سنجش، مقایسه و تحلیل میزان انتشار آلاینده‌های خروجی اگزوز موتورهای احتراق داخلی پژو TU5 و XU7

الموضوعات : Laboratory and field studies on remediation/reduction of environmental pollution through emerging techniques

محمد امین آرگیو ¹ , سید محمد رضا ناظم السادات ² , احمد افسری ³ , محمد محمدی ⁴

1 - گروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
2 - گروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
3 - گروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
4 - گروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

تاريخ الإرسال : 13 الأحد , ذو القعدة, 1446 تاريخ التأكيد : 22 الخميس , محرم, 1447 تاريخ الإصدار : 25 الثلاثاء , صفر, 1447

الکلمات المفتاحية: سنجش, آلایندگی, موتور احتراق داخلی, مدل IVE, موتور پژو TU5 و XU7,

ملخص المقالة :

در دنیای امروز، آلودگی هوا یکی از مهم‌ترین بحران‌های زیست‌محیطی است که بشریت با آن مواجه است و وسایل نقلیۀ موتوری نقش عمده‌ای در آن دارند. بنابراین، نیاز به بررسی میزان انتشار آلاینده‌های هوا از وسایل نقلیه بیش از هر زمان دیگری احساس می‌شود. این مطالعه با هدف ارزیابی انتشار آلاینده‌های هوا از وسایل نقلیۀ مجهز به موتورهای TU5 و ­XU7­­ از طریق نمونه‌برداری مستقیم از گازهای آلاینده و مدل‌سازی با استفاده از نرم‌افزار IVE انجام شد. برای جمع‌آوری داده‌های مربوط به انتشار گازهای ­CO، CO₂، NOx،­VOC  و HC­ از ۷۲۰ وسیلۀ نقلیه با این دو نوع موتور طی چهار ماه در مرکز معاینۀ فنی خودرو شیراز، با استفاده از دستگاه آنالیزور پنج‌گاز نمونه‌برداری شد. همچنین، میزان ذرات معلق PM10 از طریق مدل‌سازی در نرم‌افزار IVE و بر اساس داده‌های ناوگان، شرایط محیطی و ویژگی‌های عملکردی وسایل نقلیه برآورد گردید. نمونه‌برداری در دو حالت انجام شد: زمانی که وسیلۀ نقلیه در حالت درجا و زمانی که با سرعت متوسط ۱۰ کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کرد. مقادیر اندازه‌گیری‌شده، ثبت شدند و سپس تمام داده‌ها در دو فایل محیطی و ناوگان در نرم‌افزار IVE وارد شدند تا فاکتورهای انتشار آلاینده‌ها استخراج شوند. نتایج مرکز معاینۀ فنی خودرو نشان داد که موتور TU5 به دلیل طراحی پیشرفته‌تر، در کاهش آلاینده‌های گازی عملکرد بهتری نسبت به موتور XU7 دارد. در شرایط درجا، میزان انتشار گازهای CO و HC برای هر دو نوع موتور در مقایسه با شرایط حرکت بیش­تر بود. همچنین، مشخص شد که موتور XU7 میزان انتشار CO و NOx بیش­تری نسبت به موتور TU5 دارد. مدل‌سازی عوامل انتشار با استفاده از مدل IVE نشان داد که این مدل­ میزان انتشار CO و CO₂ از خودروهای بنزینی را در مقایسه با داده‌های واقعی بیش از حد تخمین زده است، در حالی­که برای آلاینده‌های PM10 و VOC­ مقادیر واقعی بالاتر از برآوردهای مدل بودند. خودروهای TU5 در شرایط حرکتی عملکرد بهتری در کاهش آلاینده‌ها داشتند، اما در شرایط درجا میزان انتشار آن‌ها به‌طور قابل توجهی افزایش یافت. این مطالعه بر لزوم بهینه‌سازی و تطبیق مدل IVE با شرایط محلی برای افزایش دقت پیش‌بینی آن تأکید می‌کند. یافته‌های این تحقیق می‌تواند به بهبود طراحی موتور، بهره‌گیری از فناوری‌های نوین و اجرای سیاست‌های زیست‌محیطی مؤثر در جهت کاهش آلودگی هوا و ارتقای کیفیت زندگی شهری کمک کند.

المصادر:

