|
|
Päällysteen kunnon vaikutus ajoneuvoyhdistelmän polttoaineen kulutukseen : Sievi 2020 |
|---|---|
| Author: | Pirnes, Ville1; Niskanen, Perttu1 |
| Organizations: |
1University of Oulu, Faculty of Technology, Mechanical Engineering, Materials and Mechanical Engineering (MME) |
| Format: | ebook |
| Version: | published version |
| Access: | open |
| Online Access: | PDF Full Text (PDF, 4.2 MB) |
| Persistent link: | http://urn.fi/urn:isbn:9789526234588 |
| Language: | Finnish |
| Published: |
Oulu : University of Oulu,
2022
|
| Publish Date: | 2022-10-05 |
| Description: |
AbstractFuel consumption measurements were carried out in co-operation with educational consortium OSAO in Sievi on the road 760 in 17th of June and in 25th of August 2020 before and after the repairment of the road pavement. Stabilization of asphalt base and asphalt renewal was carried out on examined road during the summer. Goal was to find out the effect of the road surface condition on fuel consumption of the vehicle combination and on driver’s behavior and on driving dynamics of the vehicle combination. Vehicle combination consisted of a 3-axle truck and a 4-axle full trailer. Combination mass was about 60 tons. On vehicle combination a measurement system was installed which consisted of data logger, GPS, connection to truck’s fleet management system (FMS, ie. fuel rate, engine load) and measurements of driving dynamics, vertical acceleration on the first axle and steering wheel angle. Fuel consumption was also metered with Flomec fuel flow measurement system. The objective of using two different ways of metering the fuel consumption was to estimate the reliability if the consumption information from the truck’s systems. The placing of the Flomec fuel flow meters proved to be challenging. Their places in fuel system were therefore changed between June’s and August’s measurement days. Due to this fact comparison of results was done on consumption results recorded from the fleet management system. Driver was not instructed in his driving behavior until in last laps of measurement day in August to achieve same mean speed as in June. There were more slowings due to other traffic and road works in August than in June. On the road without repairments mean speed on sections with speed restriction of 80 km/h was around 70 km/h. In August driver was able to use cruise control and drive according to speed restrictions. In laps in which mean speed was approximately same consumption reduced on average 5 %. This was due to better pavement condition and reduction in small deceleration–acceleration cycles. It was not possible to determine the portion of rolling resistance in this. When the driver was allowed to drive with free speed mean speed increased 11 km/h and fuel consumption increased 12 %. Road sections with comparable results were tried to find with using mean speed and change in momentum as limiting factors. This was done specially to find correlation between pavement roughness and fuel consumption in different parts of the road. In road sections chosen this way consumption decreased about 3 liters / 100 km. Clear correlation between fuel consumption and pavement performance indexes was not found. Ramboll Finland carried out the pavement roughness measurements before and after the repairment of the examined road. International roughness index IRI decreased from 2,5 mm/m to 1 mm/m, ruts from 10 mm to 2 mm, megatexture from 0,77 mm to 0,39 mm and for example in RIDE vehicle model work of the shock absorbers from 139 J/10m to 20 J/10m. Root mean square value of vertical acceleration in front axle reduced from 0,46 g to 0,2 g and lateral acceleration in trailers rear axle group from 0,041 g to 0,029 g. There was less lateral movement in vehicle units on repaired road than before repairment. see all
