AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WYDZIAŁ MECHANICZNY ROZPRAWA DOKTORSKA. mgr inż. Piotr Smurawski

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WYDZIAŁ MECHANICZNY ROZPRAWA DOKTORSKA. mgr inż. Piotr Smurawski"

Kornelia Wasilewska
5 lat temu
Przeglądów:

1 AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WYDZIAŁ MECHANICZNY ROZPRAWA DOKTORSKA mgr inż. Piotr Smurawski ANALIZA CYKLU ŻYCIA SAMOCHODÓW OSOBOWYCH Z UWZGLĘDNIENIEM PROCESÓW OBSŁUGOWO-NAPRAWCZYCH Praca wykonana pod kierunkiem: dr hab. inż. Krzysztof Danilecki promotor dr hab. inż. Małgorzata Mrozik promotor pomocniczy Szczecin 2018

2 Spis treści Wykaz skrótów użytych w pracy: 1. Wstęp 2. Obszary oddziaływania samochodu na środowisko 3. Uregulowania prawne ograniczające negatywne oddziaływania samochodu na środowisko 4. Ogólna charakterystyka metodyki oceny cyklu życia (LCA) 5. Literaturowa analiza wyników badań LCA samochodu 6. Cel i teza pracy 7. Założenia budowy modelu cyklu życia samochodu 7.1. Cel i zakres badań Model fazy produkcji Model fazy eksploatacji Model fazy zagospodarowania 7.2. Źródła danych 7.3. Ocena wpływu cyklu życia samochodu 8. Matematyczny model środowiskowego oddziaływania czynności obsługowo naprawczych samochodu Dobór postaci modelu środowiskowego oddziaływania czynności serwisowych Samochód z silnikiem o zapłonie iskrowym Samochód z silnikiem o zapłonie samoczynnym 8.2. Model środowiskowych obciążeń związanych z przywracaniem stanu zdatności samochodu Naprawy awaryjne Naprawy pokolizyjne 8.3. Ocena istotności różnic oddziaływania środowiskowego czynności serwisowych samochodów z silnikami o zapłonie iskrowym i samoczynnym Ocena niedokładności oszacowania łącznego środowiskowego oddziaływania procesów obsługowo-naprawczych 9. Wyniki oceny cyklu życia samochodu 9.1. Wpływ fazy produkcji 9.2. Wpływ fazy użycia z uwzględnieniem czynności obsługowo-naprawczych Wpływ czynności serwisowych 1

3 Wpływ napraw awaryjnych i pokolizyjnych Wpływ wykorzystania do napraw regenerowanych zespołów i części 9.3. Porównanie wpływu całego cyklu życia samochodu dla różnych scenariuszy czynności obsługowo-naprawczych 9.4. Prognozowanie optymalnej długości cyklu życia samochodu dla różnych scenariuszy czynności obsługowo-naprawczych Założenia metody oceny Wpływ zużycia paliwa na okres użytkowania Wpływ czynności serwisowych na okres użytkowania Wpływ awarii na okres użytkowania Wpływ napraw pokolizyjnych na okres użytkowania 10. Podsumowanie Ogólna ocena uzyskanych wyników Ważniejsze wnioski z badań Proponowane kierunki dalszych prac Literatura Załączniki Streszczenie Abstract 2

