2016년 12월 4일
유럽연합 집행위원회(European Commission)는 휴대용 배기가스 측정 시스템(PEMS)을 사용하여 실제 차량 운행 중 오염 물질 배출을 검증하기 위해 실제 주행 배기가스(RDE) 테스트 절차를 개발했습니다. 이 논문은 새로 채택된 RDE 테스트에 필요한 실험 절차를 제시합니다.
이 비디오의 전반적인 목표는 휴대용 배기 가스 측정 시스템을 사용하여 도로 배기 가스를 측정하는 경량 차량에 대해 새로 채택된 실제 주행 배기 가스 테스트를 제시하는 것입니다. 유럽에서는 실제 주행 배기가스 배출 절차가 미터기 단위로 테스트를 수행할 때 전체 경량 차량 유형을 보완할 것입니다. 따라서 규제된 오염 물질은 광범위한 정상 주행 조건에서 철저히 제어됩니다.
이 절차는 현실 세계, 도로, 도시 및 고속도로에서 차량 배기가스를 측정합니다. 이 절차는 우리가 수행하는 각 테스트의 배출 성능에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다. 절차를 시연하는 사람은 Rinaldo Colombo, Mauro Cadario 및 Philippe Le-Lijour입니다.
이상적으로는 PEMS 본체와 제어 장치를 견인봉이나 후크와 같은 차량 외부, 플랫폼을 사용하거나 트렁크에 설치하는 것이 좋습니다. PEMS를 실내에 설치해야 하는 경우 스트랩으로 차량에 고정하십시오. PEMS에서 배출되는 배기 가스 및 응축수를 위해 외부로 통풍구를 설치하십시오.
다음으로, 제조업체 지침 및 현지 규정에 따라 이산화탄소, 일산화탄소 및 질소 산화물 분석기, 액세서리 장치 및 커넥터, 가열된 샘플링 라인을 설치합니다. PEMS가 자체 배터리를 사용하여 작동하지 않는 경우 12볼트 배터리 2개를 차량 실내에 묶습니다. 예를 들어, 조수석 뒤
.그런 다음 기상 관측소와 GPS를 차량 외부에 직접 부착합니다. 그런 다음 신호 케이블을 PEMS 본체 신호 입력 포트에 연결합니다. 이제 텍스트 차량에서 예상되는 배기 질량 유량을 측정할 수 있는 배기 유량계(EFM)를 선택합니다.
특정 차량에 따라 EFM은 견인봉, 자전거 캐리어 또는 금속 브래킷에 부착할 수 있습니다. 용접 금속 튜브를 사용하여 EFM을 배기관에 부착합니다. 더 작은 튜브를 사용하여 배기관의 내경을 줄이지 마십시오.
다음으로, 배기 출구에서 20cm 이내에 모든 가스 샘플링 프로브를 장착하되 동일한 위치에 너무 많은 프로브를 배치하여 배기 가스의 흐름을 혼잡하게 하지 마십시오. EFM을 사용하는 경우 프로브는 배기 출구에서 최소 20cm 떨어져 있어야 합니다. 이상적으로 각 프로브는 배기 흐름의 중심선에서 샘플링해야 합니다.
배기관의 직경에 걸쳐 있는 대형 프로브는 길이를 따라 여러 개의 구멍이 있는 경우에도 사용할 수 있습니다. 제로 및 스팬 교정 전에 누출 점검을 수행합니다. 시작하려면 PEMS를 켜고 제조업체의 권장 사항에 따라 안정화되도록 합니다.
이 작업은 약 40분 정도 걸릴 수 있습니다. 배터리가 아닌 전류를 사용하십시오. PC를 PEMS에 연결합니다.
계속하기 전에 가스 샘플링 라인이 섭씨 60도 이상에 도달했는지 확인하십시오. 또한 계속하기 전에 PEMS의 경고 또는 오류 신호를 처리하십시오. 예열되면 제로 및 스팬 가스로 시스템을 보정합니다.
먼저 제로 가스 라인을 연결합니다. 질소 또는 합성 공기를 제로 가스로 사용하고 압력을 제조업체에서 지정한 압력(일반적으로 1-2bar)으로 설정합니다. 그런 다음 PEMS 소프트웨어에서 영점 조정 절차를 시작합니다.
먼저 새 세션을 엽니다. 그런 다음 제로 가스 포트를 선택하고 절차를 실행합니다. 이제 제로 가스를 분리하고 스팬 보정을 준비합니다.
주행 중 예상되는 오염 물질 농도 범위와 일치하도록 스팬 가스를 선택합니다. 이산화탄소의 경우 10%에서 14% 사이의 이산화탄소 교정 가스를 사용하십시오. 질소 산화물의 경우 1, 500 및 2, 000ppm 사이의 표준을 사용하십시오.
스팬 가스통을 PEMS에 연결하고 가스 압력을 1-2bar로 설정합니다. 그런 다음 소프트웨어에 신호를 보냅니다. 사용자 인터페이스에서 병의 가스 농도를 제공하십시오.
소프트웨어는 스팬 값에 대한 분석기 응답을 감지하고 조정합니다. 필요한 경우 나머지 가스로 스팬 검사를 계속합니다. 선택적으로, 비우기 절차를 반복합니다.
그런 다음 현재 연결에서 배터리로 다시 변경합니다. 그런 다음 엔진을 시동하기 전에 데이터 기록을 시작하십시오. 시간 정렬을 위해 단일 데이터 기록 장치를 사용하십시오.
이제 내비게이션 시스템에서 제공하는 대로 매핑된 여행을 운전하십시오. 여행은 90분에서 120분 동안 지속되어야 하며 공격적이지 않고 소심하지 않으며 정상적인 방식으로 운전해야 합니다. 필요에 따라 에어컨을 사용할 수 있습니다.
주행이 끝나면 엔진을 끈 후 샘플링 시스템의 응답 시간이 경과할 때까지 데이터를 계속 기록합니다. 그런 다음 테스트 기록을 중지합니다. 분석기를 끄기 전에 테스트 전에 사용된 제로 및 스팬 가스를 다시 측정하여 드리프트를 확인하십시오.
판독값이 너무 많이 표류하면 테스트를 무효화해야 합니다. 마지막으로 데이터를 내보냅니다. 데이터 파일로 이동하여 테스트 전에 생성된 파일을 업로드합니다.
분석을 위해 모든 옵션을 선택한 다음 데이터 분석에서 파일 처리를 선택합니다. 그리고 분석을 위해 데이터 스프레드시트가 준비됩니다. 1.2리터 엔진 배기량의 Euro 5b 경량 터보 차저 가솔린 직접 분사 차량을 사용하여 PEMS를 설치하고 RDE 준수 주행을 수행했습니다.
주행은 경계 조건, 작동 조건 및 운전의 정상성을 확인하여 검증되었습니다. 모든 트립 요구 사항 및 작동 매개변수는 정의된 한계 내에 있었습니다. 상대적인 양의 가속도는 한계 내에 있었고, 속도의 95번째 백분위수에 양의 가속도를 곱한 값도 마찬가지였습니다.
비교를 위해 같은 차에서 더 공격적인 운전을 한 데이터와 문헌의 다른 테스트가 제공됩니다. 그 결과, 도시의 질소산화물 배출량은 실험실의 WLTC 단계 배출량과 같거나 더 낮았으며, 측정된 농촌 및 고속도로 배출량은 실제로 더 높았다. 평균적으로 배기 가스는 NTE 한계 미만이었으므로 이 특정 차량은 RDE 테스트를 통과했습니다.
이 기술을 숙달하면 하루 이내에 완료할 수 있습니다. 반나절은 장비 설치에 필요하고 반나절은 여행 실행 및 데이터 분석에 필요합니다. 이 절차를 시도하는 동안 각 차량은 고유하며 각 설정이 다를 수 있음을 기억하는 것이 중요합니다.
개발 후 이 기술은 실제 주행 조건에서 효과적인 서비스 내 적합성 검사와 빈 도로 감시를 위한 길을 열 것입니다. 배기 가스 및 스팬 교정 가스로 작업하는 것은 위험할 수 있으므로 절차를 수행하는 동안 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오. 장비 설치는 항상 환기가 잘 되는 곳에서 수행해야 합니다.
본 논문은 실제 도로 주행 조건에서 차량 배출가스를 평가하기 위해 유럽 위원회(European Commission)가 개발한 실제 주행 배출가스(Real-Driving Emissions, RDE) 테스트 절차에 대해 다룹니다. 본문에서는 휴대용 배출가스 측정 시스템(Portable Emissions Measurement Systems, PEMS)을 사용하여 RDE 테스트를 구현하는 데 필요한 실험 절차를 설명합니다.
실도로 주행 배출가스 시험은 실험실 측정값과 실제 도로 주행 성능 사이의 격차를 해소하며, 이는 운송 관련 R&D에서 환경 영향을 평가하는 데 있어 매우 중요한 고려 사항입니다. 휴대용 배출가스 측정 시스템(Portable Emissions Measurement Systems)을 통해 가변적인 운행 조건 하에서 오염 물질 배출량을 직접 평가할 수 있으며, 이를 통해 배출원 관점의 메커니즘적 이해를 돕습니다. 이러한 역량은 배출 프로파일이 기술 선택 및 규제 대응 준비 상태에 영향을 미치는 모빌리티 및 에너지 분야의 리스크 평가와 준수 전략 수립에 기초 자료를 제공합니다.
RDE-PEMS 워크플로우는 초기 가설 검증부터 기술 검증에 이르기까지 환경 평가 파이프라인에 통합되며, 특히 실제 주행 배출 특성이 개발 결정에 영향을 미치는 경우에 유용합니다.