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

Published: December 4, 2016 doi: 10.3791/54753
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1
1Sustainable Transport Unit, Institute for Energy, Transport and Climate, Joint Research Centre

Introduction

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 "Typ I" 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 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.

Anhang III A der EG-Verordnung 692/2008
1. Einleitung, Definitionen und Abkürzungen
2. Allgemeine Anforderungen an die Konformität Faktoren
3. RDE-Test durchgeführt werden soll
4. Allgemeine Anforderungen
5. Randbedingungen
6. Reiseanforderungen
7. Betriebsanforderungen
8. Schmieröl, Kraftstoff und Reagenz
9. Die Emissionen und Reise Bewertung
Anhänge
Anlage 1: Prüfverfahren für Fahrzeugabgasprüfung mit einem PEMS
Anhang 2: Technische Daten und Kalibrierung von PEMS Komponenten und Signale
Anlage 3: Validierung von PEMS und nicht nachvollziehbar Abgasmassendurchsatz
Anhang 4: Bestimmung der Emissionen
Anlage 5: Überprüfung der Reise dynamischen Bedingungen mit Methode 1 (Moving Averaging Fenster)
Anlage 6: Überprüfung der Reise dynamischen Bedingungen mit Methode 2 (Power Binning)
Anhang 7: Auswahl der Fahrzeuge für PEMS Prüfung bei der ersten Typgenehmigung
Anhang 7a: Überprüfung der Gesamtreise Dynamik
Anhang 7b: Verfahren, die kumulative positive Höhendifferenz von einer Reise zu bestimmen
Anhang 8: Datenaustausch und Berichtspflichten
Anhang 9: Bescheinigung des Herstellers über die Einhaltung

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.

Protocol

1. Wählen Sie das Fahrzeug

  1. Für die Typgenehmigung Zwecke, wählen Sie ein repräsentatives Fahrzeug von einem "PEMS Testfamilie." Familien werden als Fahrzeuge mit den gleichen technischen Eigenschaften (dh Antriebstyp, Brennstoff, Verbrennungsprozess, Anzahl der Zylinder, Hubraum des Motors, Art der Kraftstoffzufuhr, Kühlsystem, Nachbehandlungsvorrichtungen und Abgasrückführung) zu sein. Weitere Einzelheiten finden Sie in Kapitel 4 und Anhang 7 13.
  2. Für andere Zwecke (zB Vergleich von Labor im Vergleich zu On-Road - Emissionen), wählen Sie ein Fahrzeug , das die experimentellen Ziele entspricht.

2. Bereiten Sie die Fahrzeug

  1. Bereiten Sie die PEMS.
    HINWEIS: Siehe Anhang 1 der Verordnung 8 für die PEMS Ausrüstung.
    1. Verwenden (zumindest) CO und NO x Analysatoren die Konzentration von Schadstoffen in dem Abgas zu bestimmen. Verwenden Sie einen CO 2 Analysator die dri zu bestimmendes Tests (Aggressivität), während der Überprüfung und Berechnungsschritte ving Schwere.
    2. Verwenden Sie eine oder mehrere Instrumente oder Sensoren, wie zum Beispiel ein Abgasmassendurchflussmesser (EFM), der Abgasmassenstrom zu bestimmen.
    3. Verwenden eines globalen Positionierungssystems (GPS) zur Bestimmung der Position, Höhe und Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
    4. Verwenden Sie ggf. Sensoren und andere Geräte , die nicht Teil des Fahrzeugs sind ( zum Beispiel eine Wetterstation) Faktoren zu messen , wie Umgebungstemperatur, relative Luftfeuchte, Luftdruck, oder die Fahrzeuggeschwindigkeit.
    5. Verwenden Sie eine Energiequelle unabhängig von dem Fahrzeug die PEMS an die Macht. Für Pkw, 12 V oder 24 V Batterien typischerweise verwendet werden.
    6. Optional können Sie andere Zusatzgeräte, wie Batterieladegeräte, ein Personal-Computer den PEMS Status, Riemen für den Einbau der PEMS Innenseite des Fahrzeugs aus der Ferne überprüfen, oder Metallplattform für die Montage auf der Anhängerkupplung außerhalb des Autos.
  2. Installierendie PEMS.
    1. Installieren Sie die PEMS Haupt- und Steuereinheiten außerhalb des Fahrzeugs (zB auf einer Abschleppstange mit Hilfe einer speziellen Plattform) oder im Kofferraum / Kofferraum (Abbildung 1). Wenn die PEMS in der Kabine installiert ist, fixieren Sie es gut Gurten und überschüssige Gase außerhalb des Autos auslassen, wie durch Polytetrafluorethylen (PTFE) Schläuche verwenden.
    2. Installieren Sie mindestens CO 2, CO und NO x Analysatoren (und nach Genehmigung des dritten RDE - Paket, eine Partikelzahl - Analysator) mit ihren beheizten Entnahmeleitungen. Folgen Sie den Anweisungen des PEMS Hersteller und die örtlichen Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften.
    3. Wenn der PEMS nicht mit eigenen Batterien versehen, montieren Sie eine 12-V-Batterie in der Fahrzeugkabine, zum Beispiel hinter dem Beifahrersitz. Fix es gut mit Riemen.
    4. Mit Magneten befestigen Sie die Wetterstation und GPS direkt auf das Fahrzeugchassis (zB auf dem Dach des Fahrzeugs). Schließen Sie die GPS-Signalkabel an diePEMS Haupteinheit Signaleingang.
    5. Jedes Mal, wenn ein EFM verwendet wird, stellen Sie sicher, dass der Messbereich des EFM, die während der Prüfung erwarteten Strömungsraten Abgasmasse entspricht. Lesen Sie in der Datenblatt des Herstellers für den EFM. Ein Beispiel ist in Tabelle 2 angegeben.
    6. Passen Sie das Fahrzeug Endrohr an den EFM mit Schlauchschellen und flexible Verbindungen oder Schweißmetallrohre. Verwenden Sie Anschlüsse, die thermisch stabil bei den Abgastemperaturen während des Tests, um zu erwarten sind, um die Erzeugung von Partikeln zu vermeiden. Vermeiden Sie den Innendurchmesser des Endrohr abnehmend kleinere Rohre oder über den Querschnitt abnehm von vielen Entnahmesonden an der gleichen Position hinzufügen.
      1. Im Zweifelsfall prüfen, ob die Installation und den Betrieb der PEM-Zellen erhöht nicht übermäßig den statischen Druck an dem Abgasauslass. Messen den Druck mit einem Drucksensor (Genauigkeit besser als 0,1 kPa) in der Auspuffmündung in einer Verlängerung mit dem selben Durchmesser, wie closely wie möglich am Ende des Rohres.
        HINWEIS: Wenn keine Druckgrenzen vom Fahrzeughersteller angegeben sind, bewirken, dass die Zugabe von PEMS oder beliebige Sonden sollten nicht den statischen Druck an den Auspuffendrohren am Fahrzeug um mehr als ± 0,75 kPa bei 50 km / h oder mehr als ± abweichen 1,25 kPa bei 120 km / h aus dem statischen Druck erfasst, wenn nichts an den Fahrzeug Absaugventilatoranschlüsse verbunden ist.
    7. Setzen Sie die Probenahmesonde (n) mindestens 200 mm vor dem Austrittspunkt des Abgasaustritt , um den Einfluss der Umgebungsluft unterhalb der Entnahmestelle (Abbildung 2) zu minimieren. Wenn ein EFM verwendet wird, installieren die Probenahmesonden stromabwärts des EFM, einen Abstand von mindestens 150 mm zu der Strömungserfassungselement bezüglich (Abbildung 2). Die Sonden sollten eine entsprechende Länge aufweisen, die Probenahme von der Mittellinie ermöglicht. Sonden mit einer Länge gleich dem Innendurchmesser des Endrohr kann auch verwendet werden, wenn sie mehr haben B. Löcher entlang ihrer Längen.
    8. Stellen Sie sicher , dass die maximale Zuladung geachtet wird (dh <90%). Die PEMS plus ein Beifahrer sind etwa 150 kg, so dass die maximale Belastung des Fahrzeugs nicht erreicht wird. Fügen Sie zusätzliche Gewichte, wenn die 90% -Grenze erreicht werden muss.
    9. Nach dem die PEMS Installation, eine Dichtigkeitsprüfung gemäß den Anweisungen des Herstellers PEMS auszuführen. Blockieren Sie die Sondenspitze mit einem weichen Kunststoff-Kappe, drehen Sie das PEMS Probe um ein Vakuum zu ziehen Pumpen auf, und dann schließen sie ab. Die Pumpen können durch Verbinden der PEMS an einen PC über ein Ethernet-Kabel gesteuert werden. Wenn dies nicht möglich ist (beispielsweise wird die Sonde in den Abgaskamin installiert ist ), dann durchführen aus dem Probeneinlaß des Analysators der Leckprüfung.
      HINWEIS: Die PEMS-Software kommuniziert mit der Haupteinheit und steuert die Pumpen, wenn die Dichtigkeitsprüfung Verfahren begonnen hat. Überwachen Sie den Vakuumdruck. Der Pass / Fail-Druckgrenze Verlust durch die PEMS Hersteller angegeben wird.
1 "fo: keep-together.within-page =" 1 "fo: keep-mit-next.within-page =" always "> Strömungsrohraußendurchmesser im 1 1.5 2 2.5 3 4 5 6 Millimeter 25 38 51 64 76 102 127 152 Strömungsrohrlänge (Länge einschließlich Verlängerung) im 20 (26) 20 (26) 20 (26) 25 (32.5) 25 (34) 25 (37) 30 (45) 36 (54) Millimeter 508 (660) 508 (660) 508 (660) 635 (825) 635 (864) 635 (940) 762 (1143) 914 (1372) Durchfluss bei100 ° C (kg / hr) Min Durchfluss 6.9 10.9 15.8 18.9 22.5 30.7 38.6 46.2 Max Durchfluss 85 276 535 890 1250 2080 3115 4005 Durchflussrate bei 400 ° C (kg / h) Min Durchfluss 10.4 16.4 23.9 28.4 34 46.3 58.2 69,6 Max Durchfluss 64 208 402 670 930 1.550 2.345 3015

