Symulacja emisyjności silnika diesla dla testu "NEDC" z wykorzystaniem środowiska MATLAB

Podobne dokumenty
2. OPIS OBIEKTU BADAŃ ORAZ WARUNKÓW TECHNICZNYCH BADAŃ

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

1.5 Diesel 88 kw (120 KM) Parametry silników Pojemność (cm³)

1.5 Diesel 88 kw (120 KM)

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

Wpływ motoryzacji na jakość powietrza

BADANIA POJAZDU EURO 5 PRZY PEŁNYM OBCIĄŻENIU SILNIKA

MOŻLIWOŚĆ ODWZOROWANIA RZECZYWISTYCH WARUNKÓW PRACY SILNIKA NA SILNIKOWYM STANOWISKU HAMOWNIANYM

Kod Twojej konfiguracji. ŠKODA OCTAVIA Active 1.0 TSI 85 kw (115 KM) 6-biegowa manualna

KARTY POMIAROWE DO BADAŃ DROGOWYCH

Dane techniczne Obowiązują dla roku modelowego Amarok

Analiza nieprzeźroczystości spalin podczas badań emisji związków szkodliwych spalin na hamowni podwoziowej

BADANIA WPŁYWU ZMIANY KĄTA WYPRZEDZENIA WTRYSKU I STOPNIA RECYRKULACJI SPALIN NA TOKSYCZNOŚĆ SPALIN I ZUśYCIE PALIWA SILNIKA Z ZAPŁONEM SAMOCZYNNYM

BADANIA EMISJI ZWIĄZKÓW SZKODLIWYCH W STATKACH POWIETRZNYCH

Kod Twojej konfiguracji. ŠKODA OCTAVIA COMBI Active 1.0 TSI 85 kw (115 KM) 6-biegowa manualna

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

Wyznaczanie współczynników symulacji oporów ruchu w badaniach na hamowni podwoziowej

Biogas buses of Scania

POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Maszyn Roboczych i Transportu

Silniki zasilane alternatywnymi źródłami energii

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

The potential of current European light duty LPG-fuelled vehicles to meet Euro 6 requirements

Transport I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny) Studia stacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne)

Silniki dostosowane do Twoich potrzeb.

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

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

WPŁYW PODAWANIA WODORU NA POZIOM ZADYMIENIA SPALIN SILNIKA SAMOCHODOWEGO

BADANIA RUCHU POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH W WARUNKACH POLSKICH

OCENA WPŁYWU WSPÓŁCZYNNIKA ROZCIEŃCZENIA SPALIN NA NIEPEWNOŚĆ WYNIKÓW POMIARÓW EMISJI SPALIN NA HAMOWNI PODWOZIOWEJ

ZAŁĄCZNIKI. rozporządzenia wykonawczego Komisji

Rozpędzanie pojazdu dostawczego a emisja gazowych składników

WPŁYW MIESZANIN ETANOLU Z OLEJEM NAPĘDOWYM NA EMISJĘ WYBRANYCH SKŁADNIKÓW SPALIN

OCENA EMISJI SPALIN POJAZDÓW KATEGORII EURO 6 W TESTACH DROGOWYCH

Mgr inŝ. Wojciech Kamela Mgr inŝ. Marcin Wojs

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

Korelacja wyników nieprzeźroczystości spalin i emisji cząstek stałych PM w spalinach pojazdów z silnikami o zapłonie samoczynnym

Nowe BMW X4. Najważniejsze cechy.

8 lat(a) - Raport Historii Pojazdu autodna dla pojazdów z Belgii VIN: VF7EBRHKH9Z WIEK POJAZDU STATUS POJAZDU

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

Środowiskowe aspekty wykorzystania paliw metanowych w transporcie

WPŁYW STYLU JAZDY KIEROWCY NA EKOLOGICZNOŚĆ POJAZDU

Dane techniczne Obowiązują dla roku modelowego Crafter

Dane techniczne. Nowe BMW X1. sdrive16d.

FIAT KTÓREGO WYBRAŁEŚ

Wpływ prędkości obrotowej silnika na emisję zanieczyszczeń przez samochód dostawczy

Dane techniczne samochodów Fiat Panda Trekking i Fiat Panda 4x4.

Furgon kompakt z rozstawem osi 3200 mm. Dopuszczalna masa całkowita w kg Napęd na koła przednie 4 x 2

Charakterystyki techniczne

Dane techniczne Obowiązują dla roku modelowego Caravelle

SPIS TREŚCI. Przedmowa... 8

Dane techniczne. Nowe BMW serii 5 Limuzyna. 530i, 530i xdrive.

ISBN

Czas na nowe standardy pomiaru zużycia paliwa.

Dane techniczne. Nowe BMW X3. M40i

1. BADANIA DIAGNOSTYCZNE POJAZDU NA HAMOWNI PODWOZIOWEJ

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

Dane techniczne. Nowe BMW X4 M. X4 M.

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

WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYKI ZEWNĘTRZNEJ CIĄGNIKA KOŁOWEGO Z WYKORZYSTANIEM PRZENOŚNEJ HAMOWNI INERCYJNEJ

EXECUTION OF RESEARCH TESTS ON AUTOMATED DYNAMOMETER ENGINES STAND REALIZACJE TESTÓW BADAWCZYCH NA ZAUTOMATYZOWANEJ HAMOWNI SILNIKÓW SPALINOWYCH

Analiza zużycia paliwa przez silnik śmieciarki w warunkach cyklu pracy mechanizmu prasującego

NPR85 P Série Bleu

VOLVO S60 & V60 DRIV. Dodatek do instrukcji obsługi

WPŁYW TEMPERATURY ROZRUCHU SILNIKA NA CZAS PRACY BEZ UWZGLĘDNIENIA W STEROWANIU SYGNAŁU Z CZUJNIKA STĘŻENIA TLENU

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

Dane techniczne. Nowe BMW Z4. Z4 sdrive20i.

CHARAKTERYSTYKI PRACY SILNIKA HCCI ZASILANEGO BIOGAZEM

Aplikacyjne metody badań jednostek napędowych pojazdów samochodowych i pozadrogowych sektora rolnego

Engine testing during cold start and warming up phase with use of heat storage

ECOSPORT Ecosport_17.5MY_MAIN_V3_Master.indd BC66-BC68 Ecosport_17.5MY_MAIN_V3_POL_PL.indd BC66-FC67 11/01/ :00:49 01/02/ :56:07

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

PRZYDATNOŚĆ TELEMATYKI TRANSPORTOWEJ W OCENIE ENERGOCHŁONNOŚCI RUCHU POJAZDÓW

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

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

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

Assessment of vehicle emission indicators for diverse urban microinfrastructure

JEDNOSTKI WYSOKOPRĘŻNE

Kompakt z rozstawem osi 3250 mm, z dachem wysokim

Nowoczesne systemy napędów w pojazdach elektrycznych. Green cars

Analiza parametrów pracy napędu hybrydowego Toyoty Prius III w procesie hamowania

Dane techniczne Nowe BMW i3

Dane techniczno diagnostyczne pojazdów

Józef Nita, Artur Borczuch Politechnika Radomska Instytut Eksploatacji Pojazdów i Maszyn ul. Chrobrego Radom tel.

EMISJA SPALIN Z WOZÓW BOJOWYCH ROSOMAK W WARUNKACH POLIGONOWYCH

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

WPŁYW DOWNSIZINGU NA ZUśYCIE PALIWA I EMISJĘ SUBSTANCJI SZKODLIWYCH W SPALINACH

ZUśYCIE PALIWA PRZEZ SILNIKI POJAZDÓW BOJOWYCH W RZECZYWISTYCH WARUNKACH RUCHU

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Raport końcowy. Test km na LPG. Cel testu: Badanie wpływu LPG na elementy silnika wysokoprężnego.

Mechanika ruchu / Leon Prochowski. wyd. 3 uaktual. Warszawa, Spis treści

BADANIA EMISJI SPALIN W RZECZYWISTYCH WARUNKACH RUCHU DROGOWEGO AKTUALNE MOŻLIWOŚCI BADAWCZE

Zakład Silników Spalinowych Prezentacja specjalności Silniki Spalinowe

Dane techniczno diagnostyczne pojazdów

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

Metodyka oceny wydatku spalin silnika odrzutowego

POMIAR PARAMETRÓW PRACY SILNIKA I TRAKCYJNYCH SAMOCHODU OSOBOWEGO PRZY BADANIU ELEMENTÓW TUNINGU ELEKTRONICZNEGO NA HAMOWNI PODWOZIOWEJ

Exhaust emission in NEDC test simulated at a dynamic engine test bed

(Tekst mający znaczenie dla EOG)

CYKLE JEZDNE WYKORZYSTYWANE DO BADAŃ EKSPLOATACYJNYCH AUTOBUSÓW MIEJSKICH Z NAPĘDEM HYBRYDOWYM

Autoreferat Rozprawy Doktorskiej

Transkrypt:

Konferencja Naukowa Problemy gospodarki energią i środowiskiem w rolnictwie, leśnictwie i przemyśle spożywczym Warszawa, 13-14 września 2016 r. Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego Wydział Inżynierii Produkcji Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji Remigiusz Mruk, Karol Tucki, Katarzyna Botwińska, Mateusz Zalewski Symulacja emisyjności silnika diesla dla testu "NEDC" z wykorzystaniem środowiska MATLAB

2 Cel pracy Celem pracy było opracowanie modelu symulacyjnego hamowni podwoziowej i symulacji emisji spalin silnika wysokoprężnego zastosowanego w Fiat Panda 1.3 MultiJet. Praca stanowi część projektu badawczego: Green fuels and human health toxicity of engine emission from 1st and 2nd generation biodiesel fuels Pol- Nor/201040/72/2013

3 Zakres pracy Opis wymagań dla hamowni podwoziowej w ramach testu NEDC; Opracowanie modelu symulacyjnego umożliwiającego przeprowadzanie badania dla różnych typów pojazdów; Opracowanie modelu symulacyjnego emisji wybranych składników spalin dla Fiat Panda 1.3 MultiJet.

Badanie zużycia paliwa i emisji spalin dla testu UDC 4 Urban Driving Cycle (UDC) został wprowadzony w 1970 roku, jako pierwsza część przepisów ECE. Cykl został zaprojektowany w celu przedstawienia typowych warunków jazdy w europejskich miastach [Merkisz, 2011, Mamala i in. 2011]. Charakteryzuje się on niskim obciążeniem silnika, niską temperaturą gazów spalinowych i maksymalną prędkością 50km/h. Pozamiejski cykl pracy EUDC został wprowadzony w 1990 roku. Celem tego testu było przedstawienie warunków pracy oraz emisji spalin silnika przy większym obciążeniu jednostki napędowej. Maksymalna prędkość w trakcie cyklu EUDC wynosi 120km/h w przypadku samochodów o mniejszej mocy silnika zostaje ona ograniczona do 90km/h.

