PRAWNE ORAZ TECHNOLOGICZNE ASPEKTY ZASILANIA POJAZDÓW PALIWEM E85

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

CHARAKTERYSTYKA PRACY SILNIKA BENZYNOWEGO ZASILANEGO E85

Silniki zasilane alternatywnymi źródłami energii

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

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

PROGRAM WDROŻENIA PALIW ALETERNATYWNYCH w MZK SŁUPSKS

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

DIESEL DUAL FUEL rozwiązanie dla czystego i taniego transportu

Silnik dwupaliwowy instalacja gazowa sekwencyjnego wtrysku gazu, a diagnostyka silnika benzynowego

Środowiskowe aspekty wykorzystania paliw metanowych w transporcie

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

Silniki Scania Euro 6 moc na miarę każdego zadania

SAMOCHODY ZASILANE WODOREM

Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 323/91

Wpływ motoryzacji na jakość powietrza

1. Wprowadzenie. 2. Klasyfikacja i podstawowe wskaźniki charakteryzujące pracę silników spalinowych. 3. Paliwa stosowane do zasilania silników

BADANIA POJAZDU EURO 5 PRZY PEŁNYM OBCIĄŻENIU SILNIKA

Dane techniczne Nowe BMW i3

Wymagania edukacyjne Technologia napraw zespołów i podzespołów mechanicznych pojazdów samochodowych

Emisja substancji zanieczyszczajcych z pojazdów wg Regulaminów Europejskiej Komisji Gospodarczej Organizacji Narodów Zjednoczonych (EKG ONZ) oraz

DŁUGODYSTANSOWY. Ekonomiczne rozwiązanie dla pokonujących długie trasy. Sterownik LPG/CNG do silników Diesel.

DOŚWIADCZENIA W PRODUKCJI I EKSPLOATACJI AUTOBUSÓW JELCZ NA CNG. AGH Kraków, 8-9 maja 2009 r.

PRZYPOMINAMY: Od 12 października 2018 r. nowe oznaczenia odmierzaczy paliwowych na wszystkich stacjach

WPŁYW PODAWANIA WODORU NA POZIOM ZADYMIENIA SPALIN SILNIKA SAMOCHODOWEGO

1. Wprowadzenie 1.1. Krótka historia rozwoju silników spalinowych

Najnowszy system dual fuel dla silników o zapłonie samoczynnym Stworzony całkowicie od podstaw z automatyczną kalibracją i korektą wtrysku gazu

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY 1)

Benzyna E10 - fakty i mity, czyli nie taki diabeł straszny?

Niskoemisyjne, alternatywne paliwa w transporcie. Sławomir Nestorowicz Pełnomocnik Dyrektora ds. Paliw Metanowych

Szczegółowy opis przedmiotu zamówienia

Dane techniczne Obowiązują dla roku modelowego Caravelle

Non Road Mobile Machinery Directive wpływ prawa wspólnotowego na modernizację i eksploatację lokomotyw spalinowych

2. Klasyfikacja i podstawowe wskaźniki charakteryzujące pracę silników spalinowych

Ryszard Michałowski, Adam Dyduch Praktyczne doświadczenia Dolnośląskiego Oddziału Obrotu Gazem Gazowni Wałbrzyskiej i Miejskiego Przedsiębiorstwa

2. OPIS OBIEKTU BADAŃ ORAZ WARUNKÓW TECHNICZNYCH BADAŃ

IRISBUS i KAPENA. eksploatacji. mgr inż. Tadeusz Czerniec Dyrektor Regionalny Sprzedaży KAPENA S.A.

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

NVG w Świecie i w Polsce

Metan z procesów Power to Gas - ekologiczne paliwo do zasilania silników spalinowych.

Perspektywy wykorzystania CNG w polskim transporcie

Instytut Transportu, Silników Spalinowych i Ekologii

ZAŁĄCZNIKI ROZPORZĄDZENIA WYKONAWCZEGO KOMISJI

Kongres Innowacji Polskich KRAKÓW

Pytania na egzamin dyplomowy specjalność SiC

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

Dane techniczne Obowiązują dla roku modelowego Amarok

Mechanika i Budowa Maszyn Studia pierwszego stopnia

Pakiet cetanowo-detergentowy do uszlachetniania olejów napędowych przyjaznych środowisku

UCHWAŁA Nr RADY MIEJSKIEJ W ŁODZI z dnia

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

Ryszard Michałowski Karczowiska r.

