Examination of pollutant emissions and fuel consumption at tests simulating the real conditions of operation of a passenger car

• Autorzy: Chłopek Z. , Biedrzycki J. , Lasocki J. , Wójcik P.

Warianty tytułu

PL

Badania emisji zanieczyszczeń i zużycia paliwa w testach symulujących rzeczywiste warunki użytkowania samochodu osobowego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The paper presents results of examination of pollutant emissions and fuel consumption at tests simulating the real conditions of operation of a passenger car. The examination was carried out with the use of PIMOT simulation driving tests developed at the Automotive Industry Institute (PIMOT) on the grounds of analyses of motorcar velocity processes empirically recorded in the conditions of driving the car in urban traffic congestions, urban traffic without congestions, extra-urban traffic, and high-speed traffic (on motorways and fast roads). The pollutant emission and fuel consumption tests were performed on a vehicle chassis dynamometer, where a Honda Civic car with a spark-ignition engine was used as a test specimen. The scope of the examination covered the emissions of carbon monoxide, hydrocarbons, nitrogen oxides, and carbon dioxide. The unrepeatability of the pollutant specific distance emission and the operating fuel consumption values determined was evaluated with the use of the coefficient of variation of the results of measurement of specific quantities. Significant unrepeatability was revealed in the results of measurements of the specific distance emission of carbon monoxide, hydrocarbons, and nitrogen oxides, while the unrepeatability of the results of measurements of carbon dioxide emission and the operating fuel consumption was relatively low. Characteristic curves of the pollutant specific distance emission and the operating fuel consumption as functions of the average vehicle velocity were also determined at the PIMOT tests. The characteristic curves plotted were found to be consistent with the dependences determined on the grounds of the databases incorporated in specialist software packages, such as INFRAS or COPERT.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań emisji zanieczyszczeń i zużycia paliwa w testach symulujących rzeczywiste warunki użytkowania samochodu osobowego. Do badań wykorzystano testy jezdne PIMOT, opracowane w Przemysłowym Instytucie Motoryzacji. Testy te opracowano na podstawie badań empirycznych procesów prędkości samochodu osobowego w warunkach: zatorów ulicznych, w miastach, poza miastami oraz na autostradach i trasach ekspresowych. Badania emisji zanieczyszczeń i zużycia paliwa przeprowadzano na hamowni podwoziowej na samochodzie Honda Civic z silnikiem o zapłonie iskrowym. Badano emisję tlenku węgla, węglowodorów, tlenków azotu i dwutlenku węgla. Do oceny niepowtarzalności wyznaczonych wartości emisji drogowej zanieczyszczeń oraz eksploatacyjnego zużycia paliwa wykorzystano współczynnik zmienności wyników pomiarów poszczególnych wielkości. Stwierdzono znaczną niepowtarzalność wyników pomiarów emisji drogowej tlenku węgla, węglowodorów i tlenków azotu, natomiast stosunkowo małą emisji drogowej dwutlenku węgla i eksploatacyjnego zużycia paliwa. Wyznaczono również charakterystyki emisji drogowej zanieczyszczeń i eksploatacyjnego zużycia paliwa w testach PIMOT w zależności od prędkości średniej. Stwierdzono, że wyznaczone charakterystyki są zgodne z zależnościami wyznaczanymi na podstawie baz danych, zawartych w specjalistycznych oprogramowaniach, takich jak INFRAS, czy COPERT.

Słowa kluczowe

EN

motor vehicles; internal combustion engines; driving tests; pollutant emissions; fuel consumption

PL

samochody; silniki spalinowe; testy jezdne; emisja zanieczyszczeń; zużycie paliwa

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 65, nr 3
• Strony: 3--18, 81--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., il.

Twórcy

autor

Chłopek Z.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering, Institute of Vehicles, ul. Narbutta 84, 02-254 Warszawa, Poland

autor

Biedrzycki J.

• Automotive Industry Institute, ul. Jagiellońska 55, 03 301 Warszawa

autor

Lasocki J.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering, Institute of Vehicles, ul. Narbutta 84, 02-254 Warszawa, Poland

autor

Wójcik P.

