Die Umsetzung von transportabler Emissionsmesssysteme (PEMS) für die Echtzeit-Fahr Emissionen (RDE) Regulierung in Europa

Das übergeordnete Ziel dieses Videos ist es, den neu eingeführten Real-Driving-Emissionstest für leichte Nutzfahrzeuge vorzustellen, bei dem die Straßenemissionen mit einem tragbaren Emissionsmesssystem gemessen werden. In Europa wird das Emissionsverfahren im praktischen Fahrbetrieb die Art der Gesamtwertung von leichten Nutzfahrzeugen ergänzen, wenn die Prüfung anhand von Messgeräten durchgeführt wird. So werden die regulierten Schadstoffe unter einem breiten Spektrum normaler Fahrbedingungen gründlich kontrolliert.

Dieses Verfahren misst die Fahrzeugemissionen in der realen Welt, auf der Straße, in Städten und auf der Autobahn. Das Verfahren gibt uns einen umfassenden Überblick über die Emissionsleistung jedes Tests, den wir durchführen. Das Verfahren wird von Rinaldo Colombo, Mauro Cadario und Philippe Le-Lijour vorgeführt.

Idealerweise installieren Sie die PEMS-Haupteinheit und das Steuergerät an der Außenseite des Fahrzeugs, z. B. an einer Anhängerkupplung oder einem Haken, auf einer Plattform oder im Kofferraum. Wenn das PEMS in der Kabine installiert werden muss, befestigen Sie es mit Gurten am Fahrzeug. Installieren Sie eine Entlüftung nach außen für Abgase und Kondenate, die vom PEMS entlüftet werden.

Installieren Sie anschließend gemäß den Anweisungen des Herstellers und den örtlichen Vorschriften einen Kohlendioxid-, Kohlenmonoxid- und Stickoxidanalysator, Zubehöreinheiten und deren Anschlüsse sowie die beheizten Probenahmeleitungen. Wenn das PEMS nicht mit eigenen Batterien betrieben wird, schnallen Sie zwei 12-Volt-Batterien in die Fahrzeugkabine. Zum Beispiel hinter dem Beifahrersitz.

Befestigen Sie anschließend die Wetterstation und das GPS direkt an der Außenseite des Fahrzeugs. Schließen Sie dann die Signalkabel an den Signaleingang des PEMS-Hauptgeräts an. Wählen Sie nun einen Abgasdurchflussmesser (EFM) aus, der in der Lage ist, den erwarteten Abgasmassendurchsatz aus dem Textfahrzeug zu messen.

Je nach Fahrzeug kann der EFM an einer Anhängerkupplung, an einem Fahrradträger oder an Metallhalterungen befestigt werden. Befestigen Sie das EFM mit Hilfe von Schweißmetallrohren am Auspuffrohr. Vermeiden Sie es, den Innendurchmesser des Auspuffrohrs durch kleinere Rohre zu verkleinern.

Montieren Sie anschließend alle Gasentnahmesonden innerhalb von 20 Zentimetern vom Auspuffauslass, aber stauen Sie den Abgasstrom nicht, indem Sie zu viele Sonden an der gleichen Position platzieren. Wenn ein EFM verwendet wird, müssen die Sonden mindestens 20 Zentimeter vom Auspuffauslass entfernt sein. Im Idealfall sollte jede Sonde von der Mittellinie des Abgasstroms entnommen werden.

Große Sonden, die den Durchmesser des Endrohrs überspannen, können ebenfalls verwendet werden, wenn sie mehrere Löcher entlang ihrer Länge haben. Führen Sie vor der Nullpunkt- und Spannenkalibrierung eine Dichtheitsprüfung durch. Schalten Sie zunächst das PEMS ein und lassen Sie es gemäß den Empfehlungen des Herstellers stabilisieren.

Dies kann ca. 40 Minuten dauern. Verwenden Sie den Strom und nicht die Batterien. Verbinden Sie den PC mit dem PEMS.

Bevor Sie fortfahren, stellen Sie sicher, dass die Gasentnahmeleitungen mindestens 60 Grad Celsius erreicht haben. Befassen Sie sich auch mit allen Warn- oder Fehlersignalen auf dem PEMS, bevor Sie fortfahren. Nach dem Aufwärmen kalibrieren Sie das System mit Null- und Justiergasen.

Schließen Sie zunächst die Nullgasleitung an. Verwenden Sie Stickstoff oder synthetische Luft als Nullgas und stellen Sie den Druck auf den vom Hersteller angegebenen Wert ein, in der Regel ein bis zwei bar. Starten Sie dann den Nullvorgang in der PEMS-Software.