4 Tytuł: Analiza cyklu życia samochodów osobowych z uwzględnieniem procesów obsługowo-naprawczych. Podstawowy problemem badawczy pracy to przeprowadzenie studiów i badań oraz opisanie i wyjaśnienie całokształtu zagadnień dotyczących oceny środowiskowego oddziaływania samochodu na otoczenie w całym cyklu jego istnienia. Głównym celem pracy jest opracowanie metody oceny obciążeń środowiskowych związanych z serwisowaniem i naprawami samochodów w rzeczywistych warunkach eksploatacji oraz zastosowanie opracowanej metody do prognozowania akceptowalnego, ze względu na środowiskowe oddziaływanie, okresu użytkowania samochodu. Dla potrzeb kompleksowej oceny oddziaływania samochodu na środowisko w całym cyklu jego życia, posłużono się metodą LCA (Life Cycle Assessment). Służy ona do określenia potencjalnego oddziaływania na środowisko procesów związanych z całym okresem istnienia samochodu, począwszy od produkcji, poprzez jego użytkowanie aż do zagospodarowania po zużyciu. Wnikliwym analizom poddana została przede wszystkim faza użytkowania, a w szczególności poziom oddziaływań środowiskowych związanych z przeprowadzaniem bieżącej obsługi pojazdów oraz przywracaniem ich zdatności poprzez wykonywanie napraw. Badaniom poddane zostały dwie grupy pojazdów wyposażone w różne rodzaje napędów (silniki z zapłonem iskrowym oraz silniki z zapłonem samoczynnym). Tezę pracy sformułowano następująco: Procesy związane z serwisowaniem i naprawami istotnie zwiększają obciążenia środowiskowe cyklu życia samochodu oraz powodują znaczące skrócenie okresu użytkowania samochodu, uzasadniające jego wymianę na nowy model.. Zakres pracy objął ustalenie poziomów energochłonności oraz emisji zanieczyszczeń związanych z nakładami materiałowymi oraz z procesami wytwórczymi występującymi w fazie budowy, eksploatacji oraz utylizacji samochodów osobowych. Przeprowadzone zostały badania inwentaryzacyjne oddziaływań związanych czynnościami obsługowymi wynikającymi z programu serwisowego, naprawami bieżącymi oraz naprawami awaryjnymi oraz naprawami pokolizyjnymi samochodów, wykonywanymi w warunkach autoryzowanej stacji obsługi samochodów Ford. Dokonano jakościowej i ilościowej analizy porównawczej obciążeń środowiskowych związanych z naprawami o różnym charakterze i różnym poziomie złożoności w zależności od zastosowanej technologii oraz źródeł pozyskiwania części (produkcja części zamiennych, odzysk części używanych). Dokonana została ocena udziału (istotności) oddziaływania tych napraw w obciążeniach środowiskowych fazy eksploatacji samochodu oraz w całym cyklu jego życia. Zaprezentowane zostały wyniki i wnioski z przeprowadzonych badań. 3

5 Title: The analysis of the life cycle of passenger cars with consideration for service and repair processes. The basic research problem of the dissertation is to conduct studies and research, and to describe and explain the whole issue concerning the environmental assessment of the car's impact on the environment throughout its entire life cycle. The main objective of the work is to develop a method for assessing environmental burdens associated with car servicing and repairs in real operating conditions, and the use of the developed method for forecasting acceptable period of car s usage according to the environmental impact. The LCA (Life Cycle Assessment) method was used for the purpose of comprehensive assessment of the car's environmental impact throughout its life cycle. LCA is used to determine the potential impact on the environment of the processes related to the entire lifetime of the car, from production, through its use to management after the use. In particular, the phase of use was subjected to thorough analysis, in particular the level of environmental interactions related to the ongoing servicing of vehicles and the restoration of their suitability through repairs. Two groups of vehicles equipped with various types of propulsion were tested (spark ignition engines and compression ignition engines). The thesis was formulated as follows: "The processes related to servicing and repairs considerably increase environmental burdens of the car's life cycle and cause a significant shortening of the car's useful life, justifying its replacement with a new model." The scope of work covered determination of energy intensity and pollution emission levels related to material inputs as well as manufacturing processes occurring during the construction, operation and utilization phase of passenger cars. Inventory studies of impacts related to maintenance activities resulting from the "service program", ongoing repairs and emergency repairs as well as car repairs were performed under the conditions of an authorized Ford service station. A qualitative and quantitative comparative analysis of environmental burdens related to repairs of various nature and different complexity levels were made depending on the technology used and the sources of obtaining parts (production of spare parts, recovery of used parts). The contribution (significance) of the impact of these repairs to the environmental loads of the car's operation phase and throughout its life cycle was evaluated. The results and conclusions from the research were presented. 4

Podobne dokumenty

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny Akademia Morska w Szczecinie Wydział Mechaniczny ROZPRAWA DOKTORSKA mgr inż. Marcin Kołodziejski Analiza metody obsługiwania zarządzanego niezawodnością pędników azymutalnych platformy pływającej Promotor: