Funktionssamband för temperaturutveckling i bilmotorer

VTI meddelande 896 2 Funktionssamband för temperaturutveckling i bilmotorer Ulf Hammarström och Henrik Edwards

VTI meddelande 896 2 Funktionssamband för temperaturutveckling i bilmotorer Ulf Hammarström och Henrik Edwards Omslag: Janet Yakoub

Utgivare: Publikation: VTI meddelande 896 Utgivningsår: 2 Projektnummer: 5193 581 95 Linköping Projektnamn: Energianvändning och luftföroreningar Författare: Ulf Hammarström och Henrik Edwards Uppdragsgivare: Kommunikationsforskningsberedningen (KFB) Titel: Funktionssamband för temperaturutveckling i bilmotorer Referat I en av VTI utvecklad beräkningsmodell för beskrivning av kallstarteffekter från bilar, COLDSTART, ingår beskrivning av temperaturutveckling i bensindrivna motorer. Mot denna bakgrund har funktioner utvecklats för beskrivning av motortemperatur under körning, under parkering och under uppvärmning med elektrisk motorvärmare. Fem bensindrivna bilar, varav två med katalysator, har utrustats med temperaturgivare i kylvattnet, i oljan och i katalysatorn. En 9 km lång mätslinga, tätortsmiljö, har innehållit hastighetsbegränsningar både till 5 och 7 km/h. Parallellt med temperaturmätning har i vissa fall även avgaser registrerats. För de studerade delarna av motorn gäller följande: att det under körning tar minst,3 h innan samtliga delar är fullt uppvärmda att det för avstängd motor tar minst 1,3 h innan temperaturen i samtliga delar halverats att det tar minst,6 h för en motorvärmare att höja kylvattentemperaturen 5% av den maximala höjningen. ISSN: Språk: Antal sidor: 347-649 Svenska 6+ Bil.

Publisher: Publication: VTI meddelande 896 Published: 2 Project code: 5193 SE-581 95 Linköping Sweden Project: Energy use and air pollutions Author: Ulf Hammarström and Henrik Edwards Sponsor: Swedish Transport and Communications Research Board (KFB) Title: Functional relationships for temperature change in car engines. Abstract A calculation model for describing cold start effects from cars, COLDSTART, which has been developed by VTI, includes a description of the temperature development in petrol engines. Against this background, functions have been developed for the description of engine temperature while driving, while parking and while the engine is being heated up with an electric engine heater. Five petrol cars, two with catalytic converters, were fitted with temperature sensors in the coolant, in the oil and in the converter. A 9 km long measurement loop, in an urban environment, contained speed limits of both 5 and 7 km/h. Parallel with temperature measurements, exhaust emissions were also registered in some cases. The following have been found for the studied parts of the engine: that during a run, it takes at least.3 h for all parts to be fully warmed up that in a turned-off engine, it takes at least 1.3 h for the temperature in all parts to be halved that it takes at least.6 h for an engine heater to raise the coolant temperature to 5% of the maximum increase. ISSN: Language: No. of pages: 347-649 Swedish 6 + App.

Förord Den här redovisade studien har genomförts på uppdrag av Kommunikationsforskningsberedningen (KFB) inom ett tema benämnt Energianvändning och luftföroreningar. Kontaktperson på KFB var först Christine Wallgren och därefter Claes Unge. Genomförandet av projektet har hos Statens väg- och transportforskningsinstitut (VTI) främst engagerat: Henrik Edwards, funktionsansatser och analys Siv-Britt Franke, redigering och utskrift. Ulf Hammarström, projektledning, funktionsansatser och dokumentation Mats Wiklund, statistisk rådgivning Janet Yakoub, mätningar och databearbetning Roland Östergren, utveckling av mätutrustning. Ett varmt tack riktas också till Uno Nyman, SAAB AUTOMOBILE AB, som både bidragit med viktiga mätdata och som lektör granskat manuskriptet. Linköping i juni 2 Ulf Hammarström Projektledare och författare Henrik Edwards Författare VTI meddelande 896

Innehållsförteckning Sammanfattning 7 Summary 11 1 Bakgrund 15 2 Målsättning 16 3 Problembeskrivning 17 4 Metod 19 4.1 Inledning 19 4.2 Mätutrustning 19 4.3 Mätbilar 21 4.4 Mätsträckor och uppställningsplatser 21 4.5 Mätinstruktion 23 4.6 Mätdata 23 4.7 Funktionsansatser 3 4.8 Statistisk analys 33 5 Resultat 34 5.1 Avgashalter och motortemperatur 34 5.2 Tomgång och temperaturutveckling 37 5.3 Stoppintervall och temperaturutveckling 38 5.4 Funktionsbeskrivning av temperaturutveckling i en motor efter start 39 5.5 Funktionsbeskrivning av temperaturutveckling i en avstängd motor utan inkopplad motorvärmare 46 5.6 Funktionsbeskrivning av temperaturutveckling i en avstängd motor med inkopplad motorvärmare 53 6 Diskussion 57 7 Referenslista 6 Bilaga 1: Mätdata Bilaga 2: Temperaturutveckling VTI meddelande 896

Funktionssamband för temperaturutveckling i bilmotorer av Ulf Hammarström och Henrik Edwards Statens väg- och transportforskningsinstitut (VTI) 581 95 Linköping Sammanfattning Mätningar av motortemperatur i fem bensindrivna bilar, varav två med katalysator, har visat: att det under körning tar minst 2 minuter innan kylvattnet och oljan är fullt uppvärmda att det för avstängd motor tar minst 8 minuter innan temperaturen i kylvattnet och oljan halverats att det tar minst 35 minuter för en motorvärmare att höja kylvattentemperaturen 5% av den maximala höjningen att användning av motorvärmare ökar katalysatorns uppvärmningstid med 25%. De temperaturfunktioner som baserats på mätningarna kan användas för uppskattning av kallstartutsläpp. Avgasutsläpp och drivmedelsförbrukning i förbränningsmotorer varierar med motortemperatur. Delvis som en pilotstudie har motortemperaturer registrerats under körning och för avstängda motorer under olika parkeringsförhållanden. Det senare alternativet omfattar både med och utan inkopplad motorvärmare. I vissa fall har utöver temperaturer även avgaser, bränsle och körförlopp registrerats. Totalt har fem bensindrivna bilar ingått i mätningarna. Två av mätbilarna har varit av äldre årsmodeller utan katalysator. Två av de tre katalysatorbilarna har varit utrustade med elektriska motorvärmare. Merparten av körningarna har utförts på en 9 km lång mätslinga i Linköping med hastighetsbegränsningar på 5 respektive 7 km/h. En körning på motorväg ingår också i underlaget. Funktioner för temperaturutveckling har kalibrerats mot mätdata indelade efter: olika faser: uppvärmning under körning; avsvalning respektive uppvärmning med motorvärmare under parkering olika komponenter i drivsystemet: kylvatten; olja och katalysator olika bilmodeller. Separata analyser har utförts för de kombinationer av förutsättningar som kan bildas av de tre punkterna ovan. Parallella mätningar av motortemperatur och avgaser (HC; CO) har utförts på två av mätbilarna, en med och en utan katalysator. För båda bilarna har utsläppen efter kallstart i huvudsak stabiliserats efter ca,1 h. Utvecklingen under kallfasen har för katalysatorbilen gått asymptotiskt mot nivån för en varm motor till skillnad från den äldre bilen med manuell choke. VTI meddelande 896 7

Analysen av temperaturdata från körningarna på mätslingan har resulterat i funktioner enligt vilka endast körtid och starttemperatur förklarar temperaturnivån och som kan kommenteras enligt följande: att uppvärmning av kylvattnet till 95% av slutnivån under körning för en starttemperatur av C tar,17,35 h och skiljer mellan olika bilmodeller på ett sådant sätt som skulle kunna tolkas som att större bilar har längre uppvärmningstider än mindre och nyare bilar kortare tider än äldre att uppvärmningen av oljan till 95% av slutnivån under körning för en starttemperatur av C tar,29,39 h och skiljer mellan olika bilmodeller så att tiden är kortast för den minsta bilen att uppvärmning av katalysatorn under körning för en starttemperatur av C tar,76 h till 35 C och,13 h till 95% av slutnivån att katalysatortemperaturen under motorvägskörning varit ca 17 C högre än under stadskörning att katalysatortemperaturen under tomgång sjunker med ca 2 C per minut i intervallet 35 C 4 C, vilket är ca en tredjedel av temperaturfallet för avstängd motor att uppvärmning av oljan under körning går väsentligt snabbare, minst 18%, efter inkoppling av motorvärmare jämfört med utan att uppvärmning under körning av katalysatorn till 35 C efter användning av motorvärmare har tagit 25% längre tid än för utan användning. Vad som kan ha mycket stor betydelse för avgasutsläpp under verkliga förhållanden är temperatursänkningen i katalysatorn under tomgång. I hårt belastade korsningar är det inte ovanligt med stopptider vilka kan medföra att katalysatortemperaturen skulle kunna sjunka under tändtemperaturen. Genom att den körcykel som de flesta av dagens svenska katalysatorbilar är certifierade för har en maximal tomgångstid, 4 sekunder, som inte är tillräckligt lång för ett temperaturfall under tändtemperaturen finns det risk för att många bilmodeller skulle kunna ha ett sådant problem. Problemet skulle då mera avse den efterföljande accelerationens utsläpp än utsläpp under tomgång. Temperaturutvecklingen i en avstängd motor påverkas, utöver omgivningstemperaturen, av vindförhållanden enligt erhållna resultat. En halvering av temperaturdifferensen mellan motor och omgivande luft har för vindstilla förhållanden uppskattats till följande tider: 1,3 1,9 h för kylvattnet 1,1 1,6 h för oljan,24,27 h för katalysatorn. De angivna intervallen representerar den kortaste respektive den längsta tiden inom gruppen av mätbilar. En vindstyrka av 3 m/s har uppskattats reducera avsvalningstiden med minst 2%. Samtliga delar av motorn har före avsvalningsförloppet uppnått minst 95% av temperaturen för en fullt uppvärmd motor på den aktuella mätslingan. De motorvärmare som ingått i studien är elektriska och sådana att endast kylvattnet värms direkt. För långa inkopplingstider kan även oljetemperaturen öka 8 VTI meddelande 896

med ca en fjärdedel av kylvattnets temperaturhöjning. Enligt den uppskattade funktionen för kylvatten är det maximala temperaturlyftet oberoende både av omgivningsluftens temperatur och av vindförhållanden. Däremot är uppvärmningstiden vindberoende. Den uppskattade funktionen för kylvattnet kan kommenteras enligt följande för vindstilla förhållanden: att det maximala temperaturlyftet uppgår till ca 4 C att en uppvärmning med halva maxvärdet tar,64,67 h att en uppvärmning till 95 % av maxvärdet tar 2,8 h att uppvärmningstiden ökar med 36 % för en medelvind av 3 m/s jämfört med vindstilla.. Den statistiska analysen har påvisat en mycket god överensstämmelse mellan mätdata och de kalibrerade funktionerna. Det största behovet av vidareutveckling av temperaturfunktionerna gäller följande: utveckling av katalysatortemperatur under olika körförhållanden generellt en utvidgning till flera bilmodeller och tekniknivåer temperaturutveckling från utgångslägen med olika temperatur på kylvatten och olja. Det kan vara aktuellt att komplettera befintliga beräkningsmodeller för avgaser av mekanistisk typ med en rutin för temperaturbeskrivning primärt avseende katalysatorn, vilket också talar för nya mätserier. Den största bristen i den här redovisade studien avser uppvärmning av katalysatorn under körning där endast data för en bil ingår i underlaget. Ett förslag om eventuella framtida mätningar inom detta område borde i större utsträckning innehålla parallella temperatur- och avgasmätningar. Temperaturfunktionerna för kylvatten, avsvalningsförloppet och uppvärmning med motorvärmare, har implementerats i en beräkningsmodell för kallstarteffekter. Denna modell, COLDSTART, kan användas som ett led i beskrivning av vägtrafikens regionala och nationella avgasutsläpp. VTI meddelande 896 9

Functional relationships for temperature change in car engines. by Ulf Hammarström and Henrik Edwards Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI) SE-581 95 Linköping Sweden Summary Measurements of engine temperature in five petrol cars, two with catalytic converters, have shown that while driving, it takes at least 2 minutes for the coolant and oil to be fully warmed up in a turned-off engine, it takes at least 8 minutes for the temperature of the coolant and oil to be halved it takes at least 35 minutes for an engine heater to raise the coolant temperature to 5% of the maximum increase use of an engine heater increases by 25% the time it takes for the catalytic converter to warm up. The temperature functions based on the measurements can be used in estimating cold start emissions. Exhaust emissions and fuel consumption in internal combustion engines vary with engine temperature. As part of a pilot study, the temperatures of engines were registered during a run and also, for engines that had been turned off, under different parking conditions. The latter alternative comprises cars both with and without engine heaters. In some cases, exhaust emissions, fuel consumption and driving patterns were also registered in addition to temperatures. A total of five petrol cars were used in the measurements. Two of the cars were of older models without a catalytic converter. Two of the three cars with converters were equipped with electric engine heaters. Most of the runs were performed along a 9 km long measurement loop in Linköping, with speed limits of both 5 and 7 km/h. A run on a motorway is also included in the data. Functions for temperature development were calibrated against measured data, broken down by different phases: warming up during a run; cooling and warming with an engine heater while the car was parked different components of the propulsion system: coolant; oil; catalytic converter different models. Separate analyses have been made for the combinations that can be formed from the above conditions. Parallel measurements of engine temperature and exhaust gases (HC; CO) have been made on two of the measurement cars, one with and one without a catalytic VTI meddelande 896 11

converter. In both cars, emissions after a cold start were substantially stabilised after ca.1 h. For the car with a catalytic converter, development during the cold phase proceeded asymptotically towards the level of a hot engine, in contrast to the older car with a manual choke. Analysis of temperature data from the runs along the measurement loop has resulted in functions, according to which the temperature level is explained by only the length of run and initial temperature. The following comments may be made regarding these functions: that heating of the coolant to 95% of the final level, during a run from an initial temperature of C, takes.17-.35 h, and varies between different car models in a way that may be interpreted to suggest that larger cars have longer warming-up times than smaller ones, and newer cars shorter times than older ones that heating of the oil to 95% of the final level, during a run from an initial temperature of C, takes.29-.39 h, and varies between different car models in such a way that the time for the smallest car is the shortest that the catalytic converter, during a run from an initial temperature of C, takes.76 h to heat to 35 C and.13 h to heat to 95% of the final level that the temperature of the catalytic converter during a run on a motorway was ca 17 C higher than during an urban run that the temperature of the catalytic converter while the engine is idling drops by ca 2 C per minute in the 35 C-4 C range, which is ca one third of the temperature drop for a turned-off engine that the rate at which the oil heats up during a run is substantially greater, by at least 18%, when the engine heater had been switched on than when it had not been that, during a run, the catalytic converter took 25% longer to heat to 35 C when the engine heater had been switched on than when it had not been. What may have very great significance for exhaust emissions under real conditions is the temperature drop in the converter while the engine is idling. At very busy intersections, it is not unusual for stopping times to be so long that the temperature of the catalytic converter might drop below its operating temperature. Since the driving cycle for which most of today's Swedish cars with catalytic converters are certified has a maximum idling period of 4 seconds which is not sufficiently long for the temperature to drop below the operating temperature, there is a risk that such a problem may arise for many car models. The problem in such a case would relate more to the emissions during subsequent acceleration than to emissions during the idling period. According to the results obtained, temperature development in a turned-off engine is affected not only by the ambient temperature but also by wind conditions. It has been estimated that the time taken for the temperature difference between the engine and the ambient air, in calm conditions, to be reduced by half is as follows: 1.3-1.9 h for the coolant 12 VTI meddelande 896

1.1-1.6 h for the oil.24-.27 h for the catalytic converter. The ranges given above represent the shortest and longest times within the group of measurement cars. A wind speed of 3 m/s has been estimated to reduce the time required for cooling by at least 2%. Prior to the cooling process, all parts of the engine had reached at least 95% of the temperature of a fully warmed-up engine on the measurement loop concerned. The engine heaters comprised in the study are electric ones, of the type which warms only the coolant directly. Over long operating periods the oil temperature may also rise by ca one quarter of the temperature rise of the coolant. According to the estimated function for the coolant, the maximum temperature rise is independent of both the ambient air temperature and wind conditions. On the other hand, the warming-up period is wind dependent. For calm conditions, the following comments may be made regarding the estimated function for the coolant: the maximum temperature rise is ca 4 C the time taken for temperature to rise by half the maximum is.64-.67 h the time taken for temperature to rise to 95% of the maximum is 2.8 h compared with calm conditions, the warming-up period increases by 36% for a mean wind speed of 3 m/s. The statistical analysis has demonstrated very good agreement between measured data and the calibrated functions. The areas where the temperature functions need most development are as follows: development of the catalytic converter temperature under different driving conditions general extension to more car models and standards of technology temperature development from different initial coolant and oil temperatures. It may be necessary to complement the existing mechanistic type calculation models for exhaust emissions with a routine for temperature description, primarily with regard to the catalytic converter; this also requires new measurement series. The greatest shortcoming in the study reported here relates to heating of the catalytic converter during a run, since data are available for only one car. A proposal for any future measurements in this field ought to incorporate more extensive parallel measurements of temperatures and exhaust emissions. The temperature functions for the coolant, the cooling process and heating with an engine heater have been implemented in a calculation model for cold start effects. This model, COLDSTART, can be used in describing regional and national exhaust emissions by road traffic. VTI meddelande 896 13

1 Bakgrund Avgasutsläpp från bensindrivna bilmotorer kan indelas i: kallfas varmfas avdunstning. De två första punkterna avser vad som kommer ut genom avgasröret och den tredje utsläpp från andra delar av fordonet. Med varmfas avses en situation då temperaturerna i olika delar av framdrivningssystemet stabiliserats då ett och samma körförlopp upprepas. Kallfas är det förhållande, fr.o.m. motorstart som föregår varmfas. I beräkningsmodeller för beskrivning av främst kallstartutsläpp och avdunstning ingår normalt temperaturdata som förklaringsvariabler. Även i mera avancerade mekanistiska beräkningsmodeller, främst avseende varmfas, kan temperaturbeskrivning ingå. För att kunna beskriva avgasutsläpp och även bränsleförbrukning finns därmed ett generellt behov av att kunna beskriva temperaturer i olika fordonskomponenter under olika förhållanden. Beräkning av lokala eller regionala avgasutsläpp avser normalt att representativa utsläpp söks för bilparken i det aktuella området. Vad som då kan behöva beaktas är bilparkens sammansättning, meteorologiska förhållanden, parkeringsförhållanden och fordonsanvändning m.m. Att sådana beräkningsmodeller kan behöva vara omfattande är COLDSTART (Hammarström och Edwards, 1999) ett uttryck för. I COLDSTART beskrivs s.k. kallstarttillägg som funktion av kylvattentemperatur vid motorstart. Denna beskrivning förutsätter tillgång till funktioner som beskriver temperaturutveckling i motorn som funktion av tid och andra relevanta variabler. En av VTI genomförd litteraturgenomgång avseende beräkningsmodeller för beskrivning av temperaturutveckling i bilmotorer har visat på en stor bristsituation, vilket den korta referenslistan i denna dokumentation är ett uttryck för. VTI meddelande 896 15

2 Målsättning Vad som söks är en beskrivning av temperaturutveckling i olika motorkomponenter: med avstängd motor och utan inkopplad motorvärmare med avstängd motor och med inkopplad motorvärmare med startad motor. Med olika motorkomponenter avses: kylvatten, olja och katalysator. Utöver denna primära inriktning söks även uppgifter om hur temperaturutvecklingen är kopplad till olika bakgrundsvariabler; samband mellan avgasutsläpp och temperaturutveckling m.m. Beskrivningen av temperaturutvecklingen skall uttryckas i form av funktioner, vilka skall kunna tillämpas i beräkningsmodeller som COLDSTART. Studien kan sägas ha karaktär av en något ambitiösare pilotstudie, vilken kan utgöra underlag för fortsatta temperatur- och avgasmätningar liksom för tillhörande modellutveckling. 16 VTI meddelande 896

3 Problembeskrivning Att via beräkningsmodeller beskriva temperaturutvecklingen i en bilmotor kräver i princip en beskrivning av temperaturutveckling under en lång kedja av parkeringar och körningar. Temperaturen är i varje ögonblick en funktion av förhistorien. I föreliggande studie har funktionsanpassningar gjorts separat för olika länkar i denna kedja och för varje länk är initialtemperaturen känd. Motortemperatur är ett något oprecist begrepp. Som underlag för beskrivning av bränsleförbrukning och avgasutsläpp är temperaturer i hela drivsystemet inklusive avgassystemet av intresse. Det är naturligtvis stora temperaturskillnader mellan olika delar av drivsystemet och även inom en och samma komponent, som exempelvis i motorblockets kylvatten. Temperaturutvecklingen i motorns olika komponenter kan vara högst olika även för sådana som gränsar till varandra såsom olja och kylvatten. Man kan för en och samma vattentemperatur ha oljetemperaturer inom ett förhållandevis stort temperaturintervall. Temperaturutvecklingen med tid i en komponent kan förväntas vara en funktion av bl.a. följande: motorstorlek typ av material i motorblock, cylindrar och kolvar tekniknivå motorrummets avskärmning från omgivande luft fram- eller bakhjulsdrift kylvattentermostatens inställning kylfläktens styrning. initiala temperaturer både i studerad komponent och andra komponenter i det tidsintervall som observeras omgivningsluftens temperatur vindförhållande körförlopp inklusive växelläge motorbelastning i övrigt användning av motorvärmare in- och utstrålning Temperaturutvecklingen i katalysatorn kan tänkas vara beroende av ytterligare ett antal variabler: ålder/körsträcka avstånd mellan förbränningsrummet och katalystorn förhållande mellan luft och bränsle i gasblandningen till cylindrarna förekomst av turbo katalysatorns massa typ av material i katalysatorn programmering av styrutrustning till motorn. Störst problem med att i denna studie uppnå generaliserbarhet torde gälla för temperaturutveckling i katalysatorn. VTI meddelande 896 17

De temperaturfunktioner som söks har ansatts innehåller genomgående tid som förklaringsvariabel. Om exempelvis inverkan av omgivningsluftens temperatur på vattentemperaturen skall beskrivas under visst tidsintervall så finns en eftersläpning av effekten på exempelvis vattentemperaturen. Samma sak gäller för vindstyrka, körförlopp m.m. Denna eftersläpning kan vara mycket komplicerad och därmed svår att ge en representativ beskrivning av. Temperaturutvecklingen kan förväntas vara beroende av flera fordonsbeskrivande variabler. För att uppnå generellt användbara funktioner, vilka även skulle kunna ge representativitet för bilparken, vore det fördelaktigt om temperaturutvecklingens fordonsberoende kunde knytas till sådana variabler som återfinns i Bilregistret, dvs. årsmodell, motoreffekt, drivmedelstyp, fordonsmassa m.m. 18 VTI meddelande 896

4 Metod 4.1 Inledning Studien baseras huvudsakligen på mätningar utförda av VTI men även på data från SAAB. Beträffande data från SAAB finns ej några detaljerade uppgifter tillgängliga om använd mätutrustning m.m. Data från SAAB har ändå utnyttjats i analysen. Den följande metodbeskrivningen avser till största delen VTI:s mätningar. 4.2 Mätutrustning Studien förutsatte användning av en utrustning med möjligheter att registrera följande: temperaturutveckling i olika fordonskomponenter avgashalter omgivande meteorologiska förhållanden körförlopp. En första gruppering av de i utrustningen ingående delarna kan göras enligt följande: ett system för registrering av körförlopp och bränsleförbrukning ett system för registrering av temperaturer från olika givare i fordonet, avgasdata m.m. en meteorologisk station. Systemet för registrering av körförlopp m.m. har använts av VTI under lång tid och omfattar följande delar: en centralenhet i form av en PC för avläsning och lagring av data en hjulpulsgivare på icke drivande hjul för registrering av körförlopp en bränslemätare en temperaturgivare i bränslesystemet direkt före motorn. Bränsleflödet har registrerats med en Pierburg PLU 116H flödesmätare. Instrumentet är state-of-the-art inom bränslemätning och har automatisk korrektion för bränslereturflöden, ångfickor och temperaturdifferenser. Mätområden från,4 dm 3 /timme upp till 6 dm 3 /timme finns att tillgå. Bränsleförbrukning har registrerats då systemet där bränslemätaren ingår har använts. Från detta mätsystem, bränsle och körförlopp, har dock endast data om körförlopp utnyttjats. Systemet för registrering av temperaturer m.m. från olika givare i fordonen har omfattat följande: en centralenhet i form av en PC för avläsning och registrering av temperaturdata givare i kylvattnet: VOLVO 94, tre givare VOLVO 24, en givare GOLF, en givare VTI meddelande 896 19

en givare i smörjoljan en givare i motorrummet tre givare i katalysatorn 1 : en i höljet en i framkant av innanmätet en i bakkant av innanmätet en givare för omgivningsluften, vilken genomgående har varit placerad på den yttre backspegeln på fordonets högra sida en avgasmätare. Motivet till att för en mätbil använda tre givare i motorblockets kylvatten var en hypotes om att mer än marginella temperaturskillnader kunde finnas mellan olika mätpunkter. Beskrivningen av mätpunkter i katalysatorn ovan gäller för VOLVO 94. För de två SAAB-bilarna har tre mätpunkter funnits inne i katalysatorn. Om temperaturmätningar skulle utföras i större omfattning på flera bilar borde det vara en betydande fördel om katalysatortemperaturen kunde följas genom mätning i höljet. Mot denna bakgrund placerades en av de tre givarna i katalysatorns hölje för VOLVO 94. Ytterligare givare som skulle kunna vara motiverade är för kylvattnet utanför motorblocket och för kylfläkten. Den sista givaren skulle ge varvtal på fläkten. Volymhalterna av avgaskomponenterna för VOLVO 94 har registrerats med en Crypton 29 4-gasmätare, placerad inuti fordonet. Provtagningen sker med en probe instucken ca 3 cm i avgasröret. Avgasprovet når (och lämnar) analysinstrumentet via slangar dragna genom ett av bilens sidofönster. Mätaren är ett robust direktvisande instrument, baserat på infrarödabsorption och av den typ som används t.ex. i bilverkstäder och vid årlig kontrollbesiktning. Koncentrationerna (ppm eller % på volymsbasis) av kolväten (HC), kolmonoxid (CO), koldioxid (CO 2 ) och syre (O 2 ) samt uppgift om varvtal, oljetemperatur, λ (lambda) kan erhållas ca var 1:e sekund. Varje analys har initierats manuellt dvs. som oftast var 1:e sekund. Det fordonsburna mätsystemet för temperaturer m.m. har genomgående läst av alla givare var 1:e sekund. Den meteorologiska stationen omfattar följande: en givare för vindstyrka en givare för in- och utstrålning (pyrometer) en givare för lufttemperatur. Registrering av data från den meteorologiska stationen har gjorts genom sammankoppling med den fordonsburna dataloggern för temperaturregistrering. Därmed finns data från stationen endast tillgänglig då mätbilen varit parkerad. För beskrivning av lufttemperatur har generellt mätbilarnas givare använts. 1 Enligt uppgifter från Uno Nyman, SAAB, beskrivs katalysatortemperaturen bäst genom att ett hål borras för temperaturgivaren 2,5 cm in i stenen. Vad som också är viktigt är att kontrollera att något läckage inte förekommer mellan temperaturgivaren och katalysatorns hölje dvs. i genomföringarna. 2 VTI meddelande 896

Vindstyrka under körning har beskrivits med ytterligare en vindmätare än den som finns i den meteorologiska stationen. 4.3 Mätbilar Valet av mätbilar har främst styrts av vad som funnits tillgängligt dvs. bilar som tidigare varit utrustade i större eller mindre utsträckning för denna typ av mätningar. Dessa bilar har tidigare varit utvalda för att motsvara vanligen förekommande bilmodeller. Beträffande avgasmätningar, som ingår mera marginellt i studien, kan man naturligtvis inte tala om representativitet då mätningar utförts på två bilar även om dessa skulle vara vanligt förekommande. Man kan förvänta ett större representativitetsproblem för avgas- än för temperaturmätningar som följd av att en större varians kan förväntas mellan lika bilar för avgaser än för motortemperatur. I tabell 4.1 har uppgifter om de använda mätbilarna sammanställts inklusive uppgifter om förekomst av motorvärmare m.m. Tabell 4.1 Sammanställning av mätbilar. Samtliga mätbilar är bensindrivna. Modell- Årsmodell Motor Kataly- Motor- Beteckning* Slagvolym Effekt Olja Vatten sator värmare (kw) (dm 3 ) (dm 3 ) VOLVO 24 82 2,13 78 4, 9,5 Nej Nej VOLVO 94 92 2,32 96 3,85 8,5 Ja Ja** GOLF 82 1,59 55 3,5 4,5 Nej Nej SAAB 97*** 2,3 11 4, 8,5 Ja Nej SAAB 97*** 2,3 136 4, 8,5 Ja Ja** * Mätningar med SAAB-bilarna har utförts av SAAB AUTOMOBILE AB. SAAB:en utan motorvärmare har en sugmotor och manuell växellåda. Den andra SAAB:en med motorvärmare har en turbo-motor och automatisk växellåda. ** VOLVO: 55 W angivet, men 52 W enligt kontrollmätning. SAAB: 55 W (CALIX). *** Båda SAAB:arna har varit av årsmodell 94, men motorerna har bytts ut till vad som motsvarar 97 års modeller. Mätbilarna har genomgående varit bensindrivna. Motorvärmarna har varit eldrivna. Temperaturutvecklingen i bilmotorer kan förväntas vara beroende både av bilmodell och eventuellt även av vald fordonsindivid. Eftersom det förekommer att utsläpp under kallstart regleras i bestämmelser för avgasutsläpp skulle också ett systematiskt beroende av s.k. kravnivåer finnas, åtminstone ifråga om katalysatorn. Vald fordonsindivid inom grupp bilar av samma modell skulle kunna förväntas ha större betydelse ifråga om katalysator och mindre betydelse i övrigt. 4.4 Mätsträckor och uppställningsplatser De av VTI utförda mätningarna har med ett undantag skett på en slinga i Linköping med en längd av ca 9 km. Slingan innehåller delar av följande gator i nämnd ordning: utfart från VTI Universitetsvägen VTI meddelande 896 21

Malmslättsvägen Kaserngatan Djurgårdsgatan Lambohovsleden Universitetsvägen infart till VTI. Hastighetsbegränsningen har varit 7 km/h på Universitetsvägen och Lambohovsleden samt 5 km/h på övriga gator. Normalt har slingan körts två varv, men i något fall fyra varv. Utfart från VTI respektive infart till VTI har endast skett en gång per mätning, dvs. övriga delsträckor har alltid passerats minst dubbelt så många gånger som in- och utfarten till VTI. Slingan har alltid körts medurs. Körningar har utförts med två olika förare. Den ena föraren har kört under avgasmätningarna och den andra under övriga mätningar. Ett alternativ till den valda mätslingan skulle kunna vara mätning på chassidynamometer i laboratorium. Mätning i laboratorium skulle kunna förväntas ge mindre spridning i data. Körning utomhus på väg kan dock förväntas ge bättre representativitet för verkliga förhållanden. Andra mera speciella mätningar som utförts är följande: systematisk variation av stopptider: 1, 2, 4, 8 och 16 minuter. Varje sådan motoravstängning föregicks av att mätslingan kördes ett varv uppvärmning under körning på mätslingan följd av längre tomgångskörning mätning från Linköping till Norrköping, dvs. först stadskörning, sedan körning på motorväg och slutligen åter stadskörning. I figur 4.1 redovisas som ett exempel körförloppet för ett varv på mätslingan (VOLVO 24). Observera enligt ovan att varje mätning motsvarar minst två varv på mätslingan. Hastighet (km/h) 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Mätsträcka (m) Figur 4.1 Exempel på körförlopp under ett varv på mätslingan i Linköping. Mätbil: VOLVO 24. 22 VTI meddelande 896

Mätbilen har inför körningar parkerats på tre typer av uppställningsplatser: utomhus kallgarage varmgarage. Temperaturmätningar har utförts både på uppställningsplatserna och under körning. 4.5 Mätinstruktion Mätningarna har omfattat uppvärmning med motorvärmare; uppvärmning under körning och avsvalning under parkering med avstängd motor. Flera utrustningar har använts enligt avsnitt 4.2. Vid parkering utomhus har instruktionen varit att parkera långt från närmaste byggnad. Uppvärmning med motorvärmare: inkoppling 3 respektive 6 timmar före start loggning av motortemperaturer och meteorologiska förhållanden Uppvärmning under körning: synkronisering av de olika utrustningarna minimal tomgångskörning före start mätsträckor enligt avsnitt 4.4 mätslingan körs alltid i samma riktning minimal tomgångskörning före avstängning generellt loggning av motortemperaturer i vissa fall mätning av körförlopp, bensinförbrukning och avgaser. Avsvalning efter motoravstängning: samma parkeringsinstruktion som för motorvärmare generellt loggning av fordonstemperaturer och av meteorologiska data tillräckligt lång tid för anpassning av fordonstemperaturer till omgivningsluftens temperatur. Eftersom inte primärt inverkan av olika körförlopp söks har instruktionen varit att välja tidpunkter för körning som ger likartade trafikförhållanden och därmed även likartade körförlopp. Instruktionerna har i praktiken inte kunnat följas fullständigt. Bl.a. har tiden från urkoppling av motorvärmare till start varierat mellan 1 7 minuter. Körningar på mätslingan har påbörjats vid tidpunkter i intervallet kl. 1. 15.1. 4.6 Mätdata En översiktlig sammanställning av VTI:s mätningar redovisas i tabell 1 i bilaga 1. I tabellerna 2, 3 och 4, också i bilaga 1, redovisas förekommande faser inkopplad motorvärmare, körning och avsvalning inom mätningarna. I dessa tabeller redovisas bl.a. mättiden per fas och väderleksförhållanden. Mätningarna har utförts under perioden 9512 96227. VTI meddelande 896 23

Systemet för uppföljning av temperaturdata har ställts in så att avläsningar finns var 1:e sekund. Antalet mätningar med de olika bilarna har varit följande: GOLF, 3 mätningar VOLVO 24, 4 mätningar VOLVO 94, 26 mätningar SAAB1, 2 mätningar SAAB2, 3 mätningar. Som bakgrund för valda funktionsansatser har valts att redovisa exempel ur mätdata i form av figurer. Exemplen avser i de flesta fallen VOLVO 94 och är avgränsade till VTI:s mätningar. Det kan finnas betydande skillnader i temperatur mellan olika mätpunkter i motorblockets kylvatten. I figur 4.2 beskrivs temperaturutvecklingen i tre mätpunkter från inkoppling av motorvärmare, under körning och fram till motoravstängning. Enligt figuren 4.2a är den maximala temperaturskillnaden mellan de tre mätpunkterna ca 2 C under uppvärmning med motorvärmare, vilket motsvarar att den största uppvärmningen i någon punkt blir i det närmaste dubbelt så stor som den lägsta. Detta innebär att det är starkt motiverat att ange vad som menas med temperaturökning då motorvärmare används. Efter motorstart och efter att temperaturen stabiliserats är skillnaden ca 5 C mellan mätpunkten med högst och lägst temperatur, se figur 4.2.b. Temperatur ( C) 6 5 4 3 2 1-1,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 Tid(h) motorv motorhf motorhb Figur 4.2a 24 VTI meddelande 896

Temperatur ( C) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 6 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 Tid (h) motorv motorhf motorhb Figur 4.2b Figur 4.2a 4.2b Temperaturutveckling i motorblockets kylvatten för tre mätpunkter (motorv (vänster); motorhf (höger fram) och motorhb (höger bak)) från inkoppling av motorvärmare (4.2a), under körning (4.2b) och fram till motoravstängning. Mätbil: VOLVO 94. 2 Temperaturutvecklingen från motorstart, utan föregående användning av motorvärmare, och fram t.o.m. viss del av avsvalningsförloppet har redovisats i figur 4.3. Temperatur ( C) 1 8 6 4 2-2,5 1 1,5 2 2,5 3 Tid (h) motorv motorhf motorhb Figur 4.3 Temperaturutveckling i motorblockets kylvatten för tre mätpunkter (motorv (vänster); motorhf (höger fram) och motorhb (höger bak)) från motorstart under körning och inklusive en del av avsvalningsförloppet. Mätbil: VOLVO 94. 3 2 Avser mätning med beteckning mt 125 enligt bilaga 1. 3 Avser mätning med beteckning mt 111enligt bilaga 1. VTI meddelande 896 25

Ur figur 4.3 framgår att den största temperaturdifferensen mellan mätpunkterna i kylvattnet efter avstängning är knappt 1 C. Det finns också en fördröjning mellan det att motorn startas till dess att en snabbare temperaturökning kommer till stånd. I figur 4.4 redovisas temperaturutvecklingen i tre mätpunkter på katalysatorn. Punkternas placering: i innanmätets framkant i innanmätets bakkant i höljet. Syftet med att ha en mätpunkt i höljet var att undersöka om denna mätpunkt hade en god samvariation med temperaturutvecklingen i innanmätets mätpunkter. Temperatur ( C) 5 4 3 2 1-1,5 1 1,5 2 Tid (h) katf katb katyt Figur 4.4 Temperaturutveckling i katalysatorn under körning och efterföljande avsvalning för tre mätpunkter, en i höljet (katyt) och två invändigt (katf; katb). Mätbil: VOLVO 94. 4 En korrelationsanalys har utförts mellan temperaturdata från höljets mätpunkt och innanmätets mätpunkter med följande korrelationsnivåer som resultat: för uppvärmning under körning:,768 för framkant,867 för bakkant för avsvalningsdelen:,96 för framkant,94 för bakkant. Korrelationerna tolkas som att det inte är uteslutet att förändring av temperaturen inne i katalysatorn skulle kunna beskrivas baserat på höljets temperatur, åtminstone när sambandet kartlagts. 4 Avser mätning med beteckning mt 111 enligt bilaga 1. 26 VTI meddelande 896

Det kan vara av intresse att se den parallella utvecklingen av temperaturen i oljan, vattnet, katalysatorn och i motorrummet och hur denna utveckling påverkas av motorvärmare. I figurerna 4.5 och 4.6 redovisas exempel på utvecklingen med och utan inkopplad motorvärmare för mätbilen VOLVO 94. Temperatur ( C) 5 4 3 2 1-1,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 Tid (h) olja motorrum mv vatten mv kat Figur 4.5a Temperatur( C) 6 5 4 3 2 1-1 5,5 5,75 6, 6,25 6,5 Tid (h) olja motorrum mv kat mv vatten Figur 4.5b Figur 4.5a b Temperaturutveckling i olika delar av motorn. Från inkoppling av motorvärmare (4.5a), under körning (4.5b) och till motoravstängning. Mätbil: VOLVO 94. Obs. skillnaden i temperaturskalor mellan figur a och b. 5 5 Avser mätning med beteckning mt 125 enligt bilaga 1. VTI meddelande 896 27

Temperatur( C) 6 5 4 3 2 1-1,5 1 1,5 2 Tid (h) olja motorrum mv kat mv vatten Figur 4.6 Temperaturutveckling i olika delar av motorn utan föregående användning av motorvärmare. Från motorstart och t.o.m. viss del av avsvalningsförloppet. Mätbil: VOLVO 94. 6 Motsvarigheten till figur 4.6 för mätbilarna GOLF och VOLVO 24 redovisas i figurerna 4.7 och 4.8 med ett exempel per bil. Genom att VOLVO 24 startats med en motortemperatur av ca 2 C och de andra med en temperatur av ca C har jämförbarheten försämrats. Temperatur( C) 1 8 6 4 2,5 1 1,5 2 Tid (h) olja kylvatten motorrum Figur 4.7 Temperaturutveckling i olika delar av motorn utan föregående användning av motorvärmare. Från motorstart och t.o.m. viss del av avsvalningsförloppet. Mätbil: GOLF. 7 6 Avser mätning med beteckning mt 111 enligt bilaga 1. 7 Avser mätning med beteckning mt 221 enligt bilaga 1. 28 VTI meddelande 896

1 Temperatur( C) 8 6 4 2-2,5 1 1,5 2 Tid (h) olja kylvatten motorrum Figur 4.8 Temperaturutveckling i olika delar av motorn utan användning av motorvärmare. Från motorstart och t.o.m. viss del av avsvalningsförloppet. Mätbil: VOLVO 24. 8 Åtminstone temperaturen i katalysatorn påverkas av körförlopp, vilket framgår av jämförelse mellan figur 4.9 och figur 4.6. Figur 4.9 innehåller körning i tätort, på motorväg och avslutningsvis åter i tätort. Temperatur( C) 7 6 5 4 3 2 1,5,1,15,2,25,3,35,4,45,5,55,6 Tid (h) Figur 4.9 Temperaturutveckling i katalysatorn, medelvärde av temperaturer i innanmätets fram- och bakkant, utan föregående användning av motorvärmare. Mätbil: VOLVO 94. Mätsträcka: Linköping till Norrköping inklusive körning på motorväg. 8 Avser mätning med beteckning mt 28 enligt bilaga 1. VTI meddelande 896 29

Vid avstängning av motorn ökar först temperaturen i kylvattnet, se figur 4.1. Temperatur ( C) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1,1,2,3,4,5 Tid (h) VOLVO 24 VOLVO 94 GOLF Figur 4.1 Temperaturutveckling i kylvattnet direkt efter motoravstängning. Enligt exemplen i figur 4.1 kan det ta uppemot,12 h innan temperaturen i kylvattnet är nere på samma nivå som vid avstängning. Om samtliga mätningar betraktas blir den maximala tiden med förhöjd kylvattentemperatur mellan 5 och 9 minuter beroende på bilmodell. 4.7 Funktionsansatser Temperaturfunktioner söks i följande fall: avstängd motor: utan inkopplad motorvärmare med inkopplad motorvärmare motor igång. Den utveckling som skall beskrivas har något olika karaktär i olika komponenter och i olika situationer, vilket framgår ur figurerna 4.2 4.1. För en avstängd motor utan inkopplad motorvärmare skall värmeenergi överföras mellan motorn och motorrummet och mellan motorrummet och omgivande luft. Riktningen för denna överföring av värmeenergi styrs av temperaturskillnaderna mellan de olika delarna. Eftersom värmeenergins riktning är från högre till lägre temperatur så är det inte enbart fråga om överföring från motorn till omgivningen. Inne i motorn sker naturligtvis också en överföring mellan olika delar av motorn. Temperaturhöjningen under de första minuterna efter avstängning, se figur 4.1, är ett uttryck för de överföringar av värmeenergi som sker från cylindrarna till omgivande kylvatten efter avstängning av motorn. De aktuella motorvärmarna värmer endast direkt kylvattnet. Indirekt, via kylvattnet, värms naturligtvis övriga delar av motorn m.m. Temperaturen höjs med ett värde T max MV över omgivande lufts temperatur. Utöver motorvärmarens elektriska effektuttag kan T max MV förväntas bero av hur väl isolerat som motorrummet är, av vindförhållanden m.m. 3 VTI meddelande 896

Enligt figur 4.1 följer direkt efter motoravstängning en temperaturhöjning av kylvattnet. En ambitionsnivå har valts för funktionsbeskrivningen enligt vilken temperaturen förutsätts vara konstant under denna första tidsperiod efter avstängning. Beskrivning av temperaturutveckling efter avstängning börjar därför först efter denna inledande fas. Vid användning av avsvalningsfunktionerna måste dessa tider vara kända om man skall kunna uppskatta motortemperatur efter viss tid från motoravstängning. Temperaturutvecklingen i en avstängd motor utan motorvärmare kan antingen vara avtagande eller ökande. Avtagande gäller då lufttemperaturen är lägre än motortemperaturen och ökande gäller då lufttemperaturen är högre än motortemperaturen. Då en motor är igång kan det per drifttillstånd förväntas finnas en jämviktstemperatur (T jv ) efter oändlig tid om samma körförlopp fortlöpande upprepas. Vid förändring av drifttillstånd tar det viss tid innan den nya jämviktstemperaturen har nåtts. Jämviktstemperaturen kan förväntas bero på motorbelastningen, vilken bl.a. är en funktion av medelhastighet. Jämviktstemperaturen beror naturligtvis också av förekommande termostater i motorn. Förekomst av termostater och inställning av dessa kan vara den viktigaste förklaringen till nivån på uppmätta jämviktstemperaturer. Denna studie är avgränsad till att beskriva tiden från det motorn startas och upp till en sluttemperatur motsvarande det tillstånd som mätslingan i Linköping representerar. Denna slinga representerar många olika momentana tillstånd. Det skattade temperaturlyftet motsvarar ett medelvärde av alla de momentana situationerna. De komponenter som temperaturutvecklingen beskrivits för är motorblockets kylvatten, smörjoljan och katalysatorn. En störningskälla i funktionsanpassningen skulle kunna vara motorfunktioner som kopplas in och ut under olika förutsättningar. Sådana funktioner utgörs av termostaten till kylvattnet och av om kylfläkten är termostatstyrd. Det skulle ha varit önskvärt med data som beskriver dessa funktioner på mätbilarna. Om sådana data funnits tillgängliga skulle funktionerna kunnat utökas med variabler för en beskrivning av dessa komponenter. Dessa komponenter har normalt endast betydelse för en motor igång men det finns elektriska kylfläktar som kan starta efter att motorn stängts av. Det skulle därmed kunna bli så att kylvattentemperaturen under körning vid högre motorbelastning skulle kunna vara lägre än vid lägre motorbelastning som funktion av olika kylningsfunktioner i motorn. Ur mätdata framgår vissa typiska förlopp: för avstängd motor utan motorvärmare; temperaturen går asymptotiskt mot omgivningsluftens temperatur för avstängd motor med motorvärmare; temperaturen går asymptotiskt mot en nivå motsvarande omgivningstemperaturen plus en motorvärmarhöjning för motor igång; temperaturen går asymptotiskt mot viss nivå, vilken i huvudsak är oberoende av omgivande lufttemperatur. Genomgående handlar det därmed om asymptotiskt närmande som funktion av tid. VTI meddelande 896 31

För beskrivning av temperaturutveckling i en avstängd motor utan inkoppling av motorvärmare har följande ansats valts: T ut = T air + (T in T air ) exp ((a i + c wi w) t i ) (1) T ut : motortemperatur vid tidsintervallets slut ( o C) T in : motortemperatur vid tidsintervallets början ( o C) T air: lufttemperatur under de senaste 5 eller 1 minuterna ( o C) a i : parameter för temperaturintervall i i: index för temperaturintervall 1 eller 2. Index 1 betecknar temperaturintervallet T ut T air > 4 C w: vindhastighet under de senaste 5 eller 1 minuterna (m/sek) c wi : vindparameter för temperaturintervall i t i : tid från initialtemperatur per intervall 1 eller 2 (h). För beskrivning av den temperaturhöjning som följer av en inkopplad motorvärmare har följande ansats valts: T ' ut = min (T ut + T, 8) där T ut motsvarar Avstängd motor utan (2) motorvärmare T = T max MV (1 - exp ((a + c w w) t)) T ' ut : motortemperatur med inkopplad motorvärmare vid tidsintervallets slut ( C) T: uppvärmning efter viss tid ( o C) T max : maximal uppvärmning med motorvärmare ( o C) a: parameter c w : vindrelaterad parameter w: vindhastighet (m/sek) t: tid från start av motorvärmare (h). Funktionsdelen för uppvärmning ( T) används ihop med delen utan uppvärmning (1), vilken ger den temperaturnivå som motorvärmaren höjer utöver. Vid skattning av parametrarna i motorvärmardelen används för den andra delen (1) de parametrar som tidigare skattats för denna. För beskrivning av temperaturutvecklingen under körning har följande ansats valts: T ut = T jv (1-exp(a g(t in, t)) + T in exp(a g(t in, t)) (3) där g(t in, t) = exp(exp((t in +273)/273 max(t-b, ))-1)-1 T ut : motortemperatur under körning viss tid efter start ( C) T in : temperatur vid start T: tid sedan start [h] T jv : jämviktstemperatur ( o C) a: parameter. b: fördröjning innan en mera betydande temperaturökning börjar (h) 32 VTI meddelande 896

Funktionen växer efter en viss fördröjning (b timmar). 4.8 Statistisk analys Parameterskattningar har genomförts enligt två metoder: linjär regressionsanalys icke-linjär minsta kvadratanpassning i MATLAB. Analysen enligt den första punkten har byggt på förutsättningen att en exponentialfunktion valts. Då denna logaritmerats har förutsättningar för en linjär regressionsanalys skapats. Separata analyser har först genomförts per mätning. Varje sådan regressionsanalys har resulterat i två parametervärden. Slutligen har medelvärden bildats per parameter baserade på parameterskattningar från samtliga mätningar inom samma grupp. Med grupp avses samtliga mätningar med viss bil och i viss fas. Vid analys enligt den andra punkten har samtliga mätningar inom samma grupp, exempelvis avsvalning för kylvatten i viss mätbil, analyserats i ett steg. Denna metod har gett betydligt bättre anpassning till mätdata än enligt den första punkten. Resultatredovisningen har avgränsats till den andra metoden. För den statistiska analysen har speciella filer lagts upp. I dessa har mätdata för uppvärmning med motorvärmare och avsvalning reducerats till var 5:e minut för katalysatorn och var 1:e minut för övriga komponenter. Meteorologiska data har medelvärdesbildats för den senaste 5-minuters- respektive 1-minutersperioden avseende avstängd motor. För funktionsanpassning avseende körning har meteorologiska data medelvärdesbildats per timme. För uppvärmning under körning har tidsteget 1 sekunder i mätfilen omvandlat till timmar behållits. Även hastighet har lagts in i analysfilen. Den inlagda hastigheten är medelhastigheten under en mätning. Valet av första observationen per fas i analysfilerna har varit olika: för avsvalning, dvs. avstängd motor utan motorvärmare, har för katalysatorn observationer efter 5 minuter och för övriga komponenter 1 minuter valts. för uppvärmning med motorvärmare har observationer vid tidpunkt för inkoppling valts för körning, observationer efter 1 sekunder. Beträffande temperatur i katalysatorn har en medeltemperatur bildats av data från innanmätets fram- och bakkant för samtliga bilar. Data från mätpunkten i katalysatorns mittpunkt på SAAB:arna har inte utnyttjats. Under avsvalning är temperaturen i mittpunkten betydligt högre än i de övriga två punkterna. Detta skulle kunna tala för att den efterföljande resultatredovisningen är något missvisande ifråga om hur lång tid det exempelvis tar innan den s.k. tändtemperaturen (35 C) nås m.m. För VOLVO 94 har totalt tre mätpunkter funnits för kylarvattnet i motorblocket. Vid uppvärmning med motorvärmare har en medeltemperatur för de tre mätpunkterna per tidsteg bildats för analys. I övriga fall, för VOLVO 94, har enbart mätpunkten betecknad motorhb använts för analys. VTI meddelande 896 33