4 Характеристики выбросов LTC
Этот раздел разделен на три подраздела: регулируемые законодательством выбросы, нерегулируемые законодательством выбросы и выбросы твердых частиц.
4.1 Регулируемые законодательством выбросы от LTC
Основной мотивацией для разработки технологии LTC является ее потенциал для значительного снижения вредных выбросов в отработавших газах по сравнению с обычными двигателями с воспламенением от сжатия. В обычном двигателе с воспламенением от сжатия существует компромисс между NOx и PM. На рисунке 8 показаны технологические возможности, которые могут использоваться для одновременного снижения NOx и PM. В двигателе с воспламенением от сжатия NOx образуется в высокотемпературных зонах при близких к стехиометрическим условиях, а сажа образуется в богатой топливом области ядра топливного факела. Когда двигатель работает при более низких нагрузках, пиковая температура в цилиндре низкая, что снижает образование NOx, но более низкие уровни окисления усиливают образование сажи. С другой стороны, когда двигатель работает при более высоких нагрузках, пиковая температура в цилиндре выше. Это увеличивает уровень NOx, но снижает уровень PM из-за улучшенного окисления при более высокой температуре в цилиндре. Это означает, что в традиционном двигателе с воспламенением от сжатия необходимо использовать систему доочистки отработавших газов от NOx и/или PM. Хотя средний коэффициент избытка воздуха в цилиндре всегда более 1 (бедная смесь), процесс сгорания в отдельных зонах не происходит в условиях бедной смеси. Эти характеристики показывают большой потенциал LTC для одновременного снижения уровней NOx и PM.
![Рис. 8. Технологии контроля за выбросами NOx и PM [43]](https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/271828/pub_66df034ceca9e1516d21ba74_66df039f864fc72ad1ad1836/scale_1200)
В настоящее время большая доля концентраций NOx и PM выделяется автомобилями, которые используют традиционные дизельные двигатели. На рисунке 9 показаны выбросы легкового автомобиля с дизельным двигателем.
![Рис. 9 Выбросы дизельного легкового автомобиля [43]](https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/271828/pub_66df034ceca9e1516d21ba74_66df03c6528cfc0ae2d164b7/scale_1200)
Становится очень сложно разработать систему, которую можно использовать в качестве альтернативы обычным двигателям с воспламенением от сжатия. Технология LTC является потенциально сильной альтернативой, однако до сих пор ее можно использовать только при легких нагрузках двигателя.
Контроль уровня выбросов NOx является наиболее привлекательным аспектом LTC. Может быть достигнуто снижение уровня NOx на 90–98% по сравнению с обычным дизельным сгоранием [44, 45]. Основной причиной образования NOx в стандартном дизельном двигателе является наличие локальных высокотемпературных областей. Когда топливо распыляется в камере сгорания, кислород взаимодействует на граничной поверхности между воздухом и каплями топлива. Это граница, где происходит сгорание, и где локально генерируется высокая температура. Это обеспечивает благоприятные условия для образования NOx из-за наличия избыточного кислорода вместе с высокими температурами в локализованных областях. Основным механизмом, ответственным за низкие уровни NOx в LTC, является отсутствие высокотемпературных областей в камере сгорания. Наличие избыточного кислорода также снижается за счет введения EGR, что дополнительно снижает уровень NOx в цикле LTC. Продукты сгорания, такие как CO2 и H2O, присутствующие в EGR, имеют более высокую удельную теплоту на единицу массы по сравнению со свежим воздухом, который поглощает тепловую энергию и приводит к более низким температурам сгорания, что замедляет химическую кинетику топливно-воздушных смесей.
Такеда и др. [46] провели эксперименты в четырехтактном одноцилиндровом двигателе с прямым впрыском без наддува. Использовались три инжектора (один - в центре, два - по бокам). Сообщалось о резком снижении NOx за счет раннего впрыска топлива из-за обедненной топливно-воздушной смеси. Сокращение выбросов NOx сопровождалось увеличением уровней THC и CO из-за неполного сгорания топливно-воздушной смеси. Грей и др. [47] сообщили о снижении NOx на 90–98% при всех рабочих режимах. Ивабучи и др. [48] провели свои эксперименты по сгоранию PCCI и сообщили о сверхнизких выбросах NOx, но при немного более высоком удельном расходе топлива. Кимура и др. [49] разработали новую концепцию сгорания «Модулированная кинетика» (Modulated Kinetics) и сообщили о снижении уровня выбросов NOx на 90% по сравнению с традиционными дизельными двигателями.
