Name: Die Umsetzung von transportabler Emissionsmesssysteme (PEMS) für die Echtzeit-Fahr Emissionen (RDE) Regulierung in Europa (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-12-04T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 34 s
Description: Erfahren Sie die Implementierung von PEMS für RDE-Tests bei leichten Nutzfahrzeugen zur Messung realer Emissionen. Diese Methode ermöglicht die Überwachung von Stickoxiden und CO₂ unter verschiedenen Fahrbedingungen.

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Die Autoren danken Sensors Inc. für die Bereitstellung eines PEMS für die Durchführung einer Laborübung.

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Die hier geäußerten Ansichten sind die der Autoren und nicht als offizielle Position der Europäischen Kommission angesehen werden. Die Erwähnung von Handelsnamen oder Handelsprodukten stellt keine Billigung oder Empfehlung der Autoren oder der Europäischen Kommission.

In dieser Arbeit wurde die RDE Verfahren beschrieben. Einige Punkte verdienen besondere Aufmerksamkeit und werden hier näher erläutert. Für die Typgenehmigung Zwecke ist es zwingend nötig, den Abgasstrom mit Hilfe von Geräten wie einem EFM-Funktion ohne Verbindung mit der ECU des Fahrzeugs zu bestimmen. Im Hinblick auf Fahrzeugaufbereitung ist die Verbindung zwischen dem EFM und dem Endrohr wichtig. Die Materialien sollten temperatur- und Abgaszusammensetzung beständig sein. Obwohl dies für die NO x nicht so kritisch ist, wird es für die Partikelzahl Abtastung signifikant sein, wo die Desorption des abgelagerten Materials , um künstlich hohen Emissionen führen kann. Darüber hinaus weist die Kondensationsprodukte ansammeln können, sollten vermieden werden. Die Kondensate bei Beschleunigungen gebildet wird, kann in die Messsysteme eindringen und diese beschädigen oder sie blockieren. Die Abtastpunkte der Analysatoren verbunden sind, stromabwärts von dem EFM damit die gesamte fl sicherzustellenow geht durch den EFM. Falls dies nicht möglich, und sie werden vor dem EFM verbunden ist, eine Korrektur für die extrahierte Strömungs gemacht werden muss. Die Analysatoren sollte die Länge der Abtastzeilen ohne Modifikationen hinter dem EFM, verbunden werden. Wenn dies nicht möglich ist, muss die Verweilzeit in dem zusätzlichen Rohr Rechnung in der Software, um genommen zu werden, um eine korrekte Berechnung der Emissionen gewährleisten. Die Analysatoren können innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs eingebaut werden, so lange wie Sicherheitsanforderungen erfüllt werden. Darüber hinaus erfordert die Kalibrierung der Analyse Aufmerksamkeit. Es muss im erwarteten Bereich der Emissionen des Fahrzeugs durchgeführt werden. Andernfalls könnte die Forderung von 90% Abdeckung von 99% der Messungen der gültigen Teile des Emissionsprüfung nicht erfüllt werden. Die Auslöseüberprüfung und die Berechnung der Emissionen werden in der Regel durch die PEMS Software durchgeführt. Für den normalen Fahr können alle Bedingungen leicht erfüllt werden 17 &lt;/ Sup&gt;. Zum Beispiel auf der Grundlage unserer Messungen ist ein normal angetrieben Reise gut innerhalb der dynamischen Randgrenzen (Abbildung 4). Allerdings kann aggressives Fahren innerhalb des Durchlasszone, vor allem in den städtischen oder Autobahn Portionen. Auf der anderen Seite, Daten in niederländischen Städten zeigen , dass normale Fahr auch diese Grenzen 18 nicht überschreiten. In Zukunft Erfahrung im Laufe der Zeit durchgeführten Tests näher an den Randbedingungen und Bewertungsverfahren , die Differenzen von&gt; 50% zeigen die Anwendbarkeit des Verfahrens 11,19 beurteilen. Eine Quelle der Unsicherheit stammt aus der Bestimmung von Straßenlasten für die Messung des CO 2 -Ausstoßes mit dem WLTC; werden diese Messungen benutzt, um die Normalität der Fahrbedingungen mit der RDE Datenauswertung auszuwerten. Idealerweise ähneln die ausgewählten Straßenlasten denen des unbelasteten Fahrzeug mit den PEMS auf der Straße getestet. Die Flexibilitäten der WLTP gewährt in (beispielsweise bis determine die Straßenlast basierend auf konservativen generischen Parameter oder das Fahrzeug mit der höchsten Testmasse innerhalb einer Familie) in den CO 2 -Emissionen erhebliche Abweichungen verursachen können durch die WLTC bestimmt und später auf der Straße gemessen. In der Folge können die Verfahren eine voreingenommene Beurteilung der tatsächlichen Fahr Schwere ergeben. Die WLTP Bestimmungen für die Straßenlast Einstellung kann möglicherweise benötigen für RDE Zwecke angegeben werden. Es sollte in Konformität von Regulierung, gibt es einige Unterschiede (zB Driftkorrektur ist erlaubt, OBD - Anschluss ist notwendig, um zu berechnen Emissionen in g / kWh) aufgrund der unterschiedlichen Art , dass im Vergleich zu den europäischen Schwer zu beachten, Genehmigungsverfahren für den schweren Nutzfahrzeugen (Motoren) 6. Die Unterschiede sind von den Rahmen dieses Papiers. Mit dem US-in-use-Compliance-Regelung gibt es mehr Unterschiede in der Bewertungsmethode. Weltweit, RDE markiert dieerste regulatorische On-Road-Test für leichte Nutzfahrzeuge. Die RDE Bestimmungen der Verordnung definiert 2016/427 markieren die erste relevante Instanz für die Bauartzulassung von leichten Nutzfahrzeugen in Europa, wo RDE die Standardfahrzeugtests unter kontrollierten Bedingungen im Labor ergänzt. Die RDE-Testverfahren ermöglicht die Prüfung und damit Controlling, Fahrzeugschadstoffemissionen unter einem weiten Bereich von Betriebsbedingungen und in einer robusteren und umfassender als die derzeit angewandten Labortests mit einem vorgegebenen Fahrzyklus. Dennoch ist RDE auch Einschränkungen unterworfen. Erstens modal Emissionsmessungen auf der Straße über lange Zeiträume birgt das Risiko des Analysators Drift (beispielsweise aufgrund von Schwankungen in der Umgebungstemperatur). On-road sind Emissionsmessungen unterliegen damit größere Unsicherheit Margen (bei maximal 20 bis 30% bei der geltenden Emissionsgrenze für NO x geschätzt) 21 als Emissionsmessungs im Labor, auch wenn PEMS Analysatoren ähnliche Anforderungen in Bezug auf Genauigkeit und Präzision als Laboranalysatoren erfüllen. Zweitens erfordert der Umgang mit PEMS Ausrüstung Ausbildung; Abgastests auf der Straße Durchführung ist noch nicht Plug-and-Play, und es erfordert ein Experte. Als On-Road-Tests mit PEMS ist noch recht neu, Ausbildung, und teilen Best Practices zu erwerben Autohersteller und technische Dienstleistungen ermöglicht es erforderlich ist. Der vorliegende Artikel ist ein Versuch, Wissen über den Umgang mit PEMS und die Prüfung der Emissionen von Kraftfahrzeugen auf der Straße zu verbreiten. Größere angelegte Erfahrung mit den RDE Bestimmungen, wie sie durch Interlaborübungen oder durch Benchmarking gegen die bestehenden internationalen Rechtsvorschriften eingeholt werden, fehlt noch. Als RDE das erste On-Road-Testverfahren für leichte Nutzfahrzeuge weltweit darstellt, sieht die Europäische Kommission eine jährliche Überprüfung der Konformität Faktoren und eine umfassende Überprüfung des gesamten RDE Verfahren in der midterm. <p class=&quot;Jove_content&quot;&gt; Es gibt zwei große Bereiche für die künftige Anwendung. Erstens, die von anderen Ländern RDE kann übernommen werden. China, Indien, Japan und Südkorea sind daran interessiert, bei der Annahme RDE, oder Teile davon, für regulatorische Zwecke. Als solche das hier beschriebene Verfahren kann die Vorlage für regulatorische On-Road-Abgasprüfung von leichten Nutzfahrzeugen werden auf der ganzen Welt. Zweitens stellt RDE einen Leitfaden für gute Praxis für jede unabhängige Emissionsprüfung von Forschungseinrichtungen und technische Dienstleistungen durchgeführt. Die Bestimmungen dazu beitragen sicherzustellen, genaue und robuste On-Road-Emissionsmessungen.

Die Fahrzeuge werden in kontrollierten Laborbedingungen getestet , um ihre offiziellen Emissionswerte und der Kraftstoffverbrauch (zB UN - Wirtschaftskommission für Europa (UNECE) Die Verordnung 83) 1 zu bestimmen. Für leichte Nutzfahrzeuge, die Verordnung 715/2007 2 definiert die Euro 5 und 6 - Emissionsgrenzwerte, auf die Fahrzeuge der Klassen M1, M2 (PKW), N1 und N2 (Fahrzeuge zur Güterbeförderung) entsprechen müssen. Die Einhaltung wird durch die so genannte &quot;Typ I&quot; Test überprüft , die während eines standardisierten Tests im Labor 1 Auspuffemissionen nach einem Kaltstart misst. Obwohl die Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit der Ergebnisse Labortests wird sichergestellt, deckt es nur ein kleiner Bereich der Umgebungs, Fahren und Motorbetriebsbedingungen, die typischerweise auf der Straße auftreten. Als der Tat reflektieren amtlichen Labortestergebnisse immer weniger die tatsächlichen von den Fahrern 3 auf der Straße erlebt Kraftstoffverbrauch. Darüber hinaus on-Road - Fahrzeug - Emissionen, insbesondere die NO X -Emissionen von Dieselfahrzeugen, sind auch höher als die Betriebserlaubnis Werte 4-5. Verordnung 715/2007 2 enthält Bestimmungen , um sicherzustellen , dass die Emissionsgrenzwerte unter normalen Fahrbetrieb und Einsatz geachtet werden. Verschiedene neue regulatorische Komponenten sind in der Pipeline , um beobachteten Abweichungen, wie die Welt Harmonized Licht-Pflicht - Verfahren (WLTP) zu reduzieren, vor allem für CO 2 und den Kraftstoffverbrauch und die Real-Fahremissionen (RDE) Testverfahren, vor allem für Schadstoffe. Zwar ist der wichtigste Bestandteil des neuen Rechtsrahmens für die konventionelle Schadstoffe, dass die Einhaltung der Emissionsgrenzwerte gezeigt über nach dem RDE Verfahren realen Fahrzeugbetrieb werden muss. Das neue Verfahren wird die Messung der Emissionen auf den Rollenprüfständen ergänzen, so dass eine gründliche Kontrolle geregelter Schadstoffe sowohl im laborator erreichty und auf der Straße. Die RDE basiert auf On-Road-Abgasprüfung mit dem tragbaren Emissionsmesseinrichtungen (PEMS). PEMS sind nicht neu, vor allem für schwere Fahrzeugtests. Die United States Environmental Protection Agency (US-EPA) hat zu den Prüfungen Anforderungen zusätzliche Emissionen Labor Zertifizierung hinzugefügt mit dem Not-To-Exceed (NTE) Konzept auf Basis von Fahrzeugtests mit PEMS. In Europa PEMS-basierte In-Service Konformität (ISC) die Bestimmungen für die EURO VI Normen gelten für den EURO - V - Motoren 6,7. PEMS Maßnahme Emissionen im Motorabgas mit einer Messleistung ( zum Beispiel Linearität, Genauigkeit) , die 8-Labor zu der Ausrüstung vergleichbar ist. Die neueste Generation von PEMS wiegen 30 kg, sind kompakt und können leicht in kleinen Pkw eingebaut werden, so dass an dem Fahrzeug eine geringe Wirkung. Zur Bewältigung der realen Welt Variabilität der Testbedingungen, spezifische Prüfung und Auswertung der Daten proverfahren müssen umgesetzt werden. Tests können in einem weiten Bereich von Höhe, Temperatur und Fahrbedingungen auftreten. Allerdings Anforderungen in Bezug auf (i) Reise Zusammensetzung (zB in etwa zu gleichen Teilen von Stadt, Land und Autobahnfahrt) und (ii) Fahrdynamik (zB der zulässige Bereich von Beschleunigungen) soll sichergestellt werden, dass die Fahrzeuge in einem fairen getestet werden, Vertreter und zuverlässige Art und Weise. Dennoch aufgrund einer Reihe von Faktoren (zB Verkehr, Fahrer und Wind), die am gleichen Prüfung auf der Straße bleibt, zu einem gewissen Grad zufällig und nicht reproduzierbar. So war die größte Herausforderung die Entwicklung einer Datenauswertung Methode, die die Normalität des Testbedingungen ex post beurteilt eine zuverlässige Beurteilung der Emissionen von Kraftfahrzeugen zu ermöglichen. Zu diesem Zweck wurden zwei Methoden innerhalb der RDE angenommen: die Bewegungsmittelungsfenster (MAW) und die Macht Klassiermethode. Die MAW Verfahren teilt den Test in Unterabschnitte (Fenster) und verwendet das Distanz-spezifischen durchschnittlichen Kohlendioxid (CO 2 </sub&gt;) Emissionen jedes Fenster, um die Normalität der Betriebsbedingungen zu beurteilen. Die Leistung Klassiermethode stuft die momentanen On-Road-Emissionen in Kraft Bins auf der Grundlage der entsprechenden Leistung an den Rädern. Die Normalität der resultierenden Energieverteilung wird mit einem standardisierten Rad-Leistungsfrequenzverteilung durch einen Vergleich hergestellt. Beide Methoden sind Kriterien , um sicherzustellen , dass ein realisierter Test den Bereich der Fahr dynamicity der RDE - Testverfahren 9-10 zulässig abdeckt. Die beiden Methoden geben typischerweise Ergebnisse innerhalb von 10%; jedoch Unterschiede in der Größenordnung von 50% wurden 11,12 gemeldet. Eine eingehende Bewertung der beiden Datenauswertungsmethoden fehlt noch. Die Europäische Kommission erkennt an , diesen Mangel in Erwägung 14 der RDE Verordnung 13,14 und sieht eine Überprüfung dieser beiden Methoden in naher Zukunft mit dem Ziel , sie aufrechtzuerhalten oder eine einheitliche Methode für die Bewertung von gasförmigen Schadstoffen und parti Entwicklungcle Anzahl Emissionen. Bisher wurden zwei RDE - Pakete wurden vom Technischen Ausschuss für Kraftfahrzeuge (TCMV) der EU - Mitgliedstaaten und wurde Gesetz nach ihrer Veröffentlichung im Amtsblatt der Europäischen Union von 13 bis 15 angenommen. Das erste RDE - Paket abgedeckt , die Randbedingungen, die eigentliche Testverfahren, die PEMS Spezifikationen, und die Datenauswertung Methoden (MAW und / oder Leistung Binning), aber nicht Emissionsgrenzwerte (das Paket wurde von der TCMV am 18. abgestimmt von Mai 2015). Das zweite RDE-Paket hinzugefügt, um die nicht zu überschreiten (NTE) Emissionsgrenzwerte für RDE-Tests. Darüber hinaus wurden ergänzende Randbedingungen eingeführt, um den Überschuss oder das Fehlen von Fahrdynamik zu überprüfen. Die Emissionen des jeweils gültigen einzelnen RDE Test muss unter dem jeweiligen NTE Emissionsgrenzwerte sein, in der Verordnung als Konformitäts Faktoren bezeichnet. Derzeit werden nur die NO x -Emissionen abgedeckt. Die Bindung Konformitäts Faktoren eingeführt werdenin zwei Schritten: ein Faktor 2.1 des Euro - 6 - NO x Grenze (80 mg / km) wird von 2017 bis 2019 für neue Typgenehmigungen und allen Pkw - Neuzulassungen gelten. Die Konformitätsfaktor wird anschließend auf 1,5 in 2020 bis 2021 gesenkt werden. Der letzte Euro - 6 - Konformitätsfaktor von 1,5 bietet eine Zulage von 0,5 (dh 50%) für die zusätzliche Messunsicherheit von PEMS im Vergleich zu Laborgeräten und dem Test-zu-Test - Emissionen Variabilität innerhalb der möglichen Bereiche von Testbedingungen (zB Temperatur , Dynamik und Höhe). CO Bezüglich obwohl verbindlich Konformitäts Faktoren werden derzeit nicht diskutiert, auf der Straße haben die CO-Emissionen gemessen und aufgezeichnet werden Typgenehmigung zu erhalten. Das zweite Paket wurde von der TCMV auf den 28. Oktober 2015 abgestimmt. Der Kick-off - Meeting von zwei zusätzliche Pakete wurde am 25. Januar statt 2016. Die dritte RDE - Paket wird die Partikelzahl PEMs Prüfung adressieren, Kälte e beginnenMissionen und die Erprobung von Hybridfahrzeugen. Messung von Partikelanzahlemissionen an Bord Fahrzeuge ist eine Herausforderung, da keine verifizierten Technik noch eingerichtet wurde. Neue Konzepte und Ansätze wurden in der Zeit zwischen 2013 und 2014, einschließlich der elektrischen Detektion von Aerosol in Echtzeit kombiniert mit konstanten Fluss Sampling 16 entwickelt. Dieses Paket ist in der zweiten Hälfte 2016. Die vierte RDE-Paket mit der Definition von Anforderungen für die Übereinstimmung in Betrieb und Marktüberwachungstests befassen wird abgestimmt werden. Der Abschluss dieses Paket wird für Anfang 2017. Die RDE Verordnungen vorgesehen 2016/427 13 und 2016/646 14 werden derzeit integriert zusammen mit dem Worldwide Harmonized leichten Nutzfahrzeugen Testverfahren (WLTP) in einen größeren EU - Typzulassungsverordnung , die Verordnung ergänzen wird 715/2007 2. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die experimentellen Verfahren, die von der neu angenommenen RDE regel erforderlich präsentierenlation. Die RDE - Testverfahren , die Grenzen der zulässigen Testbedingungen definiert, das Protokoll für die Prüfung Fahrzeuge, die Anforderungen an die Instrumente und die Bewertungsmethoden für die Analyse von Fahrzeugbetrieb und die damit verbundenen Schadstoffemissionen (Tabelle 1) angewendet werden. Das Verfahren kann in sechs Schritten zusammenfassen: 1) Fahrzeugauswahl, 2) Vorbereitung des Fahrzeugs, 3) Reise-Design, 4) Reise Ausführung, 5) Reise Überprüfung und 6) Berechnung der Emissionen. Wenn eine der Anforderungen in jeder dieser sechs Schritte nicht erfüllt ist, wird der Test nicht bestanden. Für eine detailliertere Beschreibung des RDE - Testverfahren kann der Leser auf die Regelung selbst beziehen 13-14. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Anhang III A der EG-Verordnung 692/2008 </td></tr><tr><td> 1. Einleitung, Definitionen und Abkürzungen </td></tr><tr><td> 2. Allgemeine Anforderungen an die Konformität Faktoren </td></tr><tr><td> 3. RDE-Test durchgeführt werden soll </td></tr><tr><td> 4. Allgemeine Anforderungen </td></tr><tr><td> 5. Randbedingungen </td></tr><tr><td> 6. Reiseanforderungen </td></tr><tr><td> 7. Betriebsanforderungen </td></tr><tr><td> 8. Schmieröl, Kraftstoff und Reagenz </td></tr><tr><td> 9. Die Emissionen und Reise Bewertung </td></tr><tr><td> Anhänge </td></tr><tr><td> Anlage 1: Prüfverfahren für Fahrzeugabgasprüfung mit einem PEMS </td></tr><tr><td> Anhang 2: Technische Daten und Kalibrierung von PEMS Komponenten und Signale </td></tr><tr><td> Anlage 3: Validierung von PEMS und nicht nachvollziehbar Abgasmassendurchsatz </td></tr><tr><td> Anhang 4: Bestimmung der Emissionen </td></tr><tr><td> Anlage 5: Überprüfung der Reise dynamischen Bedingungen mit Methode 1 (Moving Averaging Fenster) </td></tr><tr><td> Anlage 6: Überprüfung der Reise dynamischen Bedingungen mit Methode 2 (Power Binning) </td></tr><tr><td> Anhang 7: Auswahl der Fahrzeuge für PEMS Prüfung bei der ersten Typgenehmigung </td></tr><tr><td> Anhang 7a: Überprüfung der Gesamtreise Dynamik </td></tr><tr><td> Anhang 7b: Verfahren, die kumulative positive Höhendifferenz von einer Reise zu bestimmen </td></tr><tr><td> Anhang 8: Datenaustausch und Berichtspflichten </td></tr><tr><td> Anhang 9: Bescheinigung des Herstellers über die Einhaltung </td></tr></tbody></table> Tabelle 1:. Aufbau der RDE Regelung Die Regelung gilt als Anhang IIIA der Verordnung 692/2008 10 zu sein. Alle Teile und Anlagen sind in der Verordnung 2016/427 (das erste Paket) 8 beschrieben. Die Anlagen 7a und 7b sowie die Konformitäts Faktoren sind in der Verordnung 2016/646 (das zweite Paket) 9 beschrieben.

<table><tbody><tr><td>PEMS-Analysator</td><td>Sensors Inc.</td><td>SEMTECH ECOSTAR</td><td></td></tr><tr><td>PEMS-Analysator</td><td>AVL</td><td>MOVE</td><td>Abbildung 2</td></tr><tr><td>PEMS-Analysator</td><td>Horiba</td><td>OBS</td><td>Abbildung 2</td></tr><tr><td>PEMS-Analysator</td><td>MAHA</td><td>PEMS-GAS</td><td>Abbildung 2</td></tr><tr><td>Abgas Durchflussmesser</td><td>Sensors Inc.</td><td>SEMTECH EFM-HS</td><td>EFM-HS Spezifikationen von Table 4</td></tr><tr><td>GPS</td><td>Garmin</td><td>Drive 50</td><td></td></tr><tr><td>Wetterstation</td><td>Waisala</td><td>AWS310</td><td></td></tr><tr><td>Zero gas</td><td>Air Liquide</td><td>AL089</td><td>Alphagaz 1 (N2)</td></tr><tr><td>GasSpanne</td><td>Air Liquide</td><td>SM190022710IT</td><td>1.800 ppm NO in N2</td></tr><tr><td>Spangas</td><td>Air Liquide</td><td>SM190022710IT</td><td>13% CO2 in N2</td></tr><tr><td>Batterien</td><td>Entdecken Sie</td><td>EV12A-A</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Die Erwähnung von Handelsnamen oder kommerziellen Produkten stellt keine Billigung oder Empfehlung durch die Autoren oder die Europäische Kommission dar</td></tr></tbody></table>

die umsetzung von transportabler emissionsmesssysteme (pems) für die echtzeit-fahr emissionen (rde) regulierung in europa

Implementation of Portable Emissions Measurement Systems (PEMS) for the Real-driving Emissions (RDE) Regulation in Europe

Fahrzeuge werden unter kontrollierten und relativ engen Laborbedingungen getestet, um ihre offiziellen Emissionswerte und den Referenzkraftstoffverbrauch zu ermitteln. Auf der Straße können die Umgebungs- und Fahrbedingungen jedoch über einen weiten Bereich variieren, was dazu führt, dass die Emissionen manchmal höher sind als im Labor gemessen. Aus diesem Grund hat die Europäische Kommission ein ergänzendes Prüfverfahren für Emissionen im praktischen Fahrbetrieb (RDE) entwickelt, bei dem die Portable Emissions Measurement Systems (PEMS) zum Einsatz kommen, um die Emissionen gasförmiger Schadstoffe und die Partikelzahl unter einer Vielzahl von normalen Betriebsbedingungen auf der Straße zu verifizieren. In diesem Beitrag wird das neu eingeführte RDE-Testverfahren vorgestellt, das sechs Schritte unterscheidet: 1) Fahrzeugauswahl, 2) Fahrzeugvorbereitung, 3) Fahrtdesign, 4) Fahrtdurchführung, 5) Fahrtverifizierung und 6) Berechnung der Emissionen. Von diesen Schritten werden die Fahrzeugvorbereitung und die Durchführung der Fahrt näher beschrieben. Es werden Beispiele für die Überprüfung der Fahrt und die Berechnung von Emissionen gegeben.

<html> Ein Beispiel für die Funktion der RDE Anforderungen wird gegeben. Wählen und das Fahrzeug und Design vorzubereiten und die Reise durchzuführen: Das war keine Typprüfung, sondern eine Anwendung der RDE-Verfahren. Somit war das ausgewählte Fahrzeug, ein Euro 5B Light-Duty-Turbobenzindirekteinspritzung Fahrzeug (1,2-L Hubraum), die bereits in der GFS Labor zur Verfügung. Eine RDE-konformen Reise ausgewählt wurde (Abbildung 3). Nach der Montage und Vorbereitung des PEMS wurde die Reise durchgeführt. <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/54753/54753fig3.jpg" /> Abbildung 3: Reise Design Eine Reise , die städtische umfasst (≤60 km / h), auf dem Land und Autobahn (&gt; 90 km / h) Teile in gleichen Teilen gezeigt.. Das Design basiert auf den Drehzahlgrenzen der ausgewählten Straßen.rce.jove.com/files/ftp_upload/54753/54753fig3large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. Überprüfen Sie die Reise: Die Reise wurde der Nachweis erbracht, indem geprüft (i) die Grenze und Betriebsbedingungen und (ii) die Normalität des Fahrens. Die Grenze und Betriebsbedingungen und die Reise Anforderungen erfüllt waren (Tabelle 5). Die Umgebungstemperatur und die maximale Höhe waren sowohl innerhalb der moderaten Grenzen von 0-30 ° C und ≤700 m, respectively. Die Reise bestand aus Stadtverkehr von ländlichen und Fahren auf der Autobahn gefolgt. Es dauerte 96 min und eine Entfernung von mindestens 16 km für jedes der U / R / M Abschnitte bedeckt. Die Entfernung Aktien wurden innerhalb von 29-44% für den städtischen Teil und 23-43% für die ländlichen und Autobahn Teile. Die Reise zeigte Stoppzeiten, definiert als Perioden mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von weniger als 1 km / h, in den vorgeschriebenen Bereich von 6-30% der städtischen Betriebsdauer. Bis a<html> s die Fahrzeuggeschwindigkeitsprofile betrifft, zeigte der Test eine Autobahnbetrieb, die den Bereich zwischen 90 und 110 km / h, und (ii) Geschwindigkeiten über 100 km / h für mindestens 5 min richtig abgedeckt (i). Die maximale Fahrgeschwindigkeit deutlich unter der Schwelle von 145 km / h, während die durchschnittliche Geschwindigkeit des städtischen Fahr Teil der Reise, einschließlich Anschläge im zulässigen Bereich von 15 bis 40 km / h war. Die kumulative positive Höhenmeter über die gesamte Reise war unter der Grenze von 1200 m pro 100 km. Die Höhendifferenz zwischen den Start- und Endpunkten war &lt;100 m. Die relative positive Beschleunigung und der 95 th Percentile der Geschwindigkeit durch die positive Beschleunigung multipliziert waren innerhalb der Grenzen (siehe Abbildung 4). Experimentelle Daten mit aggressiveren Fahr das gleiche Auto verwenden, sowie andere Tests in der Literatur berichtet, werden zum Vergleich 17,18 gezeigt. /ftp_upload/54753/54753fig4.jpg &quot;/&gt; Abbildung 4: Indizes der Überschuss oder das Fehlen von Fahrdynamik zu überprüfen. (A) 95. Perzentil des Produkts der Momentangeschwindigkeit und positive Beschleunigung während städtischen, ländlichen und Fahren auf der Autobahn. (B) relative positive Beschleunigung während städtischen, ländlichen und Fahren auf der Autobahn. Die offenen Quadrate sind die experimentellen Ergebnisse. Die offenen Dreiecke sind die Ergebnisse mit aggressivem Fahren im selben Auto. Die Sternchen sind aggressive Ausflüge in den deutschen Städten. Die durchgezogene Linie zeigt die zulässigen Grenzen. Der Pass oder Bereiche nicht bestehen, werden ebenfalls angezeigt. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54753/54753fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54753/54753fig4large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Bedingungen </td><td> Einheiten </td><td> Limits </td><td> Ausflug </td><td> Städtisch </td><td> ländlich </td><td> Autobahn </td><td> Bemerkungen </td></tr><tr><td> Geschwindigkeit </td><td> [Km / h] </td><td></td><td></td><td> ≤60 </td><td> 60 &lt;v ≤90 </td><td> v&gt; 90 </td><td></td></tr><tr><td> Nutzlast </td><td> [%] </td><td> 90 </td><td> 75 </td><td></td><td></td><td></td><td> OK </td></tr><tr><td> Umgebungstemperatur </td><td> [° C] </td><td> -7 ... + 35 </td><td> 19 </td><td></td><td></td><td></td><td> ok (moderat) </td></tr><tr><td> Max. Höhe </td><td> [M] </td><td> ≤1,300 </td><td> 302 </td><td></td><td></td><td></td><td> ok (moderat) </td></tr><tr><td> Start / End Höhendifferenz </td><td> [M] </td><td> &lt;100 </td><td> 40 </td><td></td><td></td><td></td><td> OK </td></tr><tr><td> Kumulative positive Höhen </td><td> [M / 100 km] </td><td> &lt;1200 </td><td> 636 </td><td></td><td></td><td></td><td> OK </td></tr><tr><td> Relative Positive Beschleunigung </td><td> [m / s 2] </td><td> Abbildung 4 </td><td></td><td> 0,215 </td><td> 0,134 </td><td> 0,100 </td><td> OK </td></tr><tr><td> Geschwindigkeit x positive Beschleunigung </td><td> [m 2 / s 3] </td><td> Abbildung 4 </td><td></td><td> 15.5 </td><td> 22.7 </td><td> 21.4 </td><td> OK </td></tr><tr><td> Dauer der Reise </td><td> [Sec] </td><td> 90-120 </td><td> 96 </td><td></td><td></td><td></td><td> OK </td></tr><tr><td> Zurückgelegte Distanz </td><td> [Km] </td><td> &gt; 16 </td><td></td><td> 29 </td><td> 27 </td><td> 23 </td><td> OK </td></tr><tr><td> Aktie </td><td> [%] </td><td> 23 (29) -43 </td><td></td><td> 36.7 </td><td> 34.2 </td><td> 29.1 </td><td> OK </td></tr><tr><td> Stoppzeit (Urban Dauer) </td><td> [%] </td><td> &amp; #160; 6-30 </td><td></td><td> 28.8 </td><td></td><td></td><td> OK </td></tr><tr><td> v&gt; 100 km / h </td><td> [Min] </td><td> ≥5 </td><td></td><td></td><td></td><td> 9.7 </td><td> OK </td></tr><tr><td> v&gt; 145 km / h (von Autobahn Zeit) </td><td> [%] </td><td> &lt;3 </td><td></td><td></td><td></td><td> 0 </td><td> OK </td></tr><tr><td> Durchschnittliche Geschwindigkeit (Urban Teil) </td><td> [Km / h] </td><td> 15-40 </td><td></td><td> 28 </td><td> 75 </td><td> 114 </td><td> OK </td></tr></tbody></table> Tabelle 5: Zusammenfassung der Reise Evaluierung Die Randbedingungen;. die Testanforderungen; und die erzielten Ergebnisse vor und / oder während der Reise für die Stadt, Land und Autobahn Abschnitte jeweils aufgeführt sind. Die Normalität des Fahrens wurde mit dem MAW evaluat durchgeführtIonen - Verfahren, Kaltstart ohne und im Leerlauf und der NO x -Emissionen mit CO 2 -Emission Abweichungen von mehr als 25% des Typgenehmigungszyklus mit einem Gewicht nach der MAW - Methode (siehe Anhang 5) 8. Die kostenlose EMROAD Software verwendet wurde. Berechnen Sie die RDE-Emissionen: Die Analyse der Ergebnisse wurde auch mit der EMROAD Software durchgeführt. Die Ergebnisse können in Abbildung 5 zu sehen ist. Die städtischen NO x -Emissionen auf dem gleichen Niveau waren wie oder niedriger als die jeweiligen Phasen WLTC Emissionen (0,02 g / km). Die ländlichen und Autobahn-Emissionen lagen bei&gt; 0,05 g / km höher als die jeweiligen WLTC Phasen. Im Durchschnitt waren die Straßen Emissionen 0.056 g / km, die niedriger als die NTE Grenze ist (für diesen Fall 0,06 mg / km x 2.1 Konformitäts factor). Somit würde dieses spezifische Fahrzeug die RDE-Test bestehen (auch wenn die RDE Verfahren Euro-5-Fahrzeuge nicht anwendbar ist). Weitere Beispiele finden Sie an anderer Stelle 1 zu finden18.07. <img alt="Abbildung 5" src="/files/ftp_upload/54753/54753fig5.jpg" /> Abbildung 5:. MAW NO x -Emissionen der Straße Reise in Abhängigkeit von der MAW Geschwindigkeit Die blauen Quadrate zeigen die durchschnittlichen NO x -Emissionen jedes sich bewegenden Mittelungsfensters in Abhängigkeit des jeweiligen Fenster durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit. Feste Diamanten zeigen die mittlere auf der Straße NO x -Emissionen aller Fenster darstellt , Stadt, Land und Fahren auf der Autobahn. Weiße Kreise zeigen die Labor NO x -Emissionen über die vier Phasen des WLTP. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54753/54753fig5large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54753/54753fig5large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

Die Europäische Kommission hat ein Testverfahren für Emissionen im praktischen Fahrbetrieb (RDE) entwickelt, um die Schadstoffemissionen während des realen Fahrzeugbetriebs mit Hilfe der tragbaren Emissionsmesssysteme (PEMS) zu überprüfen. In diesem Beitrag werden die experimentellen Verfahren vorgestellt, die für den neu eingeführten RDE-Test erforderlich sind.

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

Vehicles are tested in controlled and relatively narrow laboratory conditions to determine their official emission values and reference fuel consumption. ...

Das übergeordnete Ziel dieses Videos besteht darin, den neu eingeführten Prüfstand für realitätsnahe Fahrabgasemissionen für leichte Nutzfahrzeuge vorzustellen, bei dem die Emissionen auf der Straße mithilfe eines mobilen Messsystems erfasst werden. In Europa wird das Verfahren zur Messung realer Abgasemissionen die Typgenehmigung für leichte Nutzfahrzeuge ergänzen, sobald der Test unter realen Bedingungen durchgeführt wird. Dadurch werden die regulierten Schadstoffe unter einer breiten Palette normaler Fahrbedingungen gründlich kontrolliert.Dieses Verfahren misst Fahrzeugemissionen in der realen Welt, auf der Straße, in Städten und auf Autobahnen. Das Verfahren liefert uns einen umfassenden Überblick über das Emissionsverhalten bei jedem durchgeführten Test. Das Demonstrieren des Verfahrens übernehmen Rinaldo Colombo, Mauro Cadario und Philippe Le-Lijour.Installieren Sie die Haupt- und Steuereinheit des PEMS idealerweise außen am Fahrzeug, beispielsweise an einer Anhängerkupplung oder einem Haken, mithilfe einer Plattform oder im Kofferraum. Falls der PEMS im Fahrzeuginnenraum installiert werden muss, sichern Sie ihn mit Gurten im Auto. Bringen Sie eine Belüftung nach außen für vom PEMS abgegebene Abgase und Kondensate an.Danach gemäß den Herstelleranweisungen und örtlichen Vorschriften einen Analysator für Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Stickoxide, Zusatzgeräte und deren Anschlüsse sowie deren beheizte Probenahmeleitungen installieren. Falls das PEMS nicht mit eigenen Batterien betrieben wird, zwei 12-Volt-Batterien in der Fahrzeugkabine befestigen. Zum Beispiel hinter dem Beifahrersitz.Befestigen Sie als Nächstes die Wetterstation und das GPS direkt an der Außenseite des Fahrzeugs. Anschließend schließen Sie die Signalkabel an den Signal-Eingangsanschluss der PEMS-Haupteinheit an. Wählen Sie nun einen Abgasdurchflussmesser (EFM), der in der Lage ist, die erwartete Abgas-Massenstromrate des Prüffahrzeugs zu messen.Je nach spezifischem Fahrzeug kann das EFM an eine Anhängerkupplung, einen Fahrradträger oder Metallhalterungen angebracht werden. Befestigen Sie das EFM mit Schweißmetallrohren am Auspuffrohr. Vermeiden Sie eine Verringerung des Innendurchmessers des Auspuffrohrs durch Verwendung kleinerer Rohre.Bringen Sie anschließend alle Gasprobennahmeproben innerhalb von 20 Zentimetern vom Austritt des Abgases an, verstopfen Sie jedoch den Abgasstrom nicht, indem Sie zu viele Proben an derselben Stelle platzieren. Falls ein EFM verwendet wird, müssen die Proben mindestens 20 Zentimeter vom Abgasaustritt entfernt sein. Idealweise sollte jede Sonde aus der Mittellinie des Abgasstroms Proben entnehmen.Große Sonden, die den Durchmesser des Abgases durchmessen, können ebenfalls verwendet werden, wenn sie mehrere Öffnungen entlang ihrer Länge aufweisen. Führen Sie vor der Null- und Spannungs-Kalibrierung eine Dichtheitsprüfung durch. Schalten Sie dazu das PEMS ein und lassen Sie es gemäß den Empfehlungen des Herstellers stabilisieren.Dies kann etwa 40 Minuten dauern. Nutzen Sie den Strom und nicht die Batterien. Schließen Sie den PC an das PEMS an.Stellen Sie vor dem Fortfahren sicher, dass die Gasprobennahmeleitungen mindestens 60 Grad Celsius erreicht haben. Beheben Sie außerdem alle Warn- oder Fehlersignale am PEMS, bevor Sie fortfahren. Kalibrieren Sie das System nach der Aufwärmphase mit Null- und Eichgasen.Verbinden Sie zuerst die Nullgasleitung. Verwenden Sie Stickstoff oder synthetische Luft als Nullgas und stellen Sie den Druck gemäß den Herstellerangaben ein, üblicherweise ein bis zwei bar. Starten Sie anschließend das Nullabgleichsverfahren in der PEMS-Software.Öffnen Sie zunächst eine neue Sitzung. Wählen Sie dann den Nullgasanschluss aus und führen Sie das Verfahren durch. Trennen Sie nun das Nullgas ab und bereiten Sie die Span-Kalibrierung vor.Wählen Sie die Eichgase so, dass sie dem erwarteten Bereich der Schadstoffkonzentrationen während der Fahrt entsprechen. Verwenden Sie für Kohlendioxid ein Kalibrierungsgas mit einem Gehalt von 10 bis 14 % Kohlendioxid. Verwenden Sie für Stickoxide Standards im Bereich von 1.500 bis 2.000 Teilen pro Million.Schließen Sie die Span-Gasflasche an das PEMS an und stellen Sie den Gasdruck auf ein bis zwei bar ein. Geben Sie anschließend ein Signal an die Software. Geben Sie in der Benutzeroberfläche die Konzentrationen der Gase in der Flasche ein.Die Software erfasst die Reaktion des Analysators auf den Spannwert und passt sie entsprechend an. Bei Bedarf führen Sie die Spannwertprüfung mit den übrigen Gasen fort. Optional wiederholen Sie den Nullabgleich.Ändern Sie dann die Verbindung von der aktuellen Stromquelle zurück zu den Batterien. Starten Sie anschließend vor dem Motorstart die Datenaufzeichnung. Verwenden Sie zur Zeitabstimmung ein einziges Gerät zur Datenaufzeichnung.Fahren Sie nun die vom Navigationssystem vorgegebene Strecke. Die Fahrt sollte 90 bis 120 Minuten dauern und in einer unaufgeregten, nicht zögerlichen, normalen Weise durchgeführt werden. Die Klimaanlage kann nach Bedarf verwendet werden.Am Ende der Fahrt weiterhin Daten aufzeichnen, nachdem der Motor abgestellt wurde, bis die Ansprechzeit der Probennahmesysteme verstrichen ist. Danach die Testaufzeichnung beenden. Vor dem Abschalten der Analysatoren deren Drift überprüfen, indem erneut die Null- und Eichgase gemessen werden, die vor dem Test verwendet wurden.Falls die Messwerte zu stark abgewichen sind, muss der Test ungültig gemacht werden. Exportieren Sie abschließend die Daten. Gehen Sie zu den Datendateien und laden Sie die Datei hoch, die vor dem Test erstellt wurde.Wählen Sie für die Analyse alle Optionen aus und wählen Sie anschließend unter Datenanalyse die Dateiverarbeitung. Eine Tabellenkalkulation mit den Daten wird zur Analyse vorbereitet. Unter Verwendung eines Euro-5b-Leichtfahrzeugs mit aufgeladenem Ottomotor mit direkter Einspritzung und einem Hubraum von 1,2 Litern wurde ein PEMS installiert und eine RDE-konforme Fahrt durchgeführt.Die Fahrt wurde durch Überprüfung der Randbedingungen, Betriebsbedingungen und der Normalität des Fahrens verifiziert. Alle Anforderungen an die Fahrt und die Betriebsparameter lagen innerhalb der definierten Grenzwerte. Die relative positive Beschleunigung lag innerhalb der Grenzen, ebenso wie das 95. Perzentil der Geschwindigkeit multipliziert mit der positiven Beschleunigung.Zum Vergleich werden Daten mit aggressiverer Fahrweise im selben Fahrzeug sowie weitere Tests aus der Literatur bereitgestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die städtischen Stickoxidemissionen vergleichbar mit oder niedriger als die Labor-WLTC-Phasenemissionen waren, während die gemessenen ländlichen und Autobahnemissionen tatsächlich höher waren. Im Durchschnitt lagen die Emissionen unterhalb der NTE-Grenzwerte und somit würde dieses spezifische Fahrzeug den RDE-Test bestehen.Wenn die Technik einmal beherrscht ist, kann sie in weniger als einem Tag durchgeführt werden. Ein halber Tag ist für die Installation der Ausrüstung erforderlich, und ein weiterer halber Tag wird für die Durchführung der Fahrt und die Datenanalyse benötigt. Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig zu beachten, dass jedes Fahrzeug einzigartig ist und jeder Aufbau unterschiedlich sein könnte.Nach ihrer Entwicklung wird diese Technik den Weg für effektive Überprüfungen der Betriebskonformität sowie für die Überwachung leerstehender Straßen unter realen Fahrbedingungen ebnen. Vergessen Sie nicht, dass das Arbeiten mit Abgasen und Eichgasen gefährlich sein kann und während der Durchführung des Verfahrens Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden sollten. Die Installation der Ausrüstung sollte stets in gut belüfteten Bereichen erfolgen.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Environment

Umwelt

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