Bilindustrin är en av de största bidragsgivarna till koldioxidutsläpp genom fordonsutsläppnär de används. För att göra transportsektorn mer hållbar EU-politik dikterar att inkludera enhögre andel förnybara energikällor i den totala energiförbrukningen och ett sätt att uppnå det äratt införliva biobränslen i de traditionella fossila bränslena. Detta skulle minskakoldioxidavtrycket som genereras av bilindustrin på ett ekonomiskt sätt utan att göra storatekniska modifieringar i befintliga motorer. Scania AB har optimerat sitt bränslesystem för attuppfylla 10% blandning av biodiesel i normalt dieselbränsle.Scania AB är en lastbiltillverkare i Sverige med deras forsknings- och utvecklingscenterbeläget i Södertälje. De söker en lösning för att effektivisera sina bränslefilter i lastbilsmotorerför att filtrera bort mjuka partiklar som genereras på grund av nedbrytning av biobränsle. Syftetmed detta projekt kan delas upp i två huvudfaser; den första fasen är att utveckla en metod för attsimulera bränsleåldring och nedbrytning av biodiesel vilket leder till bildning av mjuka partiklarvid laboratorieförhållanden. Den senare fasen skulle vara att använda resultat från den förstafasen för att generera ett håravbrutet bränsle som därefter skulle användas för testning i enfullständig filtreringsrigg för att bedöma effektiviteten hos Scania-bränslefilter. Dessa testerskulle ge en inblick i befintliga filterprestanda beträffande nedbrutet bränsle och därmed kundebättre filter utformas för att effektivt hantera mjuka partiklar.I detta avhandlingsprojekt diskuteras olika iterationer och metoder för bildning av mjukapartiklar. Ett viktigt antagande baserat på verkliga deponeringsformationer från lastbilar överhela världen är att kalcium är en av de viktigaste orsakerna till bildning av mjuka partiklar.Resultat och bevis från tidigare avhandlingsprojekt har använts, modifierats och utvidgats i dettaprojekt. Nya metoder har utvecklats baserat på empiriska bevis från experimenten somgenomfördes under detta projekt som skulle förbättras ytterligare när Scania fortskrider meddetta projekt. Ett huvudkrav för ett håligt nedbrutet bränsle var att göra det stabilt när det gällersuspension av mjuka partiklar i biodieseln utan användning av konstant omröring för att simuleraförhållandena för bränsletanken i en lastbil.Resultaten som presenteras i detta avhandlingsprojekt är den optimerade metoden förframgångsrikt att producera mjuka partiklar och en arbetsmetod för att förberedatestbränslekoncentrat. Analys har utförts på testbränslekoncentrat i detta projekt för attkontrollera testfluidens livskraft för att utföra experiment på filtreringsrigg. Det har konstateratsatt tiofaldigt utspädningstestbränsle är det mest lovande provbränsleprovet som kan framställasmed de givna villkoren och tidsbegränsningarna. / The automobile industry is one of the largest contributors to carbon emissions through vehicularemissions when in use. To make the transport sector more sustainable EU policies dictate toinclude a higher share of renewables in total energy consumption and one way to achieve that isto incorporate biofuels in the traditional fossil fuels. This would reduce carbon footprintgenerated by the automobile industry in an economical manner without making majortechnological modifications in existing engines. Scania AB has optimized their truck fuel systemto comply with the 10% blend of biodiesel in normal diesel fuel.Scania AB is a truck manufacturer in Sweden, with their research and development centresituated in Södertälje. They seek a solution to make their fuel filters in truck engines efficient tofilter out soft particles generated due to biofuel degradation. The aim of this project can bedivided in two major phases; the first phase is to develop a method to simulate fuel ageing anddegradation of biodiesel leading to formation of soft particles at laboratory conditions. The laterphase would be to use results from the first phase to generate a mock degraded fuel that would besubsequently used for testing in a full size filtration rig to assess the efficacy of Scania fuelfilters. These tests would give an insight about existing filters performance regarding degradedfuel and thus better filters could be designed to efficiently handle soft particles.In this thesis project, different iterations and methods of formation of soft particles arediscussed. An important assumption based on real deposit formations from trucks across theworld is that calcium is one of major causes of soft particles formation. Results and evidencefrom previous thesis projects have been used, modified and extended in this project. Newmethods have been developed based on empirical evidence from the experiments conductedduring this project which would be further improved as Scania progresses with this project. Amajor requirement for a mock degraded fuel was to make it stable in terms of suspension of softparticles in the biodiesel without a use of constant agitation in order to simulate the conditions ofthe fuel tank in a truck.The results presented in this thesis project are the optimized method to successfullyproduce soft particles and a working method to prepare test fuel concentrate. Analysis has beenperformed on test fuel concentrate in this project to check for viability of test fluid forconducting experiments on filtration rig. It has been concluded that 10 folds dilution test fuel isthe most promising test fuel sample that can be prepared with the given conditions and timerestrictions

Kommersiella tunga transporter står för en stor del av utsläppen av växthusgaser. För att minska det globala fotavtrycket hos kommersiella fordon är det vanligt att använda biodrivmedel som ”drop in” bränslen. De avancerade motorer som för närvarande finns på marknaden är känsliga för olösliga föroreningarna, vilka benämns ”mjuka partiklar” av Scania. Dessa partiklar bildas som ett resultat av att biodieseln åldras, p.g.a. oxidationsinstabilitet, och en växelverkan med metalltillsatser i bränslet. Mjuka partiklar orsakar interna dieselinjektoravlagringar (IDID) och ett snabbt åldrande av bränslefilters genom igensättning. Avsikten med denna studie var att analysera det sistnämnda problemet genom att undersöka bränslefiltrets filtreringseffektivitet av oönskade mjuka partiklar. Ett protokoll över utförandet av feltreringstesterna utvecklades och skalades upp från en småskalig filterrestrigg vid KTH (Fas 1) till en fullskalig filtertestrigg på Scania (fas 2). Den experimentella uppställningen var ett försök att reproducera fältscenarier för filtrering i verkliga lastbilar. Tyngdpunkten i fas 1 riktades mot accelererade tester i den småskaliga testriggen med höga koncentrationer av tvålmjuka partiklar av zinkneodekanoat och syntetiskt producerade mjuka kalciumpartiklar. Separationseffektiviteten hos bränslefilter undersöktes med hjälp av GC-MS-analys. ICP mätningar gjordes för att upptäcka Zn2+ och Ca2+-joner i tvålämnena. Dessa tvålämnen identifierades tidigare på igensatta bränslefiltren och värden från dessa konventionella bränslefilter jämfördes med resultat från en absorptionsfiltreringsprocess med hjälp av ler(silikat)filter. Syftet med jämförelsen var att studera en alternativ bränslefiltreringsteknik för fordonstillämpningar. Mätningar med SEM-EDS gav rimliga förklaringar angående effektivitetsvärden för Zn-och Ca-tvålämnen för olika filtren, som används i försöken. Adsorptionsfiltret av lera hade 99 % filtreringseffektivitet och är en intressant lösning för framtida studier. Fas 2 fokuserade på en uppskalning av försöksprotokoll för filtreringstester med biobränslen och inkluderade sex olika riggförsök. Resultaten visade på tillförlitliga och exakta värden av tryckvariationer och filtereffektiviteten med en maximal effektivitet på 63,3 % för huvudfiltret och 75 % för förfiltret, som ett resultat av GC-MS-analysen. De uppmätta tryckvariationerna visar att förfiltret fångar in en majoritet (över 70 %) av de mjuka partiklarna, vilket resulterar i en ökning av tryckfallet över tiden. Med hänsyn till resultaten så rekommenderas försöksförfarandet för fortsatta framtida studier. / Commercial heavy duty transportation accounts for a major share of greenhouse gas emissions. In order to reduce the global footprint, commercial vehicles are widely known to use biodiesel as drop in fuels. The advanced engines, currently on the market, are sensitive to the insoluble contaminants, termed as soft particles in Scania. They are formed because of aging of biodiesel and the interaction with metal additives in the fuel. This is a common problem associated with the fuel due to high oxidation instability. Soft particles are responsible for causing Internal Diesel Injector Deposits (IDIDs) and premature fuel filter clogging. This report deals with the analysis of the latter problem. The purpose of the project is to investigate the fuel filter efficiencies against desired soft particles. A protocol of experiments was developed and scaled up from a small-scale filter rig at KTH (Phase 1) to a full-scale filter test rig at Scania (Phase 2) at ambient temperatures. The experimental campaign in this project is an attempt to replicate on field scenarios of filtration in real trucks. In Phase 1, the emphasis of the accelerated tests (higher concentrations) was on using soap soft particles, zinc neodecanoate and synthetically produced calcium soft particles for the small-scale filter rig. Separation efficiencies of fuel filters were examined using GC-MS analysis. Whereas ICP measurements were done to detect Zn2+ and Ca2+ ion in these soaps. These soaps were successfully identified to be present on the clogged fuel filters. Values from conventional fuel filters were compared with results from absorption filtration process using clay (silicate) filters. The purpose of the comparison was to study an alternate fuel filtration technique for vehicle application. Furthermore, SEM-EDS provided reasonable explanations about the efficiency values of the filters against Zn and Ca soaps used in the operation. The adsorption clay filter as had 99% of filtration efficiency proving an interesting solution for future investigations. Phase 2 started with an initiation of the scaling up or the protocol for test fuels, including six different rig operations. The maximum efficiencies of the filters (63.3% for main filters and 75% for pre filters) were noted as a result of quantification of the GC-MS results of the samples obtained from the rig. The pressure variations recorded proved, that the pre filters were trapping majority (over 70%) of the soft particles showing a rise in pressure drops over time. According to the results, the full-scale filter rig gave reliable and accurate values of pressure variations and filter efficiencies. Thus, it is suggested to use in the future investigations.