Dr hab. inż. Paweł Fuć POLITECHNIKA POZNAŃSKA Instytut Silników Spalinowych i Transportu 60-965 Poznań, ul. Piotrowo 3 Tel.: (0-48/61) 665-2207, fax: (0-48/61) 665-2204 Tel. : (0-601) 74-70-20 Poznań, dnia 06.11.2013 r. OCENA Rozprawy doktorskiej mgr. inż. Macieja Andrzejewskiego pt.: WPŁYW STYLU JAZDY KIEROWCY NA ZUŻYCIE PALIWA I EMISJĘ SUBSTANCJI SZKODLIWYCH W SPALINACH 1. Podstawa opinii: pismo Dziekana Wydziału Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej nr DR-63/415/02/2013 z dnia 29.10.2013 roku, do którego dołączono egzemplarz rozprawy doktorskiej. 2. Przedmiot opinii: rozprawa doktorska mgr. inż. Macieja Andrzejewskiego liczy 150 stron tekstu w tym 5 stron spisu literatury. W pracy umieszczono 207 rysunków oraz 31 tablic. W Spisie literatury umieszczono 97 pozycji. Praca zawiera Streszczenie i Wykaz ważniejszych oznaczeń oraz streszczenie w języku angielskim. 3. Ogólna charakterystyka problematyki poruszanej w rozprawie Przedmiotem pracy była analiza wpływu stylu jazdy kierowcy na emisję spalin i zużycie paliwa przez pojazd samochodowy. Wykonano ją na podstawie pomiarów toksyczności spalin, przeprowadzonych przy użyciu mobilnej aparatury badawczej, w rzeczywistych warunkach eksploatacji pojazdów. Środkiem realizacji pracy była szczegółowa ocena wybranych zasad eco-drivingu. Dążeniem autora było określenie oddziaływania zachowania kierowcy na środowisko naturalne człowieka oraz wskazanie wpływu stosowanego przez niego sposobu jazdy na ekologiczne i energetyczne aspekty eksploatacji pojazdu w różnych warunkach ruchu drogowego. Dlatego też w ramach pracy wykonano badania drogowe pojazdów: osobowych, 1
dostawczych i ciężarowych. Pojazdy te badano na trasach o różnej długości i charakterystyce. W przeważającej części pomiary toksyczności spalin wykonywano w ruchu miejskim. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że stosowanie zasad jazdy ekologicznej i ekonomicznej przez prowadzącego pojazd samochodowy, powoduje znaczące zmniejszenie zawartości tlenku węgla, dwutlenku węgla, węglowodorów, tlenków azotu oraz cząstek stałych w spalinach. Ponadto stwierdzono, że zmniejszenie emisji spalin, a przy tym i przebiegowego zużycia paliwa przez pojazd, w wyniku stosowania zasad eco-drivingu, jest dostrzegalne zwłaszcza w warunkach jazdy miejskiej (przy występowaniu dużego natężenia ruchu, częstego przyspieszania i hamowania oraz postoju). Efektem było również podanie zasad dotyczących sposobu jazdy i uzyskiwania wymiernych efektów zmniejszenia emisji spalin i zużycia paliwa. 4. Ogólna charakterystyka najistotniejszych, zdaniem recenzenta, elementów rozprawy doktorskiej Właściwa treść rozprawy zaczyna się od rozdziału 2, w którym autor przedstawia charakterystykę sposobów zmniejszania emisji substancji szkodliwych gazów wylotowych do atmosfery. W podpunkcie 2.4 przedstawiono podstawową wiedzę z zakresu wpływu eksploatacji pojazdu na wielkość emisji szkodliwych składników gazów wylotowych. W szczególności skupiono się na charakterystyce istniejących systemów telemetrycznych, które jako narzędzia wspomagają kontrolę jazdy i stylu kierowcy. Rozdział 4 to zdefiniowanie kryteriów oceny wpływu stylu jazdy kierowcy, którymi są według autora przyspieszenie pojazdu dynamika ale dynamika to również opóźnienie pojazdu. Określenie hamowanie pojazdem to nie opóźnienie tym bardziej, że autor pisze o sposobie hamowania pojazdem. To nie jest wielkość, za