Öffnen Sie zunächst eine neue Sitzung. Wählen Sie dann den Nullgasanschluss aus und führen Sie den Vorgang aus. Trennen Sie nun das Nullgas und bereiten Sie sich auf die Justierkalibrierung vor.

Wählen Sie die Justiergase so, dass sie dem Bereich der während der Fahrt zu erwartenden Schadstoffkonzentrationen entsprechen. Verwenden Sie für Kohlendioxid ein Kalibriergas zwischen 10 und 14 % Kohlendioxid. Für Stickoxide sollten Standards zwischen 1.500 und 2.000 Teilen pro Million verwendet werden.

Schließen Sie die Justiergasflasche an das PEMS an und stellen Sie den Gasdruck auf ein bis zwei bar ein. Signalisieren Sie dann die Software. Geben Sie in der Benutzeroberfläche die Konzentrationen der Gase in der Flasche an.

Die Software erkennt die Reaktion des Analysators und passt sie an den Span-Wert an. Setzen Sie bei Bedarf die Justierprüfungen mit den Restgasen fort. Wiederholen Sie optional den Vorgang zum Nullstellen.

Wechseln Sie dann vom aktuellen Anschluss zurück zu den Batterien. Starten Sie dann vor dem Starten des Motors die Datenaufzeichnung. Verwenden Sie aus Gründen der Zeitabstimmung ein einzelnes Datenaufzeichnungsgerät.

Fahren Sie nun die kartierte Fahrt, wie sie vom Navigationssystem bereitgestellt wird. Die Fahrt sollte 90 bis 120 Minuten dauern und nicht aggressiv, nicht schüchtern und normal gefahren werden. Eine Klimaanlage kann je nach Bedarf genutzt werden.

Zeichnen Sie am Ende der Fahrt die Daten nach dem Abschalten des Motors weiter auf, bis die Reaktionszeit der Probenahmesysteme abgelaufen ist. Stoppen Sie dann die Testaufzeichnung. Überprüfen Sie vor dem Ausschalten der Analysatoren deren Drift, indem Sie die Null- und Justiergase, die vor dem Test verwendet wurden, erneut messen.

Wenn die Messwerte zu stark abgewichen sind, muss der Test für ungültig erklärt werden. Exportieren Sie abschließend die Daten. Gehen Sie zu Datendateien, und laden Sie die Datei hoch, die vor dem Test erstellt wurde.

Wählen Sie für die Analyse alle Optionen aus, und wählen Sie dann unter Datenanalyse die Option Datei verarbeiten aus. Und eine Tabelle mit den Daten wird für die Analyse vorbereitet. Mit einem leichten Benzin-Direkteinspritzer der Klasse Euro 5b mit Turbolader und 1,2 Litern Hubraum wurde ein PEMS eingebaut und eine RDE-konforme Fahrt durchgeführt.

Die Verifizierung der Fahrt erfolgte durch Überprüfung der Randbedingungen, der Betriebsbedingungen und der Normalität des Fahrbetriebs. Alle Auslöseanforderungen und Betriebsparameter lagen innerhalb der definierten Grenzen. Die relative positive Beschleunigung lag innerhalb der Grenzen, ebenso wie die 95. Perzentile der Geschwindigkeit multipliziert mit der positiven Beschleunigung.

Zum Vergleich werden Daten mit aggressiverem Fahren im gleichen Auto sowie andere Tests aus der Literatur zur Verfügung gestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Stickoxidemissionen in Städten mit den Emissionen der Labor-WLTC-Phase vergleichbar oder niedriger waren, während die gemessenen Emissionen auf dem Land und auf Autobahnen tatsächlich höher waren. Im Durchschnitt lagen die Emissionen unter den NTE-Grenzwerten, so dass dieses spezielle Fahrzeug den RDE-Test bestehen würde.

Einmal gemeistert, kann diese Technik in weniger als einem Tag durchgeführt werden. Ein halber Tag wird für die Installation der Ausrüstung und ein halber Tag für die Durchführung der Fahrt und die Datenanalyse benötigt. Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, daran zu denken, dass jedes Fahrzeug einzigartig ist und jedes Setup unterschiedlich sein kann.

Nach ihrer Entwicklung wird diese Technik den Weg für eine effektive Überprüfung der Konformität in Betrieb befindlicher Fahrzeuge und für die Überwachung leerer Straßen unter realen Fahrbedingungen ebnen. Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit Abgasen und Kalibriergasen gefährlich sein kann und bei der Durchführung des Verfahrens Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden sollten. Die Installation der Geräte sollte immer in gut belüfteten Räumen erfolgen.