Rozwój krajowego rynku CNG na tle państw UE: szanse i zagrożenia

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

Analiza wpływu rodzaju instalacji gazowej LPG stosowanych do zasilania silników ZI na emisję substancji szkodliwych

Czy technologia Duala Fuel przyśpieszy rozwój rynku NGV w Europie?

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

(Akty o charakterze nieustawodawczym) ROZPORZĄDZENIA

Silnikowe Warsztaty Doktoranckie 2012

Spis treści. 1. Badanie układu samodiagnostyki w silniku benzynowym typu Struktura systemu sterowania silnikiem benzynowym typu

Transport I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny) studia niestacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne)

ZNAKOMITY Sterownik najnowszej generacji dla ceniących prestiż i niezawodność. Najwyższa światowa jakość lider wśród sterowników autogaz

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

DEGA. Diesel and Gas Mixture. LPG Powietrze. Spaliny ON + LPG. tylko ON!! ON+LPG. Termopara spalin ON + LPG. Wykres mocy [KW]

ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) NR

Czyszczenie silnika benzynowego w samochodzie marki Fiat Punto 1.2

Bezpieczeństwo użytkowania samochodów zasilanych wodorem

CORSA KONWERTOWANA VAN 5D

ISBN

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Transport Studia II stopnia

SPRAWOZDANIE KOMISJI DO PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY

Świece zapłonowe Twin Tip (TT) Zaawansowana technologia OE teraz dostępna również na rynku wtórnym

METAN JAKO PALIWO ALTERNATYWNE W ZASILANIU POJAZDÓW MECHANICZNYCH

ROZPORZĄDZENIE WYKONAWCZE KOMISJI (UE) / z dnia r.

Ile możemy zaoszczędzid na CNG?

ELASTYCZNOŚĆ SILNIKA ANDORIA 4CTI90

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

PRECYZYJNY Dawkowanie gazu w pełnym zakresie obrotów silnika z bezpośrednim wtryskiem paliwa

EMULATOR CZUJNIKA CIŚNIENIA PALIWA FPE

(Tekst mający znaczenie dla EOG) (8) Decyzją Rady z dnia 29 kwietnia 2004 r. Unia przyjęła. (9) Decyzją Rady z dnia 14 marca 2005 r.

Polska-Głogów: Autobusy transportu publicznego 2017/S Ogłoszenie o udzieleniu zamówienia zamówienia sektorowe. Wyniki postępowania

Rada Unii Europejskiej Bruksela, 17 stycznia 2017 r. (OR. en)

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

Biogas buses of Scania

skoemisyjne, alternatywne paliwa w transporcie

Zespół B-D Elektrotechniki

Wydział Mechaniczny. INSTYTUT EKSPLOATACJI POJAZDÓW I MASZYN tel.

Warszawa, dnia 30 czerwca 2017 r. Poz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ENERGII 1) z dnia 12 czerwca 2017 r.

Kierunki i dobre praktyki wykorzystania biogazu

Dostawy

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

Elektronika samochodowa (Kod: ES1C )

Dane techniczne Obowiązują dla roku modelowego Crafter

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

Gaz ziemny jako paliwo do napędu pojazdów samochodowych - doświadczenia i perspektywy Streszczenie

WARIATORY WYPRZEDZENIA ZAPŁONU

1.5 Diesel 88 kw (120 KM)

DECYZJE. uwzględniając Traktat o funkcjonowaniu Unii Europejskiej, w szczególności art. 114 w związku z art. 218 ust. 9,

1. BADANIA DIAGNOSTYCZNE POJAZDU NA HAMOWNI PODWOZIOWEJ

Oferta badawcza. XVI Forum Klastra Bioenergia dla Regionu 20 maja 2015r. dr inż. Anna Zamojska-Jaroszewicz

Kodowanie wtryskiwaczy z wykorzystaniem testera Solus Pro firmy Snap-on

Transkrypt:

Ksenia SIADKOWSKA, Arkadiusz MAŁEK PRAWNE ORAZ TECHNOLOGICZNE ASPEKTY ZASILANIA POJAZDÓW PALIWEM E85 Streszczenie Celem niniejszego artykułu jest zwrócenie uwagi na brak regulacji prawnych pozwalających bezpiecznie użytkować pojazdy, które zostały przystosowane do zasilania E85 poprzez montaż konwerterów. Omówiono wybrane ustawodawstwo dotyczące innych alternatywnych paliw dostępnych na polskim rynku i wykazano brak ich odpowiedników dla pojazdów poddanych konwersji na paliwo alkoholowe. Przedstawiono wymagania techniczne związane z wykorzystaniem E85 do zasilania nowoczesnych silników benzynowych. W celu uregulowania kwestii bezpieczeństwa i ekologii pojazdów przystosowywanych do zasilania E85 niezbędne będzie wprowadzenie odpowiednich regulacji prawnych, zarówno w Polsce jak i na poziomie Unii Europejskiej. WSTĘP Prawo obowiązujące w krajach Unii Europejskiej dopuszcza możliwość konwersji pojazdu fabrycznie przystosowanego do zasilania oryginalnym paliwem na inne. Szczególnie jest to ważne w dobie kryzysu ekonomicznego, kiedy poszukuje się paliw tańszych. Także światowe trendy w zakresie redukcji emisji toksycznych składników spalin do atmosfery odgrywają tu kluczową rolę [1]. Jakie zatem wymagania powinien spełnić pojazd doposażony w system zasilania paliwem alternatywnym? Podczas konwersji muszą być spełnione warunki bezpieczeństwa obejmujące wszystkie użyte do przebudowy komponenty oraz sam sposób ich montażu. Pojazd podczas zasilania paliwem alternatywnym powinien spełniać takie same normy emisji spalin, jak podczas zasilania paliwem oryginalnym. Można stwierdzić, że ustawodawstwo unijne związane z wykorzystaniem paliw alternatywnych jest odpowiedzią na zapotrzebowanie wynikające z rzeczywistych możliwości i korzyści wynikających ze stosowania takich paliw. Obecnie obowiązują ujednolicone przepisy związane z wykorzystaniem LPG oraz CNG. Powstają regulacje związane z wykorzystaniem wodoru zarówno w formie sprężonej jak i ciekłej. Brakuje zaś jakichkolwiek regulacji związanych z zasilaniem pojazdów paliwem E85. Jednak na podstawie istniejących uwarunkowań prawnych można wnioskować o kształcie przyszłych regulaminów. 1. WYMAGANIA PRAWNE ZWIĄZANE Z KONWERSJĄ POJAZDÓW NA PALIWA ALTERNATYWNE 1.1. Wprowadzenie Technologia konwersji pojazdów z silnikiem benzynowym na zasilanie gazowe (LPG oraz CNG) ma w Polsce i Europie długą tradycję. Dlatego na przykładzie LPG zostanie przedsta- 15 AUTOBUSY

wiony aktualny stan wiedzy związany z technicznymi kwestiami konwersji, jak i aspektami prawnymi. Zgodnie z wymaganiami Regulaminu Nr 115 EKG ONZ dotyczącego specjalnych układów doposażenia LPG (skroplonego gazu ropopochodnego), które mają być zainstalowane w pojazdach samochodowych dla wykorzystywania LPG do ich napędu [1], układ musi przejść odpowiednie badania homologacyjne w akredytowanym laboratorium emisji spalin. Badania obejmują sprawdzenie zabudowy komponentów systemu zasilania paliwem alternatywnym, emisję spalin, osiągi oraz kompatybilność z systemem diagnostyki pokładowej pojazdu. 1.2. Główne założenia konwersji pojazdów Regulamin nr 115 wymaga, aby dodatkowe systemy zasilania gazem były systemami nieingerencyjnymi oraz zależnymi, czyli działającymi w układzie master-slave. Taki dodatkowy układ zasilania LPG jest układem, w którym elektroniczna jednostka sterująca LPG jest zdolna przekazywać strategię elektronicznej jednostki sterującej benzyny podczas pracy na LPG (tab. 1). Tab. 1. Podstawa prawna głównych założeń konwersji pojazdów Regulamin nr 115 2. OKREŚLENIA 2.1.5. Układ nieingerencyjny (non-intrusive) oznacza dodatkowy układ zasilania, w którym układ paliwowy LPG nie powoduje zmian w układzie zasilania silnika w powietrze i benzynę. 2.1.6. Układ zależny (master-slave) oznacza dodatkowy układ zasilania, w którym elektroniczna jednostka sterująca LPG jest zdolna przekazywać strategię elektronicznej jednostki sterującej benzyny podczas pracy na LPG. 6.1.4.4.2.1. Elektroniczna jednostka sterująca LPG powinna być zgodna z elektroniczną jednostką sterującą benzyny w strategiach paliwowych (np. wtrysk) Źródło: Dosłowne cytowania przedmiotowych regulaminów. Na rysunku 1 przedstawiono zapis parametrów pracy systemu podczas realizacji części testu pozamiejskiego. Możemy na nim zaobserwować, że elektroniczna jednostka sterująca LPG realizuje strategię elektronicznej jednostki sterującej benzyny podczas pracy na LPG. Podczas zwiększania prędkości obrotowej silnika widzimy wzrost czasu wtrysku benzyny jak i czasu wtrysku gazu. Czas wtrysku gazu jest obliczany z uwzględnieniem korekt zależnych od temperatury i ciśnienia gazu, dlatego nie jest on wprost proporcjonalny do czasu wtrysku benzyny. Na wykresie możemy również zaobserwować strategię sterowania zwaną cut-off, która jest realizowana zarówno przez system benzynowy jak i gazowy. Dzięki dokładnemu odwzorowaniu strategii benzynowych związanych z zimnym rozruchem i korektami dynamicznymi możliwe jest uzyskanie odpowiednich osiągów jak i ekologii pojazdów zasilanych paliwem alternatywnym. Czas wtrysku [ms] 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Gaz LPG Benzyna Prędkość obrotowa [obr/min] 3 25 2 15 1 5 Rys. 1. Fragment pozamiejskiego cyklu jezdnego Źródło: Opracowanie własne. 9 93 96 99 12 15 18 Czas [ms] AUTOBUSY 151