[1] Yousefi Golboteh, R., Ramezani Moghadam, F., Mohammadi, M., Houshmand, S., Mohammadi, M., 2016, Measuring vehicle exhaust emissions from Peugeot 206, Samand and EL Samand in Mashhad. Journal of Environmental Science and Technology, 18(2), 63. (in Persian)
[2] Hosseini, S.S., 2023, Evaluation of the effects of air pollution on human health and the environment. 10th National Conference on Modern Studies and Research in the Field of Biology and Natural Sciences of Iran, Al Taha Institute of Higher Education, 10 September, Tehran, Iran. (in Persian)
[3] Dargahi, A., Golestanifar, H., Alavi, S., 2012, Study of the amount of pollutants emitted from the exhaust of cars in Kermanshah City and its impact on human health. 2nd National Conference on Health, Safety and Environment, Mahshahr Branch, Islamic Azad University, 14 November, Mahshahr, Iran. (in Persian)
[4] Montazeri, M., Naderpour, A., 2009, Simulation of fuel consumption and exhaust emissions in dual fuel Samand vehicle and verification with NEDC modal test results. The Journal of Engine Research, 15, 11. (in Persian)
[5] Mohammadi, M., Nazemosadat, S.M.R., Fazel, D., Lari, Y.B., 2025, An integrated approach for structural modeling, modal analysis, and aerodynamic evaluation of an electric vehicle body shell using finite element method and computational fluid dynamics. Materials Today Communications, 45, 112331.
[6] Saberiyansani, M., Rashidi, Y., Hashemi, S.H., 2025, Comparative analysis of COPERT and IVE models in road transport emission assessment. Sustainable Earth Trends, 5(3), 25.
[7] Hafsha, H.Y.S., Saleh, S.M., 2025, Estimation of CO₂ emission factors for motorcycle and passenger car use: The international vehicle emissions model in Banda Aceh. Jurnal Serambi Engineering, 10, 11590.
[8] Yang, X., Yao, D., Xu, R., Pian, Y., Liu, S., Liu, Y., 2025, Assessment of full-process VOCs emissions of on-road vehicles considering individual parking behaviors. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 142, 104678.
[9] Hui, G., Qingyu, Z., Yao, S., Dahui, W., 2007, Evaluation of the international vehicle emission (IVE) model with on-road remote sensing measurements. Journal of Environmental Sciences, 19, 818.
[10] Mirmohamadi, A., Alyari Shoreh Deli, S., Kalhor, A., 2016, Studying simultaneous injection of natural gas and gasoline effect on dual fuel engine performance and emissions. International Journal of Automotive Engineering, 6, 2110.
[11] Aduagba, O.N., Amine, J.D., Oseni, M.I., 2013, Investigating emission values of a passenger vehicle in the idle mode and comparison with regulated values. American Journal of Engineering Research, 2(3), 13.
[12] Thomas, D., Sandhu, G.S., Nilsson, T., Bjurkvist, S., 2023, Investigating the incorporation of idle, high idle, and driving acceleration NOx emissions tests into the periodic technical inspection procedures. Atmosphere, 14(3), 536.
[13] Ashrafi, K., Fatehi, S.M., Pootehrigi, M., 2018, Evaluating the effects of BRT system on trrafic and air pollution by using IVE model and EMME/2 (Case study: Line 10 Azad University Return to Azadi Square). Journal of Research in Environmental Health, 4(3), 165. (in Persian)
[14] Dehghan, R., Abdolahi, S., Rahimi, M., Nejad Koorki, F., Amini, M., 2019, Investigation of exhaust pollutant emissions in light vehicles compared to technical examination standard and Euro 2: Case study in Shiraz city. Iranian Journal of Health and Environment, 12(3), 437. (in Persian)
[15] Saberiyansani, M., Rashidi, Y., Hashemi S.H., 2024, Comparison of the real emissions of domestic passenger cars with the IVE model. Environmental Sciences, 22(1), 39. (in Persian)
[16] Mądziel, M., Campisi, T., Jaworski, A., Tesoriere, G., 2021, The development of strategies to reduce exhaust emissions from passenger cars in Rzeszow city—Poland. A preliminary assessment of the results produced by the increase of e-fleet. Energies, 14(4), 1046.
[17] Taher Sarai, A., Mansouri, N., Jafari, Q., Seydi, F., 2011, Determination emission factors in Peugeot 405 car. 5th National Conference and Exhibition on Environmental Engineering, Tehran University, 20 November, Tehran, Iran. (in Persian)
[18] Majnouni, O., Shakibaei, M., Sheikhzadeh, Q., 2023, Experimental investigation and comparison of gasoline and natural gas emissions in an internal combustion engine. 20th Fluid Dynamics Conference, Semnan University, 7 November, Semnan, Iran. (in Persian)
[19] Rezazadeh, S., 2008, Investigating the status of air pollutant emissions in gasoline vehicles in Qazvin. 2nd Conference of Environmental Engineering, Tehran University, 19 May, Tehran, Iran. (in Persian)
[20] Shariati, S., Ramezanian, N., Fanaei, S.A., 2022, Investigating the annual production of large-scale automotive pollutants in Kermanshah city using IVE software. 9th Conference on Air and Noise Pollution Management, Tehran University, 19 February, Tehran, Iran. (in Persian)
[21] Khazini, L., Jamshidi Kalajahi, M., Blond, N., 2019, Investigation of emissions and dispersion of pollutants from cars in Tabriz City. Journal of Civil and Environmental Engineering, 49(3), 23. (in Persian)
[22] Mirshi, S., Enayati Ahangar, F., Hosseini, V., 2013, Studying the effect of driving patterns on the amount of pollution produced by vehicles in Tehran. 12th International Conference on Traffic and Transportation Engineering, Tehran Transportation and Traffic Organization. March, 18 February, Tehran, Iran. (in Persian)
[23] Sarhadi, A., Mohammadi, M., Mohammadi, M., 2017, Effects of fuel type and fuel delivery system on pollutant emissions of Pride and Samand vehicles. Iranian Journal of Health, Safety and Environment, 4(3), 767.
[24] Shafie-Pour, M., Tavakoli, A., 2013, On-road vehicle emissions forecast using IVE simulation model. International Journal of Environmental Research, 7(2), 367.
[25] Fattahi, Y., Ahmadi, M., 2010, Dual-fueling of gasoline vehicles and its role in reducing air pollutants: A case study of the Pride vehicle. 3rd National Conference on Safety Egineering and HSE Management, Sharif University of Technology, 8 March, Tehran, Iran. (in Persian)
[26] Fartookzadeh, H.R., Eshraghi, H., 2015, Dynamic modeling of the effect of dual-fuel vehicle policy on pollution production and energy consumption. Journal of Environmental Science and Technology, 17(1), 1. (in Persian)
[27] Shafipour, M., Abdollahi, S., 2017, Modeling the estimation of the emission of pollutants from mobile sources in one of the busiest streets in District 1 of Tehran. 5th National Conference on Air and Noise Pollution Management, Iran Clean Air Association, 29 January, Tehran, Iran. (in Persian)