Degalų sąnaudos, dar vadinamos degalų ekonomija, reiškia degalų kiekį, kurį transporto priemonė sunaudoja nuvažiuodama tam tikrą atstumą. Šiame straipsnyje bus lyginamos degalų ir energijos sąnaudos, nustatytos naudojant įvairias bandymų procedūras, daugiausia dėmesio skiriant Europos važiavimo ciklui (NEDC) ir naujesnei Pasaulinei darniajai lengvųjų automobilių bandymo procedūrai (WLTP).
Kas yra NEDC (Naujasis Europos važiavimo ciklas)?
NEDC (Naujasis Europos važiavimo ciklas) yra standartizuota bandymo procedūra, naudojama transporto priemonių degalų sąnaudoms ir išmetamųjų teršalų kiekiui matuoti Europos Sąjungoje (ES). Jis buvo sukurtas devintajame dešimtmetyje ir buvo pagrįstas teorinėmis arba laboratorinėmis važiavimo sąlygomis. Šis standartas, įgyvendintas 1980 m., yra gana senas, o paskutinis atnaujinimas buvo 1997 m. NEDC bandymo standartas yra pagrįstas degalų transporto priemonių projektavimu ir daugiausia naudojamas vertinant degalų transporto priemonių variklių išmetamųjų teršalų kiekį ir degalų ekonomiją (jis taip pat gali būti naudojamas naujų energetinių transporto priemonių energijos suvartojimo bandymams).
NEDC bandymo eiga
Norint atlikti NEDC testą, transporto priemonė važiuojama ant važiuoklės dinamometro, kuris imituoja pasipriešinimą ir inerciją važiuojant keliu. Bandymo metu matuojamos transporto priemonės degalų sąnaudos, išmetamas CO₂ kiekis ir kitos emisijos. NEDC testą sudaro važiavimo ciklų serija, kuri imituoja skirtingas vairavimo sąlygas, įskaitant važiavimą mieste, priemiestyje ir užmiestyje.
- Miesto ciklas: Miesto ciklas imituoja važiavimą miesto eisme, derinant greitėjimo, stabdymo ir tuščiosios eigos periodus. Jį sudaro 4 modeliuojamos vairavimo miesto sąlygos. Ši fazė sukurta taip, kad atspindėtų tipišką vairavimo mieste modelį ir sudaro apie 20 % viso bandymo atstumo. Maksimalus važiavimo miesto sąlygoje greitis buvo 50 km/h, o vidutinis greitis buvo 19 km/h. Kiekvienas ciklas truko 195 sekundes, o bendras nuvažiuotas atstumas buvo 4,052 km.
- Užmiesčio ciklas: Užmiesčio ciklas imituoja važiavimą greitkeliu arba atviru keliu, važiuojant pastoviu greičiu ir palyginti nedaug pagreičių ar lėtėjimų. Vairavimo priemiestyje bandyme buvo tik vienas EUDC ciklas, kurio vidutinis greitis buvo 62,6 km/h, efektyvus vairavimo laikas - 400 sekundžių, o bendras atstumas - 6,955 km.
Visas bandymo procesas truko tik 20 minučių. Viso bandymo metu transporto priemonė didžiąją laiko dalį nuolat važiavo greičiu. Net pagreičio ir lėtėjimo fazėse pagreitis išliko pastovi vertė. „Greitis - laikas“ kreivė buvo labai įprasta, patekusi į pastovios - būsenos sąlygų kategoriją.
Kas yra WLTP (Pasaulinė darnioji lengvųjų automobilių bandymo procedūra)?
WLTP (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure) yra atnaujinta NEDC versija, kuri pakeitė senesnę metodiką nuo 1992 metų. Ją kartu parengė Kinija, JAV, Japonija ir Europos Sąjunga. WLTP yra naudojama nustatyti automobilių degalų sąnaudas ir jų išmetamas išlakas. ES pradėjo taikyti WLTP nuo 2017 m. Nuo 2018 m. rugsėjo mėn. jis tapo privalomas visiems naujiems automobiliams. Visi, nuo 2017 metų rugsėjo mėnesio pirmą kartą prekyboje atsiradę automobiliai turi būti patvirtinti pagal WLTP standartą.
