Analiza czynników oddziałujących na zużycie paliwa przez samochody eksploatowane w ruchu miejskim

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: TRAN’ PORT ?.. 6

1988 N r k o l . 908

Marek FLEKXEWICZ A n d rz e j FURYK

ANALIZA CZYNNIKÓW ODDZIAŁUJĄCYCH NA ZUŻYCIE PALIWA PRZEZ SAMOCHODY EKSPLOATOWANE W RUCHU MIEJSKIM

S t r e s z c z e n i e . W n in i e js z y m o p ra c o w a n iu p r z e d s ta w io n o w y n ik i a n a l i ­ z y , “ k t ó r e j - ceTam b y ła o c e n a wpływu warunków r u c h u m i e js k ie g o na z u ż y ­ c i e p a ’ iw a p r z e z p o ja z d samochodowy. P o d c z a s p r z e j a z d u 10 t r a s p o m ia­

ro w y ch o ł ą c z n e j d łu g o ś c i 1500 km z a r e j e s t r o w a n o p r ę d k o ś ć , d ro g ę i z u ż y c i e p a l i w a . O trzym ane w y n ik i poddano b ad an io m s t a ty s t y c z n y m o k r e ­ ś l a j ą c m ie rn e z w ią z a n e z z a p is e m f u n k c j i V = f ( t ) w p ły w a ją c e w z n a c z ­ nym s t o p n i u n z u ż y c ie p a li w a w r o z p a try w a n y c h w a ru n k a c h . Wykazano, że je d n o s t k wy ś r e d n i c z a s ja z d y w n a jw ię k sz y m s t o p n i u w y ja ś n i a zm ia­

n y p rz e b ie g ó w go z u ż y c ia p a l i w a . R e z u l t a t y z n a j d u j ą p o tw ie r d z e n ie w f iz y c z n y c h w ła s n o ś c ia c h m odelu u k ła d u p o ja z d s a m o c h o d o w y -s iln ik o r a z we w zajem nych z w ią z k a c h z a c h o d z ą c y c h w śród z m ie n n y c h , k t ó r e poddano b a d a n io m . O pracow ana m etoda o k r e ś l a n i a z u ż y c i a p a liw a pow inna z n a le ź ć z a s to s o w a n ie p r z e d e w sz y stk im p r z y p r o j e k to w a n iu nowych t r a s kom uni­

k a c y jn y c h , j a k r ó w n ie ż o p t y m a l i z a c j i system ów s t e r o w a n ia ruchem d ro g o ­ wym.

1 . W prow adzenie

Wśród w ie lu n a o g ó ł zm iennych w c z a s i e c zy n n ik ó w w p ły w a ją c y c h na w i e l ­ k o ść zużyw anego p r z e z p o ja z d samochodowy p a li w a c z ę ś ć z n ic h z w ią z a n a j e s t z k o n s t r u k c j ą p o ja z d u , p o z o s t a ł e z a ś z a l e ż ą od sam ego u ż y tk o w a n ik a i w aru n ­ ków e k s p l o a t a c y j n y c h ,

D ążen ia z m i e r z a j ą c e do o b n iż e n i a z u ż y c ia p a liw a w y ł a n i a j ą w ię c c o r a z t o nowe z a d a n ia zarów no w s f e r z e k o n s t r u k c j i . J a k ró w n ie ż w z a k r e s i e popraw y o r g a n i z a c j i i w arunków r u c h u d ro g o w eg o .

P oniew aż zm ian y 1 u d o s k o n a le n ia k o n s t r u k c y jn e c h a r a k t e r y z u j ą s i ę pow ol­

n ą zm ian ą s t r u k t u r y e k s p lo a to w a n y c h p o ja z d ó w , n a jw ię k s z e m o ż liw o ś c i z m n ie j­

s z e n i a z u ż y c i a p a li w a l e ż ą w s f e r z e e k s p l o a t a c j i sam ochodu.

J a k w iadom o, w w aru n k ach r u c h u m ie j s k ie g o z u ż y c i e p a li w a p r z e z sam ochód może w z ro sn ą ć n aw et d w u k ro tn ie w p o ró w n a n iu z ruch em p o z a m ie js k im .

S tą d t e ż b i o r ą c pod uwagę i s t o t n e z n a c z e n i e , J a k i e p r z e d s ta w ia z a g a d n i e ­ n i e o s z c z ę d n o ś c i p a li w a d l a g o s p o d a r k i n a ro d o w e j, w I n s t y t u c i e T r a n s p o r tu P o l . Ś l . p o d ję t o b a d a n ia m a ją c e na c e l u o p ra c o w a n ie m etody u m o ż l iw ia j ą c e j p rz e w id y w a n ie z u ż y c i a p a li w a p r z e z sam ochody e k s p lo a to w a n e w r u c h u m i e j ­ sk im .

M. F le k i e w i c z , A. Furyk

2 . T e o re ty c z n e p o d sta w y p r o gn o zo w an ia z u ż y c ia p a li w a

S zczeg ó ło w a a n a l i z a m etod u m o ż liw ia ją c y c h o k r e ś l e n i e e k s p l o a ta c y j n e g o z u ż y c ia p a liw a p r z e z sam ochody e k s p lo a to w a n e w r u c h u m ie js k im p o z w o lił a n a d o k o n a n ie n a s tę p u ją c y c h u s t a l e ń :

- w prow adzonych d o ty c h c z a s p r a c a c h o g r a n ic z o n o s i ę na o g ó ł do b a d a n ia w p ły ­ wu w ybranych czy n n ik ó w na w ie lk o ś ć z u ż y c ia p a l i w a ,

- p r a k t y c z n e s to s o w a n ie i s t n i e j ą c y c h m etod n i e J e s t ła t w e ze w zg lęd u na i c h skom plikow any c h a r a k t e r ,

- można p r z y j ą ć , że w y łą c z a ją c c z y n n ik i k o n s t r u k c y jn e wpływ w s z y s t k ic h p o ­ z o s t a ł y c h czynników skum ulow any J e s t w z a p i s i e f u n k c j i V = f ( t ) .

S tą d uw ażano, że celo w e b ę d z ie :

- w ykonanie d o k ła d n y c h b a d ań z m ie n n y c h , k t ó r e o p i s u j ą f u n k c j ę V = f ( t ) i m ają wpływ na J e j p r z e b i e g ,

- zbudow anie u p ro s z c z o n e g o m odelu u k ła d u p o ja z d samochodowy - s i l n i k , a d e ­ kw atnego do a n a liz o w a n y c h warunków ru c h u o r a z z id e n t y f i k o w a n i e w s p ó łc z y n ­ ników ró w n a n ia m odelow ego.

2 . 1 . U p ro szczo n y m odel u k ła d u p o ja z d samochodowy - s i l n i « .

P r z y s t ę p u j ą c do o p ra c o w a n ia m odelu p r z y j ę t o n a s t ę p u j ą c e z a ł o ż e n i a : - z u ż y c i e p a liw a może być o k r e ś lo n e na p o d s ta w ie p o ró w n a n ia e n e r g i i z a w a r­

t e j w p a l i w i e z p r a c ą w ykonaną p r z e z p o j a z d ,

- sam ochód e k s p lo a to w a n y j e s t w w aru n k ach ru c h u m i e j s k i e g o , k tó r e g o p o d s t a ­ wową c e c h ą J e s t c y k li c z n o ś ó j a z d y ,

- o s ią g a n e p r z e z sam ochód w a r t o ś c i ś r e d n i c h p r ę d k o ś c i ja z d y s ą n i e w i e l k i e , - ze w zg lęd u na r u c h p o jazd ó w na o b s z a r a c h zabudow anych n i e u w z g lę d n ia s i ę

wpływu w i a tr u b o c z n e g o ,

- sam ochód p o r u s z a s i ę po d ro g a c h p o zio m y ch . Modelowe ró w n a n ie p r z y j ę ł o n a s t ę p u j ą c ą p o s t a ć :

r T T T

Qp “

p 7 + [j5 / ^ dt +

j

+ £ J a ^ dt] , (1)

L o q o

p r z y czym w y s tę p u ją c y w ró w n a n iu i l o c z y n x T r e p r e z e n t u j e z u ż y c ie p a liw a w y n ik a ją c e ze s t r a t m e c h a n ic z n y c h w u k ł a d z i e napędowym o r a z mocy t r a c o n e j n a n ap ę d u rz ą d z e ń d o d atk o w y ch .

A

~X

Z a w a rta w n a w ia s ie suma c a ł e k V i V odpow iada i l o ś c i p a liw a z u ż y te g o p r z y n a p ę d z a n iu , n ie z b ę d n e j do p o k o n a n ia oporów t o c z e n i a i oporów p o w ie­

t r z a .

W yrażenie t o n i e u w z g lę d n ia p a liw a zużyw anego p o d c z a s J a z d y rozpędem i p o d ­ c z a s ham ow ania.

A n a liz a czy n n ik ó w o d d z i a ł u j ą c y c h . . 35

V B W EW = W W

Qp = ^ K T + [ p ( v d t * ■y f v 3d ł ) ♦ S j a V d t ]

^ o ó o

o ( l rrys 1 ; f i I mł j ; 1 s 1] ; S 1 m s’ l

R y s. 1 . U p ro sz c z o n y m odel u k ła d u p o ja z d samochodowy - s i l n i k F i g . 1 . A s i m p l l f i e d m odel o f t h e sy s te m c a r - e n g i n e

Końcowa c z ę ś ć ró w n a n ia z a w ie r a j ą c a c a łk ę i l o c z y n u p r ę d k o ś c i i p r z y s p i e ­ s z e n i a p r z e d s t a w ia i l o ś ć p a liw a zużyw anego w c e l u p r z y s p i e s z e n i a sam ochodu.

N a to m ia s t

p rę d k o ś ć $

V, gdy a > -0 , 1 5 m /s

O, *gdy a < -0 1 5 m /s

p r z y s p i e s z e n i e a

I a , gdy a > b

O, gdy a < O

M. f l e k i e w l c z , A. fU ryk

Pow yższe w a r t o ś c i p r z y s p i e s z e ń w y n ik a ją z w y r ó ż n ie n ia dwóch podstaw ow ych f a z r u c h u , t z n . r u c h u u s t a lo n e g o i n i e u s t a l o n e g o .

U zyskana p o s t a ć ró w n a n ia ( 1 ) s u g e r o w a ła p o s z u k iw a n ie m odelu li n i o w e g o , z d r u g i e j z a ś s t r o n y u m o ż liw ia ła o k r e ś l e n i e w a r t o ś c i lic z b o w y c h p a ra m e tró w

0Ct p i k tó r y c h n ie można o k r e ś l i ć a n a l i t y c z n i e z d o s t a t e c z n ą d o k ła d n o ś ­ c i ą .

2 . 2 . Zm ienne c h a r a k t e r y z u j ą c e f u n k c j ę V = f ( t )

N i e z a l e ż n i e od p o s z u k iw a n ia i b a d a ń m odelu lin io w e g o z d e fin io w a n o zm ien ­ ne z w ią z a n e z c h a r a k te r e m zm ian f u n k c j i V = f ( t ) , u w z g lę d n ia ją c p r z y tym n a s t ę p u j ą c e c z y n n ik i :

- c z a s ja z d y o r a z d ro g ę p r z e j e c h a n ą n a o k re ś lo n y m b i e g u , - je d n o s tk o w y ś r e d n i c z a s j a z d y ,

- zm ien n o ść p r ę d k o ś c i i p r z y s p i e s z e n i a w c z a s i e , - ś r e d n i ą p r ę d k o ś ć J a z d y ,

- p rz e b ie g o w e z u ż y c i e p a li w a .

Tym samym u s t a l o n o z b i ó r 31 z m ie n n y c h , k tó r y c h d e f i n i c j e p r z e d s ta w io n o w t a b l i c y 1 .

T a b l i c a 1 Zm ienne r u c h u p r z y j ę t e do b a d ań s t a t y s t y c z n y c h

- ś r e d n i a p r ę d k o ś ć j a z d y , z d e f in io w a n a Ja k o S /T , g d z ie S p r z e j e c h a n a d r o g a , T c z a s J a z d y

r l 2 ( j t l ^

X2 - o d c h y le n ie s ta n d a rd o w e p r ę d k o ś c i , z d e f in io w a n e Ja k o l (V - X^) J o

Xj - s t o s u n e k p o s t o j u do c z a s u J a z d y , z d e fin io w a n y ja k o t p / t j .

r

c

Xę - n a jw ię k s z e chw ilow e o p ó ź n ie n ie Xg - n a jw ię k s z e p r z y s p i e s z e n i e

Xy - s t o s u n e k c z a s u j a z d y , gdy p r z y s p i e s z e n i e a > 0 , 3 m /s , do c a łk o w ite g o p c z a s u J a z d y

XQ - c z a s p o s t o j u t p d l a V » O km /h

Xg - je d n o s tk o w y c z a s J a z d y z d e fin io w a n y Ja k o T /S T

X1Q - w a r to ś ć c a ł k i | a v d t na J e d n o s tk ę d ro g i:

o

2 2

X11 - s t o s u n e k c z a s u J a z d y , gdy - 0 ,1 5 m /s < a < 0 ,1 5 m /s , do c a łk o w ite g o c z a s u J a z d y

A n a liz a czy n n ik ó w oddziałujących..

o d . t a b l i c y 1 O

X12 “ s t o s u n e k c z a s u J a z d y , gdy a < - 0 ,1 5 a / s , do c a łk o w ite g o c z a s u J a z d y T

- w a rto ś ó c a ł k i j V * d t, gdy - 0 ,1 5 m / s '

T

X ^ - w a r to ś ć c a ł k i [ V ^ d t, gdy a > - 0 ,1 5 a / s 2

X.jg - s t o s u n e k d r o g i p r z e j e c h a n e j , gdy a < - 0 ,1 5 m /s 2 do c a ł k o w i t e j d ro g i

<Q1 + <łD)

X^g - p rz e b ie g o w e z u ż y c i e p a liw a Qp, z d e f in io w a n e ja k o — t g d z ie i l o ś ć z u ż y te g o p a liw a w c z a s i e J a z d y - Q j, i l o ś ć p a li w a z u ż y te g o p o d ­ c z a s p o s t o j u - q„

X1T - c z a s J a z d y , gdy a < - 0 ,1 5 n / s *2

X-jQ - c z a s J a z d y , gdy p r z y s p i e s z e n i e a > 0 , 3 m /s2 X1(j - d ro g a p r z e j e c h a n a , gdy p r z y s p i e s z e n i e a > 0 ,3 m /s2

X20 - d r o g a p r z e j e c h a n a , g dy p r z y s p i e s z e n i e - 0 ,1 5 < a < 0 ,1 5 m /s*2

X21 - s t o s u n e k d r o g i p r z e j e c h a n e j , gdy p r z y s p i e s z e n i e - 0 ,1 5 < a < 0 , 1 5 m /s 2 do c a ł k o w i t e j d r o g i

X22 - s t o s u n e k c z a s u p o s t o j u do c a ł k o w i t e g i c z a s u , z d e f in io w a n y ja k o t p ( t j + t p )

X23 “ s 't ° su n e k d r o g i p r z e j e c h a n e j na b ie g u p ierw szy m do c a ł k o w i t e j d r a g i X - s t o s u n e k d r o g i p r z e j e c h a n e j n a b ie g u d ru g im do c a ł k o w i t e j d r o g i X? j - s t o s u n e k p r z e j e c h a n e j na b ie g u t r z e c i m do c a ł k o w i t e j d r o g i X26 “ s t o s u n e k d r o g i p r z e j e c h a n e j na b ie g u czw artym do c a ł k o w i t e j d r o g i X2T “ s i ° su n e k c z a s u ja z d y na b ie g u p ierw szy m do c a łk o w ite g o c z a s u ja z d y X28 “ s 'tosunel,: c z a s u ja z d y na b ie g u d ru g im do c a łk o w it e g ś c z a s u J a z d y X jg - s t o s u n e k c z a s u ja z d y na b ie g u tr z e c i m do c a łk o w ite g o c z a s u J a z d y

- s t o s u n e k c z a s u J a z d y na b ie g u czw artym do c a łk o w ite g o c z a s u ja z d y X31 - s t o s u n e k c z a s u j a z d y , gdy a > - 0 ,1 5 do c a łk o w ite g o c z a s u J a z d y .

3 . B a d a n ia drogow e 1 a n a l i z a wyników pom iarów

P o d sta w ą do o k r e ś l e n i a z b io ró w w a r to ś c i 31 zm ien n y ch b y ły o trz y m a n e p o ­ p r z e z r e a l i z a c j ę b a d a ń w y n ik i pom iarów w r u c h u drogowym.

M. F le k i e w i c z , A. Furyk

K A T O W I C E

R y s. 2 . P r z e b i e g t r a s pom iarow ych F i g . 2 . A r u n o f m easu rem en t p a t h s

A n a l i z a czynników oddziałujących.. 39 3 . 1 . P r z e b ie g b a d a ń w ru c h u drogowym

Z re a liz o w a n y p ro g ra m b ad ań obejm ow ał dw ie s e r i e pom iaro w e, k t ó r y c h celem b y ło z e b r a n i e dan y ch u m o ż liw ia ją c y c h o k r e ś l e n i e ró w n a n ia w y ra ż a ją c e g o z a ­ le ż n o ś ć p rz e b ie g o w e g o z u ż y c ia p a liw a w f u n k c j i w ybranych zm ien n y ch .

S e r i e pom iarow e r e a liz o w a n e b y ły p r z e z dwóch k ie ro w c ó w , k t ó r z y k o r z y s t a ­ j ą c z samochodów m a rk i PF 125 p i NYSA 522 p r z e j e ż d ż a l i 10 t r a s pom iarow ych, yr obu k ie r u n k a c h . Samochód prow adzono w sp o s ó b nazw any umownie norm alnym , t z n . u tr z y m u ją c go w s tr u m i e n iu r u c h u , b e z zb ęd n y ch p r z y s p i e s z e ń i o p ó ź n ie ń . T ra s y pom iarow e d o b ran o t a k , aby z a w i e r a ł y w ró w n e j m ie rz e u l i c e o różnym n a tę ż e n i u r u c h u ( r y s . 2 ) .

P o d c z a s b a d a ń e k s p l o a t a c y j n y c h r e j e s t r o w a n o zm iany e k s p l o a ta c y j n e g o z u ­ ż y c ia p a l i w a , p r ę d k o ś c i ja z d y o r a z w łą c z o n y b i e g .

Stosowano do tego celu:

- p i ą t e k o ł o ,

- p r e c y z y jn y m ie r n ik z u ż y c ia p a liw a o ra z r e j e s t r a t o r y .

B a d a n ia p rz e p ro w a d z o n o w p o r a c h o b e jm u ją c y c h g o d z in y s z c z y t u p o ra n n e g o , p o łu d n io w eg o i p o p o łu d n io w e g o . W r e z u l t a c i e o trz y m a n ą b a rd z o d u ż ą i l o ś ó wy­

ników o k r e ś l a j ą c y c h z a le ż n o ś ć c h w ilo w e j p r ę d k o ś c i j a z d y , p r z e j e c h a n e j d r o g i o r a z e k s p l o a ta c y j n e g o z u ż y c ia p a liw a w f u n k c j i c z a s u j a z d y .

P rz y k ła d o w y p r z e b i e g zm ian c h w ilo w e j p r ę d k o ś c i ja z d y w f u n k c j i c z a s u d l a p i e r w s z e j t r a s y p o m iaro w ej p rz e d s ta w io n o na r y s . 3 .

3 . 2 . A n a liz a wyników pom iarów

Do r e d u k c j i o trz y m a n y c h wyników b a d a ń drogow ych z a sto so w a n o m etodę wyko­

r z y s t u j ą c ą c y k li o z n o ś ć r u c h u , p o l e g a j ą c ą na p o d z ia l e o trz y m a n y c h p o d c z a s b a ­ dań z a l e ż n o ś c i p r ę d k o ś c i f u n k c j i c z a s u n a c y k le ( r y s . 4 ) . P o c z ą te k i k o n ie c k ażd eg o z c y k l i w y z n a c z a ły dw ie k o le j n o n a s t ę p u j ą c e po s o b i e c h w ile r o z p o ­ c z ę c i a ja z d y sam ochodu. Tym samym k a ż d y z c y k l i obejm ow ał ró w n ie ż c z a s u n i e ­ ru c h o m ie n ia p o ja z d u .

P o d z i a ł na c y k le o r a z o b l i c z e n i a w a r t o ś c i zm iennych d l a k ażd eg o z c y k l i z r e a liz o w a n o z a pom ocą p ro g ram u o b lic z e n io w e g o opracow anego d l a m aszyny c y ­ f r o w e j ODRA 1 3 0 4 . P rogram t e n u m o ż liw ił ró w n ie ż p r z e d s t a w i e n i e wyników o b l i ­ c z e ń w fo r m ie m a c ie rz y o b s e r w a c j i , k t ó r a b y ł a p o d s ta w ą do p rz e p r o w a d z e n ia k i l k u a n a l i z s t a t y s t y c z n y c h .

3 . 2 . 1 . W yniki a n a l i z k o r e l a c j i , s k ł a d n i k a podstaw ow ego o r a z a n a l i z y c z y n ­ n ik o w e j

P rz e p ro w a d z o n a w p i e r w s z e j k o l e j n o ś c i a n a l i z a k o r e l a c j i w y j a ś n i ł a s i ł ę w zajem nych zw iązków s t a t y s t y c z n y c h pom iędzy badanym i zm iennym i. O trzym aną w w yniku p rz e p ro w a d z o ń y c h o b l i c z e ń m a c ie rz k o r e l a c j i p r z e d s t a w i a t a b l i c a 2 .

§

R ys. 3 . P r z e b ie g zm ian c h w ilo w e j p r ę d k o ś c i J a z d y w f u n k c j i c z a s u ja z d y ( p ie r w s z a t r a s a pom iarow a)

F i g . 3 . Time t r a n s i e n t s o f i n s t a n t e n e o u s v e l o c i t y c h a n g e s

Fleklewlcz, A. Furyk

T a b l i c a 2 M acierz k o r e l a c j i

X2 X3 X4 X5

X2 1 ,0 - 0 ,3 8 * -0 ,4 9

X, 1 ,0 0 ,5 2 *

Xk 1,0 - 0 ,3 7

x5 1.0

x7

X8 X9

X10 X 11

X13

x15

X17

x 19

X20

X21 X22 X23 X24 X25 X26

X27 X28 X29 X30 X31

X6 *7 'c *9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X1S X1T X18 x 19 X20 X21 X22 X23 X24 X25 X26 X27 X28 X29 X30 X31

0 ,2 5 0 ,1 4 -0 ,2 1 •0 ,6 8 -0 ,6 9 0 ,5 9 0 ,1 9 0 ,9 8 0 ,9 4 -0 ,3 2 -0 ,7 4 0 , 5B 0 ,5 9 0 ,6 4 0 ,6 5 0 ,4 7 0 ,5 7 - 0 , 6 2 -0 ,6 6 0 ,8 2 0 ,4 - 0 ,6 3 - 0 ,4 0 ,8 3 0 ,4 0 ,6 7 0 ,2 3 0 ,3 2 - 0 ,2 6 - 0 ,5 4 -0 ,4 1 0 ,3 4 0 ,1 0 ,7 4 0 ,7 6 - 0 ,3 2 -0 ,5 4 0 ,1 7 0 ,2 0 ,2 7 0 ,2 5 0 ,1 6 -0 ,3 9 -0 ,1 9 -0 ,6 8 0 ,6 4 0 ,3 9 - 0 ,1 -0 ,6 1 0 ,6 2 0 ,3 9 0 ,4 5 -0 ,1 1 - 0 ,4 9 0 ,6 8 0 ,9 3 0 ,8 3 - 0 ,8 7 - 0 ,7 5 -0 ,4 5 -0 ,3 9 * 0 ,6 7 -0 ,3 3 -0 ,3 1 -0 ,3 -0 ,3 0 -0 ,6 4 0 ,9 4 0,4 1 '* - 0 ,2 5 -0 ,1 3 0 ,4 2 -0 ,1 7 -0 ,2 5 -0 ,1 4 -C ,84 0 ,3 6 0 ,1 8 0 ,2 2 0 ,4 1 0,71 -0 ,6 3 -0 ,3 4 - 0 ,2 8 -0 ,2 4 * 0 ,5 3 - 0 ,4 3 -0 ,3 5 -0 ,3 3 - 0 ,4 -0 ,6 3 0,5 1 0 ,3 7 * - 0 ,1 6 * 0 ,3 9 - 0 ,2 - 0 ,1 4 * -0 ,4 9 -0 ,8 3 -0 ,1 1 * 0 ,1 2 0 ,1 8 * * -0 ,3 2 -0 ,3 3 0 ,2 5 0 ,1 2 - 0 ,3 2 -0 ,3 9 -0 ,3 7 -0 ,3 6 * 0 ,1 3 0 ,2 2 0}26 -0 ,2 2 - 0 ,4 3 0 ,2 6 0 ,1 6 0 ,2 6 -0 ,4 4 -0 ,2 4

1 ,0 * * -0 ,1 5 0 ,1 0 ,1 5 * 0 ,2 8 0 ,3 * 0,11 0 ,1 5 0 ,1 7 0 ,1 7 0 ,2 2 0 ,1 4 0 ,1 2 -0 ,1 9 -0 ,2 5 0 ,1 9 0 ,4 5 -0 ,2 3 0 ,1 5 0,21 0 ,4 6 0 ,1 5

1 ,0 - 0 ,6 5 -0 ,4 4 -0 ,1 9 0 ,2 7 0 ,3 8 * * * 0 ,1 6 -0 ,1 * * - 0 ,1 2 * - 0 ,5 5 * * * 0 ,11 * * * 0 ,5 2

1 ,0 0 ,5 2 0 ,4 1 -0 ,6 7 -0 ,6 8 -0 ,1 8 -0 ,1 8 -0 ,1 6 0 ,2 5 * * * * 0 ,3 3 0 ,7 9 0 ,2 1 * -0 ,1 0 ,2 -0 ,1 3 * - 0 ,1 0 ,6 7

1 ,0 0 ,8 2 - 0 ,8 -0 ,6 3 —0 ,6 -0 ,5 3 * 0,81 -0 ,3 6 -0 ,3 5 -0 ,3 5 -0 ,3 5 -0 ,5 9 0 ,8 6 0 ,4 4 0 ,2 - 0 ,4 -0 ,1 6 0 ,4 5 * - 0 ,4 -0 ,1 6 - 0 ,8 1 ,0 -0 ,8 3 -0 ,4 5 - 0 ,6 2 - 0 ,5 6 0 ,2 8 0 ,7 8 - 0 ,5 4 -0 ,5 2 - 0 ,5 - 0 ,5 2 -0 ,6 8 0 ,8 2 0 ,5 0 ,2 1 - 0 .4 - 0 ,2 5 0 ,5 3 * -0 ,4 1 - 0 ,2 4 -0 ,8 5

1 ,0 0 ,7 5 0 ,5 3 0 ,4 9 * 0 ,7 0 ,4 7 0 ,4 1 0 ,4 0 ,4 6 0 ,8 3 0 ,9 3 - 0 ,5 3 - 0 ,1 4 0 ,3 5 0 ,2 3 -0 ,5 6 0 ,1 3 0 ,3 4 0 ,2 3 0 ,8 2

1 ,0 0 ,1 4 * 0 ,6 3 0 ,3 7 0,21 0 ,1 3 0 ,1 1 0 ,1 3 0 ,5 2 0 ,7 5 -0 ,3 6 0 ,2 0 # -0 ,3 7 0 ,3 7 * * 0 ,4 3

1,0 0 ,9 8 - 0 ,3 4 0 ,6 9 0 ,5 5 0 ,5 5 0 ,6 2 0 ,6 3 0 ,4 2 0 ,5 -0 ,5 6 -0 ,7 3 0 ,8 4 0 ,4 6 -0 ,5 7 -0 ,5 1 0 ,8 5 0 ,4 7 0 ,6 1 .0 -0 ,3 4 0 ,6 2 0 ,5 3 0 ,5 4 0 ,6 1 0 ,6 3 0 ,3 8 0 ,4 4 - 0 ,5 2 -0 ,7 7 0 ,8 3 0 ,5 3 - 0 ,5 2 - 0 ,5 7 0 ,8 4 -0 ,5 3 0 ,5 6

1 ,0 0 ,2 6 * 0 ,1 6 - 0 ,1 6 -0 ,1 5 * * -0 ,1 2 -0 ,4 2 0 ,3 1 -0 ,1 1 0 ,1 2 0,41 -0 ,3 1 -0 ,1 1 -0 ,3 5 1,0 - 0 ,4 8 - 0 ,4 6 -0 ,4 7 -0 ,4 9 0,61 0 ,6 6 0 ,4 2 0 ,3 8 -0 ,5 3 0,21 0 ,4 4 0 ,1 7 -0 ,5 3 -0 ,2 1 0 ,6 8 1 ,0 0 ,9 7 0 ,9 7 0 ,9 8 0 ,4 2 0 ,3 8 - 0 ,4 6 -0 ,3 1 0 ,3 8 0 ,4 7 -0 ,5 2 . * 0 ,4 2 0 ,4 7 0 ,4

1 ,0 0 ,9 9 0 ,9 7 0 ,3 4 0 ,3 7 -0 ,4 1 -0 ,3 4 0 ,3 9 0 ,4 8 -0 ,4 7 tO ,12 0 ,4 2 0 ,4 9 0 ,4 3 1 ,0 0 ,9 7 0 ,3 4 0 ,3 6 -0 ,4 3 -0 ,4 2 0 ,4 6 0 ,5 2 -0 ,4 8 -0 ,2 1 - 0 ,5 0 ,5 3 0 ,4 2 1 ,0 0,4 3 0 ,3 6 -0 ,4 5 -0 ,4 1 0 ,4 5 0 ,5 3 -0 ,5 1 - 0 ,1 8 0 ,4 9 0 ,5 4 0 ,4 2 1,0 0 ,6 2 - 0 ,4 6 * 0 ,2 7 0 ,1 8 -0 ,5 1 0 ,1 2 0 ,2 7 0 ,1 9 0 ,5 4 1 ,0 0 ,4 8 0 ,1 -0 ,3 1 -0 ,1 8 0 ,4 8 -0 ,1 4 -0 ,3 1 -0 ,1 8 -0 ,9 1 1 ,0 0,1 1 -0 ,5 2 -0 ,2 1 0 ,9 6 -0 ,1 3 -0 ,5 2 -0 ,2 1 -0 ,3 3 1 ,0 - 0 ,8 5 - 0 ,4 4 0,11 0 ,9 2 - 0 ,8 6 -0 ,4 4 -0 ,2 7 1 ,0 0 ,2 1 -0 ,5 1 -0 ,6 9 0 ,9 9 0 ,2 2 0 ,4 4 1 ,0 -0 ,2 2 -0 ,3 4 0 ,2 6 0 ,9 9 0 ,2 3 1 ,0 - 0 ,1 7 - 0 ,5 2 - 0 ,2 2 9 - 0 ,4 3 0 ,1 - 0 ,7 -0 ,3 5 *

1 ,0 0 ,2 7 0 ,4 3 1 ,0 0 ,2 3 1 fi

An a l i z a czynników oddz l a łu j ą c y c h . .