Badanie zużycia paliwa i emisji spalin dla testu UDC 5

Badanie zużycia paliwa i emisji spalin dla testu NEDC 6 New European Driving Cycle wprowadzony w roku 1997 jest to test mający na celu ocenę poziomu emisji spalin oraz zużycia paliwa w pojazdach osobowych. NEDC składa się z czterech powtarzających się cykli jazdy miejskiej oraz jednego cyklu pozamiejskiego [Mamala, Brol, Jantos, 2011]. Pomiar rozpoczyna się, gdy temperatura silnika pojazdu wynosi 20-30 C. Cykle wykonywane są na stanowisku badawczym gdyż w znacznym stopniu umożliwia to osiągnięcie powtarzalnych wyników. Tego typu stanowiska wyposażone są w urządzenia elektryczne pozwalające naśladować opór aerodynamiczny oraz masę pojazdu (bezwładność). Jednym z takich urządzeń są rolki najazdowe, na których odbywa się pomiar. Zastosowanie wstecznego momentu obrotowego, umożliwia testowanie wszystkich typów nadwozia pojazdu (sedan, coupe, hatchback, combi).

Badanie zużycia paliwa i emisji spalin dla testu NEDC W trakcie przeprowadzania badania, wszystkie systemy dodatkowe takie jak klimatyzacja, nawiew czy oświetlenie, zostają wyłączone. W przypadku tego testu istotne są nie tylko jak najmniejsze opory silnika, ale i samego pojazdu. W tym celu producenci samochodów stosują ogumienie o niskich współczynnikach toczenia oraz zwiększają ciśnienie do wartości ponadnormatywnych. Regulacji podlega również zawieszenie pojazdu, dzięki czemu powierzchnia przylegania opon do powierzchni zostaje zminimalizowana. Egzemplarze poddawane badaniu są wersjami z podstawowym wariantem wyposażenia w celu osiągnięcia minimalnej masy całkowitej. Szczeliny między elementami nadwozia są zaklejane, a okładziny cierne układu hamulcowego zostają manualnie odsunięte, aby nie zwiększać oporów toczenia. Stosowane są również specjalne środki smarne w silniku i skrzyni biegów. Tak przygotowany pojazd zostaje poddany badaniu NEDC 7

Badanie zużycia paliwa i emisji spalin dla testu NEDC 8

Badanie zużycia paliwa i emisji spalin dla testu WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures) Od kilku lat komisja europejska pracuje nad wprowadzeniem nowego systemu WLTP. Test NEDC funkcjonuje od ponad 20 lat na terenie Unii Europejskiej, a jego zasady są nieadekwatne do poziomu dzisiejszej motoryzacji. Sposób przeprowadzania badania umożliwia osiąganie producentom bardzo niskich poziomów emisji spalin. Na całym świecie dopuszczalne normy są wyższe natomiast wynika to z innych zasad przeprowadzania testu. Nowoczesne badanie WLTP odbywa się przy bardziej dynamicznych warunkach jazdy, a czas i dystans został zwiększony dwukrotnie. Jednocześnie w stosunku do NEDC, średnia prędkość wzrosła o 40% natomiast czas postoju został skrócony o 50% co w znacznym stopniu zmniejszy możliwość uzyskiwania tak dobrych wyników dzięki systemowi SART/STOP. W odróżnieniu do testu NEDC, w badaniu biorą udział dwa egzemplarze danego modelu w dwóch różnych wersjach wyposażenia w podstawowej charakteryzującej się najmniejszymi oporami i maksymalnej o największej masie całkowitej. 9

Badanie zużycia paliwa i emisji spalin dla testu WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures) 10 Proponowane klasy WLTP : Class 1 - low power vehicles with PWr <= 22 kw/tonne ; Class 2 - vehicles with 22 kw/tonne < PWr <= 34 kw/tonne; Class 3 - high-power vehicles with PWr > 34 kw/tonne;

Badanie zużycia paliwa i emisji spalin dla testu WLTP 11

Normy emisji spalin EURO 1-6 W 1993 roku komisja europejska wprowadziła pierwsze normy dla pojazdów osobowych, mające na celu zmniejszenie emisji szkodliwych substancji do środowiska. Jednym z pierwszych rozwiązań stosowanych przez producentów były reaktory katalityczne [Merkisz, 1997] System ten charakteryzował się dużą wydajnością, niskim poziomem awaryjności natomiast wysoką ceną jednostkową. W 2000 roku weszło w życie kolejne rozporządzenie EURO 3, które przyczyniło się do rozwoju wielu dzisiaj stosowanych systemów oczyszczania spalin przede wszystkim w silnikach wysokoprężnych. Po raz pierwszy, producenci zaczęli stosować na masową skalę filtry cząstek stałych. Norma Euro 4 wprowadzona w 2006 roku zmniejszyła dozwoloną ilość emisji cząstek stałych z 0,05 do 0,009 [g/km], a Euro 5 wprowadziło limit obowiązujący do dziś na poziomie 0,005 [g/km] (limit ten nie uległ zmianie w przypadku EURO 6) Euro 6 wprowadzono w 2014 r. 12

13 Normy EURO dla silników wysokoprężnych Emisja [g/km] EURO 1 EURO 2 EURO 3 EURO 4 EURO 5 EURO 6 CO 3,16 1 0,64 0,5 0,5 0,5 HC - 0,15 0,06 0,05 0,05 0,05 NOx - 0,55 0,5 0,25 0,18 0,08 HC+NOx 1,13 0,7 0,56 0,3 0,23 0,13 PM 0,14 0,08 0,05 0,009 0,005 0,005

Podstawa prawna 14

15 Sposób wyznaczania obciążenia całkowitego zgodny z NEDC W zakresie prędkości 10 120 km/h zaleca się zastosowanie hamowni podwoziowej o następującej charakterystyce. F = (a + b V 2 ) ± 0, 1 F 80 ( nie przyjmuje wartości ujemnej) gdzie: F = obciążenie całkowite pochłaniane przez hamownię podwoziową (N), a = wartość równoważna z oporem toczenia (N), b = wartość równoważna ze współczynnikiem oporu powietrza (N/(km/h)²), V = prędkość (km/h), F 80 = obciążenie przy prędkości 80 km/h (N).

16 Sposób wyznaczania obciążenia całkowitego zgodny z NEDC

17 Wymogi dla stanowisk badawczych zgodne z NEDC Na przebieg badania nie może mieć wpływu czas, przez jaki hamownia jest wykorzystywana. Hamownia musi być w pełni sprawna, nie może powodować żadnych wibracji wyczuwalnych w pojeździe ani wpływać na jego charakterystykę pracy; Hamownia podwoziowa zbudowana jest z jednej bądź dwóch rolek. Przednia rolka napędza pośrednio lub bezpośrednio urządzenie absorbujące siłę bezwładności masy oraz mocy; Zadane obciążenie musi być możliwe do zmierzenia i odczytania z dokładnością ±5%;

18 Wymogi dla stanowisk badawczych zgodne z NEDC W przypadku hamowni inercyjnych, wartość obciążenia przy prędkości 80km/h musi wynosić ± 5 %. W przypadku hamowni obciążeniowej, dokładność pracy odpowiadająca obciążeniu drogowemu mieści się w przedziale ± 5 % dla prędkości 120, 100, 80, 60 i 40 km/h. Przy prędkości 20 km/h wartość ta wynosi ± 10 %; Bezwładność całkowita części obrotowych stanowiska badawczego, musi być znana i wynosić ± 20 kg klasy bezwładności danego badania; Prędkość pojazdu musi być mierzona z dokładnością ± 1 km/h przy prędkości powyżej 10 km/h.

Uzupełnione dane dla fragmentu testu NEDC dotyczącego cyklu miejskiego na hamowni podwoziowej 19 Działanie Faza Przyspieszenie (m/s2) Czas każdego/każdej Czas każdego/każdej Prędkość (km/h) działania (s) Faza (s) Łączny czas (s) Bieg używany w przypadku ręcznej skrzyni biegów Łączny czas (s) Bieg Sprzęgło wł. 0 Start 0 0 0 0 0 0 0 0 1 6 0 1 6 1 0 1 Praca na biegu jałowym 1 0 0 11 11 11 6 s PM + 5 s K1 (1) 11 1 0 11 1 1 2 Przyspieszenie 2 1,04 15 4 4 15 1 15 1 1 3 Prędkość stała 3 0 15 9 8 23 1 23 1 1 4 Zmniejszenie prędkości 4-0,69 10 2 5 25 1 25 1 1 5 Zmniejszenie prędkości, sprzęgło wyłączone 25 1 0-0,92 0 3 28 K1 (1) 28 1 0 28 0 1 44 0 1 44 1 0 6 Praca na biegu jałowym 5 0 0 21 21 49 16 s PM + 5 s K1 (1) 49 1 0 49 1 1 7 Przyspieszenie 6 0,83 15 5 12 54 1 54 1 1 54 2 0 56 2 0 8 Zmiana biegów 15 2 56 56 2 1 9 Przyspieszenie 0,94 32 5 61 2 61 2 1 10 Prędkość stała 7 0 32 24 24 85 2 85 2 1 11 Zmniejszenie prędkości 8-0,75 10 8 11 93 2 93 2 1 12 Zmniejszenie prędkości, sprzęgło wyłączone 93 2 0-0,92 0 3 96 K 2 (1) 96 2 0

Wygląd komponentu umożliwiającego wprowadzenie zbioru danych wraz z widokiem wprowadzonych sygnałów 20

Generowanie sygnałów sterujących testem 21

Przebiegi sterujące uzyskane dla weryfikacji poprawności wprowadzania danych 22

Fragment modelu symulacyjnego odpowiadający za określenia wartości sił 23 Następnie został opracowany fragment modelu symulacyjnego odpowiadający za określenia wartości sił tarcia wewnętrznego hamowni podwoziowej zgodnie z zależnością: F T t = a + bv(t) 2 Gdzie: F T t obciążenie z procesu tarcia pochłaniane przez hamownię podwoziową (N), a wartość równoważna z oporem toczenia (N), b wartość równoważna ze współczynnikiem oporu powietrza (N/(km/h) 2 ), v t prędkość (km/h),

Fragment modelu symulacyjnego odpowiadający za określenia wartości sił 24 Siły wytwarzane przez hamownię związane z wymaganą bezwładnością masową w czasie zmian prędkości pojazdu zostały określone na podstawie zależności: F m t = m dv(t) dt Gdzie: F m t obciążenie bezwładności pochłaniane przez hamownię podwoziową (N), m Bezwładność równoważna (kg), v t prędkość (km/h),

Wybrane do symulacji zestawy konfiguracyjne hamowni podwoziowej 25 Masa odniesienia pojazdu (RM) (kg) Bezwładność równoważna Moc i obciążenie pochłaniane przez hamownię przy 80 km/h Współczynniki obciążenia drogowego kg kw N a (N) b (N/(km/h) 2 ) RM 480 455 3,8 171 3,8 0,0261 480 < RM 540 510 4,1 185 4,2 0,0282 540 < RM 595 570 4,3 194 4,4 0,0296 595 < RM 650 625 4,5 203 4,6 0,0309 650 < RM 710 680 4,7 212 4,8 0,0323 710 < RM 765 740 4,9 221 5,0 0,0337 765 < RM 850 800 5,1 230 5,2 0,0351 850 < RM 965 910 5,6 252 5,7 0,0385 965 < RM 1 080 1 020 6,0 270 6,1 0,0412 1 080 < RM 1 190 1 130 6,3 284 6,4 0,0433 1 190 < RM 1 305 1 250 6,7 302 6,8 0,0460 1 305 < RM 1 420 1 360 7,0 315 7,1 0,0481 1 420 < RM 1 530 1 470 7,3 329 7,4 0,0502 1 530 < RM 1 640 1 590 7,5 338 7,6 0,0515 1 640 < RM 1 760 1 700 7,8 351 7,9 0,0536 1 760 < RM 1 870 1 810 8,1 365 8,2 0,0557 1 870 < RM 1 980 1 930 8,4 378 8,5 0,0577 1 980 < RM 2 100 2 040 8,6 387 8,7 0,0591 2 100 < RM 2 210 2 150 8,8 396 8,9 0,0605 2 210 < RM 2 380 2 270 9,0 405 9,1 0,0619 2 380 < RM 2 610 2 270 9,4 423 9,5 0,0646 2 610 < RM 2 270 9,8 441 9,9 0,0674