WLTP privalumai ir tikslai
Palyginti su NEDC, WLTP bandymo trukmė padidėja 10 minučių, siekiant 30 minučių. Naujieji bandymų parametrai užtikrins tikroviškesnes ir didesnes vertes. Viena iš priežasčių, kodėl buvo įvesta WLTP, yra ta, kad NEDC, pagrįstas teoriniais duomenimis, neatspindėjo realaus išmetamųjų teršalų kiekio. Tuo tarpu, kai NEDC atveju sąnaudos buvo matuojamos esant abstrakčioms laboratorinėms sąlygoms, WLTP tiksliau numato faktines transporto priemonės sąnaudas. WLTP pretenduoja į tikroviškesnio važiavimo stiliaus imitavimą ir todėl pasiekia tikroviškesnius rezultatus.
Vienas iš pagrindinių WLTP tikslų yra skirtingų tipų varikliams, pavyzdžiui, benzininiams, dyzeliniams, SGD ir net elektriniams, taikoma vienoda išmetamųjų išlakų ir energijos sąnaudų matavimo procedūra. Jeigu WLTP ciklo laikomasi teisingai, su to paties tipo transporto priemone visose pasaulio dalyse turi būti gaunami tokie patys bandymų rezultatai. Dėl šio reikalaujamo palyginamumo laboratoriniai bandymai tampa būtini. Degalų sąnaudos ir išlakos, ant važiuoklės dinamometro naudojant dinamišką važiavimo profilį, nustatomos patikimai ir reprezentatyviai.
WLTP važiavimo profilis
WLTP važiavimo profilis kasdienei tikrovei yra artimesnis nei ankstesnysis NEDC standartas, kuris buvo labiau sintetinis laboratorinis bandymas ir jo pagrindinė paskirtis buvo palyginti skirtingas transporto priemones. WLTP standartas parengtas, remiantis dideliais, visame pasaulyje surinktais duomenų kiekiais. Kiekvienoje fazėje skirtingais būdais įvertinamos skirtingos situacijos (stabdymas, greitėjimas, sustojimas), siekiant atspindėti kasdienio vairavimo situacijas. WLTP bandymai įvertina individualią įrangą (pvz., papildomą įrangą).
WLTP procedūra automobiliai testuojami aplinkoje, kuri labiau primena realias vairavimo sąlygas. Jis nustato griežtesnes bandymų sąlygas ir dinamiškesnį važiavimo režimą. WLTP taip pat perteikia tikslesnius duomenis, nes jis įvertina kiekvieno automobilio specifikaciją, įskaitant visą papildomą įrangą, galinčią daryti pastebimą įtaką degalų sąnaudoms ir CO₂ taršai.
Pagrindiniai skirtumai tarp NEDC ir WLTP
Toliau pateiktoje lentelėje apibendrinti pagrindiniai NEDC ir WLTP bandymų procedūrų skirtumai:
| Aspektas | NEDC (Naujasis Europos važiavimo ciklas) | WLTP (Pasaulinė darnioji lengvųjų automobilių bandymo procedūra) |
|---|---|---|
| Sukūrimo metai | Devintasis dešimtmetis (paskutinis atnaujinimas 1997 m.) | 2017 m. (įgyvendinimas), 2018 m. (privalomas) |
| Testavimo aplinka | Teorinės, laboratorinės sąlygos | Realesnės vairavimo sąlygos |
| Važiavimo ciklo trukmė | 20 minučių | 30 minučių |
| Važiavimo profilis | Pastovus greitis, paprastas pagreitis/lėtėjimas | Dinamiškesnis, kintantis greitis, įvairūs važiavimo etapai (mažas, vidutinis, didelis, labai didelis greitis) |
| Matuojami elementai | Degalų sąnaudos, CO₂ emisija | Degalų sąnaudos, CO₂ emisija, teršalų išmetimas (NOx, kietosios dalelės), automobilio apkrovos konfigūracijos |
| Išmetamųjų teršalų standartai | Bendri standartai (vienas lengviesiems automobiliams, vienas furgonams) | Kiekvienam naujam automobilio modeliui ir markei priskirtas konkretus CO₂ emisijos standartas |
| CO₂ rodmenys | Žemesni, mažiau tikroviški | Žymiai didesni (iki 9,6 g CO₂/km), tikslesni |
| Taikymas elektromobiliams/hibridams | Ribotas, pagrįstas degalų variklių projektavimu | Matuoja nuvažiuojamą atstumą (elektromobiliams), emisiją esant pilnai, pusiau pilnai, tuščiai baterijai (hibridams) |
Tikroviškumas ir duomenų tikslumas
NEDC gerai atliko savo paskirtį, tačiau technologijų pažanga leido tiksliau atkartoti vairavimo sąlygas, todėl buvo sukurtas ir galiausiai priimtas WLTP standartas. NEDC matavo tuos pačius vairavimo elementus, tačiau NEDC ciklui apskaičiuoti CO₂ emisija buvo naudojami teoriniai, vidutiniai duomenys, o WLTP - dinaminis ciklas. Šis dinaminis ciklas geriau atspindi važiavimo sąlygas, nes matuoja išmetamųjų teršalų kiekį skirtinguose važiavimo etapuose: mažu, vidutiniu, dideliu ir labai dideliu greičiu. Be to, matuojami etapai taip pat apima stabdymą, greitėjimą ir sustojimą. WLTP bandymas trunka ilgiau ir apima daugiau kilometrų, o tai reiškia, kad jis gali surinkti daugiau duomenų, kuriuos galima analizuoti ir gauti tikslesnius rezultatus.
Viena iš priežasčių, kodėl buvo įvesta WLTP, yra ta, kad NEDC, pagrįstas teoriniais duomenimis, neatspindėjo realaus išmetamųjų teršalų kiekio. Kita vertus, WLTP yra tikslesnis, ir ekspertai įsitikinę, kad šie duomenys yra daug artimesni tikrajam šiandieninių automobilių išmetamųjų teršalų kiekiui. Palyginę šiuos du bandymų metodus, ekspertai nustatė, kad WLTP pateikia žymiai didesnius CO₂ emisijos rodmenis - net 9,6 g CO₂/km!
Įgyvendinimas ir reglamentai ES šalyse
Nuo 2017 m. rugsėjo 1 d. naujų į rinką ateinančių automobilių degalų sąnaudos nustatomos naudojant naują procedūrą - WLTP. Todėl WLTP bus reikalaujama visiems nuo 2018 m. rugsėjo 1 d. registruojamiems naujiems automobiliams. WLTP įdiegiama 28 ES šalyse narėse ir taip pat Norvegijoje, Islandijoje, Šveicarijoje, Lichtenšteine, Turkijoje ir Izraelyje. Modifikuoto pavidalo ji taip pat naudojama Japonijoje ir išlakoms matuoti Kinijoje. Indija ir Pietų Korėja ją įdiegti planuoja vėliau.
Pereinamuoju laikotarpiu nuo 2017 m. rugsėjo iki galbūt 2019 m. sausio yra leidžiamas savanoriškas WLTP verčių atskleidimas vartotojams. Tačiau turi būti aiškiai pažymėta, kad tai papildomas sąnaudų indikatorius. Šiuo metu NEDC vertės lieka privalomos salonų etiketėse ir energijos efektyvumo lipdukuose. Tas pat galioja skaičiuojant transporto priemonių apmokestinimą (šalyse su nuo išlakų priklausančia mokesčio dalimi). Tačiau apmokestinimas yra nacionalinių įstatymų dalis ir kiekvienoje šalyje reguliuojamas atskirai. Gali būti taikomi skirtingi požiūriai ir laikai.
Registracijos datos gairės
- Automobiliai, registruoti iki 2017 m. rugsėjo mėn.: taikomos NEDC vertės.
- Automobiliai, registruoti nuo 2017 m. rugsėjo iki 2018 m. rugsėjo: gali būti įtrauktos ir NEDC, ir WLTP vertės. Priklausomai nuo šalies, gali būti taikoma bet kuri iš jų.
- Automobiliai, registruoti po 2018 m. rugsėjo mėn.: WLTP vertės yra privalomos daugumoje šalių.
Kai kuriose šalyse tarpiniu laikotarpiu registruotiems automobiliams buvo pateiktos ir NEDC, ir WLTP vertės, ir abi buvo priimtinos. Iš tiesų, automobiliai, registruoti po tos datos, taip pat gali būti pateikiami su abiem vertėmis, tačiau daugeliu atvejų atsižvelgiama tik į WLTP vertę. Jei automobilis atitinka tik NEDC standartą, gali būti taikomi didesni mokesčiai ir vairavimo apribojimai. Tačiau kai kurios šalys ir toliau pripažino NEDC vertes net ir pasibaigus šiam pereinamajam laikotarpiui iki pat 2021 m. Pavyzdžiui, Belgijoje NEDC vertės buvo priimamos iki 2021 m. sausio mėn., o Nyderlanduose ši data buvo 2020 m. liepos 1 d.
