Багатофакторний аналіз експлуатаційних показників автомобілів з різним типом силового приводу

Abstract

У статті розглянуто особливості автомобілів із бензиновими, дизельними, гібридними та електричними силовими установками в контексті сучасних вимог до енергоефективності, економічності та екологічної безпеки. Акцентовано увагу на тому, що порівняльна оцінка різних типів приводів має здійснюватися комплексно, з урахуванням не лише технічних характеристик транспортних засобів, а й витрат на експлуатацію та рівня викидів діоксиду вуглецю. Показано, що найбільш обґрунтованим підходом до такого аналізу є порівняння автомобілів у межах однієї моделі, що дає змогу мінімізувати вплив конструктивних і експлуатаційних відмінностей. Для дослідження обрано модель Volkswagen Golf, яка представлена модифікаціями з різними типами силових установок. Проаналізовано експлуатаційні витрати досліджуваних модифікацій з урахуванням вартості бензину, дизельного палива та електроенергії, а також середніх показників енергоспоживання. Підтверджено, що за прийнятих умов найменшу вартість пробігу одного кілометра має гібридна версія автомобіля, для якої цей показник становить 3,2 грн/км. Акцентовано увагу на тому, що економічна ефективність експлуатації транспортного засобу визначається не лише типом силової установки, а й вартістю відповідного енергоносія та умовами використання автомобіля. Окремо проаналізовано екологічний аспект застосування різних типів приводів. Розглянуто не лише прямі викиди діоксиду вуглецю під час руху автомобіля, а й непрямі викиди, пов’язані з виробництвом електроенергії для заряджання акумуляторної батареї електричного транспортного засобу. Показано, що за середньосвітового рівня викидів при генерації електроенергії питомі викиди для електричної версії досліджуваної моделі становлять 113,75 г/км, що є дещо нижчим за показники бензинової та дизельної модифікацій. Підтверджено, що найнижчий рівень викидів серед розглянутих варіантів має гібридна версія автомобіля. Зроблено висновок, що найбільш збалансованим рішенням за сукупністю економічних та екологічних показників є гібридний силовий привід, тоді як переваги електричного транспорту істотно залежать від структури виробництва електроенергії.

The article examines the operational features of vehicles equipped with gasoline, diesel, hybrid, and electric powertrains in the context of current requirements for energy efficiency, cost-effectiveness, and environmental safety. Attention is focused on the fact that the comparative assessment of different powertrain types should be carried out comprehensively, taking into account not only the technical characteristics of vehicles, but also operating costs and carbon dioxide emissions. It is shown that the most reasonable approach to such an analysis is to compare vehicles within the same model, which makes it possible to minimize the influence of design and operational differences. The Volkswagen Golf model was selected for the study, as it is represented by modifications with different types of powertrains. The operating costs of the studied modifications were analyzed with consideration of the prices of gasoline, diesel fuel, and electricity, as well as average energy consumption indicators. It is confirmed that, under the accepted conditions, the hybrid version of the vehicle has the lowest cost per kilometer, amounting to 3.2 UAH per kilometer. It is shown that for the diesel modification the cost per kilometer is 4.45 UAH, for the electric version 4.8 UAH, and for the gasoline version 5.6 UAH. It is emphasized that the economic efficiency of vehicle operation is determined not only by the type of powertrain, but also by the cost of the corresponding energy carrier and the conditions of vehicle use. The environmental aspect of applying different powertrain types was analyzed separately. Not only direct carbon dioxide emissions during vehicle operation were considered, but also indirect emissions associated with electricity generation for charging the battery of an electric vehicle. It is shown that, under the average global carbon intensity of electricity generation, the specific emissions of the electric version of the studied model amount to 113.75 g/km, which is slightly lower than the indicators of the gasoline and diesel modifications. It is confirmed that the lowest emission level among the considered options is demonstrated by the hybrid version of the vehicle. It is concluded that the most balanced solution in terms of combined economic and environmental indicators is the hybrid powertrain, while the advantages of electric transport significantly depend on the structure of electricity generation.