R y s. 4 . P o d z i a ł o trz y m a n y c h p o d c z a s b a d a ń z a l e ż n o ś c i V » f ( t ) na c y k le F i g . 4 . D e c o m p o sltio n o f t h e o b t a i n e d f u n c t i o n s V - f ( t ) i n t o c y c l e s S p o śró d o trz y m a n y c h wyników n a j b a r d z i e j i n t e r e s u j ą c e b y ły z w ią z k i s t a ­ t y s t y c z n e z m ie n n e j X1g , c z y l i je d n o s tk o w e g o p rz e b ie g o w e g o z u ż y c i a p a liw a z p o z o s ta ły m i zm ien n y m i.

Zm ienna t a J e s t s k o re lo w a n a ze w s z y s tk im i zm ien n y m i, p r z y czym n a jw y ż sz y w s p ó łc z y n n ik k o r e l a c j i ma ona ze zm ian ą Xg, c z y l i Jednostkow ym ś re d n im c z a ­ sem J a z d y i n i e w i e l e n i ż s z y ze zm iennym i *10 1 X1-

Zm ienna X1 W y ra ż a ją c a ś r e d n i ą p r ę d k o ś ć J a z d y J e s t s k o r e lo w a n a ze w s z y s t­

k im i zm ien n y m i. Zm ienna X1Qt k t ó r a r e p r e z e n t u j e p r a c ę w ykonaną p o d c z a s p r z y ­ s p i e s z e n i a sam ochodu, ma duży w s p ó łc z y n n ik k o r e l a c j i ze zm ien n ą X^.

P ie r w s z y c h p i ę ć głów nych s k ła d n ik ó w m a c ie r z y k o r e l a c y j n e j w y ja ś n i a 9 1 ,4 # o g ó ln e j z m ie n n o ś c i. W sz y s tk ie z a ś p o z o s t a ł e s k ł a d n i k i , ra z e m w z i ę t e , w y ja ś ­ n i a j ą w ię c z a le d w ie 8 ,3 3 # t e j z m ie n n o ś c i. W a rto ś c i w ła s n e podstaw ow ych s k ła d n ik ó w s ą z e s ta w io n e w t a b l i c y 3 .

A n a liz a c z y n n ik o w a (Q u a rtim a x ) w y k o rz y s ta n a z o s t a ł a do w y ra ż e n ia w sp ó l­

n e j w a r i a n c j i o b s e r w a c ji u k ła d u zm ien n y ch od X1 do X1g J a k o sumy pewnego m n ie js z e g o uporząd k o w an eg o u k ła d u c z y n n ik ó w n ie s k o r e lo w a n y c h . Tym samym u - m o ż llw lła r e d u k c j ę zm ien n y ch w c e l u u tw o r z e n ia m odelu p re d y k c y jn e g o s ł u ż ą -

42 M. Flekiewioz, A. Furyk cego do o k r e ś l a n i a i s t o t n y c h wymiarów p r ó b k i z m ie n n y c h , d la k tó r y c h m ogłaby w p e ł n i o k r e ś l i ć p r z e s t r z e ń .

T a b l i c a 3 W yniki a n a l i z y s k ł a d n i k a podstaw ow ego

Lp. Numer s k ł a d n i ­

k a W artość w ła s n a Zmiana w a r ia n ­

c j i S

Akumulowana w a r to ś ć w o g ó ln e j w a r i a c j i

S

1

- 2- ---

2 4 5

l 1 7 .4 436631 4 6 ,5 2 4 6 ,5 2

.. .

2 2 3 .0 3 9 5 3 7 8 1 8 ,6 0 6 5 ,1 2

3 3 2 .0 1 9 5 5 5 2 1 3 ,0 2 7 8 ,1 4

4 4 1 .2 2 5 3 2 3 2 7 ,6 6 8 5 ,8 0

5 5 0 .9 9 3 3 9 3 2 5 ,8 7 9 1 ,6 7

6 5 0 .4 8 0 3 5 0 9 3 ,0 0 9 4 ,6 7

7 7 0 .3 1 6 8 7 1 8 1 ,9 8 9 6 ,6 5

8 8 0 .1 9 1 5 5 7 3 1 ,2 0 9 7 ,8 5

9 9 '0 .1 3 8 5 3 6 1 0 ,8 7 9 8 ,7 2

10 10 0 .0 7 7 1 5 5 3 0 ,4 8 9 9 ,2 0

11 11 0 .0 5 7 9 2 5 6 0 ,3 6 9 9 ,5 6

12 12 0 .0 2 5 9 8 2 2 0 ,1 6 9 9 ,7 2

13 13 0 .0 2 2 7 5 7 5 0 ,1 5 9 9 ,8 7

14 14 0 .0 1 6 4 5 4 8 0 ,1 0 9 9 ,9 7

15 15 0 .0 0 4 1 4 2 0 0 ,0 3 1 0 0 ,0 0

16 16 0 .0 0 0 7 9 4 0 0 ,0 0 1 0 0 ,0 0

Zmienne z n a m ie n n ie w p ły w ające na k a ż d y z p i ę c i u czy n n ik ó w t o : c z y n n ik 1: (X ^t X2 » X^, X^q, X^^, X ^ » X ^ ) j

c z y n n ik 2: (X ^, X^, Xg, Xg, X^q, X ^ , c z y n n ik 3: (X ^, X^, X^, Xy, X ^ ) » c z y n n ik 4 : (X ^ );

c z y n n ik 5: (X^)}

U w z g lę d n ia ją c w i e lk o ś c i r e p r e z e n to w a n e p r z e z p o s z c z e g ó ln e zm ienne z a u ­ ważyć m ożna, że c z y n n ik 1 z a w ie r a t e , k t ó r e z w ią z a n e s ą ze ś r e d n i ą p r ę d k o ś ­ c i ą ja z d y o r a z j e j o d w r o tn o ś c ią . Z m ienne, k t ó r e w p ły w ają z n a m ie n n ie na c z y n ­ n ik 2 , c h a r a k t e r y z u j ą p r z e j e c h a n ą t r a s ę . W p rz y p a d k u c z y n n ik a 3 można uwa­

ż a ć , że r e p r e z e n t u j e on c h a r a k t e r y s t y k ę p r z y s p i e s z e n i a .

A n a liz a czy n n ik ó w o d d z i a ł u j ą c y c h . . 43

3 . 2 . 2 . M etoda d o b o ru zm iennych o b j a ś n i a j ą c y c h a p r i o r i

U w z g lę d n ia ją c w s p ó łz a le ż n o ś ć zm ien n y ch z a sto so w a n o p r o c e d u r ę badaw czą opartą na w y k o r z y s ta n iu m etody a p r i o r i d o b o ru zm ien n y ch o b j a ś n i a j ą c y c h . Miała ona n a c e l u d o k o n a n ie w yboru t a k i c h zm ien n y ch o b j a ś n i a j ą c y c h , k tó r y c h łą c z n y wpływ n a k s z t a ł t o w a n i e s i ę z m ie n n e j o b j a ś n i a n e j z a p e w n iłb y o trz y m a ­ n ie wym aganej p r e c y z j i w s z a c o w a n iu p rz e b ie g o w e g o z u ż y c ia p a li w a .

T a b l i c a 4 W yniki o b l i c z e ń w skaźników p o je m n o ś c i i n t e g r a l n e j

Lp. O ptym alne k o m b in a c je zm ien n y ch o b j a ś n i a ­ ją c y c h poziom zm ian z m ie n n e j

M aksymalna w a r to ś ć w s k a ź n ik a p o je m n o ś c i I n t e g r a l n e j

i 2 5

1 _x

£

2 X9 ’ X10* X13 0 .7 4 2 5 5

3 X1 » X9» X10 0 .7 3 9 8 0

4 X2* xą» x 1 0 » X28 0 .7 3 9 3 8

5 X2» x4> xg* x i o ł X13 0 .7 3 9 2 7

6 X.|, X2, X g , X10, X20 0 .7 3 9 1 3

7 Xg . X10, X1Jf X g Q 0 .7 3 7 1 4

8 xą t xg» X1 0 ’ X13 0 .7 3 7 0 2

9 x -|t xą> xg> x i o ’ X13 0 .7 3 7 5 0

10 X1> X9* X10* X20* X23 0 .7 3 5 6 9

11 X9* X1 0 ' X28 0 .7 3 5 6 4

12 X9* X1 0 ’ X23 0 .7 3 4 1 4

13 X9* x 10* X24 0 .7 3 3 8 7

14 X9 ' x 1 0 ' X14 0 .7 3 0 4 8

15 X4* V X.13 0 .7 2 5 1 2

16 Xv Xg 0 .7 2 4 5 9

17 X1 ' X10 0 .7 1 7 5 1

18 X9» x 10* X27 0 .7 1 4 6 7

M. F le k l e w i c z , A. Furyk O trzym ane k o m b in a c je zm ien n y ch o b j a ś n i a j ą c y c h ( t a b l i c a A) w sk a z y w a ły , że n a jw ię k s z ą i l o ś ć i n f o r m a c j i o z m ia n a c h p rz e b ie g o w e g o z u ż y c ia p a li w a z a w ie ra » j ą zm ien n e od X1 do

3 . 2 , 3 . A n a liz a r e g r e s j i w ielo w y m iaro w ej

P rz e p r o w a d z e n ie a n a l i z y r e g r e s j i w ielo w y m iaro w ej u m o ż liw iło o k r e ś l e n i e zm ien n y ch n i e z a l e ż n y c h , k t ó r e d a j ą n a j l e p s z e z a l e ż n o ś c i li n i o w e z e zm ien n ą

X 1 6 *

Do o k r e ś l e n i a n a t ę ż e n i a z w ią z k u m ięd zy zm ien n ą o b j a ś n i a n ą i j e j e s ty m a ­ to re m sto so w a n o w s p ó łc z y n n ik k o r e l a c j i w ie lo w y m ia ro w e j.

O trzym ane w y n ik i a n a l i z y r e g r e s j i w ielo w y m iaro w ej ( t a b l i c a 5 ) w s k a z u ją na t o , i ż n a j l e p i e j zm iany p rz e b ie g o w e g o z u ż y c ia p a liw a w y r a ż a ją zm ienne

od do X ^^.

T a b l i c a 5 Zmienne n i e z a le ż n e d a j ą c e n a j l e p s z e z a l e ż n o ś c i li n io w e

z e zm ien n ą z a le ż n ą

Lp. Zm ien­

n a z a ­

l e ż n a Zmienne n ie z a le ż n e

W spół­

c z y n n ik k o r e l a c j i w ielo w y ­ m iaro w ej

R

Poziom i s t o t n o ś ­

c i

S t a n d a r ­ dowy p o ­ ziom 1 - s t o t n o ś c i

#

1 " '2' ’ 3 A

_ .y _

6

1 X16 od X ^ do ^ 0 .9 1 7 0 .0 1 AO

2 X16 x9» X10* X11* X15 0 .8 9 0 .0 5 ^AO

3 X16 X1* X9> X10* X15 0 .8 8 1 0 .0 5 ^AO

A X16 Xg, X1Q, X15 0 .8 8 0 .0 5 ^AO

5 X16 X-|» Xg, X1Q 0 .8 6 0 .0 5 ^AO

6 X16 X9 ’ X10 0 .8 5 0 .0 5 AO

7 X16 X9 0 .8 1 0 .0 5 ^AO

U zyskana d l a t e j z a l e ż n o ś c i w a r to ś ć w s p ó łc z y n n ik a k o r e l a c j i w ielo w y m iaro w ej w y n o s iła 0 ,9 1 7 .

Zm ienna Xg w chodzi w s k ł a d k a ż d e j z a l e ż n o ś c i l i n i o w e j z dwoma l u b w ię ­ k s z ą i l o ś c i ą z m ie n n y c h . W dwuwym iarowej z a l e ż n o ś c i ze zm ien n ą X16 zm ien n a Xg w y ja ś n i a b l i s k o 8 0 # w a r i a n c j i Je d n o stk o w e g o p rz e b ie g o w e g o z u ż y c i a p a li w a , p o d c z a s gdy c a łk o w it y z b i ó r 15 zm ien n y ch w y ja ś n i a ~ 9 0# w a r i a n c j i z m ie n n e j X16*

Można z a te m s t w i e r d z i ć , ż e p o je d y n c z a zm ienna Xg w y ja ś n ia t a k d u ż ą i l o ś ć w a r i a n c j i z m ie n n e j X ^g, p o n ie w a ż zm ienne r u c h u w p ły w a ją c e na z u ż y c i e p a liw a

A n a liz 3 czy n n ik ó w o d d z i a ł u j ą c y c h .

3ą ś c i ś l e z w ią z a n e ze zm ienną Xg, co u w id a c z n ia w s p ó łc z y n n ik k o r e l a c j i p rz e d s ta w io n y w t a b l i c y 2 .

W z a s to s o w a n e j t u t a j a n a l i z i e n i e p recy zo w an o o d p o w ie d n ie j k rz y w e j ma­

te m a ty c z n e j i tym samym m ożliw e j e s t , że n i e l i n i o w e z a l e ż n o ś c i w r ó ż n e j p o ­ s t a c i b ę d ą s i ę b a r d z i e j n a d a w a ły do w y ra ż e n ia zm ian p rz e b ie g o w e g o z u ż y c i a p a l i wa*

R e z u l t a t y r e g r e s j i l i n i o w e j p r z e d s t a w i a j ą z b l i ż o n y o b r a z z a l e ż n o ś c i p o ­ między ró żn y m i zm ien n y m i. S tą d t e ż n i e ma powodów do t w i e r d z e n i a , ż e n i e ­ lin io w e z a l e ż n o ś c i w o d p o w ie d n ie j p o s t a c i n i e b ę d ą k o r z y s t n i e j s z a . J e d n a k ­ że d o ty ch cz aso w e r e z u l t a t y b a d a ń w s k a z u ją , że z a s t o s o w a n ie in n y c h z a l e ż ­ n o ś c i m oże, w n a jle p s z y m p r z y p a d k u , zred u k o w ać w a r i a n c j ę r e s z tk o w ą do do­

datkow ych 20% w a r i a n c j i p o c z ą tk o w e j.

4 . I n t e r p r e t a c j a f i z y c z n a u z y sk a n y c h wyników b a d a ń s t a t y s t y c z n y ch

Wyniki a n a l i z y r e g r e s j i p r z e d s ta w io n e w t a b l i c y 5 można i n t e r p r e t o w a ć o p i e r a ją c s i ę n a u p ro szczo n y m m odelu u k ła d u p o ja z d samochodowy - s i l n i k .

U w z g lę d n ia ją c f a k t , i ż :

T T T

o o o

V d t -

drogę p r z e j e c h a n ą p r z e z sam ochód n a p ę d z a n y można p r z e d s t a w i ć n a s t ę p u j ą c o :

T

T T

V d t 1 - £

o o ‘

o T

Poniew aż \ V d t = S , s t ą d t e ż o

T T

(2) O

46 M. Flekiewlcz. A. Fltryk

T C *V V d t

p r z y czym w y ra ż e n ie — g u w z g lę d n ia s t r a t y e n e r g i i w y n ik a ją c e z zam ian y e n e r g i i k i n e t y c z n e j n a c i e p l n ą p o d c z a s ham ow ania, s ta n o w ią c tym samym b a r ­ dzo i s t o t n y e le m e n t ró w n a n ia m odelow ego.

