The European Commission has developed a Real-Driving Emissions (RDE) test procedure to verify pollutant emissions during real-world vehicle operation using the Portable Emissions Measurement Systems (PEMS). This paper presents the experimental procedures required by the newly-adopted RDE test.
Vehicles are tested in controlled and relatively narrow laboratory conditions to determine their official emission values and reference fