Impact of E22 on two-stroke and four-stroke snowmobiles

A push to reduce dependency on foreign energy and increase the use of renewable energy has many gas stations pumping ethanol blended fuels. Recreational engines typically have less complex fuel management systems than that of the automotive sector. This prevents the engine from being able to adapt to different ethanol concentrations. Using ethanol blended fuels in recreational engines raises several consumer concerns. Engine performance and emissions are both affected by ethanol blended fuels. This research focused on assessing the impact of E22 on two-stroke and four-stroke snowmobiles. Three snowmobiles were used for this study. A 2009 Arctic Cat Z1 Turbo with a closed-loop fuel injection system, a 2009 Yamaha Apex with an open-loop fuel injection system and a 2010 Polaris Rush with an open-loop fuel injection system were used to determine the impact of E22 on snowmobile engines. A five mode emissions test was conducted on each of the snowmobiles with E0 and E22 to determine the impact of the E22 fuel. All of the snowmobiles were left in stock form to assess the effect of E22 on snowmobiles currently on the trail. Brake specific emissions of the snowmobiles running on E22 were compared to that of the E0 fuel. Engine parameters such as exhaust gas temperature, fuel flow, and relative air to fuel ratio (λ) were also compared on all three snowmobiles. Combustion data using an AVL combustion analysis system was taken on the Polaris Rush. This was done to compare in-cylinder pressures, combustion duration, and location of 50% mass fraction burn. E22 decreased total hydrocarbons and carbon monoxide for all of the snowmobiles and increased carbon dioxide. Peak power increased for the closed-loop fuel injected Arctic Cat. A smaller increase of peak power was observed for the Polaris due to a partial ability of the fuel management system to adapt to ethanol. A decrease in peak power was observed for the open-loop fuel injected Yamaha.

Cold-Start Emissions testing of Snowmobiles Using Ethanol and Gasoline

Increasing prices for fuel with depletion and instability in foreign oil imports has driven the importance for using alternative and renewable fuels. The alternative fuels such as ethanol, methanol, butyl alcohol, and natural gas are of interest to be used to relieve some of the dependence on oil for transportation. The renewable fuel, ethanol which is made from the sugars of corn, has been used widely in fuel for vehicles in the United States because of its unique qualities. As with any renewable fuel, ethanol has many advantages but also has disadvantages. Cold startability of engines is one area of concern when using ethanol blended fuel. This research was focused on the cold startability of snowmobiles at ambient temperatures of 20 °F, 0 °F, and -20 °F. The tests were performed in a modified 48 foot refrigerated trailer which was retrofitted for the purpose of cold-start tests. Pure gasoline (E0) was used as a baseline test. A splash blended ethanol and gasoline mixture (E15, 15% ethanol and 85% gasoline by volume) was then tested and compared to the E0 fuel. Four different types of snowmobiles were used for the testing including a Yamaha FX Nytro RTX four-stroke, Ski-doo MX Z TNT 600 E-TEC direct injected two stroke, Polaris 800 Rush semi-direct injected two-stroke, and an Arctic Cat F570 carbureted two-stroke. All of the snowmobiles operate on open loop systems which means there was no compensation for the change in fuel properties. Emissions were sampled using a Sensors Inc. Semtech DS five gas emissions analyzer and engine data was recoded using AIM Racing Data Power EVO3 Pro and EVO4 systems. The recorded raw exhaust emissions included carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), total hydrocarbons (THC), and oxygen (O2). To help explain the trends in the emissions data, engine parameters were also recorded. The EVO equipment was installed on each vehicle to record the following parameters: engine speed, exhaust gas temperature, head temperature, coolant temperature, and test cell air temperature. At least three consistent tests to ensure repeatability were taken at each fuel and temperature combination so a total of 18 valid tests were taken on each snowmobile. The snowmobiles were run at operating temperature to clear any excess fuel in the engine crankcase before each cold-start test. The trends from switching from E0 to E15 were different for each snowmobile as they all employ different engine technologies. The Yamaha snowmobile (four-stroke EFI) achieved higher levels of CO2 with lower CO and THC emissions on E15. Engine speeds were fairly consistent between fuels but the average engine speeds were increased as the temperatures decreased. The average exhaust gas temperature increased from 1.3-1.8% for the E15 compared to E0 due to enleanment. For the Ski-doo snowmobile (direct injected two-stroke) only slight differences were noted when switching from E0 to E15. This could possibly be due to the lean of stoichiometric operation of the engine at idle. The CO2 emissions decreased slightly at 20 °F and 0 °F for E15 fuel with a small difference at -20 °F. Almost no change in CO or THC emissions was noted for all temperatures. The only significant difference in the engine data observed was the exhaust gas temperature which decreased with E15. The Polaris snowmobile (semi-direct injected two-stroke) had similar raw exhaust emissions for each of the two fuels. This was probably due to changing a resistor when using E15 which changed the fuel map for an ethanol mixture (E10 vs. E0). This snowmobile operates at a rich condition which caused the engine to emit higher values of CO than CO2 along with exceeding the THC analyzer range at idle. The engine parameters and emissions did not increase or decrease significantly with decreasing temperature. The average idle engine speed did increase as the ambient temperature decreased. The Arctic Cat snowmobile (carbureted two-stroke) was equipped with a choke lever to assist cold-starts. The choke was operated in the same manor for both fuels. Lower levels of CO emissions with E15 fuel were observed yet the THC emissions exceeded the analyzer range. The engine had a slightly lower speed with E15.