• Automotive Industry Institute, ul. Jagiellońska 55, 03 301 Warszawa

Bibliografia

• [1] ABOU ZEID M., CHABINI L, NAM E.K., CAPPIELLO A: Probabilistic modeling of acceleration In traffic networks as a function of speed and mad type. Proceedings of the IEEE 5th International Conference on Intelligent Transportation Systems, Singapore 2002, ss. 472-478.
• [2] ARREGLE J., BERMUDEZ V., SERRANO J.R., FUENTES E.: Procedure for engine transient cycle emissions testing in real time. Experimental Thermal and Fluid Science, 30, 5, 2006, ss. 485-496.
• [3] BEEVERS S. D., CARSLAW D. C.: The impact of congestion charging on vehicle emissions In London. Atmospheric Environment, 39, 1, 2005, ss. 1-5.
• [4] BUWAL, INFRAS AG: Luftschadstoff-Emissionen des Strassenverkehrs 1950 - 2010, BUWAL-Bericht Nr. 255, 1995.
• [5] CAPPIELLO A., CHABINI l., NAM E.K, LUE A., ABOU ZEID M.: A statistical model of vehicle emissions and fuel consumption. Proceedings of the IEEE 5th International Conference on Intelligent Transportation Systems. Singapore 2002, ss. 801-809.
• [6] CHŁOPEK Z., BIEDRZYCKI J., LASOCKI J., WÓJCIK P.: Emisja zanieczyszczeń z silnika samochodu w testach jezdnych symulujących rzeczywiste użytkowanie trakcyjne. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, 92, 1, 2013, ss. 65-74.
• [7] CHŁOPEK Z., BIEDRZYCKI J., LASOCKI J., WÓJCIK P.: lnvestigation of pollutant emissions from a motor vehicle engine in tests simulating real vehicle use in mad traffic conditions. Combustion Engines, 154, 3, 2013, ss. 202-207.
• [8] CHŁOPEK Z., BIEDRZYCKI J., LASOCKI J., WÓJCIK P.: Sprawozdanie z pracy N N509 556440 „Wrażliwość emisji zanieczyszczeń i zużycia paliwa na warunki użytkowania trakcyjnego silnika o zapłonie iskrowym". Warszawa 2013. (Praca nie publikowana).
• [9] CHŁOPEK Z., BIEDRZYCKI J., LASOCKI J., WÓJCIK P.: lnvestigation of the motion of motor vehicles in Polish conditions. The Archives of Automotive Engineering - Archiwum Motoryzacji, 60, 2, 2013, ss. 3-20.
• [10] CHŁOPEK Z., LASKOWSKI P.: Pollutant emission characteristics determined using the Monte Carlo Method. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability, 42, 2, 2009, ss. 42-51.
• [11] CHŁOPEK Z., MAJ M.: Wyniki badań niepowtarzalności emisji zanieczyszczeń z silnika spalinowego w dynamicznych testach jezdnych. Transport Samochodowy, 2, 2006, ss. 77-88.
• [12] CHŁOPEK Z., STASIAK P.: The analysis of an unrepeatability of cylinder pressure signal in internal combustion engines. Combustion Engines - Silniki Spalinowe, 120, 1, 2005, ss. 31-39.
• [13] CHŁOPEK Z.: Metody badań właściwości silników spalinowych w warunkach przypadkowych modelujących użytkowanie. Archiwum Motoryzacji, 4, 2001, ss. 187-210.
• [14] CHŁOPEK Z.: Modelowanie procesów emisji spalin w warunkach eksploatacji trakcyjnej silników spalinowych. Prace Naukowe. Seria „Mechanika" z. 173. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1999.
• [15] CHŁOPEK Z.: Niepowtarzalność emisji zanieczyszczeń z silnika spalinowego o zapłonie iskrowym. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej, 1-2, 2004, ss. 5-14.
• [16] CHŁOPEK Z.: The research of the probabilistic characteristics of exhaust emissions from vehicle engines. Combustion Engines - Silniki Spalinowe, 144, 1, 2011, ss. 49-56.
• [17] COPERT IV - Methodology and Emission Factors. European Environment Agency. European Topic Center on Air Emission. 2000.
• [18] FREY H.C., ZHENG J.: Probabilistic analysis of driving cycle-based highway vehicle emission factors. Environmental Science & Technology, 36, 23, 2002, ss. 5184-5191.
• [19] INFRAS AG: Handbuch für Emissionsfaktoren des Strassenverkehrs. Version 3.1. Bern 2010.
• [20] MERKISZ J., GIS W.: Exhaust emission from vehicles under real conditions. Proceedings of the Ninth Asia-Pacific International Symposium on Combustion and Energy Utilization. APISCEU. Beijing 2008.
• [21] MERKISZ J., PIELECHA J., GIS W.: Comparison of vehicle emission factors in NEDC cycle and mad test Proceedings of the Ninth Asia-Pacific International Symposium on Combustion and Energy Utilization. APISCEU. Beijing 2008.
• [22] ROMANISZYN K., NOWAK A.: Analiza wpływu parametrów ruchu pojazdu na zużycie paliwa i emisję zanieczyszczeń przy przejeździe przez Bielsko-Białą. Zeszyty Naukowe OBRSM BOSMAL, 23, 1, 2004, ss. 43-49.
• [23] STURM et al.: Instantaneous emission data and their use in estimating passenger car emissions. MEET project: Methodologies for estimating air pollutant emissions from transport. Final report COST 319 A2. Technical University of Graz, Graz, Austria 1998.
• [24] Woridwide emission standards. Passenger cars and light duty vehicles. Delphi. lnnovation for the real world. 2012/2013.

Uwagi

EN

The paper has been based on results of tests carried out within research project No. N N509 556440 entitled “Sensitivity of pollutant emission and fuel consumption to the conditions of operation of a spark-ignition engine”, sponsored by the National Science Centre.