WLTP poveikis transporto priemonių mokesčiams ir registracijos mokesčiams
WLTP standartas, be kita ko, matuoja CO₂ emisiją. Šio bandymo rezultatai lemia, ar automobilis atitinka galiojančius CO₂ reglamentus konkrečioje ES šalyje. ES šalys paprastai nustato „CO₂ emisijos juostas“ arba ribas, pagal kurias didžiausias įstatymą leidžiamas išmetamųjų teršalų kiekis. Jei WLTP bandymo rezultatas rodo, kad išmetamųjų teršalų kiekis viršija šią ribą, transporto priemonei taikomi didesni mokesčiai ir atvirkščiai. Tas pats pasakytina ir apie registracijos mokesčius. Registracijos mokesčiai yra vienkartinis mokestis, nustatomas atsižvelgiant į kelis veiksnius, iš kurių vienas gali būti CO₂ išmetimas (matuojamas pagal WLTP).
Realios važiavimo išlakos (RDE)
RDE (Real Driving Emissions) yra išmetamųjų dujų matavimas, kuris atliekamas kelyje, o ne laboratorijoje standartinėmis sąlygomis, kaip yra WLTP atveju. Pagrindinis skirtumas: atliekant RDE bandymą, išmetamųjų dujų komponentai NOx (azoto oksidai) ir kietosios dalelės matuojami realiai važiuojant keliu ir tam naudojant mobiliąją išlakų matavimo technologiją (PEMS), bet dėl didelio matavimų kelyje išsibarstymo degalų sąnaudos ir CO₂ išlakos nematuojamos. Kartu su WLTP įdiegimu, gamintojai privalo sumažinti savo transporto priemonių realaus eismo kelyje metu gaunamas NOx ir kietųjų dalelių išlakas. Nors kietųjų dalelių skaičiaus riba yra tokia pati kaip ir WLTP atveju, bet azoto oksidams RDE 1 pakopoje naudojamas atitikties koeficientas 2,1. Dyzeliniam Euro 6 automobiliui NOx riba yra 80 mg/km ir RDE sąlygomis tai atitinka maksimalias leistinas 168 mg/km išlakas.
Kiti bandymų metodai ir ateities perspektyvos
Šiuo metu Kinijoje dažniausiai naudojami vairavimo sąlygų bandymo metodai: NEDC, WLTC, CLTC ir GB/T 18386.1-2021. Kinijos vairavimo sąlygos CATC yra suskirstytos į lengvųjų transporto priemonių vairavimo sąlygas, CLTC ir sunkiosios komercinės transporto priemonės vairavimo sąlygas, S CHTC. CLTC nurodo Kinijos lengvųjų transporto priemonių vairavimo sąlygas, kurios taip pat apima dvi rūšis: lengvųjų keleivinių transporto priemonių vairavimo sąlygas (CLTC - p) ir lengvųjų komercinių transporto priemonių važiavimo sąlygas (CLTC - C) ir taikoma M1 klasės, N1 klasės transporto priemonėms ir M2 klasės transporto priemonėms, kurių maksimalus suprojektuotas grubus svoris neviršija 3500KG.
CLTC vairavimo būklė yra padalinta į tris greičių diapazonus: žemą, vidutinį ir aukštą. Būklės trukmė yra 30 minučių. Laiko dalis žemoje - greičio diapazone yra 37,4%, kad terpėje - greičio diapazonas yra 38,5%, o aukštoje - greičio diapazone yra 24,1%. Vidutinis greitis yra 29,0 km/h, maksimalus greitis yra 114,0 km/h, o tuščiosios eigos dalis yra 22,1%. Maksimalus bandymo transporto priemonės greitis yra didesnis nei NEDC, bet mažesnis nei WLTC. Vidutinis transporto priemonės greitis yra mažesnis, palyginti su NEDC ir WLTP ciklais. CLTC ciklas yra palankesnis daugumai elektrinių transporto priemonių.
Be aukščiau pateiktų standartų, JAV taip pat yra EPA standartas. EPA bandymo sąlygas suformulavo JAV aplinkos apsaugos agentūra ir sudaro bandymo procedūrą, naudojamą keleivinių transporto priemonių išmetamųjų teršalų ir degalų ekonomijai matuoti. EPA bandymo sąlygos susideda iš vairavimo miesto sąlygų, važiavimo greitkelių sąlygos, agresyvios vairavimo sąlygos ir oro kondicionavimo sąlygos. Maksimalus bandymo greitis siekia 129,2 km/h.
Apskritai, kuo didesnis transporto priemonės greitis, tuo trumpesnis diapazonas. Diapazono diapazonas, gautas esant skirtingiems važiavimo ciklams, turėtų būti maždaug: CLTC > NEDC > WLTC. Paprastai tariant, didžiausias yra diapazono sumažinimo greitis, gautas naudojant CLTC vairavimo ciklą. Priešingai, WLTC vairavimo ciklo bandymo metodas yra arčiausiai tikrojo diapazono.
WLTP ir elektromobiliai bei hibridai
Elektromobiliai (EV) yra testuojami pagal WLTP, siekiant išmatuoti jų energijos suvartojimą ir nuvažiuojamą atstumą. Bandyme naudojamos realesnės vairavimo sąlygos, pavyzdžiui, didesnis greitis ir greitesnis greitėjimas, todėl rodomas atstumas paprastai yra mažesnis nei pagal NEDC, bet tikslesnis. Tai suteikia pirkėjams geresnį supratimą, kiek toli automobilis gali nuvažiuoti su pilnai įkrauta baterija. WLTP taip pat atsižvelgia į papildomos įrangos svorį ir skirtingas temperatūras, kurios gali turėti įtakos elektromobilio našumui.
Štai kaip elektromobilių nuvažiuojamas atstumas pagal WLTP / EPA standartus!
Hibridinės transporto priemonės, įskaitant įkraunamus hibridus (PHEV), yra bandomos tiek elektriniu, tiek benzininiu režimu. CO₂ vertės pateikiamos mišraus važiavimo sąlygomis. Tačiau faktinės išmetamųjų teršalų vertės labai priklauso nuo to, kaip automobilis naudojamas. Jei automobilis dažnai įkraunamas ir važiuojamas elektriniu režimu, išmetamųjų teršalų kiekis išlieka mažas. Tačiau jei daugiausia važiuojama varikliu, tikrasis išmetamųjų teršalų kiekis gali būti daug didesnis nei WLTP rodiklis.
Atlikus visus skaičiavimus, galime pastebėti, jog 2020 metų gamybos Hyundai Tucson su 1.6 benzininiu varikliu ir su hibridine pavara aplenkia švara bei kuro sąnaudomis, tokį pat automobilį, tik be hibridinės pavaros. Beveik visuose cikluose, hibridinis automobilis važiavo dvigubai mažesnėmis sąnaudomis, bei dvigubai mažiau išmetė CO₂. Miesto cikle vidaus degimo variklio reikia tik įsibėgėjimui, o visam kitam važiavimui puikiai užtenka ir elektrinio. Iš grafikų galime pastebėti, jog CO₂ emisija yra ženkliai mažesnė hibrido, negu benzino, lygiai taip pat ir mažesnės energijos sąnaudos, dėl ko hibrido sąnaudos yra mažesnės. Užmiestyje hibridas dar geriau dirba negu mieste, papildomas elektrinis variklis palengvina darbą automobilio įsibėgėjimui, todėl kuro sąnaudos ir yra mažesnės. Taip pat, CO₂ beveik du su puse karto mažiau išmeta hibridas, negu benzininis automobilis, o energijos suvartoja beveik dvigubai. Mišriame važiavime, vis tiek taupiau, bei švariau važiuoja hibridas, nes kadangi praeituose cikluose jis buvo geresnis, todėl lygiai ir čia taip pat yra. Taip pat, energijos sąnaudos hibrido yra beveik dvigubai mažesnės, CO₂ emisija taip pat virš dviejų kartų mažesnė.
Ateities išmetamųjų teršalų bandymų standartai
ES rengia naują standartą, vadinamą „Euro 7“, kuris įsigalios 2026 m. Jis apims ne tik CO₂ ir degalų išmetimą. Jis taip pat apims: stabdžių ir padangų kietųjų dalelių emisiją, elektromobilių akumuliatoriaus veikimo laiką, visą automobilio poveikį aplinkai nuo gamybos iki utilizavimo. Prekiautojai turėtų atidžiai sekti šiuos atnaujinimus, kad išvengtų problemų prekiaudami užsienyje ir kad jų atsargos būtų paruoštos būsimiems reglamentams.
tags: #degalu #ir #energijos #sanaudu #palyginimas #naudojant