Выбросы углеводородов в цикле LTC указывают на неполное сгорание. В цикле LTC весь объем цилиндра был заполнен однородной топливно-воздушной смесью, а температура сгорания была относительно ниже, что способствовало образованию выбросов HC. Увеличение EGR привело к более высоким выбросам HC, в первую очередь из-за снижения температуры внутри цилиндра. Смесь, скапливающаяся в мертвом объеме, слишком холодная, чтобы иметь возможность воспламениться во цикле LTC. Доля выбросов HC за счет смеси в мертвом объеме увеличивается с увеличением степени сжатия. Из-за увеличения степени сжатия количество заряда, попадающего в мертвый объем, увеличивается; следовательно, выбросы HC также увеличиваются. Было обнаружено, что двигатели LTC обычно имеют повышенные уровни выбросов CO, особенно при низких нагрузках. Это связано с низкой температурой внутри цилиндра, что приводит к неполному сгоранию топлива вблизи стенок цилиндра. В обычном режиме сгорания дизельного двигателя большая часть CO окисляется до CO2 из-за высокой температуры сгорания. Низкая температура сгорания в случае режима LTC также снижает степень окисления CO в CO2.
4.2 Нерегулируемые законодательством выбросы от LTC
Основные загрязняющие вещества, изучаемые в исследованиях сгорания LTC для различных условий работы двигателя и конфигураций камеры сгорания, являются регулируемыми выбросами. Механизм образования, источники и вредные воздействия нерегулируемых выбросов от сгорания LTC еще не полностью изучены и поняты. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) являются потенциально канцерогенными, в то время как кислородсодержащие углеводороды, такие как альдегиды или кетоны, выступают в качестве прекурсоров озона. Многие исследователи изучали воздействие на здоровье и окружающую среду нерегулируемых видов газообразных выбросов (таблица 1). Равиндра и др. [51] предположили, что должны быть соответствующие правила для ПАУ. ПАУ, карбонильные соединения, бензол, толуол, этилбензол и ксилол вредны для здоровья человека. Они отнесены к категории «возможных канцерогенов».
Мерритт и др. [52] провели эксперименты на легком высокооборотном дизельном двигателе с использованием различных режимов сгорания и сравнили различные регулируемые и нерегулируемые виды вредных выбросов, получаемые в режимах сгорания PCCI и LTC. Они наблюдали значительно более высокое содержание карбонильных соединений во всех режимах LTC и при сгорании обедненной смеси в режиме PCCI по сравнению с базовым режимом сгоранием дизельного двигателя. Однако при сгорании PCCI в условиях богатой смеси выделялось гораздо меньше карбонилов, чем в традиционном дизельном двигателе. При сгорании PCCI было обнаружено, что уровень выбросов ПАУ существенно выше по сравнению с базовым дизельным двигателем. Общие выбросы нитрополициклических ароматических углеводородов были намного выше в цикле LTC, как на богатой, так и на бедной смеси, по сравнению с базовым дизельным двигателем. Слудер и др. [53] сообщали, что различные органические соединения в отработавших газах двигателя, включая формальдегид, 1,3-циклопентадиен и бензол, увеличивались с разной скоростью, когда режим сгорания изменялся от обычного на PCCI, что указывает на изменение в фундаментальном процессе сгорания. Натти и др. [54] изучали влияние рабочих параметров, таких как вихревые коэффициенты, давление впрыска, время впрыска и скорость рециркуляции отработавших газов, на регулируемые и нерегулируемые выбросы и их источники в высокооборотном дизельном двигателе с прямым впрыском (HSDI), работающем в режиме LTC с использованием дизельного топлива с низким содержанием серы. Они сообщили о высоких уровнях летучих органических соединений (ЛОС) и ПАУ вместе с выбросами HC и CO во время режима LTC. Аналогичные результаты были также получены Бохачем и др. [55] во время исследований выбросов углеводородов из дизельного двигателя и окислительного нейтрализатора (DOC) при обычном сгорании и в режиме PCCI.
