Bränsleförbrukning, utsläpp av kväveoxider (NOx) och kolväten (HC) från en bensindriven personbil med katalysator mättes on-the-road för tre trafikmiljöer. Mätsystemet, som utvecklats vid VTI, omfattar bl.a. analysinstrument för gasformiga föroreningar, bränsleflödesmätare, temperaturmätning (olja, kylvatten, bränsle etc., totalt åtta mätpunkter) samt registrering av tid och sträcka. Inverkan på emissioner och bränsleförbrukning av vägtyp och kall start kartlades. Distanserna för de tre körförloppen representerande Centrumområde, Ytterområde och Motorväg var respektive 16,7 km, 20,1 km och 31,5 km. Sträckningarna valdes för att spegla nämnda trafikmönster.

Kväveoxidbildning gynnas av den goda (fullständiga) förbränning som följer av hög och jämn motorbelastning. Detta bekräftas av att NOx-utsläppen i förhållande till avverkad sträcka (g/km NOx) ökar i ordningsföljd: Centrumområde, Ytterområde, Motorväg. Kolväten och kolmonoxid däremot, oxideras (till koldioxid och vatten) vid fullständig förbränning vilket illustreras av parallellt avtagande HC-utsläpp. Uppmätt bränsleförbrukning minskar i ordning: Centrumområde, Motorväg, Ytterområde, vilket bekräftar gängse data, dvs. att den specifika bränsleförbrukningen stiger med ökande hastighet i det övre hastighetsområdet.

Den aktuella studien behandlar även komplettering av det ombordinstrumenterade avgas- /bränslemätsystemet med en bredbandig ë-sond, samt två IR-instrument för mätning av CO2 och höga CO-värden respektive av låga CO-värden.

Fuel consumption, emissions of nitrogen oxides (NOx) and hydrocarbons (HC)  for a gasoline passenger car with catalyst were measured on-the-road for  three driving patterns. The on board measurement system developed at VTI  includes analyzers for gaseous pollutants, fuel flow metering, temperature  registration (oil, cooling water, fuel etc., total eight cases) as well as  logging of time and distance. Effects on emissions and fuel consumption of  road type and of cold start were studied. Distances of the three traffic  types representing City centre, Intermediate area and Motorway were  respectively 16.7 km, 20.1 km and 31.5 km. They were chosen to reflect the  traffic patterns mentioned.

Nitrogen oxides formation is favoured by the good  (complete) combustion resulting from high and constant engine load. This is  borne out by NOx emissions vs. mileage rising in order: City centre,  Intermediate, Motorway. Hydrocarbons and carbon monoxide, on the contrary,  are oxidized (to form carbon dioxide and water) by complete combustion, as  illustrated by HC declining in the same sequence. Fuel consumption decreasing  according to City centre, Intermediate, Motorway corroborates prevalent data  to the effect that specific fuel consumption is seen to increase with speed  in the high speed range. The report also describes extending of the  fuel/pollutant measurement instrumentation with a broadband alpha-sensor and  IR analyzers for monitoring of CO2 and high range CO and of low range CO.

Mätning av varvtal, effekt, vridmoment, bränsleförbrukning och emissioner av koldioxid (CO2), kvävemonoxid (NO), kolväten (HC) och kolmonoxid (CO) vid olika motorarbetspunkter definierade av effekt/varvtal, gjordes för elva VW Polo bilar av årsmodell 1998. En APG-dynamometer (Automatic Performance Guide) användes vid experimenten. En av bilarna testades två gånger vid olika tillfällen.

Beräkning av konfidensintervall för enskilda fordon gjordes med antagande att mätvärdet är en normalfördelad stokastisk variabel. Vid angivande av motsvarande konfidensintervall för en grupp fordon förutsätts mätvärdena vara inbördes oberoende och likafördelade.

Stora variationer mellan olika fordon beträffande emissioner av NO och HC registrerades. Utsläppen av CO uppvisar också påtaglig variabilitet, medan resultaten för bränsleförbrukning och koldioxidutsläpp var betydligt mer entydiga.

Measurements of engine speed, effect, torque, fuel consumption, and emissions of carbon dioxide, nitrogen monoxide, hydrocarbons and carbon monoxide at various engine work points defined by effect/engine speed, were made for eleven VW Polo cars of year model 1988. An APG-dynamometer (Automatic Performance Guide) was used in the experiments. One of the vehicles was tested twice on different occasions.

Confidence intervals for single vehicles were calculated on the assumption that the measured value is a normally distributed stochastic variable. When the corresponding confidence interval for a group of vehicles is stated, the measured values are presumed to be mutually independent and equally distributed.

Large differences, between different vehicles, in emissions of NO and HC were registered. The emissions of CO also exhibit considerable variability, while the results for fuel consumption, and consequently for emissions of CO2, were much more uniform.

Mätning av bränsleförbrukning och utsläpp av skadliga ämnen i fordonsavgaser, under realistiska trafikförhållanden i verklig trafik, är av central betydelse för validering av avgasmodeller och kartläggning av kallstartseffekter.

VTI:s mätbil med utrustning installerad för mätning av avgaser och bränsle ”real-world” kördes en 16,7 km lång stadsrunda med kall start. Reproducerbarheten beträffande körförlopp, emissioner etc. vid upprepade körningar var god. Emissions- och bränslefaktorer sammanställdes ur mätdata för den inledande kalla fasen som varade 3-4 minuter och för den knappt 29 minuter långa varma delen av körningen. Ur dessa data beräknades kallstartstillägg (startemissioner) avseende:

Bränsleförbrukning (dm³/kallstart)               0,066 (0,044)

Kväveoxider (g/kallstart)                             0,600 (0,420)

Kolväten (g/kallstart)                                  3,564 (0,505)

Osäkerhetsmått på 95 %-nivån ges inom parentes. De redovisade startemissionerna är av likartad storleksordning som tidigare rapporterade resultat beräknade ur underlag från mätningar i chassidynamometer.

Measurements of fuel consumption and emissions of gaseous pollutants in vehicle exhaust during realistic conditions in real traffic, are of vital importance for e. g. validation of emission models and for obtaining data on cold start effects.

The VTI experimental car with installed apparatus for real-world measurements of exhaust emissions and fuel expenditure was driven after cold start around a 16,7 km long urban driving course. Reproducibility of driving pattern, emissions etc. proved to be excellent for repeated runs. Emission and fuel factors were compiled from the measured data for the initial cold phase lasting 3.4 minutes and for the slightly less than 29 minutes of warm driving. From these data cold start emissions were calculated:

Fuel consumption (dm3/cold start) 0,066 (0,044)

Nitrogen oxides (g/cold start) 0,600 (0,420)

Hydrocarbons (g/cold start) 3,564 (0,505)

Uncertainty measures on the 95 % level are given in parentheses. The start emissions cited are of similar magnitude as the values earlier reported1 using data from chassis dynamometer measurements.