Встановлення закономірностей взаємозв'язку між температурою навколишнього середовища та витратою палива міськими автобусами з дизелем

Motor transport is the main consumer of energy resources in most countries. Atmospheric conditions, along with the vehicle design, its technical condition, driver's skill, road, and transport conditions significantly affect fuel consumption. However, in mathematical modeling, they are often taken into account by average values which can affect the accuracy of the results.The nature of the relationship between ambient temperature and fuel consumption by city diesel buses was established on the basis of experimental and analytical studies. According to the results of the analysis of experimental data, it was found that this relationship is described by polynomial regressions of the second order. The accuracy of the regression model was confirmed by Fisher's test for two city routes.Analytical studies of the effect of air density, rolling resistance, transmission efficiency, and all three factors together on fuel consumption were performed using mathematical modeling using the Physical Emission Rate Estimator methodology. It was found that rolling resistance and transmission efficiency have the greatest impact on fuel consumption. In both cases, the difference between the highest and lowest estimated value was 2.5 %. However, in absolute units, the difference is greater by 0.2 l/100 km for rolling resistance.The obtained results can be used in mathematical models of vehicle movement, in particular city buses, to take into account the dynamics of changes in fuel consumption depending on the ambient temperature. They will also be useful in mathematical models for determining harmful emissions to calculate fuel consumption at various ambient temperaturesАвтомобильный транспорт является основным потребителем энергетических ресурсов в большинстве мировых стран. Атмосферные условия, наряду с конструкцией автомобиля, его техническим состоянием, мастерством водителя, дорожными и транспортными условиями, существенно влияют на расход топлива. Однако при математическом моделировании часто они учитываются по усредненным значениям, что может влиять на точность результатов.Установлен характер взаимосвязей между температурой окружающей среды и расходом топлива городскими автобусами с дизелем на основе экспериментальных и аналитических исследований. По результатам анализа экспериментальных данных было установлено, что эта взаимосвязь описывается полиномиальной регрессией второго порядка. Точность регрессионной модели была подтверждена критерием Фишера для двух городских маршрутов.Аналитические исследования влияния плотности воздуха, сопротивления качению, коэффициента полезного действия трансмиссии и всех этих трех факторов вместе на расход топлива проводились с помощью математического моделирования с использованием методологии Physical Emission Rate Estimator. Было установлено, что наибольшее влияние на расход топлива имеют сопротивление качению и коэффициент полезного действия трансмиссии. В обоих случаях разница между самым большим и самым маленьким значениями составила 2,5 %. Однако в абсолютных единицах измерения разница больше на 0,2 л/100 км для сопротивления качению.Полученные результаты могут быть использованы в математических моделях движения транспортных средств, в частности городских автобусов, для учета динамики изменения расхода топлива в зависимости от температуры окружающей среды. Также они будут полезны в математических моделях определения вредных выбросов для расчета расхода топлива при различных температурах окружающей средыАвтомобільний транспорт є основним споживачем енергетичних ресурсів в переважній більшості світових країн. Атмосферні умови, наряду з конструкцією автомобіля, його технічним станом, майстерністю водія, дорожніми та транспортними умовами суттєво впливають на витрату палива. Проте, при математичному моделюванні часто вони враховуються за усередненими значеннями, що може впливати на точність результатів.Встановлено характер взаємозв'язків між температурою навколишнього середовища та витратою палива міськими автобусами з дизелем на основі експериментальних та аналітичних досліджень. За результатами аналізу експериментальних даних було встановлено, що цей взаємозв'язок описується поліноміальними регресіями другого порядку. Точність регресійної моделі було підтверджено критерієм Фішера для двох міських маршрутів.Аналітичні дослідження впливу густини повітря, опору коченню, коефіцієнту корисної дії трансмісії і всіх цих трьох чинників разом на витрату палива проводились за допомогою математичного моделювання з використанням методології Physical Emission Rate Estimator. Було встановлено, що найбільший вплив на витрату палива мають опір коченню та коефіцієнт корисної дії трансмісії. В обох випадках різниця між найбільшим та найменшим розрахунковим значенням склала 2,5 %. Проте, в абсолютних одиницях виміру різниця більша на 0,2 л/100 км для опору коченню.Отримані результати можуть бути використані в математичних моделях руху транспортних засобів, зокрема міських автобусів, для врахування динаміки зміни витрати палива в залежності від температури навколишнього середовища. Також вони будуть корисні в математичних моделях визначення шкідливих викидів для розрахунку витрати палива при різних температурах навколишнього середовищ

Assessment of Petrol and Natural Gas Vehicle Carbon Oxides Emissions in the Laboratory and On-Road Tests

The problem of global warming and the related climate change requires solutions to reduce greenhouse gas emissions, in particular CO2. As a result, newly manufactured cars consume less fuel and emit lower amounts of CO2. In terms of exhaust emissions and fuel consumption, old cars are significantly inferior to the more recent models. In Poland, for instance, the average age of passenger cars is approximately 13 years. Therefore, apart from developing new solutions in the cars produced today, it is important to focus on measures that enable the reduction in CO2 emissions in older vehicles. These methods include the adaptation of used cars to run on gaseous fuels. Natural gas is a hydrocarbon fuel that is particularly preferred in terms of CO2 emissions. The article presents the results of research of carbon oxides emission (CO, CO2) in the exhaust gas of a passenger car fueled by petrol and natural gas. The emissions were measured under the conditions of the New European Driving Cycle (NEDC) test and in real road tests. The test results confirm that compared to petrol, a CNG vehicle allows for a significant reduction in CO2 and CO emissions in a car that is several years old, especially in urban traffic conditions