Огава и Ли [56] исследовали нерегулируемые вредные выбросы дизельного двигателя при различных условиях эксплуатации. Они сообщили о значительных выбросах ЛОС и альдегидных соединений при низкой нагрузке или холостом ходу по сравнению с общими выбросами углеводородов (THC). Также наблюдалось заметное увеличение выбросов формальдегида и ацетальдегида при низких температурах охлаждающей жидкости при малых нагрузках. Кроме того, они наблюдали резкое увеличение ЛОС и некоторых низкомолекулярных углеводородов при содержани кислорода на впуске ниже 14% из-за EGR. Они пришли к выводу, что катализаторы окислительного действия были эффективны в снижении выбросов ЛОС, включая альдегиды и некоторые ненасыщенные углеводороды.
4.3 Характеристики выбросов твердых частиц при сгорании LTC
Выбросы PM, особенно мелких частиц, выбрасываемых двигателями, оказывают вредное воздействие на качество городского воздуха и здоровье человека. Исследования уже показали корреляцию между здоровьем человека и выбросами PM; поэтому агентства по охране окружающей среды больше обеспокоены выбросами PM из двигателей внутреннего сгорания [57]. В зависимости от размера твердые частицы подразделяются на три отдельных типа, а именно: (i) режим зародышеобразования (<50 нм), (ii) режим накопления (50–1000 нм) и (iii) режим крупных частиц (>1000 нм) [58–60] (рис. 10). Площадь под кривой показывает концентрацию частиц в выбранном диапазоне размеров (рис. 10). Воздействие частиц на окружающую среду также зависит от размера частиц, поскольку он влияет на время пребывания частиц в атмосфере [61], оптические свойства частиц [62], площадь поверхности частиц, доступную для адсорбции [63], их способность участвовать в химических реакциях в атмосфере [58] и их воздействие на здоровье [64].
Концепция LTC известна своим потенциалом для очень низких выбросов NOx и PM, которые обычно близки к пренебрежимо малым. Однако недавние исследования показали, что хотя общая масса PM, образующихся в режиме LTC, пренебрежимо мала, концентрацией относительно более мелких частиц (в диапазоне размеров <100 нм) нельзя пренебрегать [65–68]. Этот диапазон размеров частиц можно измерить с помощью современных приборов для измерения размеров наночастиц, которые подходят для исследований частиц в режиме LTC. Сингх и Агарвал [69] провели эксперименты в режиме LTC с использованием различных тестовых топлив (минеральное дизельное топливо, дизелин, дизохоль и дизосен) для исследования влияния летучести топлива на характеристики выбросов твердых частиц. Эксперименты проводились при постоянной температуре EGR и впускного заряда при различных нагрузках двигателя. Они заметили, что концентрация частиц при использовании дизельного топлива была выше в диапазоне ультрамелких (очень мелких) частиц и была немного ниже в диапазоне наночастиц. Более низкая температура в цилиндре при работе на чрезвычайно бедной смеси затрудняла полное окисление пограничного слоя и углеводородов в мертвом объеме, тем самым увеличивая концентрацию предшественников твердых частиц и способствуя более активному зародышеобразованию. Наличие крупных частиц в режиме накопления для всех тестовых топлив было объяснено существованием по крайней мере некоторой степени диффузионного горения.
Мишталь и др. [66] провели эксперименты с LTC, чтобы исследовать подробные характеристики частиц, выбрасываемых двигателем DI-HCCI (Direct Injection – HCCI), работающем на неэтилированном бензине. Для обеспечения рециркуляции отработавших газов применялось негативное перекрытие клапанов. Основное внимание в этой работе было уделено объяснению последствий нагрева впускного воздуха на выбросы твердых частиц в двигателе LTC. Это исследование показало, что путем предварительного нагрева впускного воздуха выбросы твердых частиц могут быть снижены. Эффект был в основном обусловлен более высокой температурой в цилиндре во время такта сжатия, что приводило к улучшению испарения топлива. Поскольку испарение и явление смачивания стенок являются уникальными для стратегий с непосредственной подачей топлива в цилиндр, такая тенденция не может быть характерной для всех двигателей LTC. Другое исследование Мишталь и др. [67] изучало роль времени впрыска в образовании твердых частиц в том же двигателе.
Франклин [70] отмечает, что сгорание HCCI приводит к незначительному количеству частиц фазы накопления (т.е. сажи). Однако значительное количество частиц, появляющихся в режиме зародышеобразования, присутствовали в отработавших газах двигателя HCCI. Они предположили, что летучие вещества, присутствующие в смазочном масле, действовали как предшественники для образования этих частиц в режиме зародышеобразования. Влияние давления воздуха на впуске на распределение размеров частиц по количеству изучалось Десантесом и др. [71]. Они исследовали влияние параметров двигателя, таких как содержание кислорода во всасываемом воздухе, давление всасываемого воздуха на выбросы двигателя. Они заметили, что небольшое увеличение давления всасываемого воздуха привело к значительному снижению массы и количества выбросов CO, HC, PM. Маурья и др. [68] сообщили о влиянии времени впрыска топлива во впускной коллектор на выбросы твердых частиц в двигателе HCCI, работающем на метаноле. Влияние момента начала впрыска топлива (SoI) на выбросы твердых частиц при различных температурах на впуске (Ti) для постоянного количества впрыскиваемого топлива (25 мг/цикл) показано на рис. 11. Отмечается, что пиковая концентрация частиц увеличивалась с увеличением Ti до 170 °C, а дальнейшее увеличение Ti не увеличивало пиковую концентрацию частиц.
Маурья и др. [68] также исследовали влияние SoI на выбросы частиц в зависимости от цикловой подачи топлива при постоянной Ti (рис. 12).
Вышеуказанные исследования показали, что в двигателях HCCI значительное количество частиц оставалось в диапазоне размеров <100 нм, которыми нельзя пренебрегать. Различные исследователи уже показали влияние частиц на здоровье [72], поэтому необходимы дальнейшие исследования, чтобы охарактеризовать образование PM в двигателях HCCI с различными стратегиями контроля и новыми видами топлива.
Агарвал и др. [73] провели эксперименты с двигателем HCCI, работающем на дизельном топливе, и исследовали характеристики выбросов твердых частиц при различных коэффициентах избытка воздуха (λ) и степени EGR. Они заметили, что большинство частиц были сверхмалыми частицами. Увеличение степени EGR приводило к более высокой концентрации частиц. Они также предположили, что увеличение степени EGR и λ приводило к увеличению количества частиц в режиме накопления, что было в основном обусловлено более высоким содержанием BSOF (benzene solvent organic fraction - органическая фракция в виде бензольного растворителя). Согласно Киттлсону [58], приблизительно 10% твердых частиц (по весу) являются неорганическими, которые в основном включают следы металлов и золу. В исследовании, проведенном Агарвалом и др. [74], было изучено сгорание HCCI на бензине. Отмечается, что выбросы твердых частиц в значительной степени зависели от степени EGR, λ и температуры воздуха на впуске (Ti). В данном эксперименте общая концентрация частиц увеличивалась с увеличением Ti, однако концентрация снижалась для более бедных смесей. Увеличение Ti приводило к уменьшению площади поверхности твердых частиц, что показало меньшую способность твердых частиц переносить токсичные вещества. Также площадь поверхности частиц дополнительно снижается при уменьшении λ. Многие исследователи экспериментально исследовали характеристики выбросов твердых частиц двигателями, работающими на биодизельном топливе, и сообщили, что биодизель показал резкое снижение массы выбрасываемых твердых частиц по сравнению с базовым минеральным дизельным топливом. Парк и др. [75] исследовали распределение наночастиц в общей эмиссии твердых частиц, выбрасываемых дизельным двигателем, работающим на смеси с содержанием биодизеля 20% (B20). Было отмечено, что применение EGR уменьшило количество частиц и их общую массу как при работе на B20, так и при работе на минеральном дизельном топливе примерно на 43%.
Несколько исследователей изучали влияние параметров и стратегий впрыска топлива на распределение размеров частиц с использованием одноцилиндрового исследовательского двигателя и сообщили, что распределение размеров частиц уменьшалось с увеличением давления впрыска [76, 77]. Общее количество частиц, производимых при работе на различных смесях биодизеля на основе Каранджи, было ниже, чем при работе на минеральном дизельном топливе [78]. Агарвал и др. сообщили о самом низком количестве частиц, выбрасываемых при работе на 10%-ной смеси биодизеля на основе Каранджи [78]. Дхар и Агарвал [79] сообщили, что общая концентрация частиц при работе на B20 и B50 была ниже, чем у базового минерального дизельного топлива. Увеличение давления впрыска приводило к относительно меньшей концентрации частиц. Время впрыска топлива также влияло на распределение размеров частиц, и оно увеличивалось при запаздывании впрыска основной порции топлива. Ди и др. [80] отмечают, что с увеличением содержания кислорода в диглиме (DGM - дигликоль-метилового эфира), смешанном с ULSD (Ultra low sulfur diesel – дизельное топливо с ультранизким содержанием серы), непрозрачность дыма, выбросы твердых частиц (по массе) и средний геометрический диаметр частиц уменьшаются.
Предыдущие исследования показали, что растворимые и связанные с твердыми частицами следы металлов могут нанести вред здоровью человека [81, 82]. Частицы металлов, связанные с мелкими твердыми частицами (такие как ванадий и алюминий), могут влиять на статус железа (Fe) альвеолярных макрофагов и изменять легочную иммунную компетентность экспонированных хозяев [83]. Наночастицы (Dp < 50 нм), как переносчики тяжелых металлов (таких как кобальт и марганец), усиливают образование активных форм кислорода (ROS) в восемь раз по сравнению с чистым водным раствором тех же металлов [84]. Некоторые частицы металлов в отработавших газах представляют интерес из-за их значимости для потенциальных последствий для здоровья, такие как свинец (Pb), марганец (Mn), никель (Ni), мышьяк (As), кадмий (Cd) и хром (Cr), и были классифицированы US EPA (Агентство по охране окружающей среды США), как токсичные вещества для воздуха из мобильных источников (MSAT - Mobile Source Air Toxics). Ху и др. [85] провели анализ металлов, связанных с частицами, эмитируемых тяжелым дизельным двигателем, оборудованным устройствами для снижения выбросов. Они разделили металлы на несколько категорий, а именно: металлы присадок к маслу (Ca и Zn), Fe, Cu, металлы платиновой группы (PGE), (V и Ti), металлы MSAT (As, Cr, Pb, Mn и Ni) и другие металлы. Валаванидис и др. [86] сообщили, что отложение этих металлов, которые изначально содержатся в дизельных частицах, в нижних дыхательных путях дыхательной системы человека может генерировать водородные радикалы, а затем вызвать образование свободных радикалов кислорода, которые могут потенциально вызывать как острые, так и хронические повреждения легких. Агарвал и др. [73, 74] провели эксперименты с двигателем HCCI, работающем на минеральном дизельном топливе и бензине, для исследования металлов, связанных с частицами. Они сообщили, что обнаруженные следы металлов были сравнительно ниже в составе твердых частиц, выбрасываемых из дизельным двигателем HCCI. Концентрация металлов и BSOF (benzene solvent organic fraction) увеличивались с увеличением степени EGR. Они сообщили, что уровень выбросов BSOF при работе на бензине был незначительным. Был сделан вывод, что бензин можно смешивать с минеральным дизельным топливом для снижения BSOF.
Окончание в статье 2.4 https://dzen.ru/a/ZugyZhqDVkfnAvTk.
Список литературы:
43. Olsson J (2001) Closed-loop control of an HCCI engine. Society of Automotive Engineers. SAE Technical paper 2001-01-1031. Report on “Mass Emission Standards for automobiles—Overview and Technical Details of BS IV, V and VI”. Ministry of Road Transport & Highways. Accessed on 17/11/2017. http:// pib. nic. in/ newsite/ backgrounders. aspx? relid= 131993
44. Shawn MM (2004) Diesel HCCI with external mixture preparation. DEER 2004, Ohio State University
45. Shawn MM, Guezennec Y, Rizzoni G (2003) Mixed mode diesel HCCI with external mixture preparation: preliminary results. DEER 2003, Ohio State University
46. Takeda Y, Keiichi N, Keiichi N (1996) Emission characteristics of premixed lean diesel combustion with extremely early staged fuel injection. SAE Technical paper 961163
47. Gray III AW, Ryan III TW (1997) Homogeneous charge compression ignition of diesel fuel. SAE Technical paper 971676
48. Iwabuchi Y, Kawai K, Takeda Y (1999) Trial of new concept diesel combustion system—premixed compression—ignited combustion. SAE Technical paper 1999-01-185
49. Kimura S, Aoki O, Ogawa H, Muranaka S, Enomoto Y (1999) New combustion concept for ultra-clean and high-efficiency small DI diesel engines. SAE Technical paper 1999-01-3681
50. Agarwal AK, Shukla PC, Patel C, Gupta JG, Sharma N, Prasad RK et al (2016) Unregulated emissions and health risk potential from biodiesel (KB5, KB20) and methanol blend (M5) fuelled transportation diesel engines. Renew Energy 98:283–291
51. Ravindra K, Sokhi R, Van Grieken R (2008) Atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons: source attribution, emission factors and regulation. Atmos Environ 42:2895–2921
52. Merritt P, Huang Y, Khair M, Pan J (2006) Unregulated exhaust emissions from alternate diesel combustion modes. SAE Technical paper 2006-01-3307
53. Sluder C, Wagner R (2006) An estimate of diesel high-efficiency clean combustion impacts on FTP-75 after treatment requirements. SAE Technical paper 2006-01-3311
54. Natti KC, Bhattacharyya A, Kastury A, Henein NA, Bryzik W (2007) An analysis of regulated and unregulated emissions in a HSDI diesel engine under the LTC regime. SAE Technical paper 2007-01-0905
55. Bohac S, Han M, Jacobs T, Lopez A, Assanis D, Szymkowicz P (2006) Speciated Hydrocarbon emissions from an automotive diesel engine and DOC using conventional and PCI combustion. SAE Technical paper 2006-01-0201
56. Ogawa H, Li T (2010) Volatile organic compounds in exhaust gas from diesel engines under various operating conditions. Int J Engine Res 12. https:// doi.org/ 10. 1243/ 14680874JER595
57. Hall D, King D, Morgan T, Baverstock S, Heinze P, Simpson B (1998) A review of recent literature investigating the measurement of automotive particulate; the relationship with environmental aerosol, air quality and health effects. SAE Technical paper 982602
58. Kittleson DB (1998) Engines and nano-particles: a review. J Aerosol Sci 29(5–6):575–588
59. Abdul-Khalek I, Kittelson D, Brear F (1999) The influence of dilution conditions on diesel exhaust particle size distribution measurements. SAE Technical paper 1999-01-1142
60. Price P, Stone R, Misztal J, Xu H, Wyszynski M, Wilson T et al (2007) Particulate emissions from a gasoline homogeneous charge compression ignition engine. SAE Technical paper 2007-01-0209
61. Harrison R, Brimblecombe P, Derwent R, Dollard G, Eggleston S, Hamilton R et al (1996) Airborne particulate matter in the United Kingdom. Third Report of the Quality of Urban Air Review Group
62. Scherrer H, Kittelson D (1981) Light absorption cross-sections of diesel particles. SAE Technical paper 810181
63. Jakab GJ, Risby TH, Hemenway DR (1992) Use of physical chemistry and in vivo exposure to investigate the toxicity of formaldehyde bound to carbonaceous particles in the murine lung. Research report (Health Effects Institute), pp 1–39, discussion 41-9
64. Donaldson K, Beswick PH, Gilmour PS (1996) Free radical activity associated with the surface of particles: a unifying factor in determining biological activity? Toxicol Lett 88:293–298
65. Eastwood P (2008) Particulate emissions from vehicles. Wiley
66. Misztal J, Xu H, Tsolakis A, Wyszynski ML, Constandinides G, Price P et al (2009) Influence of inlet air temperature on gasoline HCCI particulate emissions. Combust Sci Technol 181:695–709
67. Misztal J, Xu H, Wyszynski M, Price P, Stone R, Qiao J (2009) Effect of injection timing on gasoline homogeneous charge compression ignition particulate emissions. Int J Engine Res 10:419–430
68. Maurya R, Srivastava D, Agarwal A (2011) Experimental investigations of particulate emitted by an alcohol-fuelled HCCI/CAI combustion engine. Int Energy J 12:29–38
69. Singh AP, Agarwal AK (2015) Diesoline, diesohol and diesosene fuelled HCCI engine development. J Energy Res Technol 138(5)
70. Franklin L (2010) Effects of homogeneous charge compression ignition (HCCI) control strategies on particulate emissions of ethanol fuel. University Of Minnesota
71. Desantes JM, López JJ, Redon P, Arregle J (2012) Evaluation of the Thermal NO formation mechanism under low-temperature diesel combustion conditions. Int J Engine Res. 1468087411429638
72. Shah SD, Cocker DR, Miller JW, Norbeck JM (2004) Emission rates of particulate matter and elemental and organic carbon from in-use diesel engines. Environ Sci Technol 38:2544–2550
73. Agarwal AK, Singh AP, Lukose J, Gupta T (2013) Characterization of exhaust particulates from diesel fueled homogenous charge compression ignition combustion engine. J Aerosol Sci 58:71–85
74. Agarwal AK, Gupta T, Lukose J, Singh AP (2015) Particulate characterization and size distribution in the exhaust of a gasoline homogeneous charge compression ignition engine. Aerosol Air Qual Res 15:504–516
75. Park K, Cao F, Kittelson DB, McMurry PH (2003) Relationship between particle mass and mobility for diesel exhaust particles. Environ Sci Technol 37:577–583
76. Agarwal AK, Srivastava DK, Dhar A, Maurya RK, Shukla PC, Singh AP (2013) Effect of fuel injection timing and pressure on combustion, emissions and performance characteristics of a single cylinder diesel engine. Fuel 111:374–383
77. Agarwal AK, Dhar A, Srivastava DK, Maurya RK, Singh AP (2013) Effect of fuel injection pressure on diesel particulate size and number distribution in a CRDI single cylinder research engine. Fuel 107:84–89
78. Agarwal AK, Dhar A, Gupta JG, Kim WI, Choi K, Lee CS et al (2015) Effect of fuel injection pressure and injection timing of Karanja biodiesel blends on fuel spray, engine performance, emissions and combustion characteristics. Energy Convers Manag 91:302–314
79. Dhar A, Agarwal AK (2015) Effect of Karanja biodiesel blends on particulate emissions from a transportation engine. Fuel 141:154–163
80. Di Y, Cheung CS, Huang Z (2009) Experimental investigation on regulated and unregulated emissions of a diesel engine fueled with ultra-low sulfur diesel fuel blended with biodiesel from waste cooking oil. Sci Total Environ 407(2):835–846
81. Hopke PK, Ito K, Mar T, Christensen WF, Eatough DJ, Henry RC et al (2006) PM source apportionment and health effects: 1. Intercomparison of source apportionment results. J Exposure Sci Environ Epidemiol 16:275–286
82. Mauderly JL (1994) Toxicological and epidemiological evidence for health risks from inhaled engine emissions. Environ Health Perspect 102:165
83. Minai L, Yeheskely-Hayon D, Yelin D (2013) High levels of reactive oxygen species in gold nanoparticle-targeted cancer cells following femtosecond pulse irradiation. Scientific reports 3:2146
84. Tao F, Goazalez F, Kobzik L (2003) Reactive oxygen species in pulmonary inflammation by ambient particulates. Free Radical Biol Med 35(4):327–340
85. Hu X, Ding Z, Zhang Y, Sun Y, Wu J, Chen Y et al (2013) Size distribution and source apportionment of airborne metallic elements in Nanjing, China. Aerosol Air Qual Res 13:1796–1806
86. Valavanidis A, Fiotakis K, Vlahogianni T, Bakeas EB, Triantafillaki S, Paraskevopoulou V et al (2006) Characterization of atmospheric particulates, particle-bound transition metals and polycyclic aromatic hydrocarbons of urban air in the centre of Athens (Greece). Chemosphere 65:760–768