Reduction of vehicle exhaust gas toxicity due to brake energy recovery

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: In recent years, fleet of vehicles in the Russian Federation is on a significant increase, that leads to considerably amplified emissions of toxic gases into the atmosphere. The share of toxic gas emissions from motor vehicles ranges from 65 to 70%. In order to reduce the toxic gas emissions into the atmosphere, electric vehicles have been introduced, but they have a number of disadvantages. These are a limited mileage before recharging and expensive batteries. Also, works on the use of hydrogen as a fuel for cars are conducted at an accelerated pace. However, the issue of a hydrogen fuel storage has not yet been worked out. At the same time, the used fleet of vehicles continues to poison the atmosphere.

AIMS: Studying the braking energy recuperator for decreasing carbonic oxide CO in exhaust gases of the UAZ car.

METHODS: The construction of a combined unit with a gas-hydraulic braking recuperator was developed, which is installed on a UAZ vehicle (RF Pat. No. 2193977). Comparative studies were carried out in accordance with GOST 33670-2015 and GOST 52033-2003.

RESULTS: Results of comparative studies of the car showed that a minimum of CO emissions is observed in high gear, at a speed of 18–25 m/s, and CO emissions significantly increase in lower gears. The recuperator eliminates this drawback due to the additional power transmission to the driving wheels.

CONCLUSION. When a car starts in the urban cycle, there is a minimum of CO emissions with a recuperator, at the same time the car acceleration increases, that reduces the acceleration time and the distance by 30–35%. A car with a recuperator on average consumed gasoline up to 15 l per 100 km, and this parameter of the production car was up to 17,5 l per 100 km of track. Due to the recuperator, CO emissions are reduced by 16%.

About the authors

Oleg I. Polivaev

Peter the Great Voronezh State Agrarian University

Email: Polivaevoi@icloud.com
ORCID iD: 0000-0002-3610-6339
SPIN-code: 1423-0193

Doctor of Engineering Sciences, Professor

Russian Federation, 1, Mitchurina street, Voronezh, 394087

Alexey N. Larionov

Peter the Great Voronezh State Agrarian University

Email: larionovan@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3656-3812
SPIN-code: 3950-7191

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor

Russian Federation, 1, Mitchurina street, Voronezh, 394087

Dmitry B. Bolotov

Peter the Great Voronezh State Agrarian University

Author for correspondence.
Email: BDB1998@ya.ru
ORCID iD: 0000-0002-3925-1419

Master’s Degree

Russian Federation, 1, Mitchurina street, Voronezh, 394087

References

  1. Akhmetov LA, Kornev EV. Avtomobil'nyi transport i okhrana okruzhayushchei sredy. Tashkent: Mehnat; 2012. (In Russ).
  2. Serdyukova AF, Barabanshchikov DA. Vliyanie avtotransporta na okruzhayushchuyu sredu. Molodoi uchenyi. 2018;(25):31–33. (In Russ).
  3. Kurilkin VV, Romashko AM. General basis of machines with power recuperation // Mekhanizatsiya stroitel'stva. 2013;(6):31–37. (In Russ).
  4. Chmil VP. Energy recovery in gidromehanizme turning excavator platform. Mekhanizatsiya stroitel'stva. 2017;78(2):7–10. (In Russ).
  5. Ivlev VI, Misyurin SY. Autonomous pneumatic drives in light vehicles. Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2012;(2):33-35. (In Russ).
  6. Posmetyev VI, Nikonov VO. Increasing the efficiency of hydraulic drive of the multifunctional vehicle designated for field-protective forest belt servicing. Vestnik of the Voronezh State Agrarian University. 2017;(4):140–149. (In Russ).
  7. Patent RUS №2193977/ 10.12.2002. Byul. №11. Polivaev OI, Polukhin AP, Myagkov DY, Sukhorukov PV. Device for regeneration of kinematic energy of moving vehicle. Available from: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37722330. (In Russ).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Dependence of exhaust gases toxicity on engine load.

Download (1MB)
3. Fig. 2. UAZ car recuperator.

Download (119KB)
4. Fig. 3. Dependence of the change in carbon monoxide (CO) on the number of the gear switched on when moving and when accelerating the car.

Download (1MB)
5. Fig. 4. Dependence of the change in fuel consumption in the urban traffic cycle (UTC).

Download (116KB)
6. Fig. 5. Dependence of carbon monoxide change in the urban traffic cycle (UTC).

Download (1MB)
7. Fig. 6. UAZ time (a) and distance (b) acceleration characteristics.

Download (1012KB)

Copyright (c) 2022 Polivaev O.I., Larionov A.N., Bolotov D.B.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».