Comparative assessment of co2 emissions and fuel consumption in a stationary test of the passenger car running on various fuels
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.47.14936Ключові слова:
легковий автомобіль, традиційні види палива, альтернативні палива, викиди CO2Анотація
Порівняльна оцінка викидів СО2 і витрати палива при стаціонарному випробуванні легкового автомобіля працюючого на різних паливах
Основною метою розвитку транспортного сектору є зменшення викидів забруднюючих речовин у навколишнє середовище, включаючи CO2, що особливо важливо через глобальне потепління. Викиди CO2 безпосередньо пов’язані зі споживанням палива. Крім того, викиди СО2 також пов’язані з видом палива, що використовується транспортом. Постановка проблеми. Зусилля спрямовуються на зменшення викидів СО2 та споживання пального шляхом вдосконалення конструкції автомобілів та двигунів для зменшення споживання енергії в дорожньому русі, в тому числі шляхом відновлення частини енергії відсталого руху на гібридних та електроприводних автомобілях. Зниження СО2 також можна досягти, використовуючи альтернативні види палива, причому водень є найбільш перспективним. Методологія дослідження. Аналіз проводився для легкового автомобіля. На основі технічних даних автомобіля в стаціонарному тесті NEDC було розраховано споживання енергії в дорожньому русі. Результати та обговорення. У статті представлений порівняльний аналіз споживання палива та викидів CO2 для легкового автомобіля з двигуном внутрішнього згоряння, що працює на традиційних та альтернативних видах палива. Аналіз розроблений за тестом NEDC. На основі розрахованого опору руху та енергоспоживання руху, а також для фактичних результатів випробувань, проведених на динамометрі шасі автомобіля, що працює на бензині та дизельному паливі, були визначені приблизні значення ККД двигуна. Потім були проведені розрахунки викидів СО2 та споживання палива для наступного: СПГ, зріджений газ, етанол, метанол та Е85. Висновки. Як випливає з результатів дослідження, проведеного для окремих фаз UDC та EUDC, споживання палива та викиди CO2 не в кожному випадку прямо пропорційні енергоспоживанню руху автомобіля. Найкращим вуглеводневим паливом для зниження викидів CO2 у двигунах внутрішнього згоряння є природний газ (СПГ). Викиди CO2, при такому ж ККД двигуна, як і при заправці бензином, нижчі чим при заправці бензином приблизно на 16 % для аналізованого автомобіля.
Посилання
Faizal M., Hamzah M. H., Navaretsnasinggam A. (2009). Review of fuels for internal combustion engines in the aspect of economy, performance, environment and sustainability.
Dimaratos A., Tsokolis D., Fontaras G., Tsiakmakis S., Ciuffo B., Samaras Z. (2016). Comparative evaluation of the effect of various technologies on light-duty vehicle CO2 emissions over NEDC and WLTP. Transportation Research Procedia 14, pp. 3169-3178. DOI: 10.1016/j.trpro.2016.05.257.
Jaworski A., Mądziel M., Kuszewski H., Lejda K., Balawender K., Jaremcio M., Jakubowski M., Woś P., Lew K. (2020). The Impact of Driving Resistances on the Emission of Exhaust Pollutants from Vehicles with the Spark Ignition Engine Fuelled by Petrol and LPG. SAE Technical Paper, p. 2206.
Jaworski A. (2019). Problematyka wyznaczania współczynników oporów ruchu samochodów do badań emisji zanieczyszczeń spalin w warunkach symulowanych na hamowni podwoziowej. Proceedings of the Transport University, Kijów, No. 3(45), pp.52-58.
Jelica Pavlovic, Alessandro Marotta, Biagio Ciuffo: CO2 emissions and energy demands of vehicles tested under the NEDC and the new WLTP type approval test procedures. Applied Energy. 177 (2016) 661–670. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.05.110
Koszałka G., Szczotka A., Suchecki A. (2019). Comparison of fuel consumption and exhaust emissions in WLTP and NEDC procedures. Combustion Engines, Vol. 179(4), pp. 186-191. DOI: 10.19206/CE-2019-431.
Tsokolis D., Tsiakmakis S., Dimaratos A., Fontaras G., Pistikopoulos P., Ciuffo B., Samaras Z. (2016). Fuel consumption and CO2 emissions of passenger cars over the New Worldwide Harmonized Test Protocol. Applied Energy, Vol. 179, pp. 1152–1165. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.07.091.
Usman Salim (2017). Calculation of fuel consumption and CO2 emissions from a passenger car over a driving cycle. Technical report. DOI:10.13140/RG.2.2.26762.67523.
Xiongbo Duan, Jianqin Fu, Zhizhong Zhang, Jingping Liu, Dan Zhao, Gouhui Zhu (2016). Experimental study on the energy flow of a gasoline-powered vehicle under the NEDC of cold starting. Applied Thermal Engineering. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2016.10.002.
Athanasios M. Dimaratos et al. (2019). Assessment of CO2 and NOx Emissions of One Diesel and One Bi-Fuel Gasoline/CNG Euro 6 Vehicles During Real-World Driving and Laboratory Testing. Frontiers in Mechanical Engineering. Vol. 5. DOI: doi.org/10.3389/fmech.2019.00062.
Bielaczyc P., Szczotka A. (2012). The potential of current european light duty CNG-fuelled vehicles to meet Euro 6 requirements. COMBUSTION ENGINES, No. 4, p.151.
Christos Dardiotis, Georgios Fontaras, Alessandro Marotta, Giorgio Martini, Urbano Manfredi (2015). Emissions of modern light duty ethanol flex-fuel vehicles over different operating and environmental conditions. Fuel 140, pp. 531–540. DOI: dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2014.09.085.
Jaworski A., Mądziel M. (2017). Wpływ rodzaju paliwa na emisję zanieczyszczeń przez środki transportu drogowego. Monografia: Problems of chemmotology – Theory and practice of rational use of traditional and alternative fuels & lubricants monograph. Center of educational literature in Kyiv. No. 3/39, pp. 408-418.
Jaworski A., Lejda K., Lubas J., Mądziel M. (2019). Comparison of exhaust emission from Euro 3 and Euro 6 motor vehicles fueled with petrol and LPG based on real driving conditions. Combustion Engines (Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych), Vol.3 (178), p. 318.
Willner K., Taylor G. (2014). Swedish In-Service Testing Programme 2011 on emissions from passenger cars and light duty trucks. Emissions from Light Duty Diesel Vehicles tested at low ambient temperature. Test report. AVL MTC AB Certification & Regulation Compliance, Vol.9.
Brzeżański M. (2007). Carbon dioxide emissions in the aspect of applied engine fuels. Combustion Engines. Vol.131(4).
