Väitös energiatekniikan alalta, Matteo Imperato, DI
Väitöskirjan nimi on: "Tutkimuksia keskinopean laivadieselmoottorin typenoksidipäästön vähentämisestä".
Dieselmoottorien haasteena ovat typenoksidi- ja hiukkaspäästöt. Polttomoottorit tulevat olemaan näköpiirissä olevassa tulevaisuudessa keskeisiä laivojen voimanlähteitä. Tässä kokeellisessa tutkimuksessa keskityttiin typenoksidipäästöön. Tutkimuksessa selvitettiin erilaisia laivamoottoreihin soveltuvia tekniikoita typenoksidipäästön vähentämiseksi. Työssä keskeistä oli vähentää palotilan täytöksen eli palotilassa olevan kaasun lämpötilaa, jolloin typenoksidien muodostus vähenee. Erityisesti tutkittiin niin kutsuttua Miller-työkiertoa, joka toteutettiin aikaisella imuventtiilien sulkemisella. Miller-tutkimuksissa suurella kuormalla ja käyttämällä suurta ahtopainetta saavutettiin erittäin korkea sylinteripaine (300bar). Miller ajoitusta käyttämällä typenoksidipäästö ei noussut normaaliin tehoon nähden. Osakuormalla tehtiin laajempi Miller-työkierron parametritutkimus. Miller-ajoitus asetti joitakin käyttörajoituksia alhaisilla kuormilla, ja siksi Miller-ajoituksen rinnalla hyödynnettiin myös muita tekniikoita. Erilaisia ruiskutustekniikoita ja pakokaasun sekoittamista imuilmaan tutkittiin myös. Niiden lisäksi tutkittiin uusiutuvan dieselpolttonesteen vaikutuksia moottorin toimintaan ja päästöihin. Tämä väitöstutkimus osoitti se, että yksi menetelmä ei tarjoa ratkaisua typenoksidipäästön vähentämiseen kaikilla kuormitusalueilla, mutta hyödyntämällä useita eri tekniikoita voidaan saavuttaa merkittävä typenoksidipäästön aleneminen. Tässä kokeellisessa tutkimuksessa esitettiin uusia tekniikoita laivamoottorien typenoksidipäästön vähentämiseksi. Tulokset ovat lupaavia ja niiden perusteella voidaan typenoksidien vähentämistutkimuksia edelleen jatkaa.
Paikka: Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, rakennus K1, Sali 216, Otakaari 4, Espoo
Vastaväittäjät:
Professori Seppo Tikkanen, Tampereen teknillinen yliopisto, Suomi
Tekniikan Tohtori Panagiotis Kyrtatos, ETH, Sveitsi
Valvoja: Professori Martti Larmi, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, Konetekniikan laitos
Väitöskirjan verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-6898-5
Väittelijän yhteystiedot:
Matteo Imperato
matteo.imperato@aalto.fi
p. 050 5636229