Opracowanie i wdrożenie metody doboru układu oczyszczania spalin w pojazdach szynowych
[ 1 ] Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu, Politechnika Poznańska | [ SzD ] doctoral school student
[ 1 ] Instytut Napędów i Lotnictwa, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Development and implementation of a method for selecting the exhaust aftertreatment system in rail vehicles
polish
- symulacje CFD
- retrofitting
- pojazdy szynowe
- układy oczyszczania spalin
- redukcja emisji spalin
- CFD simulations
- retrofitting
- rail vehicles
- exhaust aftertreatment systems
- exhaust emission reduction
PL Praca opisuje proces doboru filtra cząstek stałych (DPF) do retrofittingu pojazdu kolejowego specjalnego przeznaczenia z wykorzystaniem obliczeniowej mechaniki płynów (CFD) oraz jego weryfikację w rzeczywistych warunkach eksploatacji. Celem pracy było ograniczenie emisji spalin bez ingerencji w konstrukcję silnika. Po analizie literatury i charakterystyki polskiego taboru wykonano pomiary rzeczywistego cyklu pracy pojazdu, w którym 61,7% czasu stanowił bieg jałowy. Następnie przeprowadzono badania pomiaru emisji spalin na bocznicy kolejowej z wykorzystaniem analizatorów PEMS, identyfikując problem wysokiej emisji cząstek stałych. Opracowano trzy modele filtrów DPF (łączących technologie wall-flow i flow-through), gdzie każdy przebadano numerycznie (CFD) dla trzech punktów pracy. Wybrano najkorzystniejsze rozwiązanie DPF. Po montażu filtra w pojeździe przeprowadzono badania, gdzie uzyskano redukcję emisji PM o 32,6% oraz PN o 83% podczas testów eksploatacyjnych.
EN This paper presents the process of selecting a diesel particulate filter (DPF) for retrofitting a special-purpose railway vehicle using computational fluid dynamics (CFD) and its verification under real-world operating conditions. The aim of the work was to reduce exhaust emissions without interfering with the engine. After analyzing the literature and characteristics of Polish rolling stock, measurements were taken of the vehicle's real operating conditions, where 61.7% of the time was idling. Then, exhaust emission measurements were conducted on a railway siding using PEMS analyzers, identifying the problem of high particulate matter emissions. Three DPF models (combining wall-flow and flow-through technologies) were developed, each of which was numerically tested (CFD) for three operating points. The most advantageous solution was selected. After installing the filter in the vehicle, field tests were conducted, achieving a 32.6% reduction in PM emissions and an 83% reduction in PN emissions.
118
civil engineering, geodesy and transport
public
Anna Borucka
Warszawa, Polska
16.10.2025
polish
public
Dariusz Pyza
Warszawa, Polska
03.11.2025
polish
public
Andrzej Tomporowski
Bydgoszcz, Polska
22.10.2025
polish
public
dissertation before defense
Poznań, Polska
11.12.2025