Economic impact of proposed amendments to snowmobile noise regulations, R79-10 /

Bibliography: p. 12.

Ray Freeland of Harbor Springs with his homemade "Dragonfly" ice sled on Little Traverse Bay

verso: Ray is still living in Harbor Springs

Renar och vindkraft II : Vindkraft i drift och effekter på renar och renskötsel

Utbyggnaden av vindkraft inom renskötselområdet har ökat markant det senaste decenniet, trots att kunskapen om påverkan av vindkraftsetableringar ännu inte är fullt utredd och dokumenterad. I den här rapporten beskriver vi framförallt hur vindkraftparker i driftsfas påverkar renarna och renskötseln i tre olika områden. I Malå sameby har vi studerat kalvningsområdet kring Storliden och Jokkmokkslidens vindkraftparker. I Vilhelmina Norra sameby har vi studerat vinterbetesområdet kring Stor-Rotlidens vindkraftpark, samt Lögdeålandets betesområde med Gabrielsbergets vindkraftpark som används av Byrkije reinbetesdistrikt från Norge. För att få en helhetsbild av hur renarna använder sitt betesområde är det viktigt att studera renarnas betes- och förflyttningsmönster långsiktigt och över hela deras betesområde och inte bara inom det lokala området nära parken. Det är också viktigt att ta hänsyn till att renarnas betesutnyttjande skiftar från år till år och mellan olika årstider beroende på väderlek och andra yttre förutsättningar. Vi vill också understryka vikten av att kombinera den traditionella kunskapen från renskötarna med vedertagna vetenskapliga analysmetoder för att besvara de frågor som är viktiga för att kunna bedriva en hållbar renskötsel. Vi har undersökt renarnas användning av områdena genom att utföra spillningsinventeringar under åren 2009-2015 (endast i Malå sameby), och genom att följa renar utrustade med GPS-halsband under åren 2005-2015. Datat är insamlat före och under byggfas och under driftsfas (för Gabrielsberget finns GPS-data endast för driftsfasen). Vi har analyserat data genom att utveckla statistiska modeller för val av betesområde för varje område där vi har beräknat hur renarna förhåller sig till vindkraftparksområdet före, under och efter byggnation, och på Gabrielsberget när parken varit avstängd under 40 dagar och under drift vid olika renskötselsituationer. Genom intervjuer, möten och samtal, samt information från Gabrielsbergets vindkraftparks kontrollprogram, har vi tagit del av renskötarnas erfarenheter av hur renarnas beteende, och därmed även renskötseln, påverkats av vindkraftsutbyggnaden i respektive område. Våra resultat visar att renarna både på kalvnings- och på vinterbetesområden påverkas negativt av vindkraftsetableringarna (Tabell a). Renarna undviker att beta i områden där de kan se och/eller höra vindkraftsverken och föredrar att vistas i områden där vindkraftverken är skymda. I kalvningsområdet i Malå ökade användningen av skymda områden med 60 % under driftsfas. I vinterbetesområdet på Gabrielsberget, när renarna utfodrades i parken och kantbevakades intensivt för att stanna i parkområdet under driftsfas, ökade användningen av skymda områden med 13 % jämfört med när de inte var utfodrade och fick ströva mer fritt. Resultaten visar också att renarna minskar sin användning av området nära vindkraftparkerna. I kalvningslandet i Malå minskar renarna sin användning av områden inom 5 km från parkerna med 16-20 %. Vintertid vid Gabrielsbergets vindkraftpark undvek renarna parken med 3 km. Våra resultat visar även att renarnas betesro minskar inom en radie på 4 km från vindkraftparkerna under kalvningsperioden och tiden därefter i jämförelse med perioden före