B io r ą c pod uwagę ró w n a n ie (2 ) o r a z p o m i ja ją c o p o ry p o w ie tr z a Ja k o n i e ­ i s t o t n e w w aru n k ach r u c h u m ie js k ie g o , ró w n a n ie ( 1 ) p r z e k s z ta ł c o n o do p o s t a c i , k t ó r a u m o ż liw ia w n a j b a r d z i e j k o r z y s tn y s p o s ó b o c e n ę dy n am ik i u k ła d u p o ja z d samochodowy - s i l n i k w a n a liz o w a n y c h w a ru n k a c h .

° p - f> -3 "

T

J « «

+ 8

d t

(3 )

T h *

P rz y jm u ją c z a ś , że w y ra ż e n ie -2—g--- = A, ró w n a n ie (3 ) sp row adzono do p o ­ s t a c i :

T

<*!5

s

j i ( 1 - A) * S S— g . W

Wśród o trz y m a n y c h rów nań r e g r e s j i z n a jd u je m y n a j l e p s z e ró w n a n ie w p r z e ­ s t r z e n i c z te ro w y m ia r o w e j:

X1? = 0 ,0 5 2 + 0 ,1 7 4 Xg + 0 ,1 4 X1Q + 0 ,0 3 6 X15 ( 5 )

To ró w n a n ie r e g r e s j i odpow iada w p e ł n i ró w n a n iu modelowemu ( 4 ) , bowiem w s z y s t k ie je g o w y ra ż e n ia z n a j d u j ą odw zorow anie w w y r a ż e n ia c h ró w n a n ia ( 4 ) . W ielk o ść o k r e ś l a j ą c a c z ę ś ć d r o g i p r z e j e c h a n e j ro zp ęd em lu b p o d c z a s hamo­

w an ia J e s t i d e n t y c z n a z ujemnym w y rażen iem -J&A w ró w n a n iu ( 4 ) . W spółczyn­

n i k jb r e p r e z e n t u j e z u ż y c ie p a liw a na je d n o s t k ę d r o g i , n ie z b ę d n ą do p r z e ­ z w y c ię ż e n ia oporów t o c z e n i a i tym samym z n a c z e n i e w s p ó łc z y n n ik a k^ można i n t e r p r e t o w a ć p o d o b n ie .

W sp ó łczy n n ik oc , k t ó r y w ró w n a n iu modelowym zw ią z a n y j e s t ze zu ży ciem p a liw a w y n ik ając y m z pokonyw ania s t r a t m e c h a n ic z n y c h o r a z napędem u r z ą d z e ń do d atkow ych w ró w n a n iu ( 5 ) , może b y ć id e n ty f ik o w a n y z zu ży ciem p a liw a na b ie g u jało w y m . W y ja ś n ie n ie te g o s t a j e s i ę b a rd z o p r o s t e , gdy ro zw aży s i ę c y k l j a z d y , w k tó ry m sam ochód p r z e j e c h a ł e le m e n ta r n y o d c in e k d r o g i D =

Analiza czynników oddziałujących.. 47

w c z a s i e <5t, a w ie lk o ś ć z u ż y te g o p a liw a w y n o s iła S q . Vftedy ró w n a n ie ( 4 ) można z a p i s a ć w n a s t ę p u ją c y s p o s ó b :

Ót

J s v

Q - H “ i*1 - A) + f + * 2—ó

e*

Przemnażając powyższe równanie przez średnią prędkość Jazdy V * ^ otrzy­

mamy:

— = ( 6 ( 1 - A ) V + o C + V t f

ót 1

6t

J á V d t

(

)

Gdy Ót — 0 , ś r e d n i a p rę d k o ś ć ja z d y rów na j e s t c h w ilo w e j p r ę d k o ś c i J a z d y i otrzy m u jem y :

■Ót J á V d t

<Sx

,, / A A\ d t

— V ( a v ) . m

S tą d t e ż z u ż y c ie p a li w a ^ może być w yrażone p o p rz e z g r a n i c ę ró w n a n ia ( 6 ) , m ia n o w ic ie :

= (1 - A) ft v + of + jf ( a v ) .

Gdy p rę d k o ś ć chw ilow a v z b l i ż a s i ę do z e r a , w ie lk o ś ć zużyw anego p a liw a z b l i ­ ża s i ę do s t a ł e j w a r t o ś c i ac , c z y l i w a r to ś ć t ę możemy id e n t y f i k o w a ć z z u ­ życiem p a liw a na b ie g u jałow ym .

6 . Dwuwymiarowa a n a l i z a r e g r e s j i

J a k w ykazano w p k t . 3 , dwuwymiarowa z a le ż n o ś ć l i n io w a w ią ż ą c a je d n ą z m ie n n ą , j a k ą j e s t je d n o s tk o w y ś r e d n i c z a s J a z d y , może s ta n o w ić p o d sta w ę metody sz a c o w a n ia z u ż y c i a p a liw a w ru c h u m ie js k im .

D la te g o t e ż k o r z y s t a j ą c z u z y sk a n y c h p o p r z e z r e a l i z a c j ę b ad ań drogow ych wyników p o m iaró w , p rzep ro w a d z o n o a n a l i z ę r e g r e s j i dw uw ym iarow ej, z k t ó r e j w yłączono t e c y k l e , d l a k tó r y c h ś r e d n i a p rę d k o ś ć J a z d y z n a jd o w a ła s i ę p o z a p r z e d z ia łe m od 10 do 60 km /h o r a z t e , d la k tó r y c h p r z e j e c h a n a d ro g a b y ła m n ie js z a od 160 m.

48 M. Flekiewicz, A. F uryk

R ys. 5 . Z a le ż n o ś c i Qp = f ( v ) i Qp = f ( t ) d l a sam ochodu PF 125 p F i g . 5 . R e l a t i o n s Q = f ( v ) an d Qp = f ( t ) f o r t h e c a r PF 125 p

R ys. 6 . Z a le ż n o ś c i Qp = f ( v ) i Qp •= f ( t ) d l a sam ochodu NYSA 522 F ig . 6 . R e la t io n s Ćfe f ( v ) an d Qp ~ f ( t ) f o r t h e c a r NYSA 522

A n a liz a czynników o d d z i a ł u j ą c y c h . . 49

W w yniku p rz e p ro w a d z o n y c h o b l i c z e ń o k r e ś lo n o dwa ró w n a n ia e m p iry c z n e wy­

r a ż a j ą c e z a l e ż n o ś c i p rz e b ie g o w e g o z u ż y c i a p a li w a w f u n k c j i Jed n o stk o w e g o ś r e d n ie g o c z a s u J a z d y o r a z w f u n k c j i ś r e d n i e j p r ę d k o ś c i J a z d y d l a sam ocho­

dów m ark i PF 125 i NYSA 522 ( r y s . 5 1 6 ) .

D la d z i e s i ę c i u p r z e je c h a n y c h t r a s pom iarow ych b ł ą d w zg lęd n y w y n ik a ją c y z r ó ż n i c y w a r t o ś c i o b li c z e n i o w e j i r z e c z y w i s t e j w y n o s ił:

. d la sam ochodu PF 125 p 6 # , - d l a sam ochodu NYSA 522 3 , 6 # .

Podsum owanie

Z a s to s o w a n ie a n a l i z y r e g r e s j i w ielo w y m iaro w ej w y k a z a ło , że zm ien n o ść p rz e b ie g o w e g o z u ż y c i a p a liw a można w y ja ś n i ć w p o n ad 8 0 # w y k o r z y s tu ją c z b i ó r t r z e c h zm ien n y ch z w ią z a n y c h z dynam iką u k ła d u p o ja z d samochodowy - s i l n i k .

W y k o rz y s ta n ie w ię k s z e j i l o ś c i zm ien n y ch n i e p r z y c z y n i a s i ę do z n a c z n e j popraw y d o k ła d n o ś c i w sz a c o w a n iu p rz e b ie g o w e g o z u ż y c i a p a l i w a .

Zm iennym i, k t ó r e w d ecy d u ją cy m s t o p n i u w p ły w ają n a t o z u ż y c i e , s ą : Xg - je d n o s tk o w y ś r e d n i c z a s J a z d y ,

T j a v d t

X1Q - w a r to ś ć c a ł k i 2--- ^--- f o d p o w ia d a ją c a e n e r g i i n i e z b ę d n e j do p r z y ­ s p i e s z e n i a sam ochodu,

- s t o s u n e k d r o g i p r z e j e c h a n e j , g dy a < - 0 ,1 5 m /s , do c a ł k o w i t e j 2 d r o g i .

D la ś r e d n i c h p r ę d k o ś c i J a z d y m n ie js z y c h od 60 km /h p o je d y n c z a zm ienna Xg w w y s ta r c z a ją c y m s t o p n i u w y ja ś n ia zm ian y p rz e b ie g o w e g o z u ż y c i a p a l i w a . W y k o rz y s tu ją c t ę zm ian ę szacow ano w ie lk o ś ć p rz e b ie g o w e g o z u ż y c ia p a liw a z b łęd em śred n io k w ad ratew y m n ie p r z e k r a c z a ją c y m 6 # .

O dnosząc u z y sk a n e z a le ż n o ś c i dwuwymiarowe do c a ł . J t r a a y p o m ia ro w e j e d łu g o ś c i S , k t ó r ą p r z e j e c h a n o w c z a s i e T, ¡zyskano z a le ż n o ś ć :

Gy - a S ♦ b T , (7 )

g d z ie Gv J e s t c a łk o w ity m z u ż y c ie m p a liw a w c z a s i e J a z d y . W sp ó łc z y n n ik i a 1 b z a w a r te w ró w n a n iu u w z g lę d n ia ją n a t o m i a s t r o d z a j p o ja z d u , j a k i wpływ warunków r u c h u . Można j e o k r e ś l i ć d l a dow olnego p o ja z d u p r z e j e ż d ż a j ą c pew­

ną i l o ś ć t r a s o r ó ż n y c h w aru n k ach r u c h u i d o k o n u ją c p o m ia ru z u ż y c i a p a l i w a , p r z e j e c h a n e j d r o g i i c z a s u .

Po o k r e ś l e n i u w sp ó łczy n n ik ó w a i b ró w n a n ia ( 7 ) można p rzew id y w ać z u ż y ­ c i e p a li w a w w a ru n k a c h r u c h u m ie js k ie g o r e j e s t r u j ą c j e d y n i e p r z e j e c h a n ą d ro g ę i c z a s J a z d y , p r z y u ż y c iu d ro g o m ie rz a i c h ro n o m e tr u .

50 M. F le k i e w i c z , A. F uryk W y k o rz y stu ją c z a le ż n o ś ć (7 ) do o k - e ś l n i a prze*d.dyw anego z u ż y c ia p a liv /a zauw ażyć m ożna, że je d y n ą m o ż liw o ś c ią z m n i e js z e n ia z u ż y c ia p a liw a w r o z p a ­ try w a n y c h w aru n k ach J e s t u s p r a w n ie n ie u k ia a u k o m u n ik a c y jn e g o d a n e j ag lo m e­

r a c j i o r a z o p ty m a li z a c ja u k ład ó w s t e r o w a n ia ru ch em .

R ozw ażania d o ty c z ą c e o trz y m a n y c h z a l e ż n o ś c i , a w s z c z e g ó l n o ś c i o cen y wpływu zm iany k ie r o w c y , sp o so b u J a z d y , wpływu t e m p e r a t u r y o t o c z e n i a o r a z o b c i ą ż e n i a p r z e d s ta w io n e z o s t a n ą w d r u g i e j c z ę ś c i te g o o p ra c o w a n ia .

R e c e n z e n t:

D oc. d r i n ż . L ech G a s iń s k i

W płynęło do R e d a k c ji 1 0 .0 3 .8 6

AHAJM3 «feAKTOPOB COflEiiCTBy*lHHX I10TPEEJIEHHK) TOIUfflBA ABTOMOBI®flfH 3K0IUiyATHPOBAHHHMH B yjUWHOM JiBffiKEHHH

P e 3 » M e

B Hacioameft p a S o ie rrpegciaBaeHU pe3y;n>TaTh[ aHa;iH3a, nejitio K o io p o ro Shima oueHKa bjihhhhh ycnoB na ropoACKoro iBHscemia Ha pacxoA ToiuwBa aBTOMo6nju>HHx TpaHcnopiHtcc cpeACTB. Bo BpeMH npoe3fta H3MepnTejibHHX MapurpytoB o6ne8 a ah h n 1500 k m 3aperHCTpnpoBaHM O K opocib, n y i h u pacxoA TonjiHBa. IlojiyHeHHue p e - 3yxbiaTU 6hjih noATBepxAenu oiaTHCTHHęcKHM HCCJiegoBaHHHM o n p eg en as nepeMeH- Hbie, CBH3arfHH6 C 3anHCŁX> iyHKUHH BJIHHKmKe B SHaHHieJIBHOft CieneHH n a paCXOA tonmHBa b paccMaTpnBaeMHx ycjioBniuc. ,HoKa3aHo,, h t o cpeAHee yaejibHhie BpeMH e3Au b caMofl Ćombrneił CTeneHH oĆŁacHHei H3MeHeHHH pacxoA a TonjiHBa Ha AaHHOM n p o b e r e . Pe3yjibTaThi HaxoAfli noATBepacAeHHe b $H3HHeeKHx MOAyaax oncieM u aB - roTpaH cnopiH oe cpeACTBo - A BH raiejib a TaKace bo b3aiiMHHx CBH3ax npoHOxoAHmHX cpe^H nepeMeHHtnc, KOTopue 6 u n z noA BeprH ytu nccjieAOBaHnan.

ANALYSIS OF FACTORS EFFECTING FUEL CONSUMPTION BY CARS IN THE TRAFFIC S u m m a r y

The i n f l u e n c e o f v a r i o u s u rb a n d r i v i n g c o n d i t i o n s on t h e a u to m o b ile f u e l c o n su m p tio n was s t u d i e d . I t was b a s e d on a n e x p e rim e n t i n v o l v i n g 1500 km t e s t d r i v i n g i n K a to w ic e and GOP a r e a . The d e t a i l e d s p e e d , d i s t a n c e and f u e l c o n su m p tio n r e c o r d s h a v e b e e n a n a l l s e d by m u l t i v a r i a b l e s t a t i s t i c t e c h ­ n iq u e s w hich h av e shown t h a t t h e v a r i a b l e t r a f f i c c o n d i t i o n s a r e im p o r t a n t f a c t o r i n t h e c a r s f u e l c o n s u m p tio n . T hese r e s u l t s a l s o show t h a t a n a v e r a ­ ge s i n g l e t r i p tim e p e r d i s t a n c e i s t h e m ost i m p o r t a n t f a c t o r i n o r d e r to

A n a liz a czynników o d d z i a ł u j ą c y c h . . 51

e x p l a i n t h e f u e l c o n s u m p tio n v a r i a b i l i t y . I t i s t o b e e x p l a i n e d i n t h e p h y ­ s i c a l p r o p e r t i e s te r m s o f t h e v e h i c l e - e n g i n e s y s te m and t h e i n t e r r e l a t i o n s b etw een t h e s e t r a f f i c r e l a t i o n w h ich h a v e b e e n t e s t e d .