Comparative assessment of exhaust emission buses: powered CNG and Diesel

Podobne dokumenty
Ecological assessment of city buses powered by natural gas

Analysis of exhaust emission from heavy duty vehicles in real traffic conditions

Assessment of vehicle emission indicators for diverse urban microinfrastructure

Środowiskowe aspekty wykorzystania paliw metanowych w transporcie

Biogas buses of Scania

WPŁYW STYLU JAZDY KIEROWCY NA EKOLOGICZNOŚĆ POJAZDU

The influence of the acceleration style of the truck on carbon dioxide emissions

The analysis of emission from CNG city bus in terms of procedures NTE and the EU 582/2011

WPŁYW DOWNSIZINGU NA ZUśYCIE PALIWA I EMISJĘ SUBSTANCJI SZKODLIWYCH W SPALINACH

The proposal of RDE test for passenger cars with hybrid drive

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

Socio-economic and environmental effects of the use of biogas in the national, urban bus transport

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

OCENA WARUNKÓW PRACY SILNIKÓW SAMOCHODÓW OSOBOWYCH W ASPEKCIE WYZNACZANIA EMISJI DROGOWEJ ZANIECZYSZCZEŃ

Rozpędzanie pojazdu dostawczego a emisja gazowych składników

Analiza emisji oraz wskaźników pracy autobusu miejskiego zasilanego CNG w rzeczywistych warunkach eksploatacji

Analiza ekologiczna samochodów osobowych z silnikami benzynowymi i Diesla podczas drogowych testów emisyjnych

WPŁYW DOŁADOWANIA SILNIKA O ZAPŁONIE ISKROWYM NA EMISJĘ ZWIĄZKÓW SZKODLIWYCH SPALIN Z POJAZDU W WARUNKACH RZECZYWISTEJ EKSPLOATACJI

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

Analysis of exhaust emissions in the NTE test of heavy-duty vehicle under real operating conditions

METODY OBLICZANIA WSPÓŁCZYNNIKA KOREKCJI WILGOTNOŚCI I ICH WPŁYW NA EMISJĘ TLENKÓW AZOTU

The effect of mileage of the vehicle fueled with natural gas on the vehicle s ecological indices

EMISJA ZANIECZYSZCZEŃ Z POJAZDÓW W RZECZYWISTYCH WARUNKACH RUCHU NA PRZYKŁADZIE AGLOMERACJI POZNAŃSKIEJ

Wpływ wybranych parametrów użytkowych lekkiego pojazdu dostawczego na emisję w rzeczywistej eksploatacji

EKOLOGICZNA OCENA EKSPLOATACYJNA AUTOBUSÓW MIEJSKICH Z ZASTOSOWANIEM WYBRANYCH STABILIZATORÓW DO PALIW

The effect of CI engine speed on the emission of toxic compounds in the exhaust gases

Wpływ składu mieszanki gazu syntetycznego zasilającego silnik o zapłonie iskrowym na toksyczność spalin

Rating occurrence of knock combustion in a dual fuel CI engine powered by addition of biogas

Wpływ prędkości obrotowej silnika na emisję zanieczyszczeń przez samochód dostawczy

BADANIA EMISJI ZWIĄZKÓW SZKODLIWYCH W STATKACH POWIETRZNYCH

Badania emisji spalin pojazdów z różnymi systemami zasilania gazem ziemnym

Environmental and economic aspects of operation of various configurations of urban bus drive systems

Concept test of research exhaust emissions for passenger cars in real traffic conditions

Ocena emisji zanieczyszczeń z pojazdów w rzeczywistych warunkach ruchu

Spełnienie wymagań EURO4 i EURO5 przez autobusy na ON i CNG analiza porównawcza, na przykładzie wybranej floty pojazdów

Piotr Ignaciuk *, Leszek Gil **, Stefan Liśćak ***

Wpływ sposobu rozpędzania samochodu ciężarowego na emisję toksycznych składników spalin

Spis treści Symbole i oznaczenia Wprowadzenie Przepisy prawne dotyczące emisji spalin... 13

PRZYDATNOŚĆ TELEMATYKI TRANSPORTOWEJ W OCENIE ENERGOCHŁONNOŚCI RUCHU POJAZDÓW

Wpływ stylu jazdy kierowców na niepewność pomiarów emisji spalin na hamowni podwoziowej

