ΜΕΤΡΗΣΗ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ

ONOMATEΠΩΝΥΜΟ: ΚΟΤΡΩΤΣΙΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ

ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Για να την επίτευξη των στόχων αειφορίας είναι αναγκαία η μείωση κατανάλωσης καυσίμου στα οχήματα. Η εργασία σχετίζεται με την μέτρηση κατανάλωσης καυσίμου, η οποία γίνεται με την συλλογή δεδομένων GPS απο κινητό.

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ

Για την μελέτη επιλέχθηκε η διαδρομή Τρίκαλα-Λαρισα (Γαιόπολη, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας) που καθημερινά χρησιμοποιείται απο τεράστια μερίδα πολιτών.Έγινε καταγραφή δεδομένων της διαδρομής Τρίκαλα-Λάρισα με την βοήθεια της εφαρμογής GPS LOGGER. Στην συνέχεια μεταφέραμε τα δεδομένα στον υπολογιστή και τα αναλύσαμε με έναν κώδικα python.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Παρακάτω εμφανίζεται ένα σύνολο διαγραμμάτων στο οποίο εμφανίζεται η ταχύτητα,η επιτάχυνση και η ισχύς του κινητήρα του αυτοκινήτου απο την αρχή της διαδρομής μέχρι και το τέλος

Στο 1ο διάγραμμα είναι φανερή η ταχύτητα του αυτοκινήτου.Στην αρχή παρατηρούμε οτι είναι 0 και στην συνέχεια αποκτά μια αύξηση και αυτό οφείλετε στην εκκίνηση του οχήματος.Στην συνέχεια αποκτά μια σταθερότητα λόγο της επίσης σταθερής του πορείας και στο τέλος υπάρχουν κάποιες αυξομειώσεις και μηδενισμός λόγο στάσεων, φαναριών και τέλος του προορισμού

Στο 2ο διάγραμμα παρουσιάζεται η επιτάχυνση του αυτοκινήτου που προκύπτει απο την παραγώγηση της ταχύτητας με αριθμητικές μεθόδους . Αρχικά οπου η τ,αυξάνεται και η επιτάχυνση , μετέπειτα λόγο της σταθερής ταχύτητας του αυτοκινήτου η τιμή της επιτάχυνσης

Στο 3ο διάγραμμα παρουσιάζεται η εκτιμώμενη ισχύς του κινητήρα καθ'ολη την διαδρομή.Στην αρχή της διαδρομής παρατηρούμε οτι το όχημα δίνει σχεδόν την μέγιστη ισχύ του κινητήρα λόγο της απότομης αύξησης της ταχύτητας.Στην συνέχεια που η ταχύτητα σταθεροποιείται αποκτά μια σταθερότητα και εν τέλη μεγάλες αυξομειώσεις οι οποίες οφείλονται στις μεγάλες αυξομειώσεις της ταχύτητας.

Στην συνέχεια θα παρουσιάσουμε έναν τελικό πίνακα που θα εμπεριέχει πληροφορίες σχετικά με την ταχύτητα του οχήματος αλλά και την κατανάλωση ενέργειας του.

Τα μεγέθη που παρουσιάζονται είναι:

• Στην πρώτη ενότητα του πίνακα βλέπουμε ότι η μέση ταχύτητα της διαδρομής είναι 93.81km/h (average speed). Η μέγιστη ταχύτητα του οχήματος(max speed) είναι ίση με 121.81km/h.Η απόσταση που έχουμε διανύσει με το όχημα που είναι 42 περιπου χιλιόμετρα(distance [m]).Φαίνεται επιπλέον η μέγιστη επιτάχυνση=3.14m/s^2(max acceleration) και η μέγιστη επιβράδυνση=-3.12m/s^2.(max deceleration)

• Στην δεύτερη ενότητα εμφανίζεται ενέργεια προώθησης που είναι ίση με 6.89kWh(propulsion energy) , η ενέργεια πέδησης που είναι ίση με -0.24kwh(brake energy) , η καθαρή ενέργεια που είναι 6.65kwh(net energy) και η ειδική κατανάλωση ενέργειας που είναι ίση με 155.18wh/km (prop.energy/dist)

Με τα παραπάνω δεδομένα υπολογίσαμε τη μέση κατανάλωση καυσίμου αλλά και τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα όπου εμφανίζονται παρακάτω.

• ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΚΑΥΣΙΜΟΥ

e=155wh/km

(100 x e)/(n x ΔH x p)=(100 x 155wh/100km)/(0.25 x 13.000wh/kg x 0.74kg.l)= 6.4lt/100km

Το παραπάνω αποτέλεσμα είναι πολύ κοντά με την κατανάλωση του ορίζει ο κατασκευαστής που είναι ίση με 6.5lt/100km

• ΕΚΠΟΜΠΕΣ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ

(6.4lt/100km) x (0.74kg/lt) x (2.3kgCO2/kg)=(10.89 x kgCO2/100km) x 10= 108.9 gCO2/km

Το παραπάνω αποτέλεσμα είναι πολύ παρακάτω απο τον μέσο όρο εκπομπών των αυτοκινήτων εκείνων του έτους και αυτό οφείλετε στην μικρή ισχύς του κινητήρα αλλα την ομαλή διαδρομή που ακολούθησε.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Ουσιαστικά με την εργασία μας κάναμε μια μελέτη για την δημιουργία ενός ψηφιακού διδύμου. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις που κάναμε βρήκαμε τη μέση κατανάλωση αλλά και τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα της διαδρομής που διανύσαμε. Τέλος αξίζει να σημειωθεί ότι οι εκτιμήσεις μας ηταν σχεδόν ίδιες με του κατασκευαστή κατι που σημαίνει ότι η εφαρμογή που χρησιμοποιήσαμε ήταν απολύτως αξιόπιστη για την εύρεση των αποτελεσμάτων μας.