am ät l AV R & CO © = e has © km = © & Bränsleförbrukning och
luftmotstånd vid kökörning
VTI meddelande 897 - 2000
Bränsleförbrukning och luftmotstånd vid kökörning
Ulf Hammarström div Väg- och transport-forskningsinstitutet ä
Utgivare: Väg- och transport-/Jforskningsinstitutet 581 95 Linköping Publikation: VTI meddelande 897 Utgivningsår: Projektnummer: 2000 50193 Projektnamn:
Energianvändning och luftföroreningar
Författare: Uppdragsgivare:
Ulf Hammarström Kommunikationsforskningsberedningen
(KFB)
Titel:
Bränsleförbrukning och luftmotstånd vid kökörning
Referat
Kökörning vid given konstanthastighet reducerar enligt litteraturen bränsleförbrukningen genom reducerat luftmotstånd. Körning med personbil efter tunga lastbilar i exempelvis 85 km/h och på ett avstånd av ca 50 meter medför en bränsleförbrukning 6-12% lägre än för fritt fordon i samma hastighet enligt en av VTT utförd studie. Mätningar har utförts med två bilar utrustade med bränslemätare och laserutrustning för avståndsmätning.
Resultaten har uttryckts som funktion av hastighet och avstånd till bilen framför. Denna funktion kan användas för utvärdering av åtgärder som påverkar avståndsfördelningen mellan bilar.
ISSN: 0347-6049 Språk: Svenska Antal sidor: 35 + Bil.
Publisher: Publication:
VTI meddelande 897
Published: Project code:
Swedish National Road and 2000 90193
g Transport Research Institute
SE-581 95 Linköping Sweden Project:
Energy use and air pollution
Author: Sponsor:
Ulf Hammarström Swedish Transport and Communications
Research Board (KFB)
Title:
Fuel consumption and air resistance when driving in a queue
Abstract
According to the literature, driving in a queue at constant speed reduces fuel consumption owing to a reduction in air resistance. According to a study made by VTI, driving in a car behind heavy lorries at e.g. 85 km/h and at a distance of ca 50 m results in fuel consumption 6-12% lower than for a free vehicle at the same speed. Measurements have been made using two cars fitted with fuel meters and laser equipment for distance measurement.
The results have been expressed as a function of speed and distance from the vehicle ahead. This function can be used to evaluate measures which influence the distribution of distances between vehicles.
Förord
Inom ett av Kommunikationsforskningsberedningen (KFB) finansierat FoU-tema, "Energianvändning och luftföroreningar" har ett projekt benämnt "Bränsleför-brukning - köliggning" genomförts. Kontaktpersoner på KFB har först varit Christine Wallgren och sedermera Claes Unge. Genomförandet har på VTT enga-gerat följande personer:
- Mikael Bladlund, utrustning och mätningar * Ulf Hammarström, projektledare
* Siv-Britt Franke, utskrift
* Janet Yakoub, mätningar och beräkningar.
Inför utgivningen av denna rapport har ett granskningsseminarium hållits med Lars Gardell, SCANIA, som lektör.
Linköping i maj 2000
UlfHammarström
Innehållsförteckning Sammanfattning Summary 1 Inledning 2 Målsättning 3 Problembeskrivning 4 Metod 4.1 Mätbilar 4.2 Mätutrustning 4.3 Mätningarnas genomförande 4.4 Måätdata 4.5 Funktionsansatser 4.6 Statistisk analys 5 Resultat 5.1 Korrelationsanalys
5.2 Jämförelse av mätdata med värden enligt vald och kalibrerad funktion
5.3 Bränsleförbrukning och avstånd till fordonet framför 5.4 Luftmotstånd och avstånd till fordonet framför
6 Diskussion
7 Referenslista
Bilaga 1: Väderdata
Bilaga 2: Mätdata: bränsleförbrukning, hastighet och avstånd Bilaga 3: Skattning av parametervärden i ansatta bränslefunktioner
VTT meddelande 897 11 12 13 14 14 14 15 16 17 20 22 22 22 27 32 33 34
Bränsleförbrukning och luftmotstånd vid kökörning av Ulf Hammarström
Statens väg- och transportforskningsinstitut (VTD 581 95 LINKÖPING
Sammanfattning
Körning med personbil efter tunga lastbilar i exempelvis 85 km/h och på ett avstånd av ca 50 meter har medfört en bränsleförbrukning ca 6-12 % lägre jämfört med fritt fordon i samma hastighet.
Bränslemätningar har utförts parallellt med lasermätning av avstånd till framförvarande fordon ute på väg. Mätningarna kan beskrivas enligt följande:
* två mätbilar, en GOLF GL och en VOLVO 240 * konstanthastigheter i intervallet 60-110 km/h * avstånd i intervallet 32-155 m.
Genom att anpassa mätdata - bränsleförbrukning, avstånd och hastighet - till en mekanistiskt baserad funktionsansats kan både inverkan på luftmotstånd och bränsleförbrukning beskrivas. Det har förutsatts att luftmotståndet uttrycks av den term som innehåller hastighet i kvadrat och en exponentialfunktion med avstånd som oberoende variabel.
Avståndseffekter har kunnat påvisas vid körning efter tunga lastbilar men inte efter personbilar.
Enligt den parameterbestämda funktionen följer lägre bränsleförbrukning vid körning efter tung lastbil, både utan och med släp, jämfört med vad som gäller för ett fritt fordon enligt följande:
* 70 km/h: - avstånd 50 m, 4-9 % - avstånd 100 m, 1-3 % * 85 km/h: - avstånd 50 m, 6-12 % - avstånd 100 m, 1-4 %.
Enligt den term i funktionsansatsen som förutsatts motsvara luftmotståndet fås exempelvis följande reduktioner av luftmotståndet med en framförvarande tung lastbil jämfört med vad som gäller för ett fritt fordon:
* 50 m, minst 15-29 % * 95 m, minst 3-10 %.
Per intervall ovan, både avseende bränsleförbrukning och luftmotstånd, motsvarar genomgående GOLF:en den undre och VOLVO:n den övre gränsen.
Det förändrade luftmotståndet då fordon kör nära varandra kan utöver en bränsleeffekt även förväntas ge en avgaseffekt.
Den potentiella nyttan av de erhållna resultaten avser primärt utvärdering av åtgärder som påverkar fördelningen av avstånd mellan bilar.
Fuel consumption and air resistance when driving in a queue
by Ulf Hammarström
Swedish National Road and Transport Research Institute (VTD SE-581 95 LINKÖPING Sweden
Summary
Driving in a car behind heavy lorries at e.g. 85 km/h and at a distance of ca 50 m results in fuel consumption 6-12 % lower than for a free vehicle at the same speed.
Measurements of fuel consumption have been made simultaneously with laser measurement of the distance from the vehicle ahead on a road. The measurements may be described as follows:
* two measuring cars, one a GOLF GL and the other a VOLVO 240 e constant speeds in the range 60-110 km/h
e distances in the range 32-155 m
By fitting the measurement data - fuel consumption, distance and speed - to a mechanistically based functional relationship, the influence of both air resistance and fuel consumption can be described. It has been assumed that air resistance is expressed by the term which contains the square of the speed and an exponential function with distance as the independent variable.
Distance effects have been demonstrated in driving behind heavy lorries but not behind cars.
According to the parameter determined function, the reduction in fuel consumption when driving behind a heavy lorry, both with and without a trailer, is as follows compared with that for a free vehicle:
e 70 km/h: - distance 50 m, 4-9% - distance 100 m, 1-3% e 85 km/h - distance 50 m, 6-12% - distance 100 m, 1-4%
According to the term in the functional relationship which is assumed to represent air resistance, the following reductions in air resistance are for instance obtained when driving behind a heavy lorry, compared with that for a free vehicle:
e 50 m, at least 15-29% e 95 m, at least 3-10%
In the above percentage ranges for both fuel consumption and air resistance, the lower limit consistently represents GOLF and the upper limit VOLVO.
When vehicles are driving near one another, the change in air resistance may be expected to produce not only a fuel effect but also an exhaust emission effect.
The potential usefulness of the results lies primarily in the evaluation of measures which influence the distribution of distances between vehicles.
1 Inledning
Då mekanistiska beräkningsmodeller används för beskrivning av bränsleförbruk-ning ingår bl.a. uttryck för luftmotstånd. Luftmotståndet beror bl.a. av följande:
* utformning av fordonskarossen * projicerad tvärsnittsarea * hastighet
* vindförhållanden * luftens täthet.
Enligt litteraturen skall det även finnas en effekt av avstånd till fordonet framför. En litteraturgenomgång avseende luftmotstånd och fordonsavstånd presenteras i (Gatowski, 1992). I studien ingick även en pilotstudie där en bil utrustad med bränslemätare och datalogger följde andra fordon på olika avstånd!. Vid körning efter personbilar kunde någon effekt inte påvisas. Då mätning gjordes efter tunga lastbilar erhölls bränslereduktioner av storleksordning 15-18 %. I pilotstudien bedömdes avstånd till framförvarande fordon subjektivt.
Resultatet av litteraturstudien kan något förenklat beskrivas med att ju närmare fordon kommer varandra desto större reduktion på luftmotståndet blir följden. Detta gäller:
* för fordonet framför * för fordonet bakom * för fordon sida vid sida.
Under omkörningsmanövrar uppkommer i vissa lägen ett förhöjt luftmotstånd både för det omkörda och det omkörande fordonet.
Vad som inte tas upp i litteraturstudien är inverkan av mötande trafik.
Utvecklingen ifråga om beskrivning av energianvändning och avgasutsläpp kan förväntas gå i riktning mot allt mera detaljerade modeller där inverkan av trafik-interaktioner också skall kunna beskrivas. I sådana sammanhang borde inverkan av interaktioner på det resulterande luftmotståndet kunna beskrivas och därav följande effekter på bränsleförbrukning och avgasutsläpp. Ett exempel på ett sådant behov är ifråga om s.k. RTT-funktioner (Road Traffic Informatics). Bland dessa finns funktioner som automatiskt ordnar fordon i köer och där optimala avstånd skall väljas utifrån olika kriterier.
' Studien utfördes på förslag av VTI och med VTI:s utrustning.
2 Målsättning
Det primära syftet har varit att uppskatta inverkan på luftmotstånd av avstånd till och typ av framförvarande fordon. I målsättningen ingår även att beskriva den direkta effekten på bränsleförbrukning dvs. inverkan av avstånd till fordonet framför.
Denna typ av resultat kan användas för att beskriva effekter av åtgärder som påverkar avståndsfördelningen mellan bilar.
3 Problembeskrivning
Kökörning kan förväntas inverka på bränsleförbrukning:
* som följd av förändrad hastighetsnivå * som följd av förändrad acceleration
* som följd av förändrat luftmotstånd utöver vad som följer av förändrad hastig-het.
Inverkan av avstånd till fordonet framför bör i huvudsak kunna förklaras på meka-nistisk väg. Ett förändrat avstånd resulterar i ett förändrat färdmotstånd vilket i sin tur ger en förändrad bränsleförbrukning. Man kan välja mellan att direkt beskriva bränsleförbrukning som funktion av bl.a. avstånd alternativt att via variationer i bränsleförbrukning härleda olika färdmotstånd. Den senare metoden förutsätter tillgång till s.k. motormappar för mätbilarna, åtminstone för en mera exakt upp-skattning. Vet man då motorvarvtal och bränsleförbrukning så kan vridmoment och därmed färdmotstånd bestämmas. Detta ställer höga krav på den noggrannhet varmed motormappen är uppmätt. Ett annat alternativ skulle kunna vara att mäta vridmomentet i drivaxlarna. Vridmomentet är ett uttryck för det totala färd-motståndet.
Ett ytterligare alternativ skulle kunna vara att beskriva inverkan på luft-motstånd baserat på bränsleförbrukning men utan att utnyttja motormappar för bränsleförbrukning. Därmed kommer de skattade funktionsparametrarna att också vara ett uttryck för motorns verkningsgrad. Genom att verkningsgraden normalt minskar med minskande vridmoment finns en risk för att en skattad avstånds-effekt underskattas.
Luftmotståndet påverkas utöver vad som följer av förändrad hastighet enligt litteraturen av många faktorer där bl.a. följande kan nämnas:
* fordonet framför: - med eller utan släp - påbyggnadstyp
- lastens form om öppen påbyggnad * ett eller flera fordonsekipage framför
* fordon bakom med samma underfaktorer som ovan * fordon sida vid sida.
Eftersom kökörning under landsvägskörning inte representerar ett försumbart trafikarbete och inte heller inverkan på luftmotståndet kan förväntas vara försumbart borde en kvantifiering av dessa effekter kunna vara meningsfull. Under tätortskörning utgör naturligtvis kökörning en betydligt större andel av trafikarbetet än för landsväg men den lägre hastigheten reducerar betydelsen.
För att uppskatta de totala effekterna krävs mycket indata och bl.a. uppgifter om trafikarbete i kö inklusive fördelningar av fordonstyper och tidluckor. Sådana tidluckefördelningar kan antingen fås från de omfattande mätprogram som Väg-verket (VV) utför varje år med s.k. trafikanalysatorer eller från liknande mät-ningar utförda av VTI
4 Metod
Den valda metoden har baserats på användning av mätbilar utrustade med bl.a. avstånds- och bränslemätare. För att beskriva inverkan av avstånd mellan fordon på bränsleförbrukning och luftmotstånd har olika funktionsansatser valts. Dessa ansatser har kalibrerats mot mätdata varefter olika kriterier använts för val av bästa funktion.
4.1 Mätbilar
VOLVO 244 med följande beskrivning: * årsmodell 1982
* bensindrift
* max.effekt 78 kW
* växellåda, manuell 4-växlad * tjänstevikt, 1 310 kg
* bakväxel, utväxling 3,73:1.
VW GOLF GL med följande beskrivning: * årsmodell 1982
* bensindrift
* max.effekt 55 kW
* växellåda, manuell 4-växlad * tjänstevikt 945 kg
* slutväxel, utväxling 3,90:1.
Mätningar har genomgående för båda mätbilarna utförts på fjärde växeln.
4.2 Mätutrustning
Mätutrustningen har utgjorts av en bränslemätare, en avståndsmätare baserad på laserteknik och av en datalogger.
Bränsleflödesmätare enligt följande: * modell Pierburg PLU 116 H * mätområde, 0,4-60 dm*/h * svarstid >0,5 sek
* precision +/- 1 % av avläst värde * reproducerbarhet, 0,5 %.
Lasermätare enligt följande: * modell IBEO PS50
* ljuskälla, laserdiod * reflektion:
- utan reflekterande ytmaterial, upp till 100 m - med reflekterande ytmaterial, upp till 1 000 m - spridningsvinkel. 107 rad
* "timer mode":
- 14,5 x 1073sek per mätning - 69 HZ
Lasermätaren har varit monterad på en stång. Stången har varit infäst i mätbilens golv och tak inuti kupén.
Dataloggern har utvecklats av VTT med följande syfte: * att registrera körförlopp
* att registrera bränsleförbrukning
* att registrera speciella händelser under körning * att registrera temperaturer:
- på bränsle
- på omgivande luft - på kylvatten
* att kunna ta in signaler från olika mätare som exempelvis från lasermätaren enligt ovan.
Temperaturgivare för de mätningar som angivits under datalogger.
4.3 Mätningarnas genomförande
Mätbilarna har varit bemannade med två personer där den ene kört och hanterat dataloggern med tillhörande bränslemätare. Den andre har hanterat lasern som krävt en noggrann kontinuerlig riktning i varje mätsituation. För att påbörja mät-ning har ett lämpligt fordon inväntats på en lämplig sträcka ifråga om tunga fordon. Beträffande förföljt fordon avses med "lämpligt" att tillräckligt många observationer skall finnas för att en meningsfull analys skulle kunna genomföras. Denna bedömning har i mätsituationerna skett subjektivt. I mätsituationer med personbil som framförvarande fordon har det följda fordonet körts av VTT-personal. Nästa val från mätpersonalens sida har varit avstånd till det förföljda fordonet. Detta avstånd har systematiskt valts i intervallet 30-150 meter. För varje avstånd så har detta konstanthållits efter bästa förmåga för sträckor om minst 300 meter och vilka i genomsnitt varit betydligt längre och i ett fall kortare. För att en mätning skall kunna betraktas som meningsfull har ett krav varit att vägens lutning skall vara "liten" och att hastigheten skall vara i det närmaste konstant. Under förutsättning av att bilens bromssystem inte används och att det under varje mätning är lika mycket acceleration som retardation borde accelerationsbrusets inverkan på bränsleförbrukningen kunna vara försumbar.
Då fordonet framför varit en personbil så har detta varit en av VTTI:s bilar enligt följande:
* bil framför GOLF, mätbilen VOLVO 240
* bil framför VOLVO 240, en VOLVO 940 av 1992 års modell.
Därmed finns en systematisk skillnad mellan GOLF:en och VOLVO:n ifråga om följd personbil där exempelvis VOLVO 940 har betydligt lägre luftmotstånd än VOLVO 240. Det skulle kunna vara så att inverkan av ett framförvarande fordon på ett efterföljande fordons luftmotstånd beror på det framförvarande fordonets luftmotstånd.
Mätningarna har genomgående utförts på E4 mellan Linköping och Norrköping.
Det skulle ha varit en fördel om studien generellt hade kunnat genomföras med speciellt utvalda fordon både ifråga om följande och följt fordon. Man skulle då systematiskt ha kunnat variera påbyggnadstyp, hastighetsnivå och avstånd. De
följda bilarna borde i så fall ha omfattat personbilar, lastbilar och bussar. Genom den använda metoden ifråga om val av följt fordon finns exempelvis ingen kontroll av viktiga förutsättningar som höjd m.m. hos det följda fordonet.
4.4 Mätdata
De meteorologiska förhållandena under mätningarna har sammanställts i bilaga 1. Lufttemperaturen har varierat i ett intervall från -3,1*C till 10,8*C.
Vindstyrkan har varierat mellan 2 och 5 m/sek där det högre värdet är mindre lämpligt att utföra bränslemätningar under.
Det är ingen nämnvärd skillnad mellan mätförhållandena för GOLF:en och VOLVO:n.
I den inledande ambitionsnivån ingick att differentiera i funktionsansatserna efter typ av påbyggnad på följd lastbil. Materialets storlek var dock inte till-räckligt för att klara en sådan uppdelning, varför större grupper av data bildades.
I ett första steg har data från vägpulsgivarna, bränslemätaren och lasern lagrats på en gemensam datafil. Avståndet mellan varje registrering har varit 20 meter. Trots att lasern styrts manuellt saknas det ofta avståndsvärden beroende på att mätaren inte levererat något avstånds värde.
Dataposterna i originalfilen innehåller följande element:
* tid
* sträcklängd
* bränsleförbrukning i volym under 20 m * bränsletemperatur under 20 m
* avstånd till fordonet framför under 20 m.
Bortfallet av mätdata har genomgående varit stort beroende på att lasern inte kunnat leverera någon avståndsuppgift.
Mätdata från originalfilen har bearbetats så att medelvärden bildats per följt fordon; hastighetsnivå och avståndsklass.
I bilaga 2 redovisas aggregerade data från bränslemätningar med GOLF:en och VOLVO:n. Varje rad/mätning i dessa två tabeller betraktas som en observation i de statistiska analyserna. Vad som redovisas är: datum; väg; riktning; kod för bil och släp; sträcklängd per mätning; hastighet; acceleration noise; bränsle-förbrukning och avståndet till fordonet framför. Mätdata omfattar även körning utan fordon framför. Syftet med dessa är att få data motsvarande "oändligt" avstånd till fordonet framför. Samma data kan då också få motsvara olika typer av fordon framför. För GOLF:en finns följande antal mätningar:
* med personbil framför, 51 stycken * med tung lastbil framför, 46 stycken
* med tung lastbil och släp framför, 45 stycken * utan något fordon framför, 20 stycken. För VOLVO:n finns följande antal mätningar:
* med personbil framför, 27 stycken * med tung lastbil framför, 30 stycken
Därmed har inte syftet med att få ungefär lika många mätningar per förföljd fordonstyp lyckats speciellt bra.
Då funktionsansatserna används bör man beakta vilka områden som mätdata för kalibrering funnits inom, vilket redovisas i tabell 4.1.
Tabell 4.1 Giltighetsområde för den kalibrerade funktionen. "*
Mätbil Fordon framför Bränsle(dm3l10 km) Avstånd (m) Hastighet (m/s)
min max min max min max
GOLF utan , 55 ,87 - - 19,6 30,4 -- pb ,57 , 97 37,9 155,2 19,0 30,7 -- tung Ib ,58 ,81 40,7 151,1 22,2 25,9 -">- tung Ib+s! ,41 ,75 31,5 150,5 20,5 25,4 VOLVO utan , 71 1,02 =- - 19,9 29,9 -- pb ,62 ,86 38,2 132,9 17,5 20,8 -"- tung Ib ,67 ,83 43,4 123,6 21,3 23,5 -"- tung Ilb+s! ,61 ,80 43,2 131,0 21,2 22,2 * Intervallgränserna motsvarar vad som gäller för mätdata.
Ur tabell 4.1 framgår bl.a. att hastighetsområdet med tunga fordon framför är mycket snävt.
4.5 Funktionsansatser
Den resulterande bränsleförbrukningen för en uppvärmd bilmotor är i huvudsak ett uttryck för färdmotstånd, transmissionsförluster och motorns verkningsgrad. Färdmotståndet på en horisontell väg utgörs i sin tur av:
* rullmotstånd * luftmotstånd
* accelerationsmotstånd.
Rullmotståndet kan beskrivas som en summa där de olika termerna innehåller hastighet med olika exponenter. Vid beskrivning av rullmotstånd brukar konstant-termen vara den dominerande. Betydelsen av fordonsmassan för rullmotståndet är sådan att detta förändras lika mycket som fordonsmassan.
Luftmotståndet beskrivs som en funktion av hastighet i kvadrat. Funktionen blir betydligt mer komplicerad om inverkan av meteorologisk vind skall be-skrivas. Eftersom mätningarna har utförts under någorlunda lugna vindförhåll-anden har meteorologisk vind ej beaktats. I funktionen för luftmotstånd ingår ut-över hastighet faktorer representerade: projicerad tvärsnittsarea; den s.k. form-konstanten och luftens täthet.
Accelerationsmotståndet följer av förändrad hastighet. Detta har uttryckts i form av s.k. acceleration noise, vilken multiplicerad med fordonsmassan är ett uttryck för det aktuella bidraget till totalmotståndet. Till detta kommer också ett motstånd kopplat till tröghetsmoment i motorns roterande delar och i hjulen.
Transmissionsförlusterna utgörs av två delar, en momentberoende del och en rotationsberoende del. Den första delen kan beskrivas som en fast andel av
fört moment. Den andra delen beror endast av kugghjulens rotationshastighet i oljan, vilken i sin tur är en funktion av fordonshastighet och växelläge.
Verkningsgraden i en Otto-motor motsvaras av från vevaxeln avgivet arbete i relation till den energimängd som förbrukat bränsle innehåller. Denna verknings-grad ökar normalt med ökande vridmoment. Detta är i sin tur ett uttryck för att den inre friktionen relativt utvecklad effekt inne i cylindrarna blir allt mindre då vridmomentet ökar.
Eftersom mätningar utförts i vägens båda riktningar skulle det kunna finnas en riktningseffekt bl.a. som följd av meteorologisk vind och av vägens lutning.
Även om en målsättning har varit att mäta på horisontella raksträckor så kan en avvikelse från horisontalplanet inte undvikas. Om mätningar skulle ha utförts på exakt samma sträckor för respektive färdriktning borde lutningseffekten i stort sett kunnat vara försumbar. Genom att villkoret om samma sträckor i de båda rikt-ningarna inte helt är uppfyllt skulle det kunna finnas en riktningseffekt relaterad till lutning som inte är försumbar. Denna skulle då kunna beskrivas som en 0/1 -variabel.
Enligt ovan kan man förvänta ett icke-linjärt samband mellan sträckspecifik bränsleförbrukning och hastighet. Om bränsleförbrukning per tidsenhet beskrivs som funktion av vridmoment och motorvarvtal brukar åtminstone momentbero-endet kunna beskrivas linjärt. Om hastighet används som oberoende variabel är man dock tillbaka på en icke-linjär funktion.
Inverkan av avstånd till fordonet framför påverkar luftmotståndet och därmed endast denna motståndsterm. Reduktionen i luftmotstånd är enligt litteraturen exponentiell och tilltagande med minskande avstånd.
Luftmotståndet är bl.a. en funktion av luftens täthet. Luftens täthet är en funk-tion av lufttryck och lufttemperatur. Genom att uppgifter om lufttryck och luft-temperatur funnits tillgängliga för mätningarna skulle dessa variabler kunnat ha tagits med i luftmotståndstermen på ett enkelt sätt. Detta har inte genomförts.
De principiella funktionsansatserna som skulle kunna användas är följande:
bfs = (rm)! X (fx + tx) X (ri)! x k (1) alternativt bft -= bfs x v (2) fx = m X (dv/dt + cr, + er, X v + Ing) + A X x d x r(l) x CL x v?/2 (3) IX = Ch, + ct, XV r(l) = 1 -exp (-C X L) bfs: bränsleförbrukning (volym/sträcka) bft: bränsleförbrukning (volym/tid) Jx den framdrivningskraft som genereras
av utgående axeln från slutväxeln (N) IX: plaskförluster i transmissionen uttryckt
som motstånd (N)
rm: verkningsgrad i motorn, vilken är en funktion av varvtal och vridmoment rt: mekanisk verkningsgrad i transmissionen k: sträckkonstant m.m.
v: hastighet (m/s)
dv/dt: acceleration noise (m/s?) cr,, er,: parametrar för rullmotstånd
Ing: lutning, vertikal förändring per horisontell förändring (m/m)
A: tvärsnittsarea (m?) d: luftens densitet (kg/m?)
r(T): korrektion av luftmotstånd som funktion av avstånd till fordonet framför
[: avstånd till fordonet framför (m) CL: luftmotståndskoefficient
ct; et,: parametrar för transmissionsmotstånd.
Vad som talar för tidspecifik förbrukning är om låga hastigheter förekommer. Med sträckspecifik förbrukning går förbrukningen mot oändligheten då hastig-heten går mot noll till skillnad från den tidspecifika formen. Den tidspecifika formen fungerar alltid oberoende av hastighetsområde.
Baserat på de ovan beskrivna principerna har följande funktionsansatser testats:
bfs=k, + k, X v + k, x (1 - exp(- C X L)) x v? + k, xdv/dt (4) bft =k, + k, X v + k, x v? + k, X (I - exp(- C X L)) X v3 (3)
Funktionerna (4) och (5) kan ses som max. alternativ. Ytterligare alternativ har bildats genom att ta med olika antal termer i (4) och (53).
Konstanttermen i (5) innebär en avvikelse från att multiplikationen av (Dfs) med v skulle ge Däremot är detta uppfyllt för en testad reducerad version av (5), vilken inte innehåller termerna med k, och k,. Dessutom har dv/dt-termen inte tagits med i (5). Valen av funktionsansatserna (4) och (3) för att uttrycka (/) och (2) motsvarar en betydande förenkling, vilken skulle kunna förväntas bidra med systematiska fel vid tolkning av förändrat luftmotstånd. Om verkningsgraden ökar med ökande belastning kan man förvänta en systematisk underskattning av av-ståndseffekten på luftmotståndet.
Avståndsparametern C i (4) har både uttryckts separat per följd typ av fordon och som en funktion av följd fordonstyp. I det senare fallet har ett uttryck med 0/1-variabler använts enligt följande:
C = C, + C, XINDI + C, XIND2
INDI: tilldelas värdet 1 om det följda fordonet är en tung lastbil och värdet 0 i övriga fall
IND2: tilldelas värdet 1 om det följda fordonet är en tung lastbil med släp och värdet 0 i övriga fall.
Fördelen med att uttrycka C som en funktion av typ av följt fordon skulle vara att en samtidig funktionsanpassning kan göras mot alla mätdata samtidigt per mätbil. Nyttan med detta skulle bl.a. vara att man per mätbil skulle få samma bränsle-förbrukning för stora värden på avståndet till framförvarande fordon oberoende av typ av framförvarande fordon. I (5) har C endast skattats separat per följd fordonstyp.
* dv/dt = [(1/n) x (dv/dt);2$
4.6 Statistisk analys
För skattning av parametervärden har SPSS* använts. En övergripande bild av beroenden mellan olika variabler har bildats genom korrelationsanalys.
För bedömning av om vald modell skall utökas med ytterligare en förklarings-variabel kan följande modell användas:
Funktionen kan utökas från k till k+1 förklaringsvariabler om följande är uppfyllt"
(SSE,,,)/SSE,=(n- (k+1))/(n-k)
SSE: residual kvadratsumman n: antal observationer
För val av slutlig form på vald funktion har också säkerheten i skattningen av av-ståndsparametern C fått ingå i beslutsunderlaget, eftersom det primärt är avstånds-effekten som skall kartläggas i föreliggande studie. Därför skulle det kunna vara aktuellt att prioritera en funktionsform som ger många statistiskt säkerställda C-skattningar framför en form som följer av det tidigare kriteriet.
Analyser har genomgående gjorts på medelvärden av dataserier enligt vad som beskrivits i avsnitt 4.4 dvs. ett medelvärde har betraktats som en observation. Därmed motsvaras en observation i analysen normalt av att en mätbil följt viss typ av fordon med viss hastighet och på visst avstånd under viss tid. Ett alternativ skulle kunnat ha varit att göra analyser på de ursprungliga observationerna dvs. de som medelvärdena bildats av. Därmed skulle automatiskt en viktning ha fåtts med avseende på antal observationer som ingår i ett medelvärde. De medelvärden som använts för analys har inte viktats.
Den valda funktionen, en e-funktion, för beskrivning av avstånd på luftmot-stånd har egenskaper som eventuellt är svåra att hantera statistiskt genom att ju större avståndseffekt desto mindre värde på C enligt avsnitt 4.5. Parametern C är också ett uttryck för hastighetsberoendet eftersom C = 0 skulle innebära att möj-ligheten att uttrycka ett kvadratiskt hastighetsberoende relativt bränsleförbrukning skulle förloras. Om C = 0 så skulle detta kunna vara ett uttryck för att inverkan av både avstånd och hastighet i kvadrat saknas.
Största möjliga avståndseffekt med e-funktionen i ansatsen följer om både följande punkter samtidigt är uppfyllda:
* att konfidensintervallet för C-skattningen inte innehåller nollan * att C är så litet som möjligt.
En ytterligare fråga är hur ett resultat enligt följande skall tolkas:
* att konfidensintervallet för C-skattningen inte innehåller nollan
* att konfidensintervallet är stort dvs. skattningen utesluter inte stora C-värden. Mätningarna har utförts så att fordonstyp, avstånd och i viss utsträckning hastighet har valts systematiskt. Statistiska modeller brukar förutsätta att även de oberoende variablerna är slumpmässiga. Här föreligger därmed ett formellt fel i de statistiska
analyserna. Vilken betydelse detta fel skulle kunna ha för erhållna resultat har inte utvärderats.
Då förklaringsgrader (R2) kommenteras har valts att karakterisera sådana med R2>0,50 som acceptabla. Ett acceptabelt R?-värde motsvarar då att funktions-ansatsen förklarar 50 % av en kvadratsumma bildad av differenser mellan enskilda observationer och medelvärdet.
Att det finns ett starkt beroende mellan bränsleförbrukning och hastighet kan betraktas som givet. Skulle ingen term med hastighet ha parametervärde skilt från noll skulle detta vara anmärkningsvärt.
5 Resultat
5.1 Korrelationsanalys
Korrelationsanalyser har genomförts både per mätbil totalt och per typ av följt for-don. Det systematiska valet av mätförutsättningar har resulterat i att den samtidiga analysen av hela materialet per mätbil blivit mindre meningsfull. Däremot skulle de isolerade analyserna per typ av följt fordon kunna vara mera meningsfulla. Dessa kan kommenteras enligt följande:
+ GOLF:
- bränsleförbrukning har genomgående en hög korrelation med hastighet (,70-,93)
- bränsleförbrukningens korrelation med avstånd är stabil (,33-,39) - avstånd har en positiv korrelation till hastighet (,094-,37)
- avstånd har oftast en negativ korrelation med acceleration noise (-,36-,032)
*» VOLVO:
- bränsleförbrukning har låg korrelation (,012-,229) med hastighet
- bränsleförbrukningens korrelation med avstånd är störst avseende tung last-bil med släp (,660)
- avstånd har negativ korrelation med acceleration noise.
5.2 Jämförelse av mätdata med värden enligt vald och kalibrerad funktion
De funktionsansatser som beskrivits i avsnitt 4.5 har anpassats mot de data som redovisats i bilaga 2.
Av resursskäl har antalet testade alternativ per max.ansats, (4) och (5), starkt begränsats.
I vissa fall har det varit mycket tydligt att de testade ansatserna varit olämpliga. I sådana fall har inte någon redovisning gjorts i bilaga 3. Här följer några sådana fall som inte redovists.
Försök med att per mätfordon ha en funktion med 0/1-variabler för att uttrycka typ av följt fordon har inte i något fall gett någon acceptabel skattning av para-metrar kopplade till avstånd (/). Funktionsansatsen (4) har testats med en term för "acceleration noise". Den ingående parametern har inte i något fall varit signifi-kant skild från noll.
Efter att de mindre lämpliga alternativen enligt ovan exkluderats från redovis-ningen återstår vad som redovisats i bilaga 3.
Redovisningen i bilaga 3 omfattar följande:
* funktionsansats (4) dvs. sträckspecifik förbrukning:
- max.alternativet dvs. tre termer: konstant; hastighet av första graden och hastighet av andra graden. Den sista termen innehåller också avstånds-variabeln, se tabell 1 i bilaga 3
- alternativet exklusive förstagradstermen av hastighet, se tabell 2 i bilaga 3 * funktionsansats (3) dvs. tidspecifik förbrukning:
bilaga 3. Obs. att endast en kombination av mätbil och följt fordon har analyserats
- ett alternativ exklusive konstanttermen och termen med hastighet av andra graden, se tabell 4 i bilaga 3.
Skattningarna kan kommenteras enligt följande:
* förklaringsgraderna för den tidspecifika förbrukningen är väsentligt högre än för den sträckspecifika
* förklaringsgraderna genomgående minst acceptabla
* förklaringsgraderna för VOLVO är oftast högre än för GOLF
* förklaringsgraderna är både ett uttryck för bränsleförbrukningens samvariation med hastighet och med avstånd
* enligt en mekanistisk syn på skattningarna borde konstanttermen i (4) motsvara rullmotståndet och vara lägre för GOLF än för VOLVO, vilket är uppfyllt för alternativet med två termer
* enligt en mekanistisk syn på skattningarna borde k, i (4) vara ett uttryck för tvärsnittsarea, luftens täthet och formkonstanten. Därmed skulle högre värden kunna förväntas för VOLVO än för GOLF som följd av VOLVO:ns större tvär-snittsarea. Detta är också uppfyllt.
* C-skattningarna är oftast lägre för VOLVO än för GOLF, vilket skulle mot-svara en större luftmotståndseffekt på VOLVO än på GOLF av fordonet framför.
En skillnad mellan GOLF och VOLVO vid körning efter personbil är att betydligt högre hastigheter och större hastighetsintervall förekommit för GOLF än för VOLVO. Sannolikt kan ett eventuellt samband med avstånd säkrare påvisas för högre än för lägre hastighet som följd av att luftmotståndets andel av det totala färdmotståndet ökar med ökande hastighet. För VOLVO, vid körning efter per-sonbil, erhölls ingen meningsfull skattning av C.
Med kriteriet i avsnitt 4.6 för val av antal parametrar i funktionsansatserna har följande resultat erhållits:
* funktionsansats (4):
- för GOLF har genomgående alternativet med fyra parametrar varit bäst - ingen analys utförd för VOLVO
* funktionsansats (5):
- för GOLF med tung lastbil och släp framför var alternativet med fem parametrar bäst
- ingen analys utförd för övriga fall vare sig med GOLF eller VOLVO.
Ifråga om funktionsval skulle man kunna välja mellan att för varje fall, viss mätbil och typ av följt fordon, ta det bästa alternativet eller att ta det alternativ som är bäst i flest fall. Eftersom denna studie primärt avser inverkan av avstånd har som första kriterium valts att avståndsparametrarna (C) skall vara signifikant skilda från noll.
För sträckspecifik och tidspecifik förbrukning har flest signifikanta skattningar av C erhållits med den funktionsansats som innehåller två termer. Både för GOLF och VOLVO är det situationen med personbil framför som inte resulterat i signi-fikanta C-skattningar. De skattade värdena på C är för den tidspecifika förbruk-ningen genomgående något mindre än för den sträckspecifika förbrukförbruk-ningen.
Övriga skattade parametervärden är statistiskt säkerställda i samma omfattning för både det sträck- och tidspecifika alternativet. Alternativet med den tidspecifika formen har resulterat i väsentligt högre förklaringsgrader än det sträckspecifika alternativet. I den fortsatta redovisningen har tyngdpunkten lagts på det sträckspe-cifika alternativet enligt tabell 2 i bilaga 3. Detta motiveras av att detta är den vanligaste formen för beskrivning av bränsleförbrukning och att det inte föreligger problem med låga hastigheter. Om parametrarna enligt det sträckspecifika alter-nativet görs om för att motsvara den tidspecifika formen blir skillnaderna margi-nella jämfört med värdena i tabell 4 i bilaga 3.
I figurerna 5.1-5.6 har skillnader mellan mätdata, tabell 2 i bilaga 3 och funk-tionsvärden illustrerats.
De observationer som motsvarar körning utan fordon framför har i figurerna 5.1-5.6 markerats speciellt. Samma värden, utan bil framför, återkommer i samt-liga dessa figurer.
-& 1,20 mI mI m1 m1 mI Ag I I I I I å 1,00 __________L.____=_,__)___:_________l_________l__X; _____ 2 2 = = = - 0 "E )
'
i
3 0,80 +--- ---
- - - - -
---kr
i
)
#3 0,60 4J--- --- - ++ +- -- o
t
r)
i
i
i
i
= 0,40 +---+--- --) se- --- - - +--- - o e
020 does seine senere ennen nmr nn
0,00
'
'
'
'
'
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
Modell (dm/10km)
© Utan bil framför
X Med bil framför
Figur 5.1
En jämförelse mellan mätdata och funktionsvärden för personbil
framför mätbilen (GOLF).
1,20 I I 1 1 1 E 1,00 --- --- - - - o H t S e eve --. =
:
i
i
:
i
*E 0,80 +--- e e---X.G-F --- -- n
2
Y
i
PDF"
i
g 0,60 +---+---4-- --- ->;
©
I
|
ver
-- 20
I
|
--- --)
'D | | | | | Z 0,40 +--- - t--=---->5 bet nss s sa ss sn n e -ä | | I | | o e t em e = === jo mete me === ee e e en == free m= = = 4 0,00 1 t ; i -0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 Modell (dm/10km)© Utan bil framför X Med bil framför
Figur 5.2 En jämförelse mellan mätdata och funktionsvärden för tung lastbil
framför mätbilen (GOLF).
1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 -M ä t d a t a ( d n i / 1 O k m ) 0,20 -0,00 I 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 Modell (dm/10km)
© Utan bil framför X Med bil framför
Figur 5.3 En jämförelse mellan mätdata och funktionsvärden för tung lastbil med
släp framför mätbilen (GOLF).
1,20 1,00 0,80 0,60 -Mä td at a( dm */ 10 km) 0,40 0,20 0,00 +> ' - ' -0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 Modell (dm*/10km)
© Utan bil framför XMed bil framför
Figur 5.4 En jämförelse mellan mätdata och funktionsvärden för personbil framför mätbilen (VOLVO).
1,20 - -£ 1,00 4+--- n --© | I | * 0,80 +--- + - - -s sr 80 = ee -"5 i i i i - 0,60 +--- -- +---=---- -- - - o ge - - 2 2 4(G | I | +--- =---=--| I © Loo. e r o E 0'40 j j I i | Huv] I I | | I ee r o f a är | I | | | 0,00 +- i ' ' l ) 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 Modell (dm/10km)
© Utan bil framför X Med bil framför
Figur 5.5 En jämförelse mellan mätdata och funktionsvärden för tung lastbil framför mätbilen (VOLVO).
1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 -Mä td at a (d m* /1 0k m) 0,20 0,00 l 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 Modell (dm*/i0km) © Utan bil framför XMed bil framför
Figur 5.6 En jämförelse mellan mätdata och funktionsvärden för tung lastbil med släp framför mätbilen (VOLVO).
Ur figurerna framgår bl.a. att det finns en tendens till att observationerna utan for-don framför ligger i ett annat förbrukningsområde än för den andra gruppen. Detta är ett uttryck för att mätning utan bil framför kunnat göras inom ett större hastig-hetsområde. De förhållandevis höga förklaringsgraderna enligt bilaga 3 är kanske mer ett uttryck för variationens koppling till hastighet än till avstånd.
5.3 och avstånd till fordonet framför
Den valda funktionsansatsen medför att betydelsen för bränsleförbrukning av av-stånd till framförvarande fordon ökar med ökande hastighet. De genomförda kali-breringarna av funktionsansatserna har illustrerats med figurerna 5.7-5.12. Figurerna baseras på de parametervärden vilka redovisats i tabell 2 i bilaga 3.
I varje figur redovisas inverkan av avstånd och typ av fordon framför per mät-bil och hastighetsnivå. Samband för personmät-bil framför har lagts in i figurerna trots att skattningarna av avståndsparametern C inte varit skilda från noll. De valda hastighetsnivåerna för figurerna baseras på det hastighetsintervall inom vilket mätdata finns per mätbil.
200 60 80 100 120 140 160 180 (m) » © = +pp tib - - -tib+s| 40 20 s e 2 [ & F © ) 3 h , . i S i
||||||
||||||
||0
0]
%
"
i
&
t
>
äerT
i
h I 1 © c I F -C D 9 I > --> 2 K S d d i " o s I 1 ä N å 1 l l l l l l l l l l l l l l n i ' 0 0 1 3 $ p ' : i e -i 8 i j == +- -s | ' o 3 r ' a -m_
i
i
i
sp»
W O L M I I I L 1 i _ _ % ,. .I rM G I i i i a n I 1 s Po d 1 b d 3 | % S i i _ " i O M l i _! i 2 ta _ S e e --e s e -, i L 00 % % i ) Q. Mm Mm i l l l l l l l l l 1 _ _ _ _ | % " u _ I I I L 1 * i 2 © T 1 8 b i i D 8 & ) a T © H a 1 1 1 i lä n l h i 2 b ö 1 i i 1 R fm e ) ] ' i ) 8 B i f f f f [= ) 2 Q MW 4 8 s 3 s % n F $ 8 & & & & & & v) W © © :B ( u u ; ;v ip ) s © ( W O L/ i p ) 2 0 S Ru s åFigur 5.8 Bränsleförbrukning som funktion av avstånd till och typ av fordon framför vid hastigheten 90 km/h. Mätbil: GOLF.
framför vid hastigheten 60 km/h. Mätbil: VOLVO.
VTT meddelande 897
Figur 5.10 Bränsleförbrukning som funktion av avstånd till och typ av fordon
29
nan-pb tib moon some as ( (Gd)
(m) 200 180 0,50 0,52 0,58 0, ( d m * / 1 0 k m ) 0,70 0, 0 I 1 I1 I T TJ 56 +---- # H l 1 1 1 1 1 J_ 1 l 1 T T T I I I TI
68 - - - -- -- ebn ama vem da- m ne- pe- o -m e - -ve © nare me- e ve mae ec E ekt m- mi -ne- mar em chm- km -- m
-
4-
-e om m m .pb
framför vid hastigheten 110 km/h. Mätbil: GOLF.
Figur 5.9 Bränsleförbrukning som funktion av avstånd till och typ av fordon
(m) 200 20 80 100 140 160 ( d n ? 0,78 +- ---0,76 i T I jar:ved
0,75 ( d m 0,65 -0,70 +----+--- - - --=---4--- -- ---> -15 vom. aeA* 0 _ __ -e n 0,60 0,55 0,50 tib == =- - tip+så nnnnn pb
Figur 5.11 Bränsleförbrukning som funktion av avstånd till och typ av fordon
framför vid hastigheten 70 km/h. Mätbil: VOLVO.
0,90 0,85 |-- - - v 2 . .
.
vin naden
s
d sar
r
er
a
0,80 +-
0,75 +
0,70 +
-0,65 +-
---ra
ea
v
0,50
i
(d
m*
/1
0k
m)
vm ee ee ee n s
tib
som mom =
... pb
Figur 5.12 Bränsleförbrukning som funktion av avstånd till och typ av fordon
framfört vid hastigheten 90 km/h. Mätbil: VOLVO.
Vad som är mindre tillfredsställande med parameterskattningarna är att förbruk-ningen per mätfordon och hastighet med olika följda fordon inte alltid går mot samma gränsvärde då avståndet (/) går mot oändligheten.
Inverkan av avstånd på bränsleförbrukning har beskrivits i indexform, se tabell 5.2.
Tabell 5.2 Inverkan, uttryckt med index, på bränsleförbrukning (vägspecifik) av avstånd till tung lastbil. Ingen inverkan = 100.*
Mätbil Avstånd (m) Hastighet (km/h)
70 85 100 GOLF 35 92,2 89,9 87,8 GOLF 50 95,6 94,3 93,1 GOLF 100 99,3 99,1 99,0 GOLF 1 000 100 100 100 VOLVO 35 87,1 83,4 80,1 VOLVO 50 91,1 88,5 86,2 VOLVO 100 97,3 96,5 95,8 VOLVO 1 000 100 100 100
* Medel för tung Ib och tung I|b+så framför mätbilen.
Giltighetsområdet med tung lastbil framför går som mest upp till 93 km/h.
Skillnaden mellan GOLF och VOLVO skulle därmed kunna vara betydande för korta avstånd med större avståndseffekt på VOLVO än på GOLF.
Någon systematisk skillnad mellan effekt av tung Ib utan respektive med släp framgår inte ur resultaten. För GOLF är effekten störst för tung Ib utan släp och för VOLVO störst för tung Ib med släp.
Den bränslereduktion som följer av att ligga i kö efter ett annat fordon ökar med ökande hastighet om avståndet är oförändrat. Eftersom avståndet till framför-varande fordon normalt ökar med ökande hastighet under verkliga förhållanden så är det inte säkert att den genomsnittliga effekten blir större för högre hastighet.
Eftersom den tidspecifika funktionsformen givit högre förklaringsgrader än den sträckspecifika kan det vara motiverat att även låta den tidspecifika formen ingå i redovisningen. I tabell 5.3 redovisas samband mellan bränsleförbrukning uttryckt i indexform och hastighet respektive avstånd till framförvarande fordon.
Tabell 5.3 Inverkan uttryckt med index på bränsleförbrukning (tidspecifik) av av-stånd till tung lastbil" för olika hastighetsnivåer. Ingen inverkan= 100.
Mätbil Avstånd (m) Hastighet (km/h)
70 85 100 GOLF 35 91,8 89,8 87,6 GOLF 50 95,4 94,0 92,8 GOLF 100 99,2 99,0 98,8 GOLF 1 000 100 100 100 VOLVO 35 86,5 83,2 79,7 VOLVO 50 90,8 88,2 85,8 VOLVO 100 97,0 96,2 95,4 VOLVO 1 000 100 100 100
* Medel för tung Ib och tung Ib+sl framför mätbilen.
En jämförelse av tabellerna 5.2 och 5.3 visar på vad som framgår direkt av de skattade parametrarna dvs. ett något starkare avståndsberoende enligt den tid-specifika formen.
En jämförelse av bränsleförbrukningens hastighetsberoende mellan den sträck-och tidspecifika funktionsformen tyder inte på att någon påvisbar skillnad skulle föreligga.
Ur figurerna 5.7-5.12 framgår att funktionsskattningarna skiljer mer än önsk-värt mellan olika följda fordon för stora avstånd till framförvarande fordon. Vad som förväntas är att någon skillnad inte skall föreligga. Den tidspecifika formen ger i genomsnitt mindre skillnader mellan de olika funktionerna på stora avstånd än den sträckspecifika formen.
5.4 Luftmotstånd och avstånd till fordonet framför
Inverkan på luftmotstånd av avstånd till fordonet framför uttrycks enligt avsnitt 4.5 av:
1 - exp(-C X L).
Den valda funktionsansatsen innebär att ju mindre värde på (C>0) desto större reduktion av avstånd.
Inverkan på vad som tolkats ungefär motsvara luftmotstånd av att köra efter tunga lastbilar redovisas i tabell 5.4. Eftersom inverkan av motorns verkningsgrad också ingår bedöms den verkliga inverkan av fordonens inbördes avstånd vara minst så stor som vad tabell 5.4 uttrycker.
Tabell 5.4 Inverkan, uttryckt med index, på luftmotstånd av avstånd till tung lastbil". Ingen inverkan = 100.
Mätbil Avstånd
35 50 65 80 95 110 00
GOLF 73,7 85,2 91,6 95,2 97,3 98,5 100 VOLVO 58,1 70,9 79,7 85,8 90,0 92,9 100 * Medel för tung Ib och tung Ib+sl framför mätbilen.
Enligt tabell 2 i bilaga 3 har betydligt högre förklaringsgrader uppnåtts för VOLVO jämfört med GOLF ifråga om tunga lastbilar.
Den inverkan på luftmotståndet som framgår ur tabell 5.4 är av samma stor-leksordning som återfinns i litteraturen.
Den tidspecifika funktionsformen har resulterat i skattade parametrar vilka ut-trycker en något större reduktion på luftmotstånd av att ligga efter annat fordon än vad som gäller för den sträckspecifika formen. Skillnaden är dock liten och exem-pelvis för ett avstånd av 50 m till fordonet framför gäller följande reduktioner för den tid- och den sträckspecifika formen:
* för GOLF, 15,9 % och 14,8 % * för VOLVO, 32,4 % och 29,1 %.
6 Diskussion
De samspelseffekter i form av förändrat luftmotstånd som finns mellan bilar med korta inbördes avstånd har naturligtvis inte enbart effekter på bränsleförbrukning utan även på avgaser och eventuellt också på säkerhet.
Både bränsleförbrukning och avgaser kan beskrivas med s.k. mekanistiska beräkningsmodeller som exempelvis VETO (Hammarström och Karlsson, 1987). I dessa beskrivs färdmotstånd där luftmotståndet utgör en del.
Genom att komplettera uttryck för luftmotstånd i denna typ av beräknings-modell med faktorn: [/ - exp (- C xD] så kan inverkan av inbördes fordonsav-stånd beskrivas mera generellt. Detta gäller då inom de begränsningar som fram-går ur tabell 4.1.
Den första punkten skulle kunna medföra att hastigheten för ett fordon som skall köras om ökar precis före omkörningen. Den andra punkten innebär att hastigheten eller accelerationsnivån i det omkörande fordonet kan påverkas så att omkörningstiden förlängs om inte föraren kompenserar med förändrat gaspådrag.
Den genomförda studien bekräftar vad som sedan länge kunnat återfinnas i litteraturen. Vad som kan vara unikt för den här redovisade studien är mätningar under verkliga förhållanden ute på väg. Därmed skulle de här redovisade resul-taten kunna vara mera representativa än de samband som återfinns i litteraturen. Till bristerna i studien hör naturligtvis att mätningar endast utförts med två bilar, vilka dessutom skulle kunna vara mindre representativa för den svenska bilparken genom att båda mätbilarna är förhållandevis gamla, av 1982 års modell.
Vad som inte ingått i föreliggande studie och som skulle kunna studeras vidare är följande:
* betydelsen av ett bakomliggande fordon avseende typ och avstånd * betydelsen av omgivande fordon vid körning genom tunnel
* betydelsen av fordon i angränsande körfält med olika inbördes positioner * betydelsen av mötande trafik.
Även om den föreliggande studien inte utförts under vindstilla förhållanden så kan ändå inte de kalibrerade sambanden betraktas som representativa för normala vindförhållanden. Det skulle därmed kunna vara motiverat med ytterligare mät-ningar under olika vindförhållanden.
Det kan förtjäna att upprepas att den potentiella användningen av de framtagna sambanden avser beskrivning av avgasutsläpp och bränsleförbrukning för situa-tioner med tät trafik där då inverkan av avstånd mellan bilar är en av många fak-torer att beakta.
Genom tillgång både till simuleringsmodeller på mikronivå och till mätdata avseende tidluckor finns goda möjligheter att utnyttja de i denna studie kalibre-rade sambanden.
Ett variabelt luftmotstånd, utöver det som följer av hastighet, skulle kunna ha säkerhetseffekter. Säkerhetseffekter skulle bl.a. kunna följa av:
* att luftmotståndet för ett fordon som hinns upp och skall köras om minskar * att luftmotståndet för ett omkörande fordon i viss position kan öka.
7 Referenslista
Gatowski, A: Aerodynamic drag of vehicles operating in close proximity short literature survey. Royal Institute of Technology. Stockholm. 1992.
Hammarström, U och Karlsson, B: VETO - ett datorprogram för beräkning av transportkostnader som funktion av vägstandard. VTI meddelande 501. Statens väg- och trafikinstitut. Linköping. 1987.
Bilaga 1 Sid. 1 (1)
Väderdata
SMHI
Mätbilen Mätning Lufttemp| Vind Lufttryck Luftfuktighet
datum kl *C Riktn m/s HPA % HPA
GOLF 941019 13 5,1 E 2 1030,2 42 4,0 16 5 E 3 1030,0 44 941020 13 6,2 ESE 3 1031,4 63 6,1 16 5,7 SE 2 1030,4 66 941021 10 2,8 SE 3 1027,6 80 13 7,9 SE 4 1025,9 57 6,2 941024 13 10,8 s 3 1000,3 83 10,9 16 10,3 s 4 1001,1 82 941025 13 11 SSE 2 1006,0 77 10,2 16 10,8 s 2 1005,9 80 941111 10 -2,7 NE 5 1028,4 79 4.2(kl 13) 16 -3,1 NE 3 1030,6 75 VOLVO 941207 13 2,8 W 3 1014,0 87 6,6 16 1,6 SE 2 1014,0 96 941212 13 1,8 W 4 1002,5 97 6,8 16 0,6 ssWwW 2 1003,0 99
De meteorologiska observationerna är gjorda på Malmslätts flygplats i Linköping. Avståndet till mätsträckan är minst några km. Eftersom mätsträckan är flera mil lång varierar också avståndet till den meteorologiska observationspunkten mellan olika mätningar.
Mä tb il en G O L F L G A 3 2 8 D a t u m V ä g Ri kt ni ng K o d * St rä ck lä ng d/ mä tn in g m Ha st ig he t m / s Ac c. No ji es m/ s? Br än sl ef ör br uk ning d m * / 1 0 k m A v s t å n d ti ll fo rd on et fr am fö r m VTI MEDDELANDE 897 9 4 1 0 2 0 9 4 1 0 2 5 E 4 Li nk p-No rr kp E 4 Li nk p-No rrkp S= r m m WO AT AT AT AT AT AT AT AT AT AT AT AT QI AT QI AT AT OT AUT U AUT U AW m m m m m 4, 6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 63 0, 04 57 2, 68 76 7, 08 13 12 ,6 1 81 8, 30 68 5, 64 92 5, 13 92 4, 26 36 1, 21 33 0, 12 38 3, 10 53 4, 59 57 0, 93 51 7, 51 58 0, 12 67 7, 76 59 5, 88 47 6, 36 51 6, 64 68 4, 76 69 9, 65 53 1, 96 46 5, 41 62 5, 22 51 5, 76 59 1, 94 58 2, 75 78 8, 53 15 3, 59 56 7, 43 78 8, 53 14 8, 34 67 9, 07 20 ,5 0 20 ,5 0 21 ,3 1 21 ,3 9 25 ,2 2 25 ,61 25 ,2 5 25,4 4 22 ,3 1 21 ,8 6 21,9 7 21 ,9 7 23 ,4 4 23 ,5 0 23 ,0 8 22 ,3 3 22 ,8 1 23 ,1 9 22 ,2 5 22 ,6 7 23 ,0 6 22 ,7 2 22 ,9 4 22 ,8 6 23 ,7 8 23 ,0 0 23 ,5 3 23 ,1 9 22 ,2 5 22 ,2 5 21 ,8 3 22 ,1 1 21,9 4 0, 1 0, 16 0, 1 0, 13 0, 23 0, 14 0, 14 0, 14 0, 19 0, 06 0, 15 0, 11 0, 15 0, 19 0, 13 0, 12 0, 11 0, 18 0, 12 0, 13 0, 17 0, 16 0, 12 0, 12 0, 17 0, 20 0, 16 0, 12 0, 12 0, 15 0, 14 0, 11 0, 14 0, 59 0, 67 0, 69 0, 68 0, 75 0 0, 67 0 0, 71 0 0, 69 0 0, 68 0 0, 66 0 0, 750 0, 67 0 0, 67 0 0, 71 0 0, 70 0 0, 68 0 0, 620 0,70 0 0, 66 0 0, 65 0 0,66 0 0, 71 0 0, 71 0 0, 72 0 0, 67 0 0, 63 0 0,70 0 0, 72 0 0, 600 0, 71 0 0,69 0 0, 67 0 0, 670 41 ,2 1 62,5 2 90 ,9 9 12 9,03 47 ,1 1 89 ,6 5 10 5, 85 12 4, 59 46 ,4 0 63 ,1 7 89 ,2 7 45 ,7 6 61 ,1 6 71 ,7 8 11 2, 34 41 ,8 6 69 ,6 2 86 ,4 6 12 8, 70 150, 54 37 ,9 0 75 ,4 8 90 ,7 3 11 9, 97 50 ,4 3 62 ,0 6 97 ,5 8 10 3, 96 42 ,9 6 67 ,6 3 96 ,3 4 43 ,4 2 73 ,1 0
Mätdata bränsleförbrukning, hastighet och avstånd
Sid. 1 (8) Bilaga 2
Ri kt ni ng K o d * St rä ck lä ng d/ mä tn in g m Ha st ig het m / s A c c . N o i e s m/ s? Br än sl ef ör br uk ni ng d m * /1 0 k m A v s t å nd ti ll fo rd on et fr am fö r m or smurre m = nmr ur rr rr rr rr rr t t m 4, 6 4, 6 4, 6 4, 6 4, 6 4, 6 4, 6 4, 6 4, 6 4, 6 4,6 4,6 4,0 4,0 4,0 04, 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 04, 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 388, 79 60 9, 46 54 6, 41 58 9, 32 57 0, 93 87 3, 91 57 0,05 71 0, 16 59 2, 38 72 5, 92 15 1, 49 53 9, 84 59 1, 94 12 45 ,1 8 88 7, 92 96 0, 6 56 2, 17 84 1, 51 72 4, 17 95 7, 09 62 4, 78 76 2, 26 11 05 ,0 8 51 2, 7 89 9, 3 72 3, 73 10 18 ,3 9 76 8, 39 60 2, 89 64 8, 86 49 0, 81 57 7, 93 58 8, 88 21 ,2 2 22 ,2 2 21,9 7 22 ,2 8 22 ,0 0 21 ,72 22 ,4 2 22 ,1 7 21 ,9 4 22 ,03 21 ,7 2 24 ,2 5 22 ,58 23 ,22 22,8 9 22 ,2 5 23,2 2 23 ,4 4 23 ,3 6 22 ,6 9 24 ,8 3 24 ,6 1 25 ,1 1 25,0 8 24 ,5 8 25 ,56 25 ,6 7 24 ,7 8 25,8 6 24 ,0 8 25,1 7 25 ,31 25 ,7 8 0, 17 0, 16 0, 19 0, 11 0, 12 0, 15 0, 18 0, 13 0, 10 0, 12 0, 29 0, 21 0, 14 0, 18 0, 14 0, 11 0, 16 0, 13 0, 13 0, 1 0, 15 0, 17 0, 16 0, 13 0, 15 0, 16 0, 18 0, 15 0, 19 0, 14 0, 15 0, 14 0, 15 0, 64 0 0, 64 0 0, 60 0 0, 62 0 0, 64 0 0, 67 0 0, 55 0 0, 62 0 0, 64 0 0, 62 0 0, 41 0 0, 60 0 0, 61 0, 61 0, 61 0, 69 0, 67 0, 62 0, 6 0, 63 0, 72 0, 76 0, 74 0, 77 0, 73 0, 76 0, 68 0, 67 0 0, 62 0 0, 81 0 0, 73 0 0, 64 0 0, 74 0 94 ,6 8 92 ,7 6 39 ,4 8 67 ,9 4 94 ,6 1 11 2, 38 46 ,8 0 68 ,9 4 96,2 7 11 8, 36 31 ,49 39 ,5 6 46 ,2 7 69 ,9 5 93 ,8 7 12 5, 28 48 ,5 2 71 ,5 8 89 ,8 3 12 4, 18 60 ,4 2 97 ,1 7 76 ,1 3 10 0, 29 12 5, 07 10 1, 88 67 ,6 4 85 ,3 3 83 ,7 9 15 1, 09 47 ,6 7 78 ,8 2 95 ,1 0 Sid. 2 (8) Bilaga 2
VTI MEDDELANDE 897 Ri kt ning K o d * St rä ck lä ng d/ mä tn in g m Ha st ighe t m /s A c c . N o i e s m/ s? Br än sl ef ör br ukni ng d m * / 1 0 k m A v s t å n d ti ll fo rd on et fr am fö r m ve m m W AT AI AT AT AT AT AP AT AI AOI AJ AJ m m m m m m m m m = v= v== y 998 vy 98 y 4, 0 4, 0 4, 0 4, 0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 04, 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 01, 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 45 7, 53 47 6, 80 62 1,28 58 1, 00 45 5, 78 60 9, 02 76 5, 32 59 6, 32 49 1, 68 50 6, 13 69 7, 02 50 3,94 48 4, 68 50 0, 44 54 7, 72 65 9, 81 41 2, 43 55 6, 92 53 5, 46 49 6, 06 50 5, 25 49 6, 94 58 5, 81 61 6, 02 51 1, 82 47 3, 73 52 7, 58 54 7, 72 55 5, 17 49 5, 18 45 0,96 470, 23 548, 16 24 ,4 2 23 ,8 1 25 ,2 5 22 ,1 9 23 ,0 0 23 ,1 1 22 ,3 3 23 ,8 9 22 ,1 9 22 ,5 3 22 ,6 4 22 ,7 5 22 ,9 7 23 ,0 6 23 ,4 4 23 ,1 9 22 ,0 3 23 ,3 6 23 ,5 3 23 ,1 7 23 ,1 1 22 ,5 0 23 ,5 6 23 ,5 0 23 ,8 6 19 ,6 9 19 ,6 1 19 ,5 8 19 ,6 7 19 ,5 6 19 ,4 4 19 ,5 8 19 ,6 1 0, 11 0, 13 0, 16 0, 12 0, 14 0, 13 0, 14 0, 13 0, 15 0, 17 0, 14 0, 19 0, 24 0, 15 0, 12 0, 12 0, 27 0, 16 0, 16 0, 09 0, 18 0, 18 0, 15 0, 08 0, 17 0, 12 0, 11 0, 13 0, 11 0, 09 0, 12 0, 14 0, 11 0, 67 0 0, 71 0 0,64 0 0, 61 0 0, 60 0 0, 65 0 0, 63 0 0, 62 0 0, 59 0 0, 60 0 0, 64 0 0, 64 0 0, 600 0, 66 0 0, 67 0 0, 68 0 0, 63 0 0, 680 0, 65 0 0,65 0 0, 58 0 0, 67 0 0, 67 0 0, 62 0 0, 62 0 0, 65 0,68 0,73 0,68 0,67 0, 7 0, 68 0, 64 13 2, 59 150, 01 57 ,9 3 46 ,8 3 41 ,8 8 68 ,7 0 76 ,5 6 11 2, 98 38 ,1 5 67 ,3 1 97 ,9 9 11 3, 83 41 ,9 4 69 ,0 6 87 ,2 5 10 9, 78 49 ,7 6 70 ,8 9 92,0 9 11 3, 32 40 ,7 4 76 ,2 5 86 ,9 9 13 3, 90 44 ,4 0 37 ,9 1 60 ,6 1 76 ,6 0 93 ,7 4 38 ,5 1 57 ,8 1 74 ,83 94 ,6 5 Sid. 3 (8) Bilaga 2
Ri kt ni ng K o d * St rä ck lä ng d/ mä tn in g m Ha st ig het m / s A c c . N o i e s m/ s? Br än sl ef ör br u kn ing d m * /1 0 k m A v s t å n d ti ll fo rd on et fr am fö r m = r e m WOT OT AT AT AT AT OT UT U AT WP m m m r r r rr rr rr rr rr em 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 50 9, 19 53 4, 59 50 2, 63 58 3, 19 50 5, 69 53 2, 84 49 2, 99 53 1, 96 47 5, 04 53 3, 27 81 8, 3 57 1, 8 65 2, 8 46 5, 85 531, 52 58 3, 63 53 0, 21 49 9, 12 55 1, 66 69 8, 77 52 3, 64 49 5, 18 61 8, 21 560, 86 56 7, 86 47 8, 98 52 1, 89 47 1,98 68 4, 76 52 9, 33 56 6, 11 55 2,54 67 7, 32 56 5, 67 19 ,4 2 19 ,5 8 19 ,3 9 19 ,0 3 22 ,8 3 22 ,6 9 22 ,3 1 22 ,5 8 22 ,8 1 22 ,3 9 23 ,1 7 22 ,7 8 22 ,4 4 22 ,6 9 22 ,6 1 22 ,4 7 22 ,8 3 25 ,5 3 25 ,6 4 24 ,9 4 25 ,5 8 25 ,1 1 25 ,1 4 25 ,2 5 25 ,2 2 25 ,3 6 25 ,0 3 25 ,1 1 30 ,0 0 29 ,3 1 29 ,1 9 29 ,4 7 29 ,8 6 30 ,6 7 0, 14 0, 09 0, 1 0, 1 0, 16 0, 1 0, 12 0, 09 0, 09 0, 15 0, 19 0, 15 0, 13 0, 11 0, 13 0, 15 0, 16 0, 19 0, 19 0, 17 0, 18 0, 18 0, 2 0, 17 0, 13 0, 15 0, 25 0, 24 0, 18 0, 14 0, 13 0, 11 0, 11 0, 12 0, 65 0, 64 0,69 0,66 0,63 0, 6 0,63 0,63 0,62 0, 7 0, 59 0, 57 0, 59 0, 57 0, 62 0, 67 0, 71 0, 75 0, 76 0, 79 0, 78 0, 73 0, 75 0, 79 0, 82 0, 8 0, 71 0, 81 0, 9 0, 85 0,9 0,89 0,95 0,94 40 ,2 6 57 ,3 3 74 ,7 5 94 ,5 6 44 ,7 9 70 ,51 91 ,0 8 11 2, 36 47 ,42 67 ,8 7 96 ,0 6 83 ,2 5 11 4, 92 44 ,5 1 64 ,4 6 90 ,3 9 10 9,09 47 ,2 9 69 ,6 3 10 3, 31 12 0, 82 49 ,6 2 79 ,1 5 10 5,78 12 6, 29 48 ,1 9 78 ,6 0 15 5, 20 75,0 0 51 ,8 6 95 ,5 3 11 9,12 16 1, 32 95 ,7 2 Sid. 4 (8) Bilaga 2
VTI MEDDELANDE g97 Ri kt ni ng Ko d* | St rä ck lä ng d/ mä tn in g m Ha st ig he t m / s A c c . N o i e s m/ s? Br än sl ef ör br uk ni ng d m * / 1 0 k m A v s t å n dti ll fo rd on et fr am fö r m 0 e am mr m m io)*== Q Q+- m- Q*= Lo n n n n n n d -Q -QI -QL -QI -QL OL AT AL AL AJ m m m m m m m m m m 0 000 000000 0 0 0 0 0 0 0 0 O 0 80 0, 79 83 1, 44 5 0 0 52 8, 02 67 8, 2 54 9, 91 60 6, 39 50 8, 76 54 1, 59 65 5, 87 55 0, 79 60 4, 64 65 0, 18 59 8, 51 53 7, 22 54 1, 16 54 8, 16 58 4, 06 57 8, 81 53 8, 53 56 4, 36 56 2, 61 54 0, 28 55 9, 98 51 6, 2 64 7, 55 55 6, 92 58 8, 88 57 1, 8 30 ,0 8 27 ,1 7 27 ,8 3 27 ,5 3 28 ,19 27 ,8 3 26 ,0 3 29 ,9 4 30 ,28 19 ,6 1 22 ,5 3 24 ,9 4 27 ,4 4 30 ,3 6 19 ,6 1 22 ,4 2 25 ,0 0 27 ,3 9 30 ,0 8 19 ,6 9 22 ,5 8 24 ,9 2 27 ,3 9 30 ,1 9 19 ,6 1 22 ,5 8 25 ,0 0 27 ,7 2 30 ,3 9 0, 08 0, 28 0, 07 0, 1 0, 09 0, 14 0, 1 0, 09 0, 09 0, 17 0, 05 0, 07 0, 14 0, 08 0, 07 0, 06 0, 08 0, 10 0, 07 0, 10 0, 10 0, 06 0, 06 0, 16 0, 13 0, 17 0, 09 0, 09 0, 07 0, 93 0, 68 0, 7 0, 66 0, 79 0, 67 0, 72 0, 97 0, 8 0, 55 0, 63 0, 68 0, 76 0, 87 0, 56 0, 61 0, 67 0, 73 0, 79 0, 63 0, 71 0, 77 0, 82 0, 86 0, 57 0, 72 0, 76 0, 84 0, 84 13 1,87 50,0 2 57 ,1 9 94 ,0 1 122, 89 13 6, 32 13 0, 99 67 ,5 5 88 ,65 * (m ,n ) dä r m är e n k o d fö r dr ag bi le n o c h n fö r sl äp et (1 ,0 ); pb ; (4 ,0 ); ti b; (4 ,6 ); ti b+ sl ; (0 ); ut an bi l fr am fö r Sid. 5 (8) Bilaga 2
en V O L V O L J A 3 3 4 u m V ä g Ri kt ni ng K o d * St rä ck lä ng d/ mä tn in g LL Ha st ig het m / s A c c . N o i e s m/ s? Br än sl ef ör br uk ni ng d m * / 1 0 k m A v s t å n d ti ll fo rd onet fr am fö r m 2 0 7 E 4 Li nk p-No rr kp m= r rr rr r r m QN AU A Q AT A QI += = = * T * * * T - 7 9 4, 0 4, 0 4, 0 4, 0 4, 0 4, 0 4, 0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 04, 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 04, 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 55 6, 83 65 5, 64 70 6, 95 59 8, 56 60 2, 4 61 2, 47 66 9, 54 58 9, 45 64 7, 48 65 5, 16 74 5, 8 52 1, 82 54 5, 8 53 7, 17 72 9, 02 58 3, 69 69 3, 53 68 1, 06 66 5, 23 58 7, 53 64 9, 88 71 1, 27 51 2, 71 63 3, 09 53 0, 46 67 7, 22 51 5, 59 41 6, 31 38 4, 17 47 3, 86 22 ,5 3 22 ,3 6 21 ,3 1 23 ,0 8 22 ,5 0 22 ,5 6 22 ,7 2 22 ,9 7 22 ,7 5 22 ,5 8 22 ,8 9 22 ,5 6 22 ,22 22,3 3 22 ,5 3 23 ,3 6 22 ,8 9 23 ,1 7 23 ,4 4 22 ,4 7 22 ,8 3 23 ,3 6 23 ,5 3 23 ,3 3 22 ,8 9 22 ,6 7 22,1 4 22 ,3 3 22 ,4 7 21 ,8 1 0, 12 0, 12 0, 13 0, 17 0, 15 0, 13 0, 13 0, 12 0, 14 0, 16 0, 14 0, 17 0, 16 0, 15 0, 12 0, 17 0, 14 0, 15 0, 22 0, 12 0, 15 0, 13 0, 16 0, 17 0, 12 0, 14 0, 2 0, 14 0, 22 0, 15 0, 71 0, 77 0, 71 0, 67 0, 77 0, 83 0, 71 0, 7 0, 74 0, 78 0, 78 0, 74 0, 69 0, 76 0, 72 0, 73 0, 73 0, 71 0, 72 0, 71 0, 77 0, 78 0, 74 0, 76 0, 68 0, 72 0, 69 0, 73 0, 67 0, 72 46 ,9 8 72 ,5 1 82 ,02 46 ,3 8 72 ,6 0 90 ,2 0 11 3, 60 52 ,5 6 66 ,7 7 90 ,0 0 11 4, 40 45 ,4 0 68 ,34 89 ,5 6 123, 57 43 ,4 2 68 ,1 8 88 ,1 0 46 ,3 8 88 ,3 7 96 ,2 0 11 9,74 45 ,6 8 62 ,8 5 88 ,3 6 10 9,37 43 ,66 66 ,6 9 93 ,4 9 11 5,64 Sid. 6 (8) Bilaga 2
VTI MEDDELANDE 97 Ri kt ni ng K o d * St rä ck lä ng d/ mä tn in g m Ha st ighe t m / s Ac c. No ji es m/ s? Br än sl ef ör br uk ni ng d m * / 1 0 k m A v st å n d ti ll fo rd on et fr am fö r m 9 4 1 2 1 2 W Q QN QI QI AT AT AT QL AT Q QI Q Lo r n n n n n n n n n n n n n 9 9 9, 4, 6 4, 6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 1,0 1,0 1,0 01, 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 01, 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 50 2, 64 49 6, 88 57 1, 7 61 5, 35 55 4, 92 67 1, 46 64 3, 65 76 5, 95 61 3, 43 55 1, 55 62 6, 86 56 2, 59 67 0, 5 51 9, 42 4 0 0 57 7, 94 66 3, 79 48 6, 33 35 9, 23 42 4, 94 46 7, 63 45 0, 84 45 2, 76 56 0, 67 44 1, 25 46 0, 91 44 5, 56 32 9, 98 42 5, 42 45 8, 99 44 6, 04 21 ,5 3 21 ,4 4 21 ,0 8 21 ,5 3 21 ,9 2 22 ,1 4 22 ,0 6 22 ,0 6 21 ,7 5 21 ,5 8 22 ,2 5 21 ,86 21 ,5 6 17 ,7 5 17 ,8 1 18 ,1 7 18 ,0 6 17 ,8 1 17 ,4 7 17 ,9 7 17 ,8 6 18 ,0 3 17 ,8 1 17 ,8 3 18 ,17 20 ,7 8 20 ,3 3 20 ,44 20 ,6 1 20 ,0 8 20,7 8 0, 18 0, 13 0, 18 0, 14 0, 15 0, 15 0, 15 0, 15 0, 15 0, 11 0, 16 0, 18 0, 14 0, 08 0, 11 0, 07 0, 06 0, 14 0, 08 0, 1 0, 09 0, 13 0, 16 0, 11 0, 11 0, 15 0, 16 0, 23 0, 22 0, 13 0, 12 0, 61 0, 67 0, 72 0, 79 0, 8 0, 71 0, 68 0, 66 0, 71 0, 69 0, 72 0, 74 0, 76 0, 68 0, 68 0, 71 0, 77 0, 69 0, 74 0, 74 0, 75 0, 85 0,62 0,67 0,68 0, 8 0, 72 0,79 0,66 0,66 0,74 43 ,2 1 44 ,3 2 66 ,1 1 97 ,0 6 11 7, 05 46 ,1 6 69 ,5 4 91 ,4 3 11 3, 90 44 ,8 5 66 ,0 8 82 ,3 0 13 1, 00 38 ,1 7 56 ,5 9 76 ,3 3 10 2, 59 39 ,3 4 64 ,3 3 82 ,9 5 10 2, 89 40 ,0 3 58 ,9 8 80 ,5 5 10 0, 97 45 ,5 5 72 ,6 7 97 ,2 7 10 7, 73 92 ,1 3 67 ,5 9 Sid. 7 (8) Bilaga 2
t u m V ä g Ri kt ni ng Ko d* | St rä cklä ng d/ mä tn in g m Ha st ig he t m / s Acc. No ji es m/ s? Br än sl ef ör br uk ni ng d m * / 1 0 k m A v s t å n d ti ll fo rd on et fr am fö r m 1, 0 1, 0 1, 0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 V QI AI Q AT Q AJ QL QI 2 0 7 12 4 Li nk p-Norr kp 0 00 0 0 0 0 O O O = er r r m WMO AT Q Q Q 50 3,6 14 7, 48 121, 58 42 1, 1 15 4, 68 42 4, 46 14 1, 73 18 9, 21 40 5, 28 70 0, 72 80 0, 00 849, 40 73 9, 09 76 4,51 65 7, 07 69 0, 65 59 8, 08 47 2, 42 53 6,21 20 ,5 0 20,7 2 20 ,1 9 20 ,3 9 20 ,7 8 20 ,5 0 20 ,5 0 20 ,4 7 20 ,3 3 19 ,9 22 ,3 24 ,4 26 ,9 29 ,9 20 ,0 22 ,1 25 ,5 27 ,6 29 ,9 0, 11 0, 05 0, 06 0, 05 0, 08 0, 04 0, 29 0, 15 0, 2 0, 10 0, 12 0, 12 0, 20 0, 23 0, 09 0, 11 0, 17 0, 22 0, 26 0, 67 0, 79 0, 79 0, 62 0, 7 0, 76 0, 86 0, 8 0, 75 0, 72 0, 76 0, 85 0, 89 0, 99 0, 71 0, 82 0, 86 1, 02 0, 98 46 ,9 0 114, 57 88 ,60 70 ,2 1 46,3 8 13 2, 87 96 ,7 4 72 ,3 3 48 ,7 6 ) dä r m är e n k o d fö r dr ag bi le no c h n fö r sl äp et ): pb ; (4 ,0 ): ti b; (4 ,6 ); ti b+ sl ; (0 ): ut an bi l fr am fö r Sid. 8 (8) Bilaga 2
Bilaga 3 Sid. 1 (2)
Skattning av parametervärden i ansatta bränslefunktioner
De sorter som används är genomgående följande: Bfs: bränsleförbrukning (dm*?/10 km)
Bft: bränsleförbrukning (g/min) v: hastighet (m/s)
[: avstånd till framförvarande fordon (m)
Tabell 1 Skattade parametervärden i funktionen: Bfs = kl + k2 X v + k3 X (1 - exp (- ce X 1)) x v? (dm*/10 km). Mätbil Fordon kl k2 k3 c R? n framför GOLF pb 1,40* -0,0784* 0,00203* 0, 110 0,672 71 GOLF tung Ib 0,245* 0,0129 0,000244 0,0214 0,711 66 GOLF tung Ib + så 0,713 -0,0216 0,000873 0,0536* 0,646 65 VOLVO pb 0,408* 0,0141 0,000172 1,86 0,651 37 VOLVO d|e) 0,299* 0,0169* 0,000232* 0,702 0,826 40 VOLVO tib + så 0,477* 0,00268 0,000505 1,89 0,881 23 * Skattningen signifikant skild från noll (95 %)
Tabell 2 Skattade parametervärden i funktionen: Bfs = kl + k3 X (1 - exp (- c X [)) X v? (dm4/10 km). Mätbil Fordon kl k3 c R" n framför GOLF pb 0,448* 0,0727 0,638 71 GOLF tung Ib 0,405* 0,0359* 0,704 66 GOLF tung Ib + så 0,442* 0,000449* 0,0406* 0,639 65 VOLVO pb 0,536* |41,0 0,657 37 VOLVO tung Ib 0,465* 0,0300* 0,795 40 VOLVO tung Ib + så 0,511* 0,0205* 0,881 23
* Skattningen signifikant skild från noll (95 %)
Tabell 3 Skattade parametervärden i funktionen:
Bft = kl + k2 x v + k3 X v? + k4 x (1 - exp (- c X L)) X v (g/min).
Mätbil Fordon kl k2 k3 k4 c R? n
framför
GOLF tung Ib + s! -6 428* 79,9* -3,11* 0,0429* 10,6* 0,922 65 * Skattningen signifikant skild från noll (95 %)
Bilaga 3 Sid. 2 (2)
Tabell 4 Skattade parametervärden i funktionen: Bft = k2 % v + k4 X (1- exp (- c X T)) X v (g/min). Mätbil Fordon k2 k4 c R? n framför GOLF pb 1,94* 0,00216* 6,56 0,906 71 GOLF tung Ib 1,87% 0,00215* 3,42* 0,910 66 GOLF tung Ib + så 2 02* 0,00196* 3,98* 0,905 65 VOLVO pb 2 39* 0,00236* 46,0 0,940 37 VOLVO tung Ib 2 11% 0,00270* 2.92* 0,941 40 VOLVO tung Ib + så 2 35% 0,00243* 1,92* 0,967 23 * Skattningen signifikant skild från noll (95 %)
