Simulointimenetelmä polttoaineenkulutuksen määrittämiseksi sekä ajotavan vaikutus kulutukseen
Ikonen, Markku (2019-05)
Ikonen, Markku
05 / 2019
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019052016215
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019052016215
Tiivistelmä
Ajoneuvojen kuluttamien fossiilisten polttoaineiden määrä sanelee suoraan tärkeimmän ihmisen tuottaman kasvihuonekaasun, hiilidioksidin (CO2), päästömäärän. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää polttoaineenkulutuksen osatekijät, ajotavan vaikutus kulutukseen, kulutuksen vähentämiskeinot sekä vähennyspotentiaali.
Tutkimuksessa laadittiin auton liikedynamiikkaan perustuva laskentasimulaatio. Se määrittää vetopyöriltä tarvittavan energian erilaisilla ajoneuvoilla erilaisissa ajotehtävissä. Vetopyöräenergiasta laskettiin polttoaineenkulutus. Simulaatiota sovellettiin VW Golf 1,6 FSI:hin. Ajossuoritteina käytettiin EU-tyyppihyväksyntäajosykliä (NEDC) sekä muita ajojaksotuksia. Taloudellisen ajotavan koulutuksen vaikutusta tutkittiin noin 200 kuljettajan koeryhmällä. Kokeessa kukin kuljettaja ajoi kaupunkiajolenkin omalla ajotavallaan ja sen jälkeen uudelleen, kun oli saanut taloudellisen ajon opastuksen.
Simulointitulokset antavat selvät suuntaviitat taloudellisen ajon koulutuksen suuntaamiseen: ennakoimalla aikaansaatava hidastusten ja uudelleen kiihdyttämisten välttäminen osoittautui oivaksi säästökeinoksi. Taloudellisen ajon koulutuksen havaittiin vähentävän henkilöauton kulutusta kaupunkiajossa 21 % ja sekalaisessa ajossa 15 %. Vähennyksen perusteella laskettu vuosittainen koko ajoneuvoliikenteen säästö- ja CO2-vähennyspotentiaali Suomessa osoittautui huomattavaksi: 58 000?116 000 tonnia polttoainetta, 105-210 miljoonaa euroa kustannuksia ja 182 000-364 000 tonnia hiilidioksidia. The amount of fossil fuels used in vehicles determines directly the emissions of carbon dioxide (CO2), the most important human-generated greenhouse gas. The objective of the research was to determine the factors affecting fuel consumption, the influence of driving style on consumption, and the means and potential of decreasing fuel consumption.
In this study, a driving dynamics based calculation simulation was created. The simu-lation determines the energy needed from the driving wheels of different vehicle types and with different duty-cycles. Based on the driving wheel energy, fuel consumption was calculated. The simulation was applied to VW Golf 1,6 FSI. As duty-cycles, the European type-approval cycle (NEDC) and others were utilized. The influence of economical driving training was investigated with a group of about 200 test drivers. In the test, each driver drove a city route using his/her own driving style. Thereafter, the driver was given training before driving the same route again.
The simulation results give guidelines as to how to orientate eco-driving training. Avoid-ing slowdowns and re-acceleration by anticipating oncoming traffic situations turned out to be a beneficial way to save fuel. Eco-driving training was discovered to give 21 % fuel savings in urban driving and 15 % in mixed driving for passenger cars. Based on this reduction, the total annual road transportation fuel savings and CO2 reduction potential in Finland was found to be notable: 58 000-116 000 tons of fuel, 105-210 million euros of funds and 182 000-364 000 tons of carbon dioxide.
Tutkimuksessa laadittiin auton liikedynamiikkaan perustuva laskentasimulaatio. Se määrittää vetopyöriltä tarvittavan energian erilaisilla ajoneuvoilla erilaisissa ajotehtävissä. Vetopyöräenergiasta laskettiin polttoaineenkulutus. Simulaatiota sovellettiin VW Golf 1,6 FSI:hin. Ajossuoritteina käytettiin EU-tyyppihyväksyntäajosykliä (NEDC) sekä muita ajojaksotuksia. Taloudellisen ajotavan koulutuksen vaikutusta tutkittiin noin 200 kuljettajan koeryhmällä. Kokeessa kukin kuljettaja ajoi kaupunkiajolenkin omalla ajotavallaan ja sen jälkeen uudelleen, kun oli saanut taloudellisen ajon opastuksen.
Simulointitulokset antavat selvät suuntaviitat taloudellisen ajon koulutuksen suuntaamiseen: ennakoimalla aikaansaatava hidastusten ja uudelleen kiihdyttämisten välttäminen osoittautui oivaksi säästökeinoksi. Taloudellisen ajon koulutuksen havaittiin vähentävän henkilöauton kulutusta kaupunkiajossa 21 % ja sekalaisessa ajossa 15 %. Vähennyksen perusteella laskettu vuosittainen koko ajoneuvoliikenteen säästö- ja CO2-vähennyspotentiaali Suomessa osoittautui huomattavaksi: 58 000?116 000 tonnia polttoainetta, 105-210 miljoonaa euroa kustannuksia ja 182 000-364 000 tonnia hiilidioksidia.
In this study, a driving dynamics based calculation simulation was created. The simu-lation determines the energy needed from the driving wheels of different vehicle types and with different duty-cycles. Based on the driving wheel energy, fuel consumption was calculated. The simulation was applied to VW Golf 1,6 FSI. As duty-cycles, the European type-approval cycle (NEDC) and others were utilized. The influence of economical driving training was investigated with a group of about 200 test drivers. In the test, each driver drove a city route using his/her own driving style. Thereafter, the driver was given training before driving the same route again.
The simulation results give guidelines as to how to orientate eco-driving training. Avoid-ing slowdowns and re-acceleration by anticipating oncoming traffic situations turned out to be a beneficial way to save fuel. Eco-driving training was discovered to give 21 % fuel savings in urban driving and 15 % in mixed driving for passenger cars. Based on this reduction, the total annual road transportation fuel savings and CO2 reduction potential in Finland was found to be notable: 58 000-116 000 tons of fuel, 105-210 million euros of funds and 182 000-364 000 tons of carbon dioxide.