Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η μελέτη και αξιολόγηση προηγμένων μεθόδων δειγματοληψίας και ανίχνευσης για τη μέτρηση σωματιδιακών εκπομπών καυσαερίων από σύγχρονα οχήματα, και η εφαρμογή τους στη διερεύνηση των τεχνολογιών και παραμέτρων οι οποίες τις επηρεάζουν. Η μέθοδος δειγματοληψίας που αξιολογείται είναι ο Καταλυτικός Διαχωριστής, ένας καταλύτης μικρής κλίμακας με δυνατότητες οξείδωσης υδρογονανθράκων και αποθήκευσης θειικών συστατικών. Τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά δίνουν τη δυνατότητα εφαρμογής της συσκευής ως μεθόδου απομάκρυνσης πτητικών σωματιδίων, εναλλακτικής αυτής που ορίζει ο ισχύων ευρωπαϊκός κανονισμός για τη μέτρηση αριθμού στερεών σωματιδίων από κινητήρες και οχήματα. Η παρούσα μελέτη περιλαμβάνει τον λεπτομερή χαρακτηρισμό του καταλυτικού διαχωριστή στο εργαστήριο και αξιολόγηση της απόδοσής του σε τυπικές εφαρμογές μέτρησης. Οι μέθοδος ανίχνευσης σωματιδίων που μελετήθηκε είναι ο αισθητήρας «Pegasor Particle Sensor (PPS)». Η αρχή λειτουργίας του βασίζεται στην ηλεκτρική φόρτιση των σωματιδίων μέσω διάχυσης ιόντων. Ο αισθητήρας βαθμονομήθηκε και έπειτα αξιολογήθηκε σε εφαρμογές μέτρησης σωματιδιακών εκπομπών οχημάτων. Επιπρόσθετα, αναπτύχθηκε μια πρωτότυπη μέθοδος ανίχνευσης σωματιδίων, στην οποία δόθηκε η ενδεικτική ονομασία «dual PPS». Η μέθοδος αυτή δίνει τη δυνατότητα εκτίμησης του μέσου μεγέθους σωματιδίων, βάσει του οποίου μπορεί να γίνει ακριβέστερος υπολογισμός των σωματιδιακών συγκεντρώσεων. Μέσω της εφαρμογής των ανωτέρω μεθόδων δειγματοληψίας και μέτρησης, πραγματοποιήθηκε διερεύνηση των παραμέτρων οι οποίες επηρεάζουν τις σωματιδιακές εκπομπές μηχανοκίνητων οχημάτων. Σε αυτές περιλαμβάνονται οι συσκευές αντιρρύπανσης, ο τύπος κινητήρα, η θερμοκρασία περιβάλλοντος, το προφίλ οδήγησης, και οι τεχνολογίες εξοικονόμησης καυσίμου.

Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η μελέτη και αξιολόγηση προηγμένων μεθόδων δειγματοληψίας και ανίχνευσης για τη μέτρηση σωματιδιακών εκπομπών καυσαερίων από σύγχρονα οχήματα, και η εφαρμογή τους στη διερεύνηση των τεχνολογιών και παραμέτρων οι οποίες τις επηρεάζουν. Η μέθοδος δειγματοληψίας που αξιολογείται είναι ο Καταλυτικός Διαχωριστής, ένας καταλύτης μικρής κλίμακας με δυνατότητες οξείδωσης υδρογονανθράκων και αποθήκευσης θειικών συστατικών. Τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά δίνουν τη δυνατότητα εφαρμογής της συσκευής ως μεθόδου απομάκρυνσης πτητικών σωματιδίων, εναλλακτικής αυτής που ορίζει ο ισχύων ευρωπαϊκός κανονισμός για τη μέτρηση αριθμού στερεών σωματιδίων από κινητήρες και οχήματα. Η παρούσα μελέτη περιλαμβάνει τον λεπτομερή χαρακτηρισμό του καταλυτικού διαχωριστή στο εργαστήριο και αξιολόγηση της απόδοσής του σε τυπικές εφαρμογές μέτρησης. Οι μέθοδος ανίχνευσης σωματιδίων που μελετήθηκε είναι ο αισθητήρας «Pegasor Particle Sensor (PPS)». Η αρχή λειτουργίας του βασίζεται στην ηλεκτρική φόρτιση των σωματιδίων μέσω διάχυσης ιόντων. Ο αισθητήρας βαθμονομήθηκε και έπειτα αξιολογήθηκε σε εφαρμογές μέτρησης σωματιδιακών εκπομπών οχημάτων. Επιπρόσθετα, αναπτύχθηκε μια πρωτότυπη μέθοδος ανίχνευσης σωματιδίων, στην οποία δόθηκε η ενδεικτική ονομασία «dual PPS». Η μέθοδος αυτή δίνει τη δυνατότητα εκτίμησης του μέσου μεγέθους σωματιδίων, βάσει του οποίου μπορεί να γίνει ακριβέστερος υπολογισμός των σωματιδιακών συγκεντρώσεων. Μέσω της εφαρμογής των ανωτέρω μεθόδων δειγματοληψίας και μέτρησης, πραγματοποιήθηκε διερεύνηση των παραμέτρων οι οποίες επηρεάζουν τις σωματιδιακές εκπομπές μηχανοκίνητων οχημάτων. Σε αυτές περιλαμβάνονται οι συσκευές αντιρρύπανσης, ο τύπος κινητήρα, η θερμοκρασία περιβάλλοντος, το προφίλ οδήγησης, και οι τεχνολογίες εξοικονόμησης καυσίμου.