Wyliczenie sił tarcia wewnętrznego, sił bezwładności, chwilowej mocy 26

Przebiegi sił tarcia wewnętrznego uzyskane w czasie symulacji testu NEDC dla wybranych konfiguracji 27

Przebiegi wartości chwilowej mocy tarcia wewnętrznego uzyskane w czasie symulacji testu NEDC dla wybranych konfiguracji 28

Przebiegi sił związanych z bezwładnością wymaganych mas uzyskane w czasie symulacji 29

Przebiegi wartości chwilowej mocy związanych z bezwładnością wymaganych mas 30

Przebiegi łącznej mocy uzyskiwane na hamowni podwoziowej uzyskane w czasie symulacji 31

Wyniki symulacji emisji dla Fiata Panda z silnikiem diesel 1.3 Multijet 32 Kolejnym elementem było opracowanie modelu symulacyjnego testu NEDC dla konfiguracji hamowni podwoziowej zgodnej z parametrami Fiata Pandy z sinikiem diesla 1.3 JTD.

Wyliczenie prędkości obrotowej kół, przełożenia skrzyni biegów, prędkości obrotowej silnika i momentu obrotowego 33

Wyliczenie chwilowych wartości strumieni wybranych składników spalin 34

Wyliczenie chwilowych wartości strumieni wybranych składników spalin 35

Przebieg zmian godzinowego zużycia paliwa [kg/h] 36

Przebiegi zmian zużycia paliwa [g/s] w czasie symulacji 37

Skumulowane zużycie paliwa [g] w czasie symulacji 38

Przebieg zmian godzinowego zużycia powietrza [kg/h] 39

Przebieg zmian zużycia powietrza [g/s] w czasie symulacji 40

Skumulowane zużycie powietrza [g] w czasie symulacji 41

Przebieg zmian emisji tlenku węgla CO [%] 42

Przebieg zmian emisji tlenku węgla CO [g/s] w czasie symulacji 43

Skumulowana emisja tlenku węgla CO [g] w czasie symulacji 44

Przebieg zmian emisji tlenków azotu NO x [ppm] 45

Przebiegi zmian emisji tlenków azotu NO x [g/s] w czasie symulacji 46

skumulowana emisja tlenków azotu NO x [g] w czasie symulacji 47

48 Podsumowanie Proces budowy modeli symulacyjnych dotyczących testów NEDC ze względu na zmienność parametrów pracy oraz badania pojazdów w warunkach dynamicznych wymaga zastosowania zaawansowanych metod obliczeniowych. Wykorzystanie pakietu MATLAB Simulink pozwala przedstawiać w sposób graficzny algorytmy matematyczne.

Podsumowanie Po przeprowadzonym procesie budowania modeli związanych z testem NEDC można wyciągnąć następujące wnioski : Uzupełnione wymagania dla hamowni podwoziowej w ramach testu NEDC o dodatkowe parametry umożliwiły opracowanie stabilnych symulacji; Model symulacyjny dla różnych konfiguracji hamowni podwoziowej pozwala na uzyskanie informacji, niezbędnych do doboru parametrów hamulca; Model symulacyjny dla Fiat Panda 1.3 MultiJet pozwala na uzyskanie nie tylko przebiegów chwilowych emisji dla poszczególnych faz testu lecz, także przebiegi skumulowane, które odpowiadają wartością w rzeczywistych procesach testów homologacyjnych Opracowane modele symulacyjne mogą być podstawą budowy rzeczywistych systemów sterowania hamownią podwoziową z symulacją bezwładności masy. 49

Literatura Ambrozik A., Ambrozik T. i Kurczyński D. External speed characteristics in engine with multi-stage fuel injection [Książka]. - Warszawa : KONES, 2010. Ambrozik A., Ambrozik T. i Kurczyński D. Charakterystyki obciążeniowe turbodoładowanego silnika 1,3 Multijet [Artykuł] // Postępy Nauki i Techniki. - Lublin : Oddział SIMP w Lublinie, 2012. - Tom 15. - strony 7-20. Ambrozik A., Ambrozik T. i Kurczyński D. Examination of fast-changing quantities in engine with common rail injection system [Książka]. - Warszawa : KONES, 2010. Bielaczyc P., Merkisz J. i Pielecha J. Stan cieplny silnika spalinowego a emisja związków szkodliwych [Książka]. - Poznań : Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2001. Hunt B., Lipsman R. i Rosenberg J. A guide to Matlab for beginners and expeienced users [Książka]. - [brak miejsca] : Cambridge, 2006. Idzior M. Emisja toksycznych składników spalin a stan techniczny silnika [Dziennik]. - Poznań : Nowoczesny Warsztat, 1999. Jonason J. Performance, fuel economy and emissions. - Londyn : Internal Combustion Engines, 2013. Kędziera R. Systemy common Rail - parametry systemów i ich diagnostyka [Książka]. - Poznań : CSM, 2009. Kuranc A. A continous measurement of CO, CO2, HC and NOX at the work of a combustion engine fed with petrol in unstable thermal conditions. [Książka]. - Warszawa : 2005, 2005. - strony 106-122. Mamala J., Brol S. i Jantos J. Parametry pracy silnika spalinowego w teście drogowym. Silniki Spalinowe [Książka]. - 2011. - strony 17-52. 50

Literatura Merkisz J. Emisja cząstek stałych przez silniki spalinowe o zapłonie samoczynnym - wybrane zagadnienia [Książka]. - Poznań : Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 1997. - strony 133-143. Merkisz J. i Pielecha J. Emisja cząstek stałych ze źródeł motoryzacyjnych [Książka]. - Poznań : Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2014. Merkisz J. Real Road Tests - Exhaust emission Results from passengers cars. [Książka]. - [brak miejsca] : KONES Powertrain and Transport, 2011. - Tom 18 : strony 253-260. Merkisz J., Pielecha J. i Radzimirski S. Emisja zanieczyszczeń motoryzacyjnych [Książka]. - Warszawa : WKŁ, 2012. Mrozek B. i Mrozek Z. MATLAB i Simuling [Książka]. - [brak miejsca] : Helion, 2004. Pietras D. i Świątek P. Dobór kalibracji sterowania silnika 1,3 Multijet w aspekcie jego osiągów i składu spalin. [Dziennik]. - Poznań : Silniki Spalinowe, 2/2008. - 133. Serdecki W. Badania silników spalinowych [Książka]. - Poznań : Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2012. Szczotka A., Pajdowski J. i Bielaczyc P. Development od automotive emission testing equipment and test methods in response to legislative, technical and commercial requirements. Silniki Spalinowe [Książka]. - 2013. - Tom 1 : strony 28-41. Tarasińska J. i Kuranc A. The analysis of significance level of relation between ambient temperature and exhaust emission in the initial term of SI engine work. [Książka]. - Warszawa : Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa, 2009. - strony 145-155. Vojtisek-Lom M., Fenkl M. i Dufek M. Off-cycle, real-world emission of modern light duty diesel vehicles [Książka]. - 2009. - SAE 2009-24-0148. 51