TiivistelmäOulun yliopiston toimesta suoritettiin yhteistyössä Koulutuskuntayhtymä OSAO:n kanssa Sievissä tiellä nro 760 polttoaineen kulutusmittaukset 17.6. ja 25.8.2020 ennen ja jälkeen tien kunnostuksen. Tielle tehtiin koko matkalle kantavan kerroksen stabilointi ja uudelleenpäällystys kesän 2020 aikana. Tavoitteena oli selvittää tien kunnon vaikutus ajoneuvoyhdistelmän polttoaineen kulutukseen, sekä kuljettajan ja ajoneuvoyhdistelmän käyttäytymiseen. Kokeissa käytetty ajoneuvoyhdistelmä oli 3-akselisen ja 4-akselisen varsinaisen perävaunun yhdistelmä, joka oli kuormattu noin 60 tonnin kokonaismassaan. Yhdistelmä varustettiin mittauslaitteistolla, johon kuului tiedonkeruuyksikkö, GPS, tietojen tallennus ajoneuvon tietojärjestelmästä ajoneuvon FMS-liitännän kautta (esim. polttoaineen kulutus, moottorin kuormitus,), ajoneuvoyksiköiden liiketilan mittaus, etuakselin pystykiihtyvyyksien mittaus ja ohjauspyörän kääntökulman mittaus. Ajoneuvon polttoaineen kulutusta mitattiin lisäksi Flomec mittauslaitteistolla (moottorille menevä ja moottorilta palaava polttoaine). Kahden eri polttoaineen mittaustavan avulla pyrittiin selvittämään ajoneuvon tietojärjestelmästä saatavan polttoaineen kulutustiedon luotettavuutta. Flomec virtausanturien sijoitus mittausajoneuvoon todettiin hieman haasteelliseksi, minkä vuoksi virtausanturien sijaintia vaihdettiin polttoainejärjestelmässä mittauspäivien välissä. Tämän vuoksi vertailu polttoaineen mittauspäivien kulutuksen välillä tehtiin ajoneuvon tietojärjestelmän ilmoittaman kulutustiedon perusteella. Kuljettajan toimintaa ei ohjeistettu muuten kuin elokuun mittauspäivän muutamilla ajokierroksilla kehotettiin ajamaan tietyllä nopeudella, jotta saatiin keskinopeudeltaan samoja ajokertoja kuin kesäkuun mittauspäivänä. Elokuun mittauspäivänä oli muusta liikenteestä ja pistemäisistä tietöistä johtuvia hidastuksia enemmän kuin kesäkuussa. Kunnostamattomalla tiellä keskinopeudeksi 80 km/h rajoituksen alueella jäi n. 70 km/h ja syksyn mittauksissa kunnostetulla tiellä pystyi ajamaan rajoitusten mukaan vakionopeudensäätimellä. Ajokerroilla, joilla keskinopeus oli suunnilleen sama, kulutus pieneni keskimäärin noin 5 %. Syinä pienempään kulutukseen olivat parantunut tien kunto ja pienten hidastus–kiihdytyssyklien väheneminen. Vierintävastuksen muutoksen osuutta tästä ei kyetty määrittämään. Kun kuljettaja sai vapaasti valita ajonopeudet, polttoaineen kulutus kasvoi 12 % ja keskinopeus kasvoi 11 km/h. Mittaustuloksista myös pyrittiin etsimään mahdollisimman vertailukelpoisia mittausjaksoja käyttämällä rajauskriteereinä keskinopeutta ja liikemäärän muutosta (kiihdytys/hidastus). Tällä pyrittiin etsimään erityisesti tietoa tien pinnan laadun vaikutuksesta polttoaineen kulutukseen. Polttoaineen kulutus väheni rajatuilla mittausjaksoilla noin 3 l/100 km. Selvää korrelaatiota tasaisuustunnuslukujen muutoksien ja polttoaineen kulutuksen muutoksen välillä ei pystytty osoittamaan. Sääolosuhteet vaihtelivat mittauspäivien välillä jonkin verran, millä on oma vaikutuksensa mittaustuloksiin. Mittaustuloksista ilmeni myös, että hyvällä päällysteellä kuljettajan käyttämä ajonopeus todennäköisesti kasvaa. Keskinopeuden nousu poistaa jo suhteellisen pienelläkin muutoksella uudesta päällysteestä saatavan hyödyn polttoaineen kulutuksessa. Ramboll Finland suoritti tielle tasaisuusmittaukset ennen ja jälkeen kunnostuksen. IRI pieneni arvosta 2,5 mm/m arvoon 1 mm/m, uraisuus arvosta 10 mm arvoon 2 mm, megakarkeus arvosta 0,77 mm arvoon 0,39 mm ja esimerkiksi RIDE-mallin auton iskunvaimentimien tekemä työ arvosta 139 J/10m arvoon 20 J/10m. Tutkimusyhdistelmästä mitattu etuakselin pystykiihtyvyyden tehollisarvo pieneni arvosta 0,46 g arvoon 0,2 g ja perävaunun takatelin sivuttaiskiihtyvyyden tehollisarvo arvosta 0,041 g arvoon 0,029 g. Kunnostetulla tiellä esiintyi vähemmän ajoneuvoyksiköiden sivuttaisliikettä kuin kunnostamattomalla tiellä. see all
|
| Series: |
Raportti / Oulun yliopisto, konetekniikka |
| ISSN: | 2342-2599 |
| ISSN-L: | 2342-2599 |
| ISBN: | 978-952-62-3458-8 |
| Issue: | 11 |
| Type of Publication: |
D4 Published development or research report or study |
| Field of Science: |
214 Mechanical engineering |
| Subjects: | |
| Copyright information: |
© University of Oulu, 2022. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited. |