byggfas. Exakta avstånd som renarna påverkas beror på förutsättningarna i respektive område, exempelvis hur topografin ser ut eller om området är begränsat av stängsel eller annan infrastruktur. Förändringarna i habitatutnyttjande i våra studieområden blev tydligare när parkerna var centralt belägna i renarnas betesområde, som i kalvningsområdet i Malå eller i vinterbeteslandet på Gabrielsberget, medan det inte var lika tydliga effekter kring Stor-Rotlidens park, som ligger i utkanten av ett huvudbetesområde. Oftast är snöförhållandena bättre ur betessynpunkt högre upp i terrängen än nere i dalgångarna, på grund av stabilare temperatur, vind som blåser bort snötäcket och mer variation i topografin. Därför kan etablering av vindkraftparker i höglänta områden försämra möjligheten att använda sådana viktiga reservbetesområden under vintrar med i övrigt dåliga snöförhållanden, vilka blir allt vanligare i och med klimatförändringarna. Våra resultat tyder inte direkt på att renarna påverkats negativt under dåliga betesvintrar men fler år av studier behövs för att ytterligare klargöra hur vindkraft påverkar renarna under dessa vintrar. Våra studier har visat att etablering av vindkraft har konsekvenser för renskötseln under både barmarkssäsongen och under vintern, men effekterna förmodas få störst inverkan inom vinterbetesområdet där det är svårt att hitta alternativa betesområden för renarna. Under sommaren är betestillgången oftast mindre begränsad och renarna kan lättare hitta alternativa områden. En direkt konsekvens av Gabrielsbergets vindkraftpark som är placerad mitt i ett vinterbetesområde har blivit att renarna behöver tillskottsutfodras och bevakas intensivare för att de inte ska gå ut ur området. När den naturliga vandringen mellan olika betesområden störs för att renarna undviker att vistas i ett område kan det leda till att den totala tillgången till naturligt bete minskar och att man permanent måste tillskottsutfodra, alternativt minska antalet renar. Annan infrastruktur som vägar och kraftledningar påverkar också renarna. Vid Storliden och Jokkmokksliden och vid Stor-Rotliden där data samlats in innan vindkraftparken uppfördes visar våra resultat att renarna undviker de omkringliggande landsvägarna redan innan parkerna etablerades. Vid Stor-Rotliden ökar dock renarna användningen av områden nära vägarna efter att parken är byggd. På Gabrielsberget, där vi endast har data under drifttiden, är renarna närmare vägarna (även stora vägar som E4) när renskötarna minskar på kantbevakningen för att inte hålla renarna nära parken. Detta ökar naturligtvis risken för trafikolyckor och innebär att renskötarna måste bevaka dessa områden intensivare. Sist i rapporten presenterar vi förslag till åtgärder som kan användas för att underlätta arbetet för renskötseln om det är så att en vindkraftpark redan är byggd. Några exempel på åtgärder som är direkt kopplat till parken är att stänga av vägarna in i vindkraftparken för att förhindra nöjeskörning med skoter och bil under den tiden renarna vistas i området samt tät dialog mellan vindkraftsbolag och sameby angående vinterväghållningen av vägarna till och inom vindkraftparken. Andra mer regionala åtgärder för att förbättra förutsättningarna för renskötselarbetet på andra platser för samebyn, kan vara att sätta stängsel längst större vägar och järnvägar (t.ex. E4:an eller stambanan) i kombination med strategiskt utplacerade ekodukter. Detta för att underlätta och återställa möjligheterna till renarnas fria strövning och renskötarnas flytt av renar mellan olika betesområden.