[ES] Hoy en día, las regulaciones sobre emisiones de los automóviles se están haciendo más estrictas. Además de los ciclos de homologación estándar, actualmente se están empezando a considerar nuevos métodos de homologación que tienen en cuenta las condiciones reales que se dan en la carretera. Los sistemas de Recirculación de Gases de Escape (EGR) son estrategias que han demostrado ser efectivas durante estacionarios y que también pueden ser usadas en ese tipo de ciclos dinámicos que corresponden a condiciones reales de conducción. Esta tesis se centra en la implementación de diferentes sistemas EGR para su uso en condiciones dinámicas en motores diésel turbosobrealimentados. En primer lugar, se lleva a cabo un análisis del ciclo de conducción para identificar las operaciones específicas de tipo transitorio más frecuentes en los ciclos dinámicos como WLTC y RDE. Los resultados muestran que la frecuencia en la que se producen fuertes transitorios en carga es mayor que en la que se producen transitorios de velocidad. Entre ellos, el número de operaciones de tipo Tip-out es superior a las de tipo Tip-Ins, especialmente en el rango de 1250-2000 rpm. Estos fuertes transitorios se repiten en el banco de ensayos de motor equipado con analizadores de gas de alta frecuencia, de forma que se registran la concentración instantánea de CO2 y NOx. También se ha realizado un estudio paramétrico de la actuación de la válvula de EGR durante la operación de varios transitorios fuertes, cuantificando el retraso en el transporte, la concentración de NOx y las partículas. El lazo de EGR de baja presión, LPEGR, ha resultado ser más efectivo cuando se operaba a plena carga, así como durante los transitorios, comparado con el lazo de EGR de alta presión, HPEGR. De esta forma, se propone la válvula de control más adecuada para LPEGR, lo que puede ser útil para la calibración de los transitorios de los motores diésel turbosobrealimentados. Además de ello, se señala el compromiso entre rendimiento y emisiones durante los transitorios de EGR. Al implementar la recirculación de los gases de escape a lo largo de todo el mapa del motor se minimiza la aparición de picos inesperados de emisión de NOx. Concretamente, las estrategias LPEGR consiguen reducir alrededor de un 20-60% los NOx emitidos durante los primeros pocos segundos con menos de un 5% de penalización en el rendimiento. Adicionalmente, en el documento también se presentan las simulaciones que se han realizado de los modelos unidimensionales de los transitorios. El control de la turbina de geometría variable juega un papel importante a la hora de calibrar el modelo para transitorios de EGR. Además de ello, se lleva a cabo una optimización de la separación de EGR para varios puntos estacionarios por medio de simulaciones que están basadas en el compromiso entre rendimiento y emisiones. Además, se propone un algoritmo para optimizar la separación de EGR, reduciendo en alrededor de un 80% el tiempo de cálculo de un DOE o un método de algoritmo genético. Finalmente, se crea un modelo simple de NOx 3D cuasi-estacionario para predecir las emisiones durante el transitorio en condiciones de conducción reales. La tasa de EGR, como tercera entrada del modelo, muestra una mejora significativa a la hora de predecir el transitorio de NOx con respecto al modelo 2D. / [EN] The automotive emission regulations are getting more stringent these days. New methods of homologation are being considered other than standard cycles considering the real driving behavior on road. The EGR system is one of the proven and well tested strategies in steady state which can be used on those dynamic real driving conditions too. This dissertation focuses on implementation of different EGR systems during dynamic operations of turbocharged diesel engine. Firstly, a driving cycle analysis is carried out to identify the specific and frequent transient operations on dynamic cycles like WLTC and RDE. The results show that, the frequency of harsh load transients is higher than speed transients. Among them, the number of Tip-Out operations outnumber the Tip-Ins with higher density in 1250-2000 RPM range. Therefore, these harsh transients are repeated separately on the dynamic engine test bench equipped with high frequency gas analyzers to track the instantaneous CO2 and NOx concentration. A parametric study is carried out with EGR valve actuation during various severe load transients, quantifying the transportation delays, NOx concentration and particulate matter. The LPEGR is found to be more effective at the full load as well as during transient operations compared to HPEGR. The best suited LPEGR valve control is proposed, which can be helpful for transient calibration of a turbocharged diesel engine. Moreover, the trade-off between the performance and emission during EGR transients is also pointed out. The implementation of EGR all over the engine map minimizes the unexpected NOx peaks during transients. Specifically, LPEGR strategies manages to reduce around 20-60% of NOx in first few seconds with less than 5% of penalty in performance. Additionally, 1D model simulation results of load transient operations are presented in the document. The VGT control plays important role to calibrate the model for transient operations with EGR. Apart from this, the EGR split optimization on various steady points is carried out by simulations following the trade-off between performance and emissions. Furthermore, an algorithm to search the optimum split is proposed, reducing around 80% of the calculation time consumed by DOE or genetic algorithm method. Finally, a simple 3D quasi steady NOx model is created to predict the transient emissions in real driving conditions. EGR rate, as 3rd input in model shows significant improvement in prediction of transient NOx over the 2D model. / [CA] En els darrers temps, les regulacions sobre emissions contaminants dels vehicles s'han fet més estrictes. A més dels cicles d'homologació estàndards, actualment s'estan començant a considerar nous mètodes d'homologació que tinguen en compte les condicions reals que es donen en la carretera. Els sistemes de Recirculació de Gasos d'Escapament (EGR) són estratègies que s'han demostrat com a efectives durant condicions estacionàries i que també poden ser emprades en aquest tipus de cicles dinàmics, que corresponen a condicions reals de conducció. Aquesta tesi està centrada en la implementació de diferents sistemes EGR per al seu ús en condicions dinàmiques en motors dièsel turbosobrealimentats. En primer lloc, es du a terme un anàlisi del cicle de conducció per a identificar les operacions específiques de tipus transitori més freqüents en els cicles dinàmics WLTC i RDE. Els resultats mostren que la freqüència a la que s'obtenen forts transitoris de càrrega és major que en aquella en la que es produeixen transitoris de velocitat. Entre aquestos, el nombre d'operacions de tipus Tip-out és superior a les del tipus Tip-ins, especialment en l'interval de 1250-2000 rpm. Aquestos forts transitoris es repeteixen en el banc d'assajos de motor equipat amb analitzadors de gasos d'alta freqüència, de manera que es registren les concentracions de CO2 i NOx. També s'ha realitzat un estudi paramètric de l'actuació de la vàlvula d'EGR durant l'operació de diversos transitoris forts, quantificant el retard en el transport, la concentració de NOx i les partícules. El llaç d'EGR de baixa pressió, LPEGR, ha resultat ser més efectiu quan s'operava a plena càrrega, així com durant els transitoris, comparat amb el llaç d'EGR d'alta pressió, HPEGR. D'aquesta forma, es proposa la vàlvula de control més adequada per a LPEGR, el que pot resultar útil per a la calibratge dels transitoris dels motors dièsel turbosobrealimentats. A banda d'això, s'ha assenyalat el compromís entre rendiment i emissions durant els transitoris d'EGR. Al implementar la recirculació dels gasos d'escapament a tot arreu del mapa del motor es minimitza l'aparició de pics inesperats d'emissió de NOx. Més concretament, les estratègies LPEGR aconsegueixen reduir al voltant d'un 20-60% els NOx emesos durant els primers pocs segons amb menys d'un 5% de penalització en el rendiment. Addicionalment, en el document també es presenten les simulacions que s'han realitzat dels models unidimensionals dels transitoris. El control de la turbina de geometria variable juga un paper important a l'hora de calibrar el model per a transitoris d'EGR. A més d'això, s'ha dut a terme una optimització de la separació d'EGR en diversos punts estacionaris per mitjà de simulacions que estan basades en el compromís entre rendiment i emissions. També es proposa un algoritme per a optimitzar la separació d'EGR, reduint al voltant d'un 80\% el temps de càlcul d'un DOE o un mètode d'algoritme genètic. Finalment, es crea un model simple de NOx 3D quasi-estacionari per a predir les emissions durant el transitori en condicions de conducció real. La taxa d'EGR, com a tercera entrada del model, mostra una millora significativa a l'hora de predir el transitori de NOx respecte al model 2D. / Patil, CY. (2020). Effects of EGR transient operation on emissions and performance of automotive engines during RDE cycles [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149498

<p>Correlations between the coefficient of variations (COV) of ion current integrals and COV of indicated mean effective pressure (IMEP) are investigated. The investigations are made to see if there is a possibility to use ion sense technique for closed loop combustion control to maximize Exhaust Gas Recirculation (EGR) level with remaining combustion stability. The engine studied in this thesis is a stoichiometric natural gas engine with a three way catalyst working with different EGR levels. One way to increase the efficiency in a stoichiometric natural gas engine is to maximize the EGR level [3]. With a higher EGR level it is possible to open the throttle even further with a result of lower pumping losses. Also temperature losses to chamber walls will be smaller with high EGR levels. A closed loop system controlling the EGR valve against COV of IMEP around 5 % is used for this engine. For COV of flame peak integral in range from 0 to 15-20% of COV of IMEP a linear correlation was found for lambda less than 1.3. For COV of two peaks integral a linear correlation was found for the entire measured range. This correlation may not be used for a robust EGR control system due to a small increase of COV of ion integral and due to a high variance in COV of ion integral. Correlations are discussed for different ion integrals with different air/fuels ratios and EGR levels. A control strategy is also presented.</p>

I denna rapport studeras reglerbarheten hos ett pneumatiskt aktuerat vridspjäll. Spjället används på dieselmotorer från lastbilstillverkaren Scania CV för att reglera återflödet av avgaser till insugsröret, så kallat EGR-flöde, Exhaust Gas Recirculation. Arbetets mål har varit att identifiera och kravställa de hårdvaruparametrar som påverkar möjligheten till effektiv reglering. I det studerade systemet ingår spjället, dess pneumatiska ställdon samt den proportionalventil som reglerar lufttryck till ställdonet. De parametrar som studeras är bland annat spjällets och aktuatorcylinderns dimensioner, aktuatorns slaglängd, returfjäder och friktion. I syfte att analysera påverkan av hårdvaruförändringar skapas en modell av systemet i programvaran Simscape. Mätningar på ett isolerat spjällsystem används för att studera dess dynamik, uppmäta parametrar samt till modellvalidering. Från mätningarna framkom att systemets friktion domineras av en statisk friktion i aktuatorn, vilken ökade med trycket och därmed positionen hos aktuatorn. Det identifierades även ett antal olinjäriteter hos ventilen som komplicerar regleringen. I synnerhet uppvisar ventilens tömningsförlopp stora variationer med val av arbetsområde, något som sätter en stor begränsning på systemets stängningstider. Modelleringsresultaten visar att en neddimensionering av aktuatorns totala arbetsvolym är att föredra då det skulle minska tiderna för att dra in och skjuta ut dess kolv. Särskilda krav måste dock ställas på dimensioneringen för att behålla en god upplösning från insignal till spjällposition samt kompensera friktionens påverkan. Genom att betrakta överföringen av moment från spjäll till linjär aktuatorkraft konstateras det att en neddimensionering även kan göra systemet känsligare mot störningar från avgasflödet.

This study was directed at examining the effects of exhaust gas recirculation (EGR), water/N2/CO2 injections and oxygen enrichment on availability destroyed because of combustion in simple systems like those of constant pressure and constant volume. Higher cooled EGR fractions lead to higher availability destruction for reactant temperatures less than 2000 K. The availability destroyed for 40% EGR at 300 K for constant pressure and constant volume combustion was 36% and 33%, respectively. Neglecting the chemical availability in the products, the equivalence ratio and reactant temperature that corresponded to the lowest availability destruction varied from 0.8 to 1.0 and 800 K to 1300 K, respectively, depending on the EGR fraction. The fraction of the reactant availability destroyed increased with the complexity of the fuel. The trends stayed the same for the different EGR fractions for the eight fuels that were analyzed. Higher injected water fractions lead to higher availability destruction for reactant temperatures less than 1000 K. The availability destroyed for a 40% injected water fraction at 300 K for constant pressure combustion was 36%. The product temperature ranged from 2300 K to 450 K at a reactant temperature of 300 K for injected fractions from 0% to 90%. For a 40% injected fraction at a reactant temperature of 300 K, water injection and cooled EGR resulted in the greatest destruction of availability (about 36%) with CO2 injection leading to the least destruction (about 32%). Constant volume combustion destroyed less availability compared to constant pressure combustion at a reactant pressure of 50 kPa. At a higher reactant pressure of 5000 kPa, constant pressure combustion destroyed less availability compared to constant volume combustion for reactant temperatures past 1000 K. Higher fractions of oxygen in the inlet lead to higher product temperatures that lead to lower availability destruction. For 40% oxygen in inlet, the product temperature increased to 2900 K and the availability destroyed dropped to 25% at a reactant temperature of 300 K for constant pressure combustion.

Current research suggests resveratrol, a phytoalexin found predominately in grapes, may function as a chemopreventive and/or chemotherapeutic agent for various cancers, including colorectal cancer. However, the underlying mechanism(s) involved in these activities remain elusive. Thus, the objective of the studies discussed here sought to investigate the effect of resveratrol treatment on gene modulation in human colorectal cancer cells in order to identify and characterize novel molecular targets that contribute to the observed anticancer activities of resveratrol. Here, we identify activating transcription factor 3 (ATF3) and early growth response-1 (Egr-1) as novel targets of resveratrol and provide data to elucidate the mechanism(s) of regulation and how each target contributes to the anticancer effect of resveratrol in colorectal cancer cells. We demonstrate the involvement of resveratrol in ATF3 transcriptional regulation, which is facilitated by Egr-1 and Krüppel-like factor 4 interactions, and show that ATF3 contributes, at least partially, to resveratrol-induced apoptosis (Chapter 3). Moreover, we suggest that increased Egr-1 transcriptional activity by resveratrol requires posttranslational acetylation of Egr-1 in a SIRT1-independent manner. This acetylation by resveratrol may contribute to Egr-1-mediated expression of the pro-apoptotic protein nonsteroidal anti-inflammatory drug (NSAID)-activated gene-1 (NAG-1) induced by the phytoalexin (Chapter 4). Taken together, the work presented here provide (1) novel mechanisms by which resveratrol induces ATF3 and Egr-1 expression and (2) represent additional explanations for the anti-tumorigenic/anti-carcinogenic effects of resveratrol in human colorectal cancer cells.

Dagens förbränningsmotorer ställs inför allt högre krav på att minimera de miljöfarliga restprodukter som förbränningen av luft och bränsle ger upphov till. Efterbehandlingssystem har utvecklats i olika former för detta ändamål, där en utav dessa är EGR: Exhaust gas recirculation som bygger på att en del av motorns avgaser överförs tillbaka in i motorn och minskar bildningen av termiska kvävoxider. I detta examensarbete undersöktes ett EGR-system i AVL:s singelcylinder-provcell, där målsättningen var att kartlägga komponenternas inverkan på EGRflödet samt undersöka EGR-systemets begränsningar med fokus på att öka mängden EGR till motorn. Arbetet utfördes på AVL Motortestcenter AB i Södertälje för Karlstads Universitet i kursen Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i maskinteknik MSGC17, fakulteten för natur- och teknikvetenskap under våren 2018. Kända metoder inom statistisk försöksplanering användes för undersökning av komponenterna i EGR-systemets inverkan, där resultaten ur testerna visade att komponenter i EGR-systemet som implementerats med anledning att erhålla högre EGR-flöden inte fungerade som önskat och bör därför uteslutas vid framtida körningar med provcellens EGR-system. Provningen var uppdelad i flera moment, där en utav testomgångarna bestod av att se hur EGR-systemet klarade av att leverera EGR till motorn vid höga laster och laddtryck. Utfallet av dessa tester visade att med dagens komponenter kunde EGR överföras till den grad att singelcylinder-motorn inte klarade av högre EGR-flöden än vad som undersöktes vid provningen.

Correlations between the coefficient of variations (COV) of ion current integrals and COV of indicated mean effective pressure (IMEP) are investigated. The investigations are made to see if there is a possibility to use ion sense technique for closed loop combustion control to maximize Exhaust Gas Recirculation (EGR) level with remaining combustion stability. The engine studied in this thesis is a stoichiometric natural gas engine with a three way catalyst working with different EGR levels. One way to increase the efficiency in a stoichiometric natural gas engine is to maximize the EGR level [3]. With a higher EGR level it is possible to open the throttle even further with a result of lower pumping losses. Also temperature losses to chamber walls will be smaller with high EGR levels. A closed loop system controlling the EGR valve against COV of IMEP around 5 % is used for this engine. For COV of flame peak integral in range from 0 to 15-20% of COV of IMEP a linear correlation was found for lambda less than 1.3. For COV of two peaks integral a linear correlation was found for the entire measured range. This correlation may not be used for a robust EGR control system due to a small increase of COV of ion integral and due to a high variance in COV of ion integral. Correlations are discussed for different ion integrals with different air/fuels ratios and EGR levels. A control strategy is also presented.

This thesis examines the effects of product composition, reactant temperature, reactant pressure, fuel-air equivalence ratio, diluent addition, and fuel composition on entropy generation in a constant internal energy/constant volume combustion process. Equilibrium product composition is shown to produce less combustion-generated entropy than frozen product composition. Using methane as the fuel, it is found that increasing reactant temperature by 100 K decreases entropy generation by 6 to 9 percent, while reactant pressure has little effect on entropy generation. Total entropy generation is increased with excess air and increased diluent addition. For the three fuels considered in this analysis (CH4, C2H5OH, C8H18), iso-octane uniformly exhibits the highest entropy generation, indicating the strong effect of fuel type and structure on combustiongenerated entropy.

No description available.

Antigen presentation to T cells results in their activation through T Cell Receptor (TCR) stimulation, resulting in sustained elevation of cytosolic Ca2+ concentration critical for T cell activation. Sustained Ca2+ signals are important for the activation of Nuclear Factor of Activated T cells (NFAT), which is a key regulator of T cell activation through its transcriptional control of genes in multiple process including cytokine production, proliferation and differentiation(Rao, Luo, & Hogan, 1997). Recently it was shown that Stromal Interaction Molecule 1 (STIM1) inhibits plasma membrane Ca2+/ATPase 4 (PMCA4) function during T cell activation resulting in sustained elevation of Ca2+ signals(Ritchie, Samakai, & Soboloff, 2012). This interaction requires upregulation of both STIM1 and PMCA4. In this thesis, I hypothesize that changes in Ca2+ signals arising from transcriptional changes of STIM1 and PMCA are important for the efficient activation of T cells. In the first part of this thesis, I assess the transcriptional regulation of STIM1 and PMCA4. My in vitro studies show that expression of both proteins is regulated by the EGR family members, EGR1 and EGR4. Additionally, transcriptional regulation of PMCA inhibition by EGR1 and EGR4 is required for efficient activation of T cells. Interestingly, whereas significant roles for EGR1, EGR2 and EGR3 in T cell development and function have been established, a role for EGR4 has not, hitherto been elucidated. In the second half of this thesis, using qPCR, I reveal that EGR4 expression is stimulated by TCR engagement in primary double positive, CD4 and CD8 positive murine T cells. Further, EGR4-null mice exhibit shifts in early thymic development, although this does not affect the relative number of double or single positive T cells in the thymus. Interestingly, EGR4-null primary T cells exhibit normal Ca2+ entry, but fail to exhibit activation-induced inhibition of Ca2+ clearance. Although not all subsets of EGR1 and EGR4 null primary T cells exhibited decreased STIM1 expression, significant defects in proliferation, migration and/or cytokine production were observed upon stimulation in all populations, albeit to different extents. These findings reveal a two-faceted role in which EGRs regulate T cell development and function through both Ca2+-dependent and independent methods. I believe that these findings have important implications towards the general understanding of transcriptional control of Ca2+ signaling, as well as having a possible impact in the quest to advance therapies targeting immunological disorders. / Biochemistry