2. OPIS OBIEKTU BADAŃ ORAZ WARUNKÓW TECHNICZNYCH BADAŃ

OCENA WPŁYWU MODERNIZACJI LOKOMOTYW SPALINOWYCH NA EMISJĘ ZANIECZYSZCZEŃ

Euro Oil & Fuel Biokomponenty w paliwach do silników Diesla wpływ na emisję i starzenie oleju silnikowego

The impact of the selected gear ratio on carbon dioxide emissions by vehicle during its acceleration

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 4(100)/2014

Wpływ rodzaju paliwa gazowego oraz warunków w procesu spalania na parametry pracy silnika spalinowego mchp

Investigation of the combustion engine fuelled with hydrogen

OCENA EMISJI SPALIN POJAZDÓW KATEGORII EURO 6 W TESTACH DROGOWYCH

Investigations of the fuel supply system of stationary combustion engine fed with natural gas

BADANIA EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ I ZUŻYCIA PALIWA W TESTACH SYMULUJĄCYCH RZECZYWISTE WARUNKI UŻYTKOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO

Badania porównawcze emisji toksycznych składników gazów wylotowych z silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego ON i B10

Development of road test to evaluate the fuel consumption in the urban cycle for city buses equipped with hybrid powertrain

EMISJA SPALIN Z WOZÓW BOJOWYCH ROSOMAK W WARUNKACH POLIGONOWYCH

WPŁYW KĄTA WYPRZEDZENIA WTRYSKU NA JEDNOSTKOWE ZUŻYCIE PALIWA ORAZ NA EMISJĘ SUBSTANCJI TOKSYCZNYCH W SILNIKU ZS ZASILANYM OLEJEM RZEPAKOWYM

Investigation of the combustion engine fuelled with hydrogen and mixed n-butanol with iso-butanol

Analysis of bus sustainability with regard to air-conditioning systems and energy consumption

Mgr inŝ. Wojciech Kamela Mgr inŝ. Marcin Wojs

BADANIA EMISJI SPALIN W RZECZYWISTYCH WARUNKACH RUCHU DROGOWEGO AKTUALNE MOŻLIWOŚCI BADAWCZE

Spis treści Symbole i oznaczenia Wprowadzenie Metodyka badań Analiza warunków pracy pojazdów samochodowych...

Prof. dr hab. inż. Marianna Jacyna Warszawa, dn r. Wydział Transportu Politechnika Warszawska. Recenzja

Wykorzystanie procedur UE582/2011 i NTE do oceny wskaźników ekologicznych silnika spalinowego

NAFTA-GAZ listopad 2009 ROK LXV

BADANIA STĘŻE Ń ZWIĄZKÓW SZKODLIWYCH SPALIN TURBINOWEGO SILNIKA ŚMIGŁOWEGO W USTALONYCH WARUNKACH EKSPLOATACYJNYCH

WYMOGI NORMY EMISJI SPALIN EURO 5 W ODNIESIENIU DO POJAZDÓW ZASILANYCH LPG

Silniki zasilane alternatywnymi źródłami energii

PROGRAM WDROŻENIA PALIW ALETERNATYWNYCH w MZK SŁUPSKS

NAFTA-GAZ, ROK LXX, Nr 8 / 2014

The influence of terrain topography on vehicle energy intensity and engine operating conditions

BADANIA RUCHU POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH W WARUNKACH POLSKICH

Jacek Nowakowski Gas Business Development Manager

Czas na nowe standardy pomiaru zużycia paliwa.

The investigations into the influence of ethanol additive to Jet A-1 fuel on the exhaust emissions from a GTM-120 turbine engine

WPŁYW STYLU JAZDY KIEROWCY NA ZUŻYCIE PALIWA I EMISJĘ SUBSTANCJI SZKODLIWYCH W SPALINACH

Analiza emisyjności pojazdu ciężkiego spełniającego normę Euro VI w warunkach rzeczywistej eksploatacji

TRANSCOMP INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

regard to ecodesign requirements for solid fuel boilers, Brussels, XXX [ ](2013) XXX draft, Tabela 1a, Załącznik 1.

Metody oceny energochłonności ruchu pojazdów samochodowych

Simulation of vehicle work in real conditions at engine test bed

Mechanika i Budowa Maszyn Studia pierwszego stopnia

Comparison of the environmental effect of M1 category vehicles fed with traditional and alternative fuels

WPŁYW PODAWANIA WODORU NA POZIOM ZADYMIENIA SPALIN SILNIKA SAMOCHODOWEGO

The analysis of efficiency vehicle s after treatments systems on the basis of annual technical inspection

Logistyka - nauka. Wpływ zastosowania paliwa z dodatkiem etanolu do zasilania silników spalinowych na skład spalin

BADANIA EMISJI SPALIN POJAZDÓW O RÓ NEJ KLASIE EMISYJNEJ ZASILANYCH GAZEM ZIEMNYM

WPŁYW WARUNKÓW PRACY SILNIKÓW POJAZDÓW BOJOWYCH NA EMISJĘ SKŁADNIKÓW SZKODLIWYCH SPALIN I ZUŻYCIE PALIWA

The forecast of the pollutant emission from automotive internal combustion engines in Poland by 2030

Redukcja emisji substancji szkodliwych dzięki wprowadzeniu paliw metanowych analiza dla pojedynczego pojazdu. mgr Łukasz Kowalski

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

WPŁYW SKŁADU MIESZANKI NA EMISJĘ SZKODLIWYCH SKŁADNIKÓW SPALIN PODCZAS ZASILANIA SILNIKA GAZEM ZIEMNYM

FUNCTIONAL AGRIMOTOR TESTING SUPPLIED BY THE VEGETABLE ORIGIN FUELS BADANIE FUNKCJONALNE SILNIKA ROLNICZEGO ZASILANEGO PALIWAMI POCHODZENIA ROŚLINNEGO

Jednostkowe stawki opłaty za gazy lub pyły wprowadzane do powietrza z procesów spalania paliw w silnikach spalinowych 1)

TRANSCOMP INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Transport Studia I stopnia. Ekologiczne aspekty transportu Rodzaj przedmiotu: Język polski.

EKOLOGICZNE ASPEKTY SPALINOWYCH POJAZDÓW SZYNOWYCH EKSPLOATOWANYCH NA KRAJOWYCH LINIACH KOLEJOWYCH

Ocena wpływu dodatku biopaliwa na emisję związków szkodliwych przez silnik odrzutowy

WPŁYW PRĘDKOŚCI POJAZDÓW NA WIELKOŚĆ EMISJI SPALIN NA MIEJSKIM ODCINKU DROGOWYM

MAN Truck & Bus Ekologicznie i ekonomicznie w przyszłość. Napędy alternatywne, CNG, biogaz,hybryda

SAMOCHODY ZASILANE WODOREM

Study of the emissions effects of hydrogen to the intake manifold on the stationary combustion engine with direct injection

Transkrypt:

Article citation info: MERKISZ J. et al. Comparative assessment of exhaust emission buses: powered CNG and Diesel. Combustion Engines. 25, 62(3), 775-78. ISSN 23-9896. Jerzy MERKISZ Jacek PIELECHA Wojciech GIS Maciej GIS Remigiusz JASIŃSKI PTNSS 25 3454 Comparative assessment of exhaust emission buses: powered CNG and Diesel Article refers to the study of exhaust emissions and fuel consumption of buses: powered CNG and diesel oil in the domestic real traffic conditions. The analysis is comparative in nature. This paper presents the characteristics of concentration and intensity of harmful exhaust emissions and mileage fuel consumption by the above buses. Applications referred to the environmental aspects of the power generated for CNG bus (biomethane) and conventionally powered diesel. Key words: ecology, exhaust emission, CNG, Diesel, road tests Ocena porównawcza emisji zanieczyszczeń spalin autobusów: zasilanego CNG i olejem napędowym Artykuł odnosi się do badań emisji zanieczyszczeń spalin i zużycia paliwa autobusów: zasilanego CNG i olejem napędowym w krajowych rzeczywistych warunkach ruchu drogowego. Analiza ma charakter porównawczy. W artykule przedstawiono charakterystyki stężenia i natężenia emisji związków szkodliwych spalin i przebiegowego zużycia paliwa przez autobusy o różnym zasilaniu. Wnioski odniesiono do aspektów ekologicznych uzyskanych dla zasilania autobusu CNG (biometanem) i zasilanego konwencjonalnym olejem napędowym. Słowa kluczowe: ekologia, emisja spalin, CNG, olej napędowy, testy drogowe. Wprowadzenie Wykonanie pierwszej w kraju instalacji oczyszczania biogazu, sprężania, magazynowania i dystrybucji biometanu z przeznaczeniem wykorzystania jako samochodowe paliwo silnikowe, lokowanej na składowisku odpadów w Niepołomicach, wykonanej w ramach europejskiego projektu More Baltic Biogas Bus, spowodowało konieczność oceny skutków ekologicznych stosowania produkowanego biometanu do zasilania autobusów miejskich w rzeczywistych warunkach miejskich ruchu drogowego. W prezentowanych badaniach użyto jednak jeszcze w przypadku autobusu napędzanego silnikiem o zapłonie iskrowym, CNG zamiast biometanu, ze względu na konieczność realizacji tych badań z wykorzystaniem pozostających do dyspozycji autobusów, przed ostatecznym terminem odbioru instalacji. Problem zmniejszenia emisji związków szkodliwych spalin przez obecnie eksploatowane pojazdy nie jest rozwiązany i powinien być rozwijany jednocześnie z badaniami nad przyszłościowymi układami napędowymi [4, 5, 2, 3, 5, 6]. W tym zakresie brak wiedzy dotyczy szczególnie warunków rzeczywistej eksploatacji pojazdów oraz wpływu różnych czynników na poziom emisji. Dotychczasowe prace nie w pełni odzwierciedlają istniejące uwarunkowania rzeczywistego ruchu drogowego i ich wpływ na poziom emisji związków szkodliwych spalin. Pomiary emisji zanieczyszczeń ze źródeł silnikowych w rzeczywistych warunkach ruchu drogowego uwzględniają zmienność warunków otoczenia, jakość nawierzchni drogi, stan ruchu oraz styl jazdy kierowcy [7]. Coraz częściej są one uwzględniane w aktach prawnych dotyczących pomiarów emisji zanieczyszczeń z pojazdów [7 ]. 2. Cel i zakres badań Celem badań była ocena własności emisyjnych i zużycia paliwa autobusów komunikacji miejskiej zasilanych CNG i olejem napędowym na trasie Niepołomice-Kraków. Trasę badawczą wybrano biorąc pod uwagę podmiejską linię autobusową Niepołomice Kraków, będącą linią średnio obciążoną. Autobus CNG był autobusem marki Jelcz M2 M/4 wyposażonym w silnik spalinowy spełniający normę emisji spalin Euro III. Rok produkcji autobusu to rok 26, a objętość skokowa napędzającego go silnika to 967 cm 3 oraz moc 8 kw. Autobus zasilany olejem napędowym to autobus marki Jelcz M2 MB, wyposażony w silnik spełniający normę Euro III, o objętości skokowej silnika 97 cm 3 i mocy maksymalnej 84 kw, rok produkcji autobusu to rok 2. Badania emisji spalin prowadzono w jednym dniu. Na rysunku przedstawiono widok badanych autobusów z zamontowaną aparaturą badawczą. 775

3. Metodyka badań Pomiarów toksyczności spalin i zużycia paliwa dokonano w różnych warunkach jazdy. Odcinek testowy zaplanowano jako połączenie elementów jazdy miejskiej (centrum miast z elementami jazdy pozamiejskiej (rys. 3). Na rysunku tym podano również charakterystykę trasy przejazdowej. Rys.. Widok obiektów badawczych z zamontowaną aparaturą badawczą (zasilany gazem ziemnym CNG lewy, zasilany olejem napędowym prawy) Charakterystyka trasy: Długość: 4 km Wysokość minimalna: 9 m Wysokość maksymalna: 22 m Maksymalne nachylenie: 3,% Minimalne nachylenie: 3,% Średnie nachylenie dodatnie:,2% Średnie nachylenie ujemne:,2% Natomiast na rysunku 2 przedstawiono widok aparatury badawczej typu PEMS. Do pomiarów stężenia związków szkodliwych w spalinach wykorzystano dwa mobilne analizatory Semtech DS [, 2]. Umożliwiały one pomiar związków szkodliwych spalin dwutlenku węgla, tlenku węgla, węglowodorów oraz tlenków azotu i oszacowanie zużycia paliwa metodą bilansu węgla. Rys. 3. Charakterystyka trasy badawczej 4. Wyniki i analiza badań Rys. 2. Widok aparatury badawczej typu PEMS Informacje zawarte w publikacjach z zakresu wykorzystania mobilnych analizatorów spalin w powiązaniu z danymi rejestrowanymi z pokładowych systemów diagnostycznych [6, 8], potwierdzają celowość podjęcia oceny emisji zanieczyszczeń w rzeczywistych warunkach ruchu z wykorzystaniem takiej aparatury pomiarowej. Porównywanie wyników było możliwe dzięki pozytywnemu wynikowi porównania tras przejazdów i ich dużej procentowej zgodności czasowej, będącej efektem określenia udziału czasu faz pracy pojazdu w teście (wartości zaokrąglone do pełnych jednostek): przyspieszania: 44% (pojazd zasilany CNG) i 43% (pojazd zasilany ON), prędkości stałej: 6% (pojazd zasilany CNG) i 5% (pojazd zasilany ON), hamowania pojazdem 36% (pojazd zasilany CNG) i 45% (pojazd zasilany ON), postoju pojazdu: 4% (pojazd zasilany CNG) i 8% (pojazd zasilany ON). Rozpatrując stężenie dwutlenku węgla dla pojazdu zasilanego CNG otrzymywano wartości wynoszące maksymalnie 9%, co skutkowało natężeniem emisji dwutlenku węgla o maksymalnych wartościach wynoszących 2 mg/s (rys. 4. 776

Najczęściej natomiast odczytywanymi wartościami natężenia dwutlenku węgla był przedział między 8 a mg/s. Dla autobusu zasilanego olejem napędowym stężenie dwutlenku węgla zawierało się maksymalnie do wartości około 8%, natomiast najczęstszą wartość odczytywano z zakresu od 2% do 4%. Skutkowało to natężeniem emisji dwutlenku węgla w zakresie 5 do 8 mg/s (rys. 4. Q [dm3/ km] 8 4 6 35 4 3 2 25 2-2 5-4 -6 5-8 22 25 2 2 8 5 6 4 5 2 2 3-5 4 5 45 8 4 6-5 35 4 8-3 2 6-5 25 4-2 2-2 5-4 -6 5-8 2-25 -3 5 2 3 4 3 22 25 2 2 8 5 6 4 5 2-5 8-6 -5 4-2 2-25 2 3 2 3-5 4 Rys. 5. Charakterystyka chwilowego i średniego przebiegowego zużycia paliwa: odniesione do drogi: pojazd zasilany CNG, pojazd zasilany olejem napędowym Uzyskane przebiegi czasowe natężenia emisji związków szkodliwych spalin podczas badań dla przejazdu obydwoma autobusami, posłużyły do opracowania zależności charakteryzujących wpływ dynamicznych właściwości autobusów miejskich na emisję związków szkodliwych. Dynamiczne właściwości pojazdów uwzględniono w sposób pośredni, wykorzystując podział całego zakresu prędkości jazdy oraz zakresu obliczonego przyspieszenia w ruchu miejskim do wykonania macierzy natężenia emisji poszczególnych zanieczyszczeń. Dane uśredniono w ramach poszczególnych przedziałów prędkości i przyspieszenia autobusów, otrzymując charakterystykę udziału pracy w poszczególnych przedziałach oraz charakterystyki macierzy emisji poszczególnych związków szkodliwych. Rozpatrując charakterystyki jazdy badanych autobusów (rys. 6), należy zauważyć podobieństwo udziałów czasu jazdy, oraz to że największy udział pracy pojazdu w badanych warunkach ruchu przypada w obszarze minimalnej prędkości jazdy (postoju) i relatywnie dużych prędkości (2 4 m/s) oraz zerowego przyspieszenia pojazdu. W związku z dużym podobieństwem przejazdów pod kątem udziału poszczególnych wartości prędkości i przyspieszeń w całkowitym teście należy uznać za zasadne możliwość porównania poszczególnych związków szkodliwych spalin dla autobusów o różnych jednostkach napędowych. -3 5 4 CO2 [mg/s] 24 Qśrednie [dm3/ km] 3 CO2 [mg/s] 24 CO2 [%] 45 Q [dm3/ km] CO2 [%] 5 Qśrednie [dm3/ km] Rys. 4. Charakterystyka stężenia i natężenia emisji dwutlenku węgla; odniesione do drogi: pojazd zasilany CNG, pojazd zasilany olejem napędowym Charakterystyka chwilowego i średniego przebiegowego zużycia paliwa odniesiona do przebytej drogi dla obu pojazdów, charakteryzuje się odmiennymi wynikami. Dla pojazdu zasilanego gazem ziemnym obserwowano chwilowe zużycie paliwa w granicach 5 dm3/ km (linia czerwona na rys. 5, natomiast uzyskana wartość średnia z całego testu to wartość 4 dm3/ km (linia niebieska na rys. 5. Natomiast dla pojazdu zasilanego olejem napędowym chwilowe zużycie paliwa osiągało wartości z przedziału 3-5 dm3/ km (linia czerwona na rys. 5. Wartości zużycia paliwa w stałych okresach pomiarowych kształtowały się w granicach do 4 dm3 / km do wartości 5 dm3 / km, uzyskując wartość średnią w całym teście wynoszącą 29 dm3 / km (linia niebieska na rys. 5. Porównując uzyskane wyniki przebiegowego zużycia paliw należy stwierdzić, że pojazd zasilany gazem ziemnym zużywa około 25% więcej paliwa niż pojazd zasilany olejem napędowym. 777

CO 2 [mg/s] CO 2 [mg/s] u i [-] CO 2 [mg/s] u i [-] CO 2 [mg/s].25 2.2.5..5. 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24..6.2 -.2 -.6 a [m/s 2 ] -. - 6 2 8 4 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24.6.2 -.2 -.6 a [m/s 2 ] - -.25.2.5..5. 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24..6.2 -.2 -.6 a [m/s 2 ] -. - Rys. 6. Dwuwymiarowe histogramy udziału czasu pracy pojazdu podczas badań we współrzędnych prędkość przyspieszenie: pojazd zasilany CNG, pojazd zasilany olejem napędowym Natężenie emisji dwutlenku węgla (rys. 7), określone w miligramach na sekundę i charakteryzujące w sposób pośredni zużycie paliwa w badanych warunkach, jest większe dla autobusu zasilanego olejem napędowym niż dla autobusu zasilanego gazem ziemnym jedynie w warunkach maksymalnych wartości przyspieszenia dla prędkości jazdy z przedziału 6 8 m/s. Jednakże dokładna analiza tych danych, pozwala na stwierdzenie, że dla prędkości stałych (dla przyspieszenia równego zero) wartości natężenia emisji dwutlenku węgla dla pojazdu zasilanego olejem napędowym są mniejsze w całym zakresie prędkości pojazdu. Potwierdzeniem takiego stanu jest również charakterystyka przedstawiona na rys. 8, która ujmuje uśrednione wartości natężenia emisji dwutlenku węgla (od a min do a max ) dla stałych wartości prędkości jazdy pojazdu. Z porównania przedstawionych charakterystyk wynika, że dla tych samych wartości prędkości jazdy natężenie emisji dwutlenku węgla jest o około 2% mniejsze dla pojazdu zasilanego olejem napędowym niż dla pojazdu zasilanego gazem ziemnym. Wartości takie otrzymano dla większości przedstawionych uśrednionych prędkości, co jest również potwierdzeniem otrzymanych wyników przebiegowego zużycia paliwa, przedstawionego na wykresach poprzednich. 2 6 2 8 4 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24.6.2 -.2 -.6 a [m/s 2 ] - - Rys. 7. Dwuwymiarowe histogramy natężenia emisji dwutlenku węgla podczas badań we współrzędnych prędkość przyspieszenie: pojazd zasilany CNG, pojazd zasilany olejem napędowym 8 6 4 2 8 6 4 2 4 237. 7 47.5 7 272.5 8 5.5 7 43.6 6 69.9 4 986.3 7 4.6 4 254.5 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24 3 75.7 6 46 57.7 6 94.5 8 25.4 5 232.6 6 89.3 6 6.36 34.9 2 98.5 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24 Rys. 8. Histogramy natężenia emisji dwutlenku węgla podczas badań dla uśrednionych wartości prędkości: pojazd zasilany CNG, pojazd zasilany olejem napędowym Rozpatrując natężenie emisji tlenków azotu z badanych pojazdów, należy stwierdzić, że uzyskiwane jej wartości emisja dla autobusu zasilanego gazem ziemnym są o około 5% mniejsze w stosunku do autobusu zasilanego olejem napędowym (rys. 9). Potwierdzeniem tego są wartości uzyskane dla uśrednionych wartości przyspieszenia dla sta- 778

NO x [mg/s] Q [-], CO, HC, NO x, CO 2 [-] NO x [mg/s] Q [dm 3 / km], CO, HC, NO x, CO 2 [g/km] NO x [mg/s] Q [m 3 / km], CO, HC, NO x, CO 2 [g/km] NO x [mg/s] łych prędkości jazdy pojazdu (rys. ). Zakres zmienności wartości natężenia emisji tlenków azotu dla pojazdu zasilanego gazem i wyposażonego w reaktor katalityczny, to przedział od 4 mg/s do 7 mg/s, natomiast dla pojazdu zasilanego olejem napędowym wartości te były z zakresu od 6 mg/s do mg/s. 4 2 8 6 4 2 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24.6.2 -.2 -.6 a [m/s 2 ] - - Porównanie wyników przebiegowego zużycia paliwa i emisji drogowej zanieczyszczeń uzyskane z badań autobusów zasilanych różnymi paliwami uwidacznia, że mniejsze wartości przebiegowego zużycia paliwa oraz emisji drogowej tlenku węgla, węglowodorów oraz dwutlenku węgla uzyskano dla pojazdu zasilanego olejem napędowym (rys. ). Jedynym związkiem, którego emisja drogowa była większa dla pojazdu zasilanego olejem napędowym w porównaniu do pojazdu zasilanego gazem ziemnym, to tlenki azotu (rys. 2). Emisja drogowa tych związków podczas badań była większa o 22% dla pojazdu zasilanego olejem napędowym w stosunku do pojazdu zasilanego gazem zmiennym. 4.38 25.6 3.8 7.47 2.77 25 2 5 5 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24.6.2 -.2 -.6 a [m/s 2 ] - - Rys. 9. Dwuwymiarowe histogramy natężenia emisji tlenków azotu podczas badań we współrzędnych prędkość przyspieszenie: pojazd zasilany CNG, pojazd zasilany olejem napędowym, Q CO HC NOx CO2 Zużycie paliwa, związek szkodliwy 747,94 28,2 9,,99,34 Q CO HC NOx CO2 Zużycie paliwa, związek szkodliwy 8 6 4 2 66.77 59.55 55.5 53.92 49.97 5.5 42.85 36.75 2. Rys.. Wyniki przebiegowego zużycia paliwa i emisji drogowej zanieczyszczeń spalin uzyskane z badań: pojazd zasilany CNG, pojazd zasilany olejem napędowym) 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24 4% 2% CNG ON 22% 8 6 4 2 47. 88.75 86.7 76.86 94.45 65.96 88. 78.9 87.96 57.23 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24 Rys.. Histogramy natężenia emisji tlenków azotu podczas badań dla uśrednionych wartości prędkości: pojazd zasilany CNG, pojazd zasilany olejem napędowym % 8% 6% 4% 2% % 7% 4% 48% Q CO HC NOx CO2 Zużycie paliwa, związek szkodliwy Rys. 2. Porównanie przebiegowego zużycia paliwa i emisji drogowej zanieczyszczeń uzyskane z badań 73% 779

5. Podsumowanie Z wykonanych badań w rzeczywistych warunkach ruchu drogowego wnioski są następujące: przebiegowe zużycie paliwa (gazu ziemnego): 4,38 m 3 / km (pojazd zasilany CNG) oraz 28,2 dm 3 / km (pojazd zasilany olejem napędowym), drogowa emisja tlenku węgla: 25,6 g/km (pojazd zasilany gazem ziemnym) oraz,99 g/km (pojazd zasilany olejem napędowym) zmniejszenie o 96%, drogowa emisja węglowodorów: 2,77 g/km (pojazd zasilany gazem ziemnym) oraz,34 g/km (pojazd zasilany olejem napędowym) zmniejszenie o 52%, drogowa emisja tlenków azotu: 7,47 g/km (pojazd zasilany gazem ziemnym) oraz 9, g/km (pojazd zasilany olejem napędowym) zwiększenie o 22%, drogowa emisja dwutlenku węgla: 3 g/km (pojazd zasilany gazem ziemnym) oraz 748 g/km (pojazd zasilany olejem napędowym) zmniejszenie o 27%. Należy podkreślić, że emisja dwutlenku węgla w cyklu istnienia jest niemal zerowa w przypadku zasilania autobusu gazem ziemnym, zamiast właśnie gazem ziemnym biometanem. Dlatego też wykonano, pierwszą w kraju, instalację dla jego pozyskania. Skróty i oznaczenia a acceleration/przyspieszenie CNG compressed natural gas/sprężony gaz ziemny e jednostkowa emisja zanieczyszczeń Euro normy emisji spalin w Europie EU European Union/Unia Europejska PEMS Portable Emissions Measurement System/ przenośny system do pomiaru emisji związków toksycznych spalin t TWC u V ZI ZS time/czas tree way catalyst/reaktor katalityczny potrójnego działania share/współczynnik udziału vehicle speed/prędkość pojazdu silnik o zapłonie iskrowym silnik o zapłonie samoczynnym Literatura [] Bonnel P., Weiss M., Provenza A.: In-use emissions requirements in the new and future European motor vehicle emissions regulations: state of play. In: 8th Annual SUN Conference, Ann Arbor 2. [2] Deutsche Energie Agentur GmbH: Erdgas und Biomethan im künftigen Kraftstoffmix Handlungsbedarf und Lösungsansätze für eine beschleunigte Etablierung im Verkehr (The role of natural gas and methane in the fuel mix of the future in Germany), DENA, Berlin 2. [3] Gis W., Żółtowski A. i in.: Wstępna ocena emisji zanieczyszczeń z maszyn niedrogowych w rzeczywistych warunkach pracy. Praca Instytutu Transportu Samochodowego 63/COŚ. Warszawa 22. [4] International Energy Agency, Energy technology perspectives 2: scenarios and strategies to 25. OECD/IEA, Paris 2. [5] Merkisz J., Pielecha J., Radzimirski S.: New trends in emission control in the European Union. Springer Tracts on Transportation and Traffic, Springer Verlag, Vol. 4, 24, p. 7. [6] Neandross E.: Developments in the U.S. LNGV market. LNG is HOT: Opportunities, Challenges & Strategies as a Vehicle Fuel, Conference, Gladstein, Neandross and Associates (GNA), Brussels 29. [7] Regulation (EC) No. 595/29 of the European Parliament and of the Council of 2 June 27 on type approval of motor vehicles with respect to emissions from heavy duty vehicles (Euro VI) and on access to vehicle repair and maintenance information and amending Regulation (EC) No 75/27 and Directive 27/ 46/EC and repealing Directives 8/269/EEC, 25/55/EC and 25/78/EC. OJ L 88/, 8.7.29. [8] Regulation No. 49 Revision 5. Uniform provisions concerning the measures to be taken against the emission of gaseous and particulate pollutants form compression ignitions engines for use in vehicles, and the emission of gaseous pollutants from positive ignition engines fuelled with natural gas or liquefied petroleum gas for use in vehicles. E/ECE/ 324/Rev./Add.48/Rev.5-E/ECE/TRANS/ 55/Rev./Add.48/Rev.5. [9] Regulation No. 49 Revision 6. Uniform provisions concerning the measures to be taken against the emission for gaseous and particulate pollutants from compression ignition engines and positive ignition engines for use in 78

vehicles. E/ECE/324/Rev./Add.48/Rev.6- E/ECE/TRANS/55/Rev./ Add.48/ Rev.6. [] Rozporządzenie Komisji (UE) Nr 582/2 wykonujące i zmieniające rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 595/29 w odniesieniu do emisji zanieczyszczeń pochodzących z pojazdów ciężarowych o dużej ładowności (Euro VI) oraz mieniające załączniki I i III do dyrektywy 27/46/WE Parlamentu Europejskiego i Rady. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L67/. [] Rozporządzenie Komisji (UE) Nr 64/22 zmieniające rozporządzenie (UE) nr 582/2 Parlamentu Europejskiego w odniesieniu do emisji zanieczyszczeń pochodzących z pojazdów ciężarowych o dużej ładowności (Euro VI). [2] Smerkowska B.: Rynek biogazu i CNG jako paliwa w Europie. Forum Czystej Energii Poleko, Poznań 22. [3] Taib Iskandar Mohamad: Compressed natural gas direct injection (spark plug fuel injector). [In:] Natural Gas, Primox Potocnik (ed.), Intech 2. [4] Tsinoglou D., Koltsakis G., Samaras Z.: Performance of OBD systems for Euro 4 level vehicles and implications for the future OBD legislation. [In:] Predelli O.: Onboard- Diagnose II, Expert Verlag, 27. [5] Westport. Natural gas vehicle technologies for light, medium, heavy and high horsepower applications. II Konferencja Metan dla motoryzacji, Warszawa 6.3.23. [6] Zajkowski R., Wieczorek K.: Perspektywy wykorzystania metanu do zasilania pojazdów. II Konferencja Metan dla motoryzacji, Warszawa 6.3.23. Jerzy Merkisz, DSc., DEng. Professor in the Faculty of Machines and Transport at Poznan University of Technology. Prof. dr hab. inż. Jerzy Merkisz profesor na Wydziale Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej. Wojciech Gis, DSc., DEng. Assistant Professor in Motor Transport Institute in Warsaw. Dr hab. inż. Wojciech Gis adiunkt w Instytucie Transportu Samochodowego w Warszawie. Jacek Pielecha, DSc., DEng. Professor in the Faculty of Machines and Transport at Poznan University of Technology. Dr hab. inż. Jacek Pielecha, prof. PP profesor na Wydziale Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej. Maciej Gis Eng. student in the Faculty of Automotive and Construction Machinery Egineering at Warsaw University of Technology. Inż. Maciej Gis student Wydziału Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej. Remigiusz Jasiński, MSc, Eng. PhD student in the Faculty of Machines and Transport at Poznan University of Technology. Mgr inż. Remigiusz Jasiński doktorant na Wydziale Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej. 78