Cykl jezdny SORT 2

Podczas badań w teście jezdnym SORT 2 uzyskane prędkości pojazdów porównano w celu wyznaczenia współczynników determinacji (rys. 6.10). Tak jak w poprzednim cyklu jezdnym, analizie poddano trzy wybrane próby z danego cyklu pomiarowego.

Uwzględniając zgodność w czasie kolejnych przejazdów, uzyskano współczynniki determinacji w przedziale R²=0,9966–0,9988. Świadczy to uzyskaniu bardzo dużej powtarzalności wyników pomiarów. W związku z tym w analizie testu jezdnego odzwierciedlającego warunki eksploatacji w ruchu miejskim, przedstawiono rezultaty badań wybranych przejazdów z danych cykli pomiarowych.

Rys. 6.10. Porównanie prędkości pojazdów w kolejnych próbach cykli SORT 2 uwzględniając zgodność w czasie

Porównanie przebiegów prędkości wskazuje, że uzyskane profile są zbliżone do profilu znormalizowanego (rys. 6.11). Niewielkie różnice wystąpiły w drugim i trzecim segmencie testu, podczas jazdy ze stałą prędkością. Teoretyczna prędkość średnia w teście SORT 2 wynosi 18,6 km/h. Dla pojazdu zasilanego paliwem konwencjonalnym średnia prędkość w rozpatrywanym cyklu badawczym wyniosła 17,9 km/h, natomiast drugi autobus uzyskał średnią prędkość 17,8 km/h. Osiągnięcie zbliżonych prędkości pomiędzy rozpatrywanymi próbami jest korzystne w aspekcie wykonania analizy porównawczej emisyjności badanych pojazdów.

Parametry pracy silników spalinowych autobusów w czasie badań w testach jezdnych SORT 2 były podobne do parametrów uzyskanych w teście SORT 1, przy czym zmieniły się w niewielkim stopniu główne obszary pracy i ich udziały (rys. 6.12).

W autobusie zasilanym ON największy udział parametrów pracy uzyskano dla zakresu 400–1400 obr/min i 0–400 Nm, który wyniósł 71% (rys. 6.12a). Drugi obszar o znaczącym udziale 24% mieścił się w przedziale 1000–1600 obr/min i 1000–1400 Nm.

Udział pracy silnika pojazdu zasilanego CNG w obszarze biegu jałowego osiągnął 40%

(rys. 6.12b). W przedziałach 600–1000 obr/min i 0–400 Nm oraz 1000–1400 obr/min i 1000–1400 Nm uzyskano udziały czasu pracy odpowiednio 59% i 17%.

Rys. 6.11. Przebieg prędkości w teście jezdnym SORT 2 oraz w wybranych próbach autobusów zasilanych ON i CNG

a) b)

Rys. 6.12. Udział pracy silnika spalinowego w teście SORT 2 dla autobusu zasilanego: a) ON, b) CNG

Zarejestrowane przebiegi natężenia emisji z rozpatrywanych prób danych cykli jezdnych naniesiono na teoretyczne profile prędkości testu SORT 2. Emisja sekundowa CO uzyskiwała największe wartości w czasie rozpędzania pojazdów (rys. 6.13).

Rys. 6.13. Natężenie emisji CO w teście jezdnym SORT 2 wraz z założonym profilem prędkości

Większą emisją charakteryzował się autobus zasilany CNG, dla którego maksymalne wartości w kolejnych segmentach wyniosły 147,8 mg/s, 159,1 mg/s i 183 mg/s.

W odniesieniu do pojazdu wyposażonego w konwencjonalny układ napędowy maksymalne wartości były średnio o 40 % mniejsze. Uzyskane przebiegi emisji związane były z dużym zapotrzebowaniem energetycznym pojazdu, co miało wpływ na gwałtowne zmiany w procesie spalania i związane z tym zjawiska w układzie wylotowym, szczególnie istotne dla autobusu zasilanego ON.

Emisja sekundowa THC miała podobną tendencję jak w teście SORT 1, przy czym wartości maksymalne były mniejsze, co wynikało z mniejszego obciążenia pojazdu związanego z charakterystyką testu SORT 2 (rys. 6.14). Emisja rozpatrywanego związku istotnie zależała od parametrów ruchu pojazdów, jednak dużą rolę odgrywał sposób współpracy silnika spalinowego ze skrzynia przekładniową, szczególnie w silniku zasilanym CNG. Maksymalna wartość dla tego autobusu wyniosła 24,3 g/s w pierwszym segmencie testu.

Rys. 6.14. Natężenie emisji THC w teście jezdnym SORT 2 wraz z założonym profilem prędkości

Emisja sekundowa NO_x w autobusie zasilanym ON zależała ściśle od obciążenia silnika spalinowego (rys. 6.15). Przyspieszanie i związane z nim zwiększenie dawki wtryskiwanego paliwa, wpływało na zwiększenie zawartości tego związku z gazach wylotowych. Znacznie mniejsza emisja NOx z pojazdu zasilanego paliwem alternatywnym wynikała z zastosowanego układu oczyszczania spalin, który skutecznie redukował rozpatrywany związek. Największy poziom natężenia emisji wystąpił dla drugiego profilu prędkości testu, co było spowodowane dużą wartością uzyskiwanego przyspieszenia oraz krótkim odcinkiem jazdy ze stałą prędkością.

Natężenie emisji CO2, związane ze zużyciem paliwa, uzyskało największe wartości w trzecim segmencie testu, podczas uzyskiwania maksymalnych prędkości przez pojazdy (rys. 6.16). Dla autobusu zasilanego ON widoczne są fragmenty, w których emisja zmniejszała się do zera. Związane to było z redukcją dawki paliwa w czasie hamowania silnikiem i wykorzystaniem energii hamowania. W silniku ZI uzyskano takie warunki w mniejszym zakresie, co wynikało m.in. z wysterowania elementów układu napędowego i strategii sterowania wtryskiem paliwa. Miało to bezpośredni

wpływ na uzyskane wartości emisji drogowej, której zestawione wyniki przedstawiono na rysunku 6.17.

Rys. 6.15. Natężenie emisji NO_x w teście jezdnym SORT 2 wraz z założonym profilem prędkości

Rys. 6.16. Natężenie emisji CO₂ w teście jezdnym SORT 2 wraz z założonym profilem prędkości

Rys. 6.17. Porównanie emisji drogowej w teście jezdnym SORT 2

W teście odzwierciedlającym miejskie warunki eksploatacji porównane wartości emisji zanieczyszczeń miały zgodne tendencje z wynikami zarejestrowanymi dla testu SORT 1, przy czym uzyskane wartości maksymalne były mniejsze. Dla pojazdu zasianego CNG emisja CO była większa o 91%, THC o 2127%, a CO2 o 11% (rys.

6.18). Największe różnice dotyczyły emisji THC, gdzie uzyskano wartości dla ON – 0,11 g/km i CNG – 2,45 g/km. Natomiast emisja NO_x była mniejsza o 81% w odniesieniu do napędu konwencjonalnego i uzyskała wartość 1,64 g/km. W odniesieniu do pierwszego cyklu pomiarowego uzyskano mniejsze wartości emisji CO₂ o około 21%, co było związane z mniejszym zużyciem paliwa w rozpatrywanych cyklach pomiarowych.

Rys. 6.18. Porównanie względnej emisji drogowej w teście jezdnym SORT 2