+S9 ligger emellertid på en högre nivå än övriga värden, dck inte på en alarmerande hög nivå. Trts att både partikelemissinen ch emissinen i semivjatila fasen var sådan att mängden material var litet för de bilgiska testen har signifikanta värden erhållits åtminstne för mutageniciteten. Resultaten för TCDD receptr affiniteten anges här sm index ch visar på låga nivåerna för partikelfasen medan den semivjatila fasen ligger på en högre nivå. Vad detta berr på kan i viss mån utläsas hs resultat från utförda test ch vid jämförelse med resultat från PAH analyser. Vissa PAH har en receptr affinitet, vilket kan vara förklaringen till att ett högre värde för TCDD receptr affmitet erhölls vid test av den semivjatila fasen. Det bör bserveras att prven på de tre frdnen slgs ihp till ett prv för partikelfasen respektive semivjatila fasen p g a att det från prvtagningarna erhållna materialet (extrakten) inte räckte till separata test för vart ch ett av frdnen. Det man kan peka på är att utsläppen P AH ligger på en låg nivå för partikelutsläppen ch att även utsläppen av nitrpyren är små ch det gäller för både semivjatila ch partikelfasen. För den semivjatila fasen ligger P AH betydligt högre än för partikelfasen hs alla tre bilarna ch utsläppet är störst för Bil 3. Sm framgår av Bilaga 6 är det endast ett fåtal enskilda P AHföreningar sm står för den samlade mängden av P AH. Det bör påpekas att resultaten från blankprven inte har subtraherats från resultaten från partikelprvet ch prvet för den semivjatila fasen. Så långt en jämförelse kan göras förefaller det finnas en samvariatin mellan resultaten från de bilgiska testen - särskilt för TCDD receptr affinitetstestet - ch utsläppen av PAH så tillvida att även TCDD affiniteten ligger, sm redan påpekats, på en högre nivå för den semivjatila fasen. 4 Diskussin av ch kmmentarer till erhållna resultat Vissa resultat kräver en någt mer fördjupad diskussin än det sm nterats i anslutning till figurerna ch till mätvärden presenterade i BILAGA. För jämförelse mt resultat sm Vlv specificerat i "Anbud LB 50" hänvisas till "Bild VI" i BILAGA. Utöver kmmentarer givna i anslutning till figurerna lämnas i följande avsnitt Reglerade emissiner, bränsleförbrukning ch avgastemperatur Högre CO-värden för Bil2: En förklaring till de högre CO-värdena för Bil 2 både vid prv enligt 13 mde cykeln ch busscykeln kan vara att mtrn är inställd för någt fetare bränsle-luftblandning åtminstne vid tmgång, vilket påverkar utsläppen även vid lägre varvtal ch låg belastning. Det styrks i viss mån av att NOx utsläppen tenderar att vara någt större för Bil 2 än för de andra två bilarna. För en "Jean bum"-mtr utvecklas NOx utsläppen i den riktningen eftersm NOx- 18

23 halten ökar markant i ett NOx - AlF diagram (AlF = "Air/Fuel" kg/kg), luftbränsleförhållande, när värdet för AlF blir lägre. CO-halten däremt ökar endast långsamt, när AlF går från mager blandning mt stökimetrisk 1 blandning. Det finns ytterligare en men någt säker indikatin på detta nämligen utsläppen av klväten. Dessa ligger på en lägre nivå för Bil 2 vid prv enligt 13 mde cykeln, vilket kan tyda på att A.-värdet ligger nära gränsen för misständning för de andra två bilarna. Eftersm CO-halten helt berr på AlF är det inte lätt att finna andra förklaringar än de nämnda till de högre CO-värdena för Bil 2. Sammanfattande kmmentarer ges under rubriken "Slutsatser" i ett följande stycke. Utsläppen av HC inklusive metan ch av NO,.,;. - :-1 Det har redan i ett tidigare avsnitt av rapprten nterats att avgasutsläppen hs de gasdrivna lastbilarna generellt sett ligger på en låg nivå med undantag för HC (metan) vid prv både enligt13mde cykeln för Bil l ch särskilt vid busscykeln för Bil2 ch Bil 3. För NOx ligger utsläppsnivån förhållandevis högt hs Bil 2 vid prv enligt busscykeln. En förklaring till de förhållandevis stra utsläppen av HC (metan) kan vara att styrningen av bränsleflödet trligen inte är den bästa under transienta mtrbelastningar. En bättre matchning mellan luft ch bränsleflöde skulle naturligtvis uppnås med ett system där styrningen sker med en syresensr, se även "Slutsatser". Sammanfattningsvis kan pekas på att utsläppen ligger på en nivå sm inte skiljer sig särskilt mycket från den specifikatin sm lämnats av Vlv för utsläppen vid prv enligt 13 mde prvet, se Bilaga 3. Metanutsläppen kan trligen minskas med en katalysatr, sm är helt anpassad för gasdrift. Bedömningen m att katalysatm inte är helt anpassad åtminstne för transienta körförhållanden grundas främst på att utsläppet av CO ligger på förhållandevis hög nivå vid busscykel Att en katalysatr har låg verkningsgrad för xidatin av metan är väl känt, men för xidatin av CO bör verkningsgraden kunna vara hög för en effektivt verkande katalysatr. På grund av att MTC "missade" att mäta utsläppen av metan vid 13 mde prvet är det inte möjligt att klart bedöma vilken skillnad det kan vara hs resultaten med ch utan metan. Med hänsyn till att skillnaden är liten vid busscykeln trde den vara liten även vid 13 mde prvet. Bränsleförbrukningen: Utan närmare studier ch analyser är det inte möjligt att förklara skillnaden i beräknad ch mätt bränsleförbrukning. "Beräknad bränsleförbrukning" avser en beräkning sm utförts enligt den s k "klbalansmetden", dvs metden sm grundas på att antalet klatmer sm tillförs mtrn ckså kan återfinnas i avgaserna. För mätning av bränsleförbrukningen har en massflödesmätare använts. F rån MTC har meddelats att en förklaring till skillnaden mellan mätt ch beräknad bränsleförbrukning kan vara, att massflödesmätaren, sm användes för mätning av bräsleförbrukning, förrenades av tunga klväten från kmpressrlja i gasen. Att den hade förrenats ch måste rengöras ch kalibreras, knstaterades vid avmnteringen av mätaren efter prvningarna. 1 Stökimetrisk bränsle-luftblandning är en blandning av luft ch bränsle sm teretiskt ger fullständig förbränning. 19

24 Uppgiften m att det fanns lja i gasen är intressant, då det kan vara en möjlig förklaring till denjämförelsevis högre nivån av PAH i semivjatila fasen, se avsnitt 3.4. A vgastemperaturen: Det kan vara av intresse att ntera att avgastemperaturen sjunker, när avgaserna passerar katalysatm, se Figur 3.1d. Det tyder på att katalysatm inte når tillräckligt hög temperatur för att effektivt xidera metan ch CO. Om den metangas ch CO, sm finns i avgaserna, skulle xideras brde temperaturen i i katalysatm hellre stiga än sjunka, sm visas i Figur 3.1d. Tyvärr finns inga data över avgastemperaturen före ch efter katalysatm vid busscykeln, vilket möjliggör en närmare studie av temperaturnivåer vid transient körning. 4.2 Icke reglerade emissiner Sm redan påpekats ligger andelen N0 2 av NOx på en låg nivå. Den exakta nivån för ett sammanvägt värde för prv enligt 13 mde cykeln har inte beräknats av MTC, men enligt uppgift kmmer detta att ske ch kan trligen redvisas i anslutning till ett av de kmmande prvtillfållena. Överslagsmässigt trde inte det sammanvägda värdet ligga över 0,3 g/ kwh för någn av bilarna. Aldehyder: Ett högsta medelvärde för frmaldehyd gäller för Bil 3 ch ligger på 18 mg/km. För de två övriga bilarna ligger värdena under l O mg/km, vilket måste betraktas sm ett lågt värde för utsläppen. Det kan påpekas att frmaldehyd är förhållandevis lätt att xidera i en katalysatr ch därför är bedömningen här att utsläppen av frm- ch acetaldehyd inte bör vålla några prblem m inte utsläppsbilden från frdnen försämras. Utsläppet av acetaldehyd ligger sm väntat på en mycket låg nivå. 1,3 butadien l,3 butadien har av amerikanska ch kalifrniska myndigheter satts högt upp på listan över bilavgasförreningar sm kan ge hälseffekter i frm av cancer. Därför bör denna förrening begränsas så långt sm möjligt. Utsläppen av 1,3 butadien från de gasdrivna lastbilarna har mätts upp till 18, 20 respektive 8 mg/km. På grund av att ett gränsvärde ansatts för butadien är det inte möjligt att utan närmare studier ch kntakter med frskare på hälseffektmrådet bedöma m de nivåer sm gäller för de aktuella gasdrivna frdnen ligger på en acceptabel nivå. Utsläppsnivåer mellan l O ch 20 mg/km förefaller dck inte vara anmärkningsvärt höga. Det sm kan pekas på idag är att nivåerna för de gasdrivna frdnen är någt högre än värden för de dieselbussar sm betraktas sm miljövänligare än andra dieselfrdn. Erfarenheten har visat att värdena blir någt högre vid FTIR-analys sm i detta fall, än med annan metd, vilket vid uppföljning snarare kan visa att den mt FTIRjärnförda metden ger för låga värden. P AH/P AC Enligt den bedömning sm kan göras idag ligger nivåerna för utsläppen av P AH/P AC så lågt att de inte bör kunna vålla några prblem vid en närmare studie. Visserligen är nivån för den 20

25 semivltila fasen högre men bidragen till utsläppen krnmer i huvudsak från endast tre PARföreningar, fenantren, flnranten ch pyren- tre förhållandevis lätta P AH. I samband med prvtagning för analys av P AH/P AC tas ett blankprv (beskrivet tidigare i denna rapprt). Vid kntakt med frskare, sm utför ch är ansvarig för analyser ch test, har bekräftats att vid presentatinen av data har hänsyn tagits till resultatet från analys ch test av blankprv, men sm tidigare påpekats har resultaten från blankprven inte subtraherats från resultaten från avgasprven. Anledningen till att de presenteras i tabeller är att även mttagaren av resultaten skall kunna bedöma signifikansen hs erhållna data. Blankprven utnyttjas närmast sm en kntrll av att bl a spädningslluften inte förrenats. De två bilgiska testsystemen, sm använts i denna undersökning, baseras var för sig på lika bilgiska slutpunkter. Med Salmnella testet (Arnes test) är det en DNA-skada sm leder till mutatiner. Testet utvecklades primärt sm ett krttidstest för ptentiella carcingener. Med testsystemet detekteras gentxiska carcingener ch data visar på en krrelatin mellan gentxiska carcingener ch cancer hs gnagare, särskilt "universiella" carcingener, dvs carcingener aktiva i lika djurarter ch vävnader. Trts att inte alla carcingener kan detekteras med detta test eller med någt annat krttidstest, visar en reprducerbar mutagenicitet alltid på, att testad kmpnent eller blandningar av kmpnenter har mutagena egenskaper. Utifrån utförda analyser av dieselavgaser har det visats, att den uppmätta mutageniciteten i Arnes test krrelerar med P AH, vilket indikerar att gentxiciteten hs avgasprv sannlikt är relaterad till bl a PAR derivat i avgasprvet (Li et al., 1993). I testet benänrnt "dixin receptr binding assay" (TCDD receptr affinitet test) knkurrerar föreningar i det testade avgasprvet med TCDD (2,3,7,8-tetrachlrdibenz-p-dixin) för att binda till dixin eller en Ah-receptr. Denna receptr binder lika typer av "Xenbitika" exempelvis klrerade dixiner, dibensfuraner ch bifenyler. Även lika PAH har en affinitet till receptrn. Många av de påvisade effekterna hs de klrerade föreningarna, sm krrelerar med affiniteten ch sm binder till receptrn, betraktas sm ett initialt steg i den txiska prcessen. "Quantitative structure activity relatinship" (QSAR) analyser av PAR-strukturer har visat på att en krrelatin avseende strukturella krav för bindning till Ah-receptrn ch carcingencitet hs gnagare samvarierar (Rannug et al., 1991). Mutagenicitet Järnfört med värden sm erhållits vid test av avgaser från miljövänligare dieselfrdn ligger värdena lågt ch därför är bedömningen att de nu för lastbilarna erhållna värdena inte bör kunna betraktas sm höga. TCDD receptr affinitet: Presenterade värden gäller inte IC 50 -värden utan ett index sm beräknats sm 1/IC 50 Bedömningen för erhållna värden är densanuna sm för mutageniciteten. Dck finns en säkerhet vad gäller värdena för den semivjatila fasen. Osäkerheten gäller närmast huruvida förreningar av lja i bränslet kan ha bidragit till det järnfört med värdet för partikelfasen högre värdet för semivjatila fasen. 21

26 4.3 Möjligheten att följa körcykeln under prvet: Möjligheten att följa körcykeln visas i nedanstående figur, Figur 4.1. Därav framgår att en liten eftersläpning sker vid acceleratiner. Sm framgår av Figur 4.1 a-c har det inte varit några stra prblem att följa busscykeln vid prvtagningarna. Busscykeln karakteriseras av upprepade acceleratiner ch retardatiner. Vissa av acceleratinerna kräver ett förhållandevis mtrstarkt frdn för att kunna följas. "" :......f.- i ) t~. l l ""r ~----;~~:;:; :;:=.;;;;. ;;;;;;:;::::::::=== :::::ll tf -~::_ =:-;.....,.,..., +----J -----~ ,:J.. --l (>J-.--P- --~ ;. i t ; i "" ' :f <J I- 1 :. "" f\... / \r'' 1\.. J-l---.H r. 'OH'---- l f----1~ J. --..L.~_j\_..: L.l~L.-- """ 4DD Figur 4.1a Körmönster vid prv kntra mönster för busscykel B5D 22