Energiatehokas ja älykäs raskas ajoneuvo HDENIQ. TransEco tutkijaseminaari 18.11.2010 Kimmo Erkkilä, VTT



Samankaltaiset tiedostot
RASTU - Ajoneuvojen energiankulutus ja päästöt kaupunkiliikenteessä. Rastu päätösseminaari Innopoli 1, Otaniemi 4.11.

HDENIQ Energiatehokas ja älykäs raskas ajoneuvo. Tilannekatsaus

RASKAAN KALUSTON ENERGIANKÄYTÖN TUTKIMUS

Petri Saari HSL Helsingin seudun liikenne JÄTTEESTÄ PUHTAITA AJOKILOMETREJÄ

RASTU RASKAS AJONEUVOKALUSTO: TURVALLISUUS, YMPÄRISTÖOMINAISUUDET JA UUSI TEKNIIKKA. Interaction Kimmo Erkkilä & Nils-Olof Nylund

RASTU Uusimpien raskaiden ajoneuvojen todellinen suorituskyky. Liikenteen ympäristöhaasteet seminaari Kimmo Erkkilä

Raskaiden ajoneuvojen energiatehokkuus ja sähköajoneuvot

Euro VI bussien ja Euro 6 dieselhenkilöautojen todellisen ajon NO x päästöt

KILPAILUTUS KANNUSTAA PUHTAAMPIEN BUSSIEN KÄYTTÖÖN

TransEco tutkimusohjelma

RASKAS AJONEUVOKALUSTO: TURVALLISUUS,YMPÄRISTÖOMINAI- SUUDET JA UUSI TEKNIIKKA RASTU Vuosiraportti 2006

TransEco-tutkimusohjelma Showdown. Katsaus ohjelman tärkeimpiin tuloksiin ja vaikuttavuuteen

Taulukko 1. Bussien keskimääräisiä päästökertoimia. (

Ympäristöystävällisen. kaupunkiliikenteen. kehittäminen Helsingissä, linja-autot Petri Saari HKL

Jälkiasennettavat pakokaasujen puhdistuslaitteet. Arno Amberla Version

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND JÄLKIASENNETTAVIEN PAKOKAASUN PUHDISTUSLAITTEISTOJEN ARVIOINTI

RASKAAN KALUSTON ENERGIANKÄYTÖN TUTKIMUS

Kaupunkibussien päästötietokanta 2013

Ympäristöystävällisen. kaupunkiliikenteen. kehittäminen Helsingissä. Ville Lehmuskoski suunnittelujohtaja HKL

Kehittyvä bussitekniikka ja vaihtoehtoiset energiamuodot

Joukkoliikenteen kilpailuttamiskriteerit ponnistavat tutkimuksesta ja hankintalainsäädännöstä

Bussiliikenteen kilpailuttamiskriteerit ja ympäristöbonus

RASKAIDEN AJONEUVOJEN TUTKIMUSHANKE RASTU

Energiatehokas ja älykäs raskas ajoneuvo HDENIQ - Vuosiraportti 2009

Linja-auton renkaiden energiatehokkuus

Renkaiden virheiden vaikutus energiankulutukseen

RASTU-SEMINAARI. Liikenteen tilaajan näkökulma. Reijo Mäkinen

Ajoneuvohankkeiden tulokset Henkilöautot. TransEco tutkijoiden työpaja Jukka Nuottimäki, VTT

RASKAS AJONEUVOKALUSTO: TURVALLISUUS,YMPÄRISTÖOMINAI SUUDET JA UUSI TEKNIIKKA RASTU Vuosiraportti 2007

PYSTYYKÖ VANHA KALUSTO PUHTAAMPAAN? Petri Saari 14 October 2014

RASKAAN KALUSTON ENERGIANKÄYTÖN TUTKIMUS

Kevytrakennetekniikka ja hybridisointi alentavat polttoaineen kulutusta. Tommi Mutanen Kabus Oy

AJONEUVOTEKNIIKAN KEHITTYMINEN JA UUSIEN ENERGIAMUOTOJEN SOVELTUMINEN SÄILIÖKULJETUKSIIN. Mika Jukkara, Tuotepäällikkö / Scania Suomi Oy

Linja-autoliikenteen uudet teknologiat ja polttoaineet. Liikenteen cleantech-hankinnat Veikko Karvonen, tutkija VTT

RASKAAN AUTOKALUSTON PAKOKAASUPÄÄSTÖT

TransEco ajoneuvohankkeita raskaisiin ajoneuvoihin liittyen. TransEco Mitä saatiin aikaiseksi? Kimmo Erkkilä & Co., VTT 10.9.

Kestävät Hankinnat Öljytuotteiden Hankintayhtiössä. Timo Huhtisaari

Kaupunkibussien päästötietokanta 2011

TransEco -tutkimusohjelma

Mika Jukkara, Tuotepäällikkö / Scania Suomi Oy. Biokaasu, Biodiesel, HVO vai Sähkö raskaan liikenteen käyttövoimana

TRANSECO TUTKIMUSOHJELMA TIELIIKENTEEN ENERGIANSÄÄSTÖ JA UUSIUTUVA ENERGIA

POLTTOAINEEN LAADUN VAIKUTUS POLTTOAINEEN KULUTUKSEEN RASKAASSA DIESELMOOTTORISSA

MAA JA BIOKAASUN KÄYTTÖ BUSSIEN SEUTULIIKENTEESSÄ

Henkilöautoliikenteen energiatehokkuuden parantaminen käyttäjälähtöisin toimin EFFICARUSE. TransEco Seminaari Jukka Nuottimäki, VTT

Sähköllä ja biopolttoaineilla uusiutuvaa energiaa liikenteeseen

Autovero: autojen elinkaari, autojen määrä, vaikutus joukkoliikenteeseen

Energiatehokas ja älykäs raskas ajoneuvo HDENIQ - Vuosiraportti 2011

RASKAS AJONEUVOKALUSTO: TURVALLISUUS, YMPÄRISTÖOMINAI- SUUDET JA UUSI TEKNIIKKA RASTU Yhteenvetoraportti

Voiteluaineiden vaikutus raskaiden ajoneuvojen polttoaineen kulutukseen. Kari Kulmala Neste Oil Oyj / Komponentit / Perusöljyt

ReFuel 70 % Emission Reduction Using Renewable High Cetane Number Paraffinic Diesel Fuel. Kalle Lehto, Aalto-yliopisto 5.5.

LIUKKAUDEN TUNNISTUSJÄRJESTELMÄ

Polttoaineen kulutus kauppalaatuisilla bensiineillä 95E10 ja 98E5

- Yhteenveto VTT:n menetelmistä ja mittauksista

Rakebus Projektin loppuraportti

TransEco-tutkimusohjelma

Kaupunkibussien polttoaineenkulutus ja pakokaasupäästöt

Bussiliikenteen sähköistyminen. Keijo Kilpinen

TransEco-tutkimusohjelma

VOLVO S60 & V60 DRIV. Lisäys käyttöohjekirjaan

TransEco-tutkimusohjelma

Energiajärjestelmän haasteet ja liikenteen uudet ratkaisut

Raskas kalusto ja työkoneet, Euro VI/StageV

TUTKIMUSSELOSTUS PRO3/P3018/ BUSSIKALUSTON PAKOKAASUPÄÄSTÖJEN EVALUOINTI: YHTEENVETORAPORTTI Nils-Olof Nylund & Kimmo Erkkilä

BUSSIKALUSTON PAKOKAASUPÄÄSTÖJEN EVALUOINTI: VUOSIRAPORTTI 2006

kohti puhtaampaa ja paremmin palvelevaa joukkoliikennettä

SÄÄSTÖJÄ POLTTOAINEEN KULUTUKSEEN. Raskaan ajoneuvokaluston energiankäytön tehostaminen

Rakennusfysiikka 2007, Tampereen teknillinen yliopisto, RIL Seminaari Tampere-talossa Tiedämmekö, miten talot kuluttavat energiaa?

Biokaasun tulevaisuus liikennepolttoaineena. Pohjoisen logistiikkafoorumi Markku Illikainen, biokaasun tuottaja, Oulun Jätehuolto

RASKAAN AJONEUVOKALUSTON ENERGIANKÄYTÖN TEHOSTAMINEN HDEnergia Yhteenvetoraportti

PUUTAVARA-AUTOJEN POLTTOAINEEN KULUTUS

LINJA-AUTON AJO-OPASTIMEN KEHITYSTYÖ

ILMANSUOJELUTYÖRYHMÄN EHDOTUS VÄHÄPÄÄSTÖISTEN AJONEUVOJEN EDISTÄMISESTÄ JA YMPÄRISTÖVYÖHYKKEEN PERUSTAMISESTA

Kaasuauto. Autoalan opettaja- ja kouluttajapäivät Tampere. Jussi Sireeni.

KUORMA- JA PAKETTIAUTOLIIKENTEEN ENERGIANSÄÄSTÖOHJELMA

Liikenteen energiansäästöpolitiikka ja sen haasteet - näkökulma: kuorma-auto- ja pakettiautoliikenne sekä energiapalveludirektiivi

HSL:n ympäristöbonusjärjestelmä ja kilpailutuskriteerit

Liikenteen kasvihuonekaasupäästöt taudin laatu ja lääkkeet vuoteen 2030

Arvioita ajoneuvoliikenteen päästökehityksestä: Taustaa HLJ 2015 työhön

Ympäristökriteerit osana kokonaistaloudellisuutta

Liikenteessä säästävästi, turvallisesti ja kevyemmin päästöin

SUOMEN OSALLISTUMINEN COST 346 PROJEKTIIN RASKAIDEN AJONEUVOJEN PÄÄSTÖT JA POLTTOAINEENKULUTUS

AJONEUVOTEKNIIKAN KEHITTYMINEN Erikoiskuljetusseminaari Mika Jukkara, Tuotepäällikkö / Scania Suomi Oy

Luonnonkaasuratkaisuilla puhtaampaan huomiseen

Energiatehokkuuden hallinta- ja kannustinjärjestelmät kuljetusyrityksissä

Liikenteen hiilidioksidipäästöt, laskentamenetelmät ja kehitys - mistä tullaan ja mihin ollaan menossa? Auto- ja liikennetoimittajat ry:n seminaari,

Rakebus Projektin loppuraportti

Moottoritekniikan kehityssuuntia ja tulevaisuuden polttoaineet

Pohjois-Savon liikenneseminaari Liikkumisen ja liikenteen tulevaisuus. Jukka Haavikko

LIITTEET. asiakirjaan. Ehdotus Euroopan parlamentin ja neuvoston asetukseksi

RASTU Turvallisuus, ympäristöominaisuudet ja uusi tekniikka

Kuljetusyritysten energiatehokkuuden raportointi ja tehostamistoimien vaikutusten arviointi + JOLEN

Liikenteen CO2 päästöt 2030 Baseline skenaario

Yhteistyöllä öljystä uusiutuviin: Biopilot-hanke. TransSmart seminaari Nils-Olof Nylund, tutkimusprofessori VTT

Tiemerkintäpäivät 2018

Ajoneuvojen ympäristövaikutusten huomioiminen vähimmäisvaatimuksina koulukuljetushankinnoissa. Motiva Oy 1

Tieliikenteen vaihtoehtoiset käyttövoimaratkaisut vuoteen 2030: Bio, sähkö vai molemmat?

Moottorikelkkojen pakokaasupäästöt. Tampere / ea

TRANSECO Tutkijaseminaari Oulun yliopisto

RASKAAN KALUSTON ENERGIANKÄYTÖN TEHOSTAMINEN AJONEUVO- JA KÄYTTÖTEKNISIN RATKAISUIN

Biokaasu traktori on jo teknisesti mahdollinen maatiloille Nurmesta biokaasua, ravinteet viljelykiertoon - seminaari

Transkriptio:

Energiatehokas ja älykäs raskas ajoneuvo HDENIQ TransEco tutkijaseminaari 18.11.2010 Kimmo Erkkilä, VTT

2 Sisältö HDENIQ Yleistä Muutamia poimittuja tehtäviä Menetelmäkehitys Energiankäytön jakautuminen Aerodynamiikkademonstraatio Apulaitteiden energiankulutus Raskaiden ajoneuvojen elinkaari Yhteenveto

3 Tutkimusprojektit raskaan kaluston polttoaineen kulutuksen vähentämiseksi Raskaan kaluston energiankäytön tehostaminen HDENERGIA 2003 2005 Raskas ajoneuvokalusto: Turvallisuus, ympäristöominaisuudet ja uusi tekniikka RASTU 2006 2008 Energiatehokas ja älykäs raskas ajoneuvo HDENIQ 2009 2011 kuuluu kansalliseen TransEco liikenteen energiankäytön tutkimusohjelmaan

4 Raskaan kaluston tutkimus tehtävät ja liitynnät TRANSECO HDENIQ Tekes Julkiset Ajoneuvo tekniikka Menetelmät Kilpailutus ja turvallisuus CO2 raport. & säästöesimerkit Raskaan kaluston elinkaari Viranomaisosuus Älykäs raskas ajoneuvo

5 Rahoittajat ja tutkijat Rahoittajat Tekes LVM Trafi HSL Kabus Transpoint VTT Neste Oil Nokian Renkaat Veolia Itella Gasum Proventia Tutkijat VTT Aalto Yliopisto Oulun Yliopisto (Ramses projekti) Tampereen teknillinen yliopisto Turun AMK Kolmivuotinen hanke Tekesin rahoituspäätös kesällä 2009 Vuosibudjetti n. 800 k

6 Menetelmäkehitys VTT:llä on käytössään raskas alustadynamometri kokonaisten raskaiden ajoneuvojen mittaaminen laboratorio olosuhteissa todellista käyttöä vastaava kuormitus runsaasti mittaustuloksia busseista ja kuorma autoista Mikä on olosuhteiden vaikutus energiankulutukseen ja päästöihin? mittauksia tehtävä myös maantiellä mahdollisimman hyvä korrelaatio alustadynamometrimittauksiin tavoiteltavaa tarvitaan menetelmät tunnettujen ajosyklien ajamiseksi maantiellä Hyödynnetään aiemmin kehittyä kaupunkibussien ajo opastinta ja siirreltäviä pakokaasulaitteistoja (PEMS) NOx g/km 15 12 9 6 3 0 Euro 4 NOx and PM emissions over the Braunschweig city bus cycle EEV Euro 5 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 Euro 6 (proposal) PM g/km Euro 1 Euro 2 Euro 3 ESC ETC Diesel Euro 2 average Diesel Euro 3 average Diesel Euro 4 Diesel Euro 5 Diesel EEV CNG Euro3 average CNG EEV Light weight Euro 3 calibration Euro limits (by factor 1.8)

7 Menetelmäkehitys Braunschweig sykli maantiellä Mahdollistaa myös laboratorioon sopimattomien ajoneuvojen mittaamisen ja toiminnan varmistamisen normaalissa liikenteessä (ei dynamometrilla)

8 Menetelmäkehitys Mittausmenetelmien tarkentaminen rullausmenetelmien kehittäminen edelleen ilmanvastuksen mittaustarkkuus maantierullauksissa (tarve erityisesti aerodynamiikan kehityksessä) kaasuautojen energiankulutuksen massapohjainen mittaaminen (yhteistyössä Inspectan kanssa) Uusia ajoneuvoluokkia palvelulinja autot kevyemmät jakelukuorma autot (~10t)

9 Menetelmäkehitys HDVCertif projekti EU komission tilaama selvitys raskaiden ajoneuvojen CO2 päästöjen mittaamisesta Osallistujina VTT, TUG, TÜV, TNO, AVL Tavoitteena selvittää mittausmenetelmät kokonaisten raskaiden ajoneuvojen mittaamiselle VTT:llä selkeä etulyöntiasema kehittyneet menetelmät

10 Energiankäyttö Ajovastusten jakautuminen riippuu ajoneuvon tyypistä, kuormasta ja ajosyklistä Kaupunkiajossa massan kiihdyttäminen dominoi Maantiellä energia kuluu pääosin ajovastuksiin (rullaus & ilmanvastus) Rullausvastuksen osuus on raskaissa ajoneuvoissa suhteellisen korkea Maantiesykli sisältää tien mäkisyyden Braking Aero Rolling Energy Braunschweig city bus cycle, 10.9km % % % kwh @ wheel Volvo B10B LE / Wiima, 2 axle, ym. 2000, ½ load 70 % 11 % 19 % 12.1 Volvo B10B LE / Wiima, 3 axle, ym. 1997, ½ load 70 % 9 % 20 % 14.7 Kabus, 2 axle light weight, ½ load 62 % 11 % 27 % 10.0 Braking Aero Rolling Energy Helsinki ringroads and main roads, 10.3km % % % kwh @ wheel Volvo B10B LE / Wiima, 2 axle citybus, ym. 2000, ½ load 54 % 24 % 22 % 10.5 Volvo B10B LE / Wiima, 3 axle citybus, ym. 1997, ½ load 56 % 20 % 23 % 12.5 Kabus, 2 axle light weight citybus, ½ load 47 % 22 % 30 % 8.8 Braking Aero Rolling Energy Highway (part of Lahti Jyväskylä, highway 4), 28.6km % % % kwh @ wheel Scania Carrus, 2 axle coach bus, ym.1997, ½ load 5 % 56 % 38 % 19.1 Kabus, 2 axle light weight coach, ym. 2003, ½ load 6 % 49 % 45 % 14.6 Scania 124, 60t combination vehicle, with roof air deflector, 80% load 17 % 45 % 38 % 45.4 Jakaumat viitteellisiä

11 Rengastutkimus Rolling resistance, calculated consumption vs measured consumption in Braunschweig cycle 43.00 Consumption [l/100 km] 42.50 42.00 41.50 41.00 40.50 Laskennallinen Mitattu, suhteutettu CR 0,19 % 0,22 % 0,43 % 0,88 % 1.50 % 1.05 0.95 0.85 0.75 0.65 Rolling Resistance [CR] 40.00 0.55 kulutusero 2.5 % 39.50 kulutusero 4.1 % 0.45 39.00 Michelin XZA (test) Michelin X in City GT radial 867 Bridgestone 788 Noktop 45 Noktop 21 0.35 Kuva: Petri Laine

12 Aerodynamiikkademonstraatio Säätöpotentiaali maantienopeuksilla 20 30% Miten hyödynnettävissä Aerodynaamisten apukeinojen säästömahdollisuudet Suuntavakaus (simuloimalla) Aikaisemmissa projekteissa tehty opinnäytetöitä Pikavuorobussit Raskaat yhdistelmät Nyt vuorossa demonstraatio Auto saadaan käyttöön Transpointilta Perävaunu Ekeriltä Osien suunnittelu käynnissä Asennukset talvella 2010 2011 Mittaukset kesällä 2011

13 Aerodynamiikkademonstraatio Lähtötilanne Suunnitelman yleishahmotelma

14 Apulaitteiden energian kulutus ja päästöt Selvitetään apulaitteiden käyttöprofiileja Suomen olosuhteissa Anturoidaan ajoneuvoja olosuhteiden ja apulaitteiden toimintatilojen tallentamiseksi (6 ajoneuvoa) Kerätään dataa vuoden ympäri ja analysoidaan energiankäyttö eri olosuhteissa Seurattavia apulaitteita / lämpötiloja Jäähdytyspuhallin Paineilmakompressori Ilmastoinnin kompressori Ohjaustehostin Laturi Webasto Jäähdytysnesteen lämpötila Öljyn lämpötila Vaihteistoöljyn lämpötila Peräöljyn lämpötila Tuulianturi Ulkolämpötila Ilman kosteus Ilman paine