1.3. Użyte komponenty i technika zabudowy Wszystkie użyte do zabudowy systemu zasilania komponenty jak i technika ich montażu zostały dokładnie opisane w Regulaminie 67.1 [8]. Zatem wszystkie komponenty systemu zasilania LPG powinny posiadać homologację zgodną z powyższym regulaminem, co potwierdza bezpieczeństwo ich użycia. Jest to udokumentowane poprzez naklejkę homologacyjną lub inny trwały sposób opisu umiejscowiony na komponencie w widocznym miejscu. Na bezpieczeństwo użytkowania pojazdu doposażonego w system gazowy ogromny wpływ ma również technologia montażu wszystkich komponentów systemu. Poprawność mocowania do elementów nadwozia pojazdu, zachowanie odległości od elementów układu wydechowego czy szczelności systemu gazowego są jednymi z wielu kryteriów sprawdzania poprawności zabudowy. Regulamin nr 115 wymaga przedstawienia Instrukcji montażu dla pojazdu macierzystego obejmującego szczegółowy opis montażu wszystkich komponentów wraz ze szczegółowym schematem połączeń elektrycznych. 1.4. Wymagania emisyjne Dla kategorii pojazdów M1 testem homologacyjnym jest badanie ECE opisane w Regulaminie 83 Europejskiej Komisji Gospodarczej Organizacji Narodów Zjednoczonych (EKG ONZ) Jednolite przepisy dotyczące homologacji pojazdów w zakresie emisji zanieczyszczeń w zależności od paliwa zasilającego silnik [9] (rys. 2). Aktualny test jezdny (NEDC New European Drive Cycle) składa się z pięciu cykli, czterech miejskich (UDC Urban Drive Cycle) oraz jednego pozamiejskiego (EUDC Extra Urban Drive Cycle). Rozpoczyna się od rozruchu zimnego silnika. NOx [ppm] HC [ppm] 2 16 12 8 4 1 8 6 4 2 4 CO [ppm] Prędkość [km/h] 3 2 1 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Czas [s] Rys. 2. Przebieg chwilowego stężenia regulowanych składników emisji podczas realizacji testu NEDC Źródło: Opracowanie własne. 152 AUTOBUSY

