Spotřeba paliva a její měření je jedna z nejdůležitějších užitných vlastností vozidla. Měřit a uvádět spotřebu paliva je možno několika způsoby.

Transkript

1 S Spotřeba paliva Spotřeba paliva a její měření je jedna z nejdůležitějších užitných vlastností vozidla. ěřit a uvádět spotřebu paliva je možno několika způsoby. S.1 Spotřeba a měrná spotřeba Spotřeba paliva uváděná v hmotnostních jednotkách (g, kg) se označuje jako hmotnostní spotřeba P. Spotřeba paliva uváděná v objemových jednotkách ( cm, dm, l) se označuje jako objemová spotřeba. ztah mezi těmito spotřebami je dám hustotou paliva ρ podle vztahu: ρ [kg;m,kg m - ] (S.1) P Hustota paliva je však závislá na okamžité teplotě paliva, která má vliv na teplotní objemovou roztažnost paliva coby kapaliny. Změna objemu paliva při změně teplota se stanoví podle vztahu: t kde: r r ( t t ) + β [m ] (S.2) r r [m] objem při referenční teplotě t [s -1 ] objem při teplotě t t [K] teplota t r [K] referenční teplota teplota, pro kterou byl určen původní objem β [K -1 ] součinitel objemové roztažnosti. pro benzín a naftu se používá hodnota β 0, K -1 Obsah energie v palivu se hodnotí výhřevností paliva E v joulech na 1 kg hmotnosti. Proto pro věrohodnější výpočty je vhodné stanovovat spotřebu paliva v hmotnostních jednotkách. ýhřevnost a hustota běžných paliv pro vozidlové motory je v tabulce Tab. S.1: Tab.. S.1: ybrané parametry paliv podle [Ecolube, 2005] a [ECE/24]. E [kj kg -1 ] ρ [kg m - ] benzín nafta Pro výpočty spotřeby vozidla se spotřebované množství paliva vyjadřuje v měrném vyjádření, vztažené na jednotku ujeté dráhy vozidla nebo jednotku času práce vozidla.

2 Spotřebu vztaženou na jednotku ujeté vzdálenosti vozidla označujeme jako měrnou dráhovou spotřebu. Pro praktické výpočty se používá vyjádření měrné dráhová spotřeby vztažené na 100 km. Pak měrná objemová dráhová spotřeba m K je vyjádřená v dm 100 km -1 nebo v l 100 km -1. ěrná hmotnostní dráhová spotřeba m PK je vyjádřená v kg 100 km -1. Spotřebu vztaženou na jednotku času práce vozidla označujeme jako měrnou časovou spotřebu. Pro praktické výpočty se používá vyjádření měrné časové spotřeby vztažené na 1 hod. Pak měrná objemová časová spotřeba m H je vyjádřená v dm hod -1 nebo v l hod -1. ěrná hmotnostní časová spotřeba m PH je vyjádřená v kg hod -1. S.2 ýpočet spotřeby Stanovení objemové dráhové spotřeby vychází z úplné rychlostní charakteristiky spalovacího motoru daného vozidla, kde je znázorněna měrná spotřeba m pe [g/kwh]. Pak hmotnostní časová spotřeba PH se při známé hodnotě výkonu spalovacího motoru P S [kw] a otáček n [min -1 ] stanoví podle vztahu: m P [kg.h -1 ] (S.) PH pe S Hmotnostní dráhová spotřeba se stanoví: PK PH m pe P S, rozměrově kg km kg h km Z tohoto vztahu je pak objemová dráhová spotřeba K : K kde: ρ PK kg km kg ρ m PK ρ [kg.m - ] hustota paliva dm m pe PS km ρ h l km (S.4) (S.5)

3 Obr. S.1: Úplná rychlostní charakteristika spalovacího motoru. praxi se spotřeba paliva uvádí jako objemová dráhová spotřeba vztažená na dráhu 100 km, pak: 100 K m pe P 0 ρ S 2 l 100 km (S.6) Pro odečet použijeme principy lineární interpolace hodnot podle obrázku Obr. S.2. Tuto provádíme na přímkách kolmých na tečny ke křivkám průběhů veličin.

4 Pro výkon spalovacího motoru je poloha bodu pro odečet: x j x ( 56 40) 20 42,5 m. Pro stanovení měrné spotřeby: y 15, 25,0 ( ) 15, ( ) y m pe 21 25,0 1 ( 56 kw;1000 min ) g/kwh,1g/kwh y Obr. S.2: Princip lineární interpolace při odečtu hodnot. S. Provozní spotřeba silničních vozidel Provozní spotřeba silničního vozidla představuje údaje, které udává výrobce jako spotřebu daného typu vozidel za předepsaných podmínek provozu. Pro vozidla kategorie 1 vyrobená po se pro stanovení provozní spotřeby používají požadavky podle směrnice E/ECE/24, příloha 100: předpis 101 (zkráceně EHK 100/101). Požadavky na vozidlo při zjišťování spotřeby: - kondiciované vozidlo teplota oleje a chladící kapaliny v rozpětí 20 až 0, +- 2 odlišnosti od teploty laboratoře, ve které probíhá měření; - vozidlo musí v technickém stavu předepsaném výrobcem s předchozím proběhem v rozpětí 000 km až km; - při měření musí být v činnosti všechna zařízení nutná pro fungování vozidla (i kompresor klimatizace a topení prostoru pro cestující) Spotřeba paliva se podle tohoto postupu nezjišťuje přímo, ale vypočítává se z emisí vyprodukovaných vozidlem při absolvování zkoušky na dynamometru s předepsaným zkušebním cyklem. Pro stanovení spotřeby jsou stanoveny dva základní zkušební cykly v předepsaném pořadí:

5 - městský cyklus, který se skládá ze 4 opakovaných stejných cyklů s dobou trvání 195 s a teoretickou ujetou vzdáleností 1017 m na jeden cyklus. Průměrná rychlost jednoho cyklu je 18,77 km h -1 Průběh rychlosti a požadovaný rychlostní stupeň je znázorněn na obrázku Obr. S.a. - mimoměstský cyklus je tvořen jedním opakováním předepsaného průběhu rychlosti na čase. Průměrná rychlost jednoho cyklu je 62,6 km h -1. Průběh rychlosti a požadovaný rychlostní stupeň je znázorněn na obrázku Obr. S.b. Celý průběh zkušebního cyklu je schematicky znázorněn na obrázku Obr. S.c. Celková doba zkušebního cyklu je 1180 s a teoreticky ujetá dráha 11,022 km. Průměrná rychlost celkového cyklu je,6 km h -1. ěrná objemová dráhová spotřeba m K vozidla vztažená na 100 km ujeté dráhy se stanoví pro daný cyklus podle obecného vztahu: m K k 1 CO [dm 100 km -1 ] (S.7) ρ ( k HC + k CO + k ) 2 4 kde: ρ [kg.m - ] hustota paliva HC [g km -1 ] množství uhlovodíků vztažené na km dráhy CO [g km -1 ] množství oxidu uhelnatého vztažené na km dráhy CO 2 [g km -1 ] množství oxidu uhličitého vztažené na km dráhy 2 Hodnoty konstant k 1 až k 4 jsou závislé na typu vozidlového motoru a jsou uvedeny v tabulce Tab. S.1. Tab. S.: hodnota konstant pro výpočet spotřeby. zážehový motor vznětový motor k 1 0,1154 0,1155 k 2 0,866 k 0,429 k 4 0,27

6 Obr. S.a ěstský cyklus. Obr. S.b imoměstský cyklus. Obr. S.c Celý cyklus měření. Provozní spotřeba pro městský cyklus UC se stanoví z množství emisí v městském cyklu, provozní spotřeba pro mimoměstský cyklus EUDC se stanoví z množství emisí v mimoměstském cyklu. Provozní spotřeba kombinovaná se stanoví jako hodnota váženého průměru oboru spotřeb vztažený na teoreticky ujetých drah v obou cyklech: COB 0,69 UC + 0, 61 EUDC (S.8)

7 Zdroje: E/ECE/24, předpis č. 101, příloha 100. Překlad Ú E/ECE/24, předpis č. 8, příloha 10. Překlad Ú Ecolube s.r.o. Další užitečné tabulky. [on line]. [Cit: ] Zdroj: