NEDC ve WLTC sürüş testlerin üzerlerindeki CO2, NOx emisyonları ile yakıt tüketiminin değerlendirilmesi

Abstract

Kirletici emisyonların sağlık ve çevre üzerindeki etkisi zamanla büyük bir problem haline gelmiştir. İnsanoğlu son yüz elli yıldan fazla sürede atmosferdeki sera gazlarının artışının neredeyse hepsinden sorumludur. Sera gazlarının oluşumunda ulaşım sektörünün azımsanmayacak bir payı bulunmaktadır. Avrupa komisyonu hafif otomobiller için Dünya Çapında Test Döngüsü (WLTC) ve buna karşılık gelen test prosedürü (WLTP) hakkındaki gelişmelerin içinde aktif olarak yer almış ve bunları avrupa tipi onaylı prosedürü olarak kullanımına başlamıştır. Uzun çabalardan sonra (Birleşmiş Milletler Avrupa için Ekonomi Komisyonu) UNECE-WP29 tarafından (Küresel Teknik Yönetmelikler) GTR15 olarak yayımlanan WLTP, hafif ticari araçların yakıt tüketimi ve CO2 emisyonunu belirlemek için tasarlanmıştır. Gerçek sürüş şartlarını daha iyi yansıtan bu test prosedürü 2017 Ekim ayından itibaren geçerli olmak üzere 2020 yılı itibariyle NEDC olarak anılan eski prosedürün yerini tamamen alacaktır. Bu çalışmanın amacı, NEDC (New European Driving Cycle) ve WLTC (Worldwide Light-duty Test Cycle) olarak anılan farklı sürüş döngüleri kullanılarak yakıt tüketimi, CO2 ve NOx performanslarını değerlendirmektedir.2017 Eylül ayından itibaren CO2 emisyonları ve yakıt tüketimi konusunda zorunlu hale gelen WLTP ile yakın gelecekte eski versiyon olacak olan NEDC test döngüsü arasındaki kıyaslanabilir fakları rakamlar ile anlamak için ve analiz edildi. Euro-4 emisyon standartlarına sahip olan her iki araç ta aynı aktarma organlarına sahip olup, 5 ileri manuel vitesli, 1.3L doğal emişli dizel motoruna ancak farklı yol yüklerine neden olan farklı şasi karakteristiklerine sahiptirler. Her iki araç hem NEDC hem de WLTC döngüleri için MATLAB programı ile matematik olarak modellendi. Sonuçlar gösteriyor ki her bir teknolojinin CO2, NO_x ve yakıt tüketimi üzerilerindeki etkileri NEDC ve WLTP döngülerinin farklı karakteristiklere sahip olmaları nedeniyle farklıdır. Örneğin, NEDC test döngüsünün CO2, NOx emisyonları ile yakıt tüketimi değerleri üzerindeki durk-kalk etkisi, WLTC'ye kıyasla daha uzun rölanti süresine sahip olması nedeniyle fazladır.

Pollutant emissions effect becomes a great problem on health and environment in progress of time. Humankind activities are responsible for increase in greenhouse gasses in the atmosphere over the last 150 years. Transportation sector substantially has a place in formation of the greenhouse gasses. The European Commission has been actively involved in development of the World-wide harmonized Light duty Test Cycle (WLTC) and corresponding Test Procedure (WLTP) and started to introduce them in the European type approval (TA) procedure. After significant efforts, namely WLTP new test procedure was designed to check fuel consumption and CO2 emission was issued by UNECE-WP29 as GTR15. This test procedure, which is more representative real driving conditions, is valid from 2017 September and will be replaced entirely NEDC driving cycle by year of 2020. The aim of this study is to evaluate fuel consumption, CO2 and NO_x performances by using different driving cycles which is referred to as WLTP and NEDC. It was analysed in order to understand with values comparable differences between WLTP, which has been mandatory regarding CO2 emission and fuel consumption and NEDC. However, in order to see beneficial effect of `Cut-off`, `Stop/&Start` and Regenerative Braking technologies which are adapted in system, are evaluated. Both cars have same power-train, also have 5 gears manual transmission 1.3L naturally aspirated diesel engine, but different chassis characteristics, that give rise to different coast down coefficient and road loads. These two vehicles were mathematically modelled with MATLAB programme for both NEDC and WLTC cycles.The results show that the influences of each technology over CO2, NO_x emissions and fuel consumption are different between NEDC and WLTP, owing to different characteristics of each cycle. For instance, the effect of start-stop over CO2, NO_x emissions and fuel consumption values are larger in NEDC, due to longer idling periods compared to WLTP.