15 Raskaiden ajoneuvojen elinkaari Selvitetään raskaiden ajoneuvojen päästö ja energiankulutusvaikutuksia elinkaaren yli Päivitetään raskaiden ajoneuvojen päästö ja kulutustietokantaa uusilla autotyypeillä Bussit (YTV ja HKL, PLL) Kuorma autot (Transpoint, SKAL, julkiset) Seurataan ajoneuvojen ikääntymisen vaikutuksia Uudet SCR EGR ja DPF/POC tekniikat Raskaiden ajoneuvojen katsastusmenetelmät (Turun AMK) 15 NOx and PM emissions over the Braunschweig city bus cycle Diesel Euro 2 average Diesel Euro 3 average 3 axle and 2 axle diesel bus fuel consumption on Braunschweig cycle Euro 1 Diesel Euro 4 Diesel Euro 5 Diesel EEV 60 Estimated results NOx g/km 12 9 6 3 Euro 4 Euro 2 Euro 3 ESC ETC CNG Euro3 average CNG EEV Light weight Euro 3 calibration Euro limits (by factor 1.8) Fuel consumption l/100km 50 40 30 20 10 EEV Euro 5 0 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0 Solaris hybrid, Euro5, Solaris hybrid, Euro5, 3 axle average,19.3 2 axle Euro 4 average, 2 axle EEV average, Euro 6 (proposal) PM g/km 22.5 ton 19.3 ton ton 19.3 ton 19.3 ton

16 Raskaiden ajoneuvojen elinkaari Retrofit Projektissa tutkitaan myös käytetyn kaluston päivittämismahdollisuuksia sekä päästöjen että energiankulutuksen kannalta Uudet EEV autot ovat puhtaampia ja energiatehokkaampia Voidaanko samoja tekniikoita hyödyntää jo hankitussa vanhemmassa kalustossa? Esimerkkinä kaksi Proventian SCR + DPF asennusta Volvo 7l, Euro III Scania 9l, Euro III

17 Retrofit järjestelmät DPF hiukkassuodatin, partikkelien hapetus Ureasäiliö ja pumppu SCR ureakatalysaattori, NOx pelkistys

18 Retrofit järjestelmät Volvo Euro III SCR, DPF and DOC combinations with various gain 14.0 12.0 10.0 NOx (g/km) 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 PM (g/km) Euro2 limit x 1.8 (ESC) Baseline Euro3 limit x 1.8(ESC) Gain:0.8 SCR Euro4 ETC limit x 1.8 Gain:0.8 DOC+SCR Euro5 ETC limit x 1.8 Gain:0.7 DPF+SCR Gain:0.8 DPF+SCR Gain:0.9 DPF+SCR Gain:1 DPF+SCR EEV / Euro 5 average Other Euro 3 Volvos SCR (gain 0,8) + DPF, NOx 75, PM 95%

19 Yhteenveto HDENIQ projekti on ollut täydessä vauhdissa syksystä 2009 tuloksia alkaa syntyä Tarkat mittausmenetelmät tukevat tutkimusta ja kehittämistä Aerodynamiikan potentiaalia maantieliikenteessä voidaan verrata kaupunkiliikenteen hybridisointiin Renkaat vaikuttavat polttoaineenkulutukseen rullausvastuksen lisäksi myös tehonsiirtohäviöiden kautta Elinkaariajattelu aikaisempaa vahvemmin mukana Retrofittaamalla voidaan puhdistaa myös vanhempaa kalustoa Enemmän projektin tutkimustietoa löydettävissä projektin kotisivuilta (http://www.transeco.fi/hdeniq)

20 VTT luo teknologiasta liiketoimintaa