pomocą której można dokonać pełnej oceny stylu jady kierowcy ponieważ nie da się tego dokładnie sparametryzować. W tym samym rozdziale autor przyjął współczynnik o nazwie współczynnika agresywności jazdy. Wydaje mi się, że taka nazwa nie jest właściwa. Bardziej przychyliłbym się do nazwy współczynnika stylu jazdy kierowcy. W rozdziale 5 przedstawiono metodykę badań. Do realizacji rozprawy użyto 11 obiektów badawczych a więc jak na standardy realizacji prac tego typu nawet stanowczo za dużo. Zastosowano najnowocześniejszą aparaturę pomiarową emisji szkodliwych składników gazów wylotowych jak również parametrów ruchu pojazdu, których rejestracja jest wzajemnie zsynchronizowana. Świadczy to o dużej wartości poznawczej dla czytających oraz stawia przedstawioną dysertację w grupie opracowań o wysokim standardzie naukowym. 2
Rozdział 6. to analiza przyjętych przez Autora zasad eco-drivingu z uwzględnieniem emisji szkodliwych składników gazów wylotowych, zużycia paliwa, przyspieszenia i opóźnienia ruchu pojazdu jak również wpływu prędkości obrotowej wału korbowego silnika na emisję oraz zużycie paliwa. W rozdziale 7. przedstawiono badania stylu jazdy kierowcy na emisję z pojazdów lekkich i ciężkich w warunkach rzeczywistej eksploatacji a analizę tą zakończono podsumowaniem, w którym Autor dochodzi do dość oczywistych wniosków przy czym niewątpliwą wartością jest wskazanie na fakt, że przy nieodpowiedniej eksploatacji pojazdów wyposażonych w uznane powszechnie napędy ekologiczne typu napędy hybrydowe niestosowanie zasad poruszania się z mniejszymi przyspieszeniami oraz opóźnieniami również skutkuje znacznym pogorszeniem własności ekologicznych pojazdu. W rozdziale 8. przedstawiono właściwie podsumowanie przeprowadzonych badań przez opisanie ogólnych zasad jakimi powinni się kierować prowadzący pojazdami aby unikać zwiększonego zużycia paliwa a tym samym wpływać bardziej negatywnie na środowisko naturalne. Oprócz tych oczywistych dla inżynierów zachowań wyróżnić należy: unikanie zbyt powolnego rozpędzania pojazdu i powolnej zmiany biegów długa jazda na dużej prędkości obrotowej silnika, stosowanie dynamicznego przyspieszania pojazdem, w połączeniu ze zmianą biegów przy małej prędkości obrotowej. Rozdział 9 to wnioski w znacznej części stabularyzowane i do lektury tego rozdziału państwa zachęcam ponieważ jest tam wiele cennych uwag i spostrzeżeń, z których można skorzystać celem obniżenia zużycia paliw naszych prywatnych samochodów i jestem przekonany, że pomimo to iż każdy z nas uważa się za najlepszego kierowcę na świecie to znajdzie tam coś dla siebie. Oryginalność rozprawy Nie są mi znane wcześniejsze badania nad badaniem wpływu zachowania kierowcy na emisje z pojazdu a jedynie pewne fragmentaryczne informacje o podobnym charakterze. Dlatego uważam przedstawione opracowanie za całkowicie oryginalne, opierające się na przesłankach naukowych nie zweryfikowanych dotychczas w takim zakresie doświadczalnie. Wartość naukowa i aplikacyjna Sformułowany w pracy problem oceny stylu jazdy kierowcy na zużycie paliwa i emisję substancji szkodliwych w spalinach oraz badawcza weryfikacja takiej tezy ma charakter problemu naukowego o istotnych walorach poznawczych i potencjalnie dużym, choć dzisiaj trudnym do przewidzenia znaczeniu aplikacyjnym. 3
Zastosowane metody badawcze Do stwierdzenia zasadności postawionej tezy zastosowano metodę weryfikacji doświadczalnej. W przeprowadzonych pomiarach wykorzystane zostały urządzenia i układy pomiarowe o najwyższej jakości obecnie dostępnej na świecie. Zastosowano unikatową aparaturę do badań w warunkach rzeczywistej eksploatacji. Zastosowana metodologia jest logicznie spójna i została konsekwentnie zastosowana. Wykaz literatury Cytowana literatura świadczy o rzetelności przeprowadzonych studiów nad zagadnieniami związanymi z tematem rozprawy, nie tylko ze względu na liczbę pozycji w wykazie, lecz także na sposób i zakres jej wykorzystywania w tekście. 5. Uwagi ogólne Uwaga dotycząca nomenklatury użytej w kwestii określenia sposobu przyspieszania pojazdem wzbudza niejasności; jak należy rozumieć zwłaszcza powolne i umiarkowane przyspieszanie pojazdem? Z przedstawionych w pracy informacji nie wynika czy w trakcie wykonywania badań drogowych pojazdów oznaczonych jako LDV3 i HDV1 (a wyposażonych w filtry cząstek stałych) uwzględniono stopień zapełnienia filtra oraz możliwość zajścia procesu jego regeneracji w trakcie badań? Z przedstawionych w pracy informacji nie wynika czy uwzględniono w trakcie przeprowadzania badań kwestię znacznej masy własnej użytej aparatury naukowo-badawczej typu PEMS wraz z wyposażeniem? Rozdział 2 należałoby nieco bardziej rozszerzyć podrozdział dotyczący eksploatacyjnych sposobów zmniejszenia emisji substancji szkodliwych w spalinach oraz zużycia paliwa przez pojazdy kosztem pozostałych sposobów (w tym konstrukcyjnych) opisanych w innych podrozdziałach. Zdaniem recenzenta można było w pracy dokonać nie tylko analizy wartości przyspieszenia pojazdu (w osi wzdłużnej), ale także analizy wartości zrywu, obliczonych na podstawie wartości chwilowych zarejestrowanego przyspieszenia (zryw pochodna przyspieszenia po czasie). 6. Uwagi szczegółowe Rys. 7.12, 7.18, 7.34, 7.36 słaba czytelność, Słaba czytelność niektórych wykresów przedstawiających wyniki badań drogowych, 4
Rozdz. 6.1.2 i 6.2 niekonsekwentny zapis liczebników porządkowych w odniesieniu do zastosowanego biegu w skrzyni przekładniowej pojazdu, Stwierdzono wiele niedociągnięć redakcyjnych, błędów stylistycznych i interpunkcyjnych, które omówiono bezpośrednio z Autorem. 7. Osiągnięcia Autora Autor rozprawy ma w swoim dorobku 19 publikacji krajowych i 4 zagraniczne w tym 3 wygłoszone referaty. Ponadto cenne są opracowania naukowe przy współpracy z przemysłem np. firmą produkującą autobusy miejskie Solaris czy też Instytutem Pojazdów Szynowych w Poznaniu. Świadczy to o dojrzałości badawczej mgr. inż. Macieja Andrzejewskiego. 8. Podsumowanie i konkluzja Rozprawa doktorska mgr inż. Macieja Andrzejewskiego jest wartościowym i aktualnym opracowaniem o charakterze studyjnym, które wnosi istotne treści poznawcze i wskazuje nowe kierunki rozwoju i doskonalenia metod związanych z ograniczaniem zużycia paliwa i poprawą ekologiczności eksploatowanych pojazdów. Mgr inż. Maciej Andrzejewski wykazał się umiejętnością samodzielnego formułowania i rozwiązywania zadań naukowych na poziomie prac doktorskich i reprezentuje wysoki poziom wiedzy w dziedzinie tematyki rozprawy. Stwierdzam, że przedstawiona przez Pana mgr. inż. Macieja Andrzejewskiego rozprawa doktorska spełnia wymagania stawiane przez ustawę: o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach w zakresie sztuki z dnia 14 marca 2003 roku, w zakresie rozpraw doktorskich i stawiam wniosek o dopuszczenie Autora do publicznej obrony. Podpis recenzenta 5