Pojazdy zasilane benzyną i gazem płynnym lub sprężonym gazem ziemnym badane są z użyciem obu typów paliw, przy czym badanie z użyciem gazu płynnego i ziemnego przeprowadzane jest z uwzględnieniem różnego składu danego gazu (Załącznik 12 Regulaminu 83 Aktualizacja 3 z dnia 2 lutego 27 Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej 6.5.28). Warto podkreślić, że pojazdy zasilane paliwem alternatywnym muszą spełniać te same rygorystyczne normy emisji spalin co podczas zasilania paliwem oryginalnym. W tabeli 2 zawarto aktualne limity emisji regulowanych składników spalin. Samą tematykę pomiaru emisji szeroko opisano w [4]. Tab. 2. Dopuszczalna emisja dla norm Euro 4 i Euro 5 Tlenek węgla [g/km] Węglowodory [g/km] Tlenki azotu [g/km] Limit Euro 4/5 1,,1,8 Wartość celowa Euro 4 1,/1,2 =,83(3),1/1,2 =,83(3),8/1,2 =,66(6) Wartość celowa Euro 5 1,/1,5 =,666(6),1/1,3 =,76,8/1,6 =,5 Źródło: Opracowanie własne. 1.5. Osiągi pojazdu Także moc pojazdu podczas zasilania LPG podlega ograniczeniom wynikającym z regulacji prawnych. Powinna być ona mniejsza niż 15% mocy osiąganej na paliwie oryginalnym. Ograniczenie dolne nie istnieje. 1.6. Kompatybilność z systemem OBD Jak przedstawiono wcześniej, system zasilania gazem działa w układzie slave w stosunku do systemu benzynowego master. Uszkodzenie wtryskiwacza LPG powinno zatem zostać wykryte poprzez system diagnostyki pokładowej monitorujący prędkość obrotową silnika i skład mieszanki. Monitoring wypadania zapłonów i poprawności składu mieszanki zabezpiecza przed nadmierną emisją spalin do atmosfery i uszkodzeniem silnika w wyniku nieprawidłowej pracy wtryskiwaczy LPG [6]. Podczas oficjalnych badań homologacyjnych sprawdzana jest kompatybilność systemu zasilania gazem z systemem diagnostyki pokładowej. Odpięcie zasilania jednego z wtryskiwaczy LPG powinno skutkować pojawieniem się kodu błędu odpowiadającego wypadaniu zapłonu najpóźniej do końca realizowanego testu NEDC. Taki test potwierdza poprawne działanie systemu OBD silnika benzynowego podczas zasilania LPG. Wtryskiwacz gazu LPG stanowi ważny element systemu zasilania paliwem, który wpływa istotnie na emisję zanieczyszczeń z pojazdu. Dlatego jego praca powinna być objęta ciągłym monitoringiem ze strony diagnostyki pokładowej systemu wtrysku gazu. Posiadanie przez system wtrysku gazu własnego pokładowego systemu diagnostyki wynika z regulacji prawnych przedstawionych w tabeli 3. Obecnie systemy sekwencyjnego wtrysku gazu LPG posiadają rozbudowany system diagnostyki pokładowej pozwalający wykrywać m.in. przerwy w obwodzie, zwarcia, a nawet dezaktywować nieprawidłowo działający wtryskiwacz LPG i zastąpić go wtryskiwaczem benzyny. AUTOBUSY 153

Tab. 3. Podstawy prawne związane z diagnostyką pokładową systemów zasilania gazem Regulamin nr 115 6. WYMAGANIA DOTYCZĄCE DODATKOWYCH UKŁADÓW ZASILANIA 6.1. CZĘŚĆ I Wymagania dla dodatkowych układów zasilania LPG 6.1.4.4.1.d. Podczas pracy na LPG elektroniczna jednostka sterująca LPG powinna monitorować tylko elementy składowe związane z emisją LPG, jak i ich połączenia elektryczne 6.1.4.4.2.3. Kody błędów z powodu nieprawidłowego działania elementów składowych związanych z emisją LPG i ich połączeń elektrycznych powinny być zapamiętywane w elektronicznej jednostce sterującej LPG 6.1.4.4.2.4. Wytwórca układu powinien zapewnić szczegółowe instrukcje, jak odczytywać kody błędów LPG podane w punkcie 6.1.4.4.2.3. Regulamin nr 83.5 ZAŁĄCZNIK 11 UKŁAD DIAGNOSTYKI POKŁADOWEJ (OBD) DLA POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH 3.3.4.5. O ile nie są inaczej kontrolowane, wszystkie inne mające wpływ na emisję zanieczyszczeń części mechanizmu napędowego połączone ze sterownikiem, wraz z odpowiednimi czujnikami umożliwiającymi przeprowadzenie funkcji kontrolnych muszą być kontrolowane pod względem ciągłości obwodu Źródło: Dosłowne cytowania przedmiotowych regulaminów. 2. MODEL ZASILANIA POJAZDU BENZYNOWEGO E85 W artykule [5] opisano badania drogowe pojazdu z silnikiem benzynowym zasilanym E85. Wynika z nich, że zastosowanie zamiast czystej benzyny jej mieszanek z bioetanolem wymaga znacznych korekt czasów wtrysku. Większy udział objętościowy bioetanolu w mieszaninie wymagał większego wydłużenia czasów wtrysku. Badania przeprowadzono na trzech rodzajach paliwa: czystej benzynie (Pb), 5% Pb/5% E85 i E85. Zależność sumy korekt czasów wtrysku (krótko- i długoterminowej) od zawartości E85 w benzynie przedstawiono na rys. 3. Wyraźnie widoczna jest liniowa zależność pomiędzy analizowanymi wielkościami. 25 Suma korekcji wtrysku paliwa [%] 2 15 1 5 5 1 Zawartość E85 w benzynie [%] Rys. 3. Model korekcji czasów wtrysku w zależności od składu paliwa Źródło: Opracowanie własne na podstawie [5]. Jeśli zmieni się skład lub rodzaj zasilającego pojazd paliwa potrzebny jest skończony czas na adaptację systemu zasilania paliwem do właściwości nowego paliwa. Podczas realizacji cyklu NEDC podczas badań emisyjnych pojazdów poddanych konwersji na LPG występuje na początku tzw. kondycjonowanie pojazdu czyli adaptacja systemu zasilania do aktualnego paliwa czy charakteru obciążenia silnika. Po okresie kondycjonowania następuje okres stabilizacji charakteryzujący się uzyskaniem najlepszych osiągów mocy jak i najmniejszej emisji 154 AUTOBUSY

spalin. W tabeli 4 przedstawiono średnie wartości emisji regulowanych składników spalin dla testu spełniającego wymagania normy Euro 4 oraz dla dwóch przypadków kondycjonowania pojazdu przy zmianie paliwa wzorcowego LPG A na wzorcowe LPG B i odwrotnie. Przypadek za bogaty skład mieszanki przedstawia sytuację, gdy pojazd otrzymał paliwo o większej wartości opałowej i podczas procesu kondycjonowania (trwającego jeden test NEDC) nie był w stanie zaadaptować się na tyle szybko, by spełnić normy Euro 4. Nastąpiło przekroczenie wartości granicznych dla tlenku węgla i dla węglowodorów. Przypadek za ubogi przedstawia sytuację odwrotną. Zasilanie mieszanką za ubogą ze względu na mniejszą wartość opałową skutkowało zwiększoną emisją przede wszystkim tlenków azotu. Tab. 4. Wartości średnie z testu NEDC emisji zanieczyszczeń z układu wydechowego Tlenek węgla [ppm] Węglowodory [ppm] Tlenki azotu [ppm] Poprawny (Euro 4) 6,713 7,655,48 Za bogaty 28,46 8,477,7 Za ubogi 19,145 7,155 1,43 Źródło: Opracowanie własne na podstawie prac wykonanych w ITS Warszawa. Powróćmy do zasilania pojazdu paliwem E85. Z badań [5] wynika, że czas adaptacji wynosił około 5 minut przy skokowej zmianie składu paliwa przedstawionego na rys. 3. Zatem w okresie adaptacji należy liczyć się ze zwiększoną emisją składników toksycznych spalin. Sytuacja taka będzie miała miejsce przy każdorazowej znacznej zmianie udziału E85 w benzynie. Doświadczenia autorów związane z szybkością adaptacji pojazdów do nowego paliwa wskazują, że okres ten może trwać od kilku minut nawet do kilkunastu godzin dla pojazdów Euro 4. Szybkość adaptacji zależy od zawartej w algorytmie sterowania wtryskiem benzyny szybkości zmian korekcji długoterminowej wtrysku paliwa [3]. Badania drogowe pojazdu zasilanego E85 wykazują zbliżenie się do górnej granicy korekcji wynoszącej zazwyczaj w pojazdach Euro 4 i Euro 5 25%. Przy zmianie paliwa z czystej benzyny na E85 może dojść do przeregulowania i przekroczenia tej granicy. System diagnostyki pokładowej OBD może wówczas zaświecić kontrolkę MIL [6] i wygenerować często spotykany w pojazdach zasilanych LPG błąd mieszanka za uboga. Według pewnych źródeł [7] zastosowanie bioetanolu powoduje znaczne zmniejszenie emisji większości regulowanych szkodliwych substancji w spalinach. Często bioetanol stosowany jest jako dodatek natleniający. Pojazdy, w których stosuje się paliwa alkoholowe, są w stanie emitować mniej tlenków azotu, gdyż paliwo alkoholowe spala się w niższej temperaturze niż benzyna. Aby ocenić rzeczywisty wpływ zmiany paliwa na emisję spalin potrzebne są dalsze badania hamowniane z wykorzystaniem analizatora spalin. 3. SYSTEM ZASILANIA POJAZDU BENZYNOWEGO E85 Według informacji zamieszczonych na stronie PKN Orlen, jedynego w Polsce koncernu paliwowego oferującego E85, nie może być ono używane w zwykłych samochodach zasilanych benzyną [11]. Jest to możliwe jedynie w pojazdach typu Flexible Fuel (FFV). Określenie to odnosi się do pojazdów przystosowanych fabrycznie do zasilania tego typu paliwem. W Europie, jest to popularne rozwiązanie, zwłaszcza w Szwecji i we Francji, gdzie istnieje rozbudowana sieć stacji tankowania bioetanolu. Producent zadbał, aby pojazdy FFV były wyposażone w czujnik zawartości bioetanolu w benzynie, który w precyzyjny sposób określa skład podawanego do silnika paliwa. Jest to możliwe, gdyż czujniki takie często wbudowane są w zespół pływakowy umieszczony w zbiorniku paliwa. Produkcyjną wersję technologii zasilania bioetanolem pojazdów benzynowych wypracowały już takie firmy jak Bosch i Delphi. Producenci pojazdów przystosowują także silniki pod względem konstrukcyjnym do zasilania paliwem o innych, często bardziej agresywnych, właściwościach. Pojazdy Flexible AUTOBUSY 155