Tabelle 2:. Beispiel für typische Durchflussmesser Eigenschaften Für jeden Durchflussmesser, die Abmessungen und die maximalen Durchflussmengen bei abweichen ent Abgastemperaturen gegeben. Die Daten stammen aus Sensoren "High-Speed-Abgasdurchflussmessers.

Abbildung 1
Abbildung 1:.. PEMS verschiedener Hersteller In diesen Beispielen werden die PEMS außerhalb des Fahrzeugs auf einem Träger oder auf der Anhängerkupplung montiert Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Figur 2
Abbildung 2:. PEMS Installation Die Gasanalysatoren sind im Inneren des Fahrzeugs. Die erforderlichen Mindestabstände vor und nach dem EFM sind ebenfalls in der Figur angegeben. Beachten Sie, dass keine Elastomer-Anschlüsse in diesem Setup verwendet wurden.jpg "target =" _ blank "> Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

  1. Bestätigen Sie die PEMS Installation.
    HINWEIS: Dieser Teilschritt ist optional. Es wird jedoch empfohlen, die installiert PEMS einmal für jede PEMS-Fahrzeugkombination zur Validierung durch einen Test auf einem Rollenprüfstand über einen Zyklus ähnlich dem verwendet für die Betriebserlaubnis ausgeführt wird, entweder vor oder nach dem On-Road-Test.
    1. Das Fahrzeug mit den PEMS auf einem Rollenprüfstand. Bereiten Sie die PEMS wie in Schritt 4 (siehe unten) für eine Reise durch.
    2. Fahren Sie einen Typprüfung über eine Welt Harmonized Licht Fahrzeuge Testzyklus (WLTC), nach so weit wie möglich die Anforderungen der in Kraft Labor - Verordnung (siehe Anlage 3) 13.
    3. Messen Sie die Schadstoff-Emissionen mit dem PEMS, parallel mit der Laborausrüstung für die Typgenehmigung von Fahrzeugen verwendet.
    4. Berechnen Sie die PEMS-Emissionen pro Sekunde (wie in Schritt 4). Summe den Berechted Echtzeit-Emissionen der Gesamtmasse der Schadstoff-Emissionen (g) und dann teilen Sie es zu erhalten, indem die Testentfernung (km) vom Rollenprüfstand erhalten.
    5. Vergleichen Sie die PEMS Gesamtdistanz-spezifische Masse der Schadstoffe (g / km) mit dem Laborsystem Referenz berechnet gemäß der Verordnung. Der Unterschied hat den speziellen Anforderungen für jeden Schadstoff erfüllen (zB für NO x, ± 15 mg / km oder 15% der Laborreferenz, je nachdem , was größer ist).

3. Entwerfen Sie die Reise

  1. Entwerfen Sie die Reise basierend auf Straßenkarten. Haben die ausgeführte Reise die Anforderungen erfüllen , die in Tabellen 3 und 4.
  2. Stellen Sie sicher, dass die Reise beginnt mit einem städtischen (U) Teil (Geschwindigkeit ≤60 km / h), setzt sich mit einem ländlichen (R) Teil und endet mit einer Autobahn (M) Teil (Geschwindigkeit> 90 km / h).
  3. Stellen Sie sicher, dass die Aktien von städtischen, ländlichen und Autobahnfahrt gleich sind. Für die Zwecke der trip-Design, die Definition von Stadt, Land und Autobahnbetrieb auf der Basis der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit definiert und berücksichtigt die Topographie der Testort.
    Während der Definition des Autobahnfahrt Teil, achten Sie auf das Vorhandensein von Beschränkungen, wie Mautstationen, die die tatsächliche Geschwindigkeit begrenzen.
    HINWEIS: Elektronische Karten zusätzliche Informationen über lokale Geschwindigkeitsbegrenzungen, Fahrtdauer, Fahrstrecke und die lokale Erhebung in Bezug auf den Meeresspiegel bieten kann.
</ Tr>
Parameter Randbedingung
Umgebungstemperatur
(T amb in Grad Celsius (° C)) 		Moderat: 0 ≤ T amb <30 (1)
Extended (niedrig): -7 ≤ T amb <0 (1)
Extended (hoch): 30 <T amb ≤35
Höhe (h alt in Meter über dem Meeresspiegel) Moderat: h alt ≤700
Erweitert: 700 <h alt ≤1,300
Fahrdynamik die Auswirkungen der Straßenqualität umfasst, Wind, Fahrdynamik (Beschleunigungen, Verlangsamungen) und Hilfssysteme auf den Energieverbrauch und Schadstoffemissionen des Testfahrzeugs Straßenqualität bewertet als kumulative positive Höhendifferenz von einer RDE Reise (<1200 m / 100 km)
Insgesamt Überschuss oder die Fahrt durch dynamische Parameter wie Beschleunigung, v ∙ a + oder RPA beurteilt Insuffizienz der Fahrdynamik bei
Reisedeckung und Vollständigkeit der MAW geprüft und die Leistung Binning Methoden
Fahrzeugtemperaturzustand (2) </ Sup> Kein Fahrzeug Anlage vorgeschrieben
Kaltstartzeit von bis zu 5 Minuten ausgeschlossen
Nachbehandlung Bedingung (2) Unter bestimmten Bedingungen: die periodische Regeneration der Emissionskontrollsysteme, zB Diesel - Partikelfilter (DPF), ausgeschlossen werden kann , oder der Test wiederholt werden kann
Hilfssysteme Die Klimaanlage oder andere Hilfseinrichtungen müssen als die der Verbraucher in der realen Welt Fahren verwendet betrieben werden
Fahrzeugnutzlast und Testmasse Bis zu 90% der zulässigen Nutzlast (einschließlich Fahrer, ein Zeuge des Tests, falls anwendbar, die Prüfgeräte mit der Montage und den Stromversorgungsgeräte); künstliche Nutzlast zugegeben werden
(1) Abweichend von den Bestimmungen, zwischen dem Beginn der Anwendung der Bindung nicht zu überschreiten (NTE) Emissionsgrenzwerte wie in Abschnitt 2.1 von Ann definiertex IIIa der Verordnung (EG) Nr 692/20088 und bis fünf Jahre nach den in den Absätzen angegebenen Terminen 4 und 5 von Artikel 10 der Verordnung (EG) Nr 715/20072, sei die niedrigere Temperatur für gemäßigte Bedingungen muss größer oder gleich 3 ° C und die niedrigere Temperatur für längere Bedingungen muss größer oder gleich -2 ° C.
(2) Dedicated Kaltstart Bestimmungen werden im Rahmen des 3. RDE Regelungspakets umgesetzt werden. Spezifische Vorschriften in Bezug auf Kaltstartdauer und / oder Distanz, Kontrolle für den Status von periodisch regenerierenden Nachbehandlungssystemen, Motoranlage und Fahrzeug Einweichen wird auch gegeben werden.

Tabelle 3:. Randbedingungen eines gültigen RDE - Test 12 Die Randbedingungen beziehen sich auf die Anfangsbedingungen , die vor und während der Testfahrt eingehalten werden müssen. Für jede Bedingung werden die Grenzen und einige Kommentare gegeben.

<table border = "1" fo: keep-together.within-page = "1" fo: keep-mit-next.within-page = "always"> Parameter Anforderung Die Entfernung spezifischen Stadt, Land und Autobahn - Aktien (ausgewählt basierend auf einer Straßenkarte) (1) 34%, 33% und 33% mit einer Toleranz von ± 10% Toleranz (städtische Aktien müssen über 29% Haupt sein) Definition von U / R / M Fahr basierend auf momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit v (2) Urban: Fahrzeuggeschwindigkeit v ≤60 km / h Rural: Fahrzeuggeschwindigkeit 60 <v ≤90 km / h Autobahn: Fahrzeuggeschwindigkeit v> 90 km / h Die Entfernung von Stadt, Land und Autobahn Teile (2) Mindestabstand von 16 km Die Geschwindigkeit der städtischen, ländlichen und Autobahn Teile (2) Urban: Durchschnittsgeschwindigkeit von 15 bis 40 km / h; städtischBetrieb aus mehreren Standzeiten von 10 sec oder länger (3) Stillstandzeiten (4): 30.6% der Zeitdauer der städtischen Betrieb Autobahn: eine ausreichende Abdeckung der Geschwindigkeiten zwischen 90 und mindestens 110 km / h v> 100 km / h für mindestens 5 min Maximale Fahrzeuggeschwindigkeit (2) v ≤145 km / h (kann nicht mehr als 3% der Zeitdauer der Autobahnabschnitt von 15 km / h überschritten werden) Dauer der Reise (2) Zwischen 90 und 120 min Andere Vorraussetzungen Der Start- und der Endpunkt darf nicht um mehr als 100 m in ihrer Höhe über dem Meeresspiegel unterscheiden RDE Tests durchgeführt , an normalen Arbeitstagen und Stunden (1) Maximal mögliche Kontinuität für städtische, ländliche und Autobahnabschnitte (1,2) (1) überprüft werden bei der Gestaltung oder die Reise Ausführung. (2) bis nach Beendigung der Fahrt überprüft werden. (3) wenn eine Stoppperiode mehr die 180 Sekunden dauert, werden die Emissionsereignisse während der 180 Sekunden nach einer solchen zu langen Stoppdauer werden von der Bewertung ausgeschlossen. (4) definiert ist als die Fahrzeuggeschwindigkeit von weniger als 1 km / h.

Tabelle 4:. Operationelle Anforderungen für einen gültigen RDE - Test 12 Die betrieblichen Anforderungen beziehen sich auf die Bedingungen , die während der Testfahrt eingehalten werden müssen. Für jede Bedingung werden die Grenzen und einige Kommentare gegeben.

4. Führen Sie die Reise

  1. Schalten Sie die PEM-Zellen und lassen Sie es für etwa 40 Minuten stabilisieren, nach den Vorgaben des PEMS Herstellers.
    1. Zur Vermeidung von Feuchtigkeitskondensation und zu eNsure geeignete Penetrationseffizienz der verschiedenen Gase, sicherzustellen, dass die Entnahmeleitung (en) eine Mindesttemperatur von 60 ° C erreicht hat, mit oder ohne Kühlvorrichtung, für die Messung von gasförmigen Schadstoffen. Für Teilchen, beträgt die Mindesttemperatur 100 ° C.
    2. Bestätigen Sie, dass die PEM-Zellen frei von Warnsignalen und Fehleranzeigen ist. Bei Warnmeldungen finden Sie in der PEMS Handbuch Abschnitt zur Fehlerbehebung.
  2. Wählen Sie die Kalibriergase den Bereich der Schadstoffkonzentrationen während der Fahrt (dh der Kalibrierungsbereich abdecken sollte mindestens 90% der Konzentrationswerte erhalten von 99% der Messungen der gültigen Teile des Emissionsprüfung) zu erwarten lassen. Für CO 2, wird ein Bereich von 10-14% empfohlen, während für die NO x rund 1.500-2.000 ppm empfohlen. Die tatsächliche Konzentration eines Kalibriergases muss innerhalb von ± 2% der angegebenen Zahl zu sein.
  3. Führen Sie Nullpunkt und Spanne Kalibrierungseinstellungen vondie Analysatoren die Kalibrierungsgasen.
    1. Schließen Sie das Nullgas (N 2) oder synthetische Luft oder verwenden Sie die Umgebungsluft als Nullgas.
    2. Bereiten Sie die Software (zB Sensor des Tech). Wählen Sie Test → Session Manager → Geben Sie einen Namen → Open (eine Sitzung) → Pre-Test-Optionen: Null.
    3. Trennen Sie das Nullgas.
    4. Schließen Sie die Spanne Gasflasche auf die PEMS bei einem Druck von 1 bar.
    5. Bereiten Sie die Software. Wählen Sie Test → Session Manager → Pre-Test-Optionen: Span.
    6. Legen Sie die Konzentrationen der Gase in der Flasche in der PEMS-Software (unter der Null / span grafischen Benutzeroberflächen). Die PEMS-Software erkennt automatisch den Analysator Antwort und vergleicht sie mit der Flasche Wert. Das System stellt automatisch die Antwort des Analysators auf den Bereichswert.
    7. Trennen Sie das Kalibriergaswertes und schließen Sie das nächste.
      HINWEIS: Der Benutzer hat die Möglichkeit, eine Spanne Flasche mit allen relevanten ga verwendenses (zumindest CO 2 und NO x) oder separate Gasflaschen.
  4. Wenn alles fertig ist, starten Sie die Sampling-Messung. Erstellen Sie einen Dateinamen in der "Testname" aus.
    1. Vor dem Starten des Motors, starten Sie die Parameter der Aufnahme von "Start" in der Session-Manager über die PEMS Software drücken bereits auf dem PC installiert. Um zeitliche Ausrichtung zu erleichtern, beginnen die Parameter der Aufnahme entweder in einer einzigen Datenaufzeichnungsgerät oder mit einem synchronisierten Zeitstempel.
      HINWEIS: Befehle zum Starten und Sampling stoppen und zu starten und die Aufnahme sind in der PEMS-Software zur Verfügung zu stoppen, die auf einem PC installiert war und über ein Ethernet-Kabel mit dem PEMS Haupteinheit verbunden ist. Verschiedene Software und grafischen Benutzeroberflächen werden von den PEMS Herstellern übernommen.
  5. Führen Sie die abgebildeten Reise nach den Anweisungen eines Navigationssystems. Die Reise sollte 90 bis 120 min dauern. Fahren Sie normalerweise, die Vermeidung übermäßig ängstlich oderaggressives Fahren. Respektieren Sie alle lokalen und nationalen Straßenverkehrssicherheit. Die Klimaanlage oder eine andere Hilfsvorrichtungen können in einer Weise betrieben werden, die mit ihrer möglichen Verwendung durch den Verbraucher kompatibel ist.
  6. Weiter Probenahme, Messung und Aufzeichnung der Parameter während des On-Road-Test. Der Motor gestoppt werden kann und gestartet, aber die Emissionen Probenahme und Parameter Aufzeichnung fortgesetzt werden muss. Die Messung und Datenaufzeichnung kann für weniger als 1% der gesamten Fahrtdauer, aber nicht mehr als einen zusammenhängenden Zeitraum von 30 sec, nur im Fall einer unbeabsichtigten Signalverlust oder zum Zwecke der PEMS Wartung des Systems unterbrochen werden.
  7. Dokumentieren Sie alle Warnsignale darauf hindeutet, eine Fehlfunktion des PEMS.
  8. Am Ende der Reise, schalten Sie den Verbrennungsmotor. Weiterhin die Datenaufzeichnung, bis die Reaktionszeit der Probenahmesysteme verstrichen ist (ca. 20 sec). Drücken Sie "Stop" im Session Manager.
  9. Am Ende des Tests und vor demAnalysatoren ausgeschaltet sind, überprüfen Sie die Drift der Analysatoren, die den Nullpunkt und die Spanne gemessen, um die Kalibrierungsgasen, die vor dem Test verwendet wurden, wie folgt. Folgen Sie dem Verfahren in Schritt 4.3, mit dem Unterschied, der Auswahl von Nullpunkt und Span aus dem "Post-Test" Fenster.
    1. Messen der Nullpegel des Analysators (s). Überprüfen Sie, ob die Differenz zwischen den vor der Prüfung und nach der Prüfung ermittelten Ergebnisse mit den Anforderungen nach Anhang 1 spezifiziert 8 entspricht , z. B. für die NO x, die zulässige Nullpunktdrift beträgt 5 ppm.
    2. Messen Sie die Spanne Pegel des Analysators (s). Es ist zulässig, den Analysator vor der Meßbereichsdrift Überprüfung auf Null, wenn die Nullpunktdrift bestimmt wurde innerhalb des zulässigen Bereichs liegt. Überprüfen Sie, ob die Differenz zwischen den vor der Prüfung und nach der Prüfung ermittelten Ergebnisse mit den Anforderungen nach Anhang 1 spezifiziert 8 entspricht , z. B. für die NO x, die zulässige Nullpunktdrift beträgt 5 ppm und die zulässige Meßbereichsdrift 5 ppm bzw. 2%der Lese (je nachdem, welche größer ist).
    3. Wenn die Differenz zwischen den Pre-Test und Post-Testergebnisse für die Null- und Bereichsdrift ist höher als zulässig ist, nichtig, die Testergebnisse und den Test wiederholen.

5. Überprüfen Sie die Reise

  1. Exportieren Sie die aufgezeichneten Daten in ein Tabellenkalkulationsdatei. In "Data Files", laden Sie die Datei vor den Tests erstellt. Dann wird in "Datenanalyse", wählen Sie "die Datei zu verarbeiten."
    HINWEIS: In der Registerkarte "Einstellungen", stellen Sie sicher, dass die Einstellungen korrekt sind; im Zweifelsfall die Standardwerte des Herstellers verwenden. In der Registerkarte "Output", wählen Sie die Signale, die Sie (in der Regel alle von ihnen) exportieren möchten.
  2. Überprüfen Sie, dass (i) die Parameter Aufnahmen die erforderliche Datenvollständigkeit von mehr als 99% erreicht hat, (ii) der kalibrierten Bereich der Analysatoren von 99% der Messungen der gültigen Teile erhalten mindestens 90% der Konzentrationswerte entfallen von die Emissionsprüfung, und (iii) less als 1% der Gesamtzahl der Messungen für die Bewertung verwendet überschreiten der kalibrierte Bereich der Analysatoren durch einen Faktor von zwei auf. Sind diese Voraussetzungen nicht erfüllt sind, muss die Prüfung ungültig.
  3. Basierend auf den exportierten Daten, überprüfen die Einhaltung der Randbedingungen (Tabelle 3).
    1. Überprüfen der Konformität mit den Randbedingungen für Umgebungstemperatur und der Höhe, wie in Tabelle 3 angegeben durch die momentane Umgebungsfeuchte und Temperaturdaten überprüft, respectively.
    2. Überprüfen Sie, ob die Fahrtdauer zwischen 90 und 120 min.
    3. Schauen Sie sich die Aktien von städtischen, ländlichen und Fahren auf der Autobahn; die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit; die durchschnittliche Geschwindigkeit; und Leeranteile der Stadtverkehr und bestätigen , dass sie mit der Tabelle 3 entsprechen.
    4. Überprüfen Sie den Überschuß oder Abwesenheit dynamicity des Fahrens, wie durch das Produkt der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit und positive Beschleunigung (v ∙ a +) angegeben ist, und die relative Positive Beschleunigung (RPA) (siehe Kapitel 5 und Anhang 7a) 13,14.
    5. Überprüfen Sie die realisierten Höhenprofile (dh die Reise kumulierte positive Höhenmeter und die Höhendifferenz zwischen den Start- und Endpunkten einer Reise) (Kapitel 6 und Anhang 7b) 13,14.
  4. Basierend auf den exportierten Daten, überprüfen die Einhaltung der betrieblichen Anforderungen (Tabelle 4). Stellen Sie sicher , dass eine ausreichende Abdeckung der normalen dynamicity während des Tests (Tabelle 4) erreicht wurde, um die Bewegungs Anwendung Mittelungsfenster (MAW) und / oder die Leistungs binning Methoden auf der Basis von Composite - Parameter, wie CO 2, welche die Effekte umfassen von Straßenqualität, Wind, Fahrdynamik, (zB Beschleunigungen, Verlangsamungen) und Hilfssysteme bei der Fahrzeugenergieverbrauch und Emissionen (siehe Anlagen 5 und 6 13).

6. Berechnen Sie die Emissionen

  1. Berechnen Sie die RDE emission Ergebnis für alle Ereignisse innerhalb der Grenzen der normalen Fahrdynamik des MAW und / oder die Leistung Binning-Methoden. Für Sensor Funktions-PC-Software, geschieht dies automatisch, wenn in der Registerkarte "Einstellungen", das "Fenster" Methode ausgewählt wurde.
  2. Berechnen Sie das Verhältnis von RDE-Emissionen in die Emissionsgrenze des spezifischen Schadstoff. Ein Fahrzeug besteht den Test , wenn die Schadstoffemissionen unter dem geltenden Konformitätsfaktor bleiben (siehe Kapitel 2) 8 zumindest eine der beiden Methoden (MAW oder Power - Binning) verwenden. Für NO x, ist dieser Faktor 2,1 2017-2019 (neue Typgenehmigungen / Neuzulassungen) und wird auf 1,5 in 2020 bis 2021 gesenkt werden.
    HINWEIS: Am Ende der Reise, die meisten Berechnungen und Emissionsberichte werden automatisch durchgeführt, da die meisten PEMS Hersteller geeignete Berechnungssoftware bieten. Alternativ kann die freie Software EMROAD (für MAW) oder CLEAR (für Power-Binning) verwendet werden, Schritt auszuführen 5 (überprüfen Sie die Reise).

Representative Results

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.

Figur 3
Abbildung 3: Reise Design Eine Reise , die städtische umfasst (≤60 km / h), auf dem Land und Autobahn (> 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 "target =" _ blank "> 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 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 <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.

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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. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Bedingungen Einheiten Limits Ausflug Städtisch ländlich Autobahn Bemerkungen
Geschwindigkeit [Km / h] ≤60 60 <v ≤90 v> 90
Nutzlast [%] 90 75 OK
Umgebungstemperatur [° C] -7 ... + 35 19 ok (moderat)
Max. Höhe [M] ≤1,300 302 ok (moderat)
Start / End Höhendifferenz [M] <100 40 OK
Kumulative positive Höhen [M / 100 km] <1200 636 OK
Relative Positive Beschleunigung [m / s 2] Abbildung 4 0,215 0,134 0,100 OK
Geschwindigkeit x positive Beschleunigung [m 2 / s 3] Abbildung 4 15.5 22.7 21.4 OK
Dauer der Reise [Sec] 90-120 96 OK
Zurückgelegte Distanz [Km] > 16 29 27 23 OK
Aktie [%] 23 (29) -43 36.7 34.2 29.1 OK
Stoppzeit (Urban Dauer) [%] & #160; 6-30 28.8 OK
v> 100 km / h [Min] ≥5 9.7 OK
v> 145 km / h (von Autobahn Zeit) [%] <3 0 OK
Durchschnittliche Geschwindigkeit (Urban Teil) [Km / h] 15-40 28 75 114 OK

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> 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.

Abbildung 5
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. Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Discussion

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 </ Sup>. 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> 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.

Disclosures

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.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
PEMS analyzer Sensors Inc. SEMTECH ECOSTAR
PEMS analyzer AVL MOVE Figure 2
PEMS analyzer Horiba OBS Figure 2
PEMS analyzer MAHA PEMS-GAS Figure 2
Exhaust Flow meter Sensors Inc. SEMTECH EFM-HS EFM-HS specifications of Table 4
GPS Garmin Drive 50
Weather station Waisala AWS310
Zero gas Air Liquide AL089 Alphagaz 1 (N2)
Span gas Air Liquide SM190022710IT 1,800 ppm NO in N2
Span gas Air Liquide SM190022710IT 13% CO2 in N2
Batteries Discover EV12A-A
Mention of trade names or commercial products does not constitute endorsement or recommendation by the authors or the European Commission

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References

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Umweltwissenschaften Heft 118 transportabler Emissionsmesssysteme (PEMS) Realfahremissionen (RDE) On-Road-Tests Partikelzahl (PN) Fahrzeug-Emissionen die Zulassung die Nicht-To-Exceed (NTE) Konformität Factor (CF)
Die Umsetzung von transportabler Emissionsmesssysteme (PEMS) für die Echtzeit-Fahr Emissionen (RDE) Regulierung in Europa
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Giechaskiel, B., Vlachos, T., Riccobono, F., Forni, F., Colombo, R., Montigny, F., Le-Lijour, P., Carriero, M., Bonnel, P., Weiss, M. Implementation of Portable Emissions Measurement Systems (PEMS) for the Real-driving Emissions (RDE) Regulation in Europe. J. Vis. Exp. (118), e54753, doi:10.3791/54753 (2016).

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