Fuel posiadają homologację producencką obejmującą również układ zasilania paliwem E85. Dla pojazdów tych producent podaje wartości średniego zużycia paliwa i emisji dwutlenku węgla zarówno dla benzyny jak i dla paliwa alternatywnego. Dane dotyczące zużycia paliwa dla wszystkich najnowszych pojazdów (stan na I kwartał 212 r.) zostały zamieszczone w katalogu niemieckiej firmy DAT [2]. Zawiera on podstawowe dane pojazdów i silników wraz z wartościami zużycia paliwa oraz emisją CO 2 w cyklu mieszanym. Wybrane dane przedstawiono poniżej w tab. 5. Tab. 5. Zużycie paliwa i emisja CO 2 wybranych pojazdów Flexible Fuel Pojemność Moc Zużycie paliwa [1/1km] Nazwa Rodzaj skokowa Lp. silnika handlowa paliwa silnika [kw] miejski pozamiejski mieszany [cm 3 ] 1. Volvo C3 2. Volvo V7 3. Dacia Logan 4. Jeep Grand Cherokee 5. Opel Insignia Emisja CO 2 [g/km] Klasa emisji CO 2 Benzyna 1999 17 1,9 5,9 7,7 18 F E85 1999 17 14,8 8,2 1,6 174 E Benzyna 1596 132 1,3 6, 7,5 175 D E85 1596 132 14, 8,2 1,3 169 C Benzyna 1598 77 9,7 5,8 7,1 164 F E85 1598 77 13,5 7,8 9,7 159 E Benzyna 364 21 15,2 8,6 11, 256 E E85 364 21 2,5 11,8 15, 246 E Benzyna 1998 162 11,6 6, 8,1 189 E E85 1998 162 17,3 17,8 11,4 186 E Źródło: Opracowanie własne na podstawie [2]. Można zaobserwować nieznacznie zmniejszoną emisję CO 2 (o ok. 3%) i podwyższone zużycie paliwa alternatywnego (o ok. 28%) dla pojazdów zasilanych E85 w stosunku do benzyny. Na podstawie dotychczasowych badań własnych i przeglądu stanu aktualnej wiedzy trudno jest jednoznacznie stwierdzić czy zasilenie pojazdu benzynowego paliwem E85 będzie miało negatywny wpływ na osiągi i emisję spalin. Jednakże na rynku polskim zaczynają pojawiać się konwertery, których zadaniem jest przystosowanie pojazdu benzynowego do bezpiecznego zasilania E85. W związku z możliwościami jakie daje to nowe urządzenie zamontowane pod maską pojazdu, pojawiają się pytania: Czy system taki jest bezpieczny? Czy nie spowoduje uszkodzenia silnika? Czy nie zakłóca działania innych elektrycznych i elektronicznych systemów pokładowych? Czy pojazd tak doposażony przejdzie pozytywnie okresowe badanie techniczne na stacji kontroli pojazdów? Wszystkie te pytania można zastąpić jednym: Czy systemy zasilania paliwem E85 pojazdów benzynowych posiadają odpowiednią homologację? PODSUMOWANIE Na etapie zabudowy systemu zasilania E85 do pojazdu fabrycznie przeznaczonego do zasilania benzynowego konieczne jest rozważenie kilku kwestii. Wśród najważniejszych jest kwestia bezpieczeństwa kierującego i pasażerów związana z funkcją, jakością wykonania i zabudowy komponentów systemu zasilania E85. Osiągi oraz wpływ pojazdu doposażonego w taki system też powinny być potwierdzone przez badania homologacyjne przeprowadzone w certyfikowanym instytucie badawczym, jak ma to miejsce w przypadku pojazdów fabrycznie przystosowanych do spalania E85. W Unii Europejskiej na dzień dzisiejszy brak jest regulacji prawnych obejmujących homologację specjalnych układów doposażenia pojazdów benzynowych w celu ich zasilania paliwem E85. Takie regulacje zapewne pojawią się szybko, jeśli tylko taka konwersja pojazdów będzie uzasadniona ekonomiczne. Regulaminy będą musiały uwzględniać wszystkie przytoczone w artykule aspekty na wzór odpowiedników przygotowanych i wdrożonych a odnoszących się do systemów zasilania LPG i CNG. 156 AUTOBUSY

BIBLIOGRAFIA 1. Bielaczyc P., Woodburn J., Światowe trendy w zakresie rozwoju norm oraz redukcji emisji związków szkodliwych spalin. COMBUSTION ENGINES Silniki Spalinowe 21, nr 3(142). 2. Leitfaden uber den Kraftstoffverbrauch, die CO 2 -Emissionen Und den Stomverbrauch. DAT Deutsche Automobil Treuhand GmbH, katalog, I kwartał 212. 3. Małek A., Wendeker M., Czarnigowski J., Stanowisko do badań przedhomologacyjnych dla pojazdów wyposażonych w układ sekwencyjnego wtrysku gazu LPG. PTNSS Kongres 27. Materiały konferencyjne specjalne wydanie COMBUSTION ENGINES Silniki Spalinowe 27 SC3-148(P7-C148). 4. Małek A., Wymogi normy emisji spalin Euro 5 w odniesieniu do pojazdów zasilanych LPG. Konferencja Międzynarodowa Innowacje w Motoryzacji dla Ochrony Środowiska, Słupsk, Autobusy Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe 211, nr 5. 5. Małek A., Szlachetka M., Stępniewski A., Majczak A., Magryta P., Badania w warunkach drogowych pojazdu z silnikiem benzynowym zasilanym paliwem E85. VI Konferencja Naukowa Ekoenergia 211, Autobusy-Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe 211, nr 1. 6. Merkisz J., Mazurek S., Pokładowe systemy diagnostyczne pojazdów samochodowych OBD, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 26. 7. Merkisz J., Pielecha I., Alternatywne paliwa i układy napędowe pojazdów. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 24. 8. Regulamin EKG ONZ Nr 67.1. Homologacja specjalnego wyposażenia pojazdów samochodowych wykorzystujących w układzie napędowym skroplony gaz ropopochodny (LPG). Homologacja pojazdu wyposażonego w specjalny układ wykorzystujący w układach napędowych skroplony gaz ropopochodny w zakresie montażu tego wyposażenia. Suplement 7 do serii poprawek 1. 2 lutego 27 r. 9. Regulamin EKG ONZ Nr 83 Załącznik 114, Jednolite przepisy dotyczące homologacji pojazdów w zakresie emisji zanieczyszczeń w zależności od wymagań paliwowych silnika. 1. Regulamin EKG ONZ Nr 115 Załącznik 114, Jednolite przepisy dotyczące specjalnych układów doposażenia LPG (skroplonego gazu ropopochodnego), które mają być zainstalowane w pojazdach samochodowych dla wykorzystywania LPG do ich napędu, Nowelizacja 3, Genewa 1995. 11. Wendeker M., Stępniewski A., Majczak A., Magryta P., Badania trwałościowe elementów samochodowych poddanych działaniu alkoholowi etylowemu. Autobusy-Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe 21, nr 11. TECHNOLOGICAL AND LEGAL ASPECTS OF VEHICLES SUPPLYING BY E85 FUEL Abstract The purpose of the article is to present the problem of non-existance legislation to allow safely use vehicles with installed the E85 converters. The selected regulations of different alternative fuels available in Poland was discussed. There isn t any similar legislation for vehicles converted to alcohol fuel. The technical requirements for using the E85 to power modern gasoline engines was analyzed. In order to regulate the safety and environmental performance of vehicles adapted to use the E85 will be necessary to introduce the relevant legislation, both in Poland and European Union. Autorzy: mgr inż. Ksenia Siadkowska Politechnika Lubelska dr inż. Arkadiusz Małek Wyższa Szkoła Przedsiębiorczości i Administracji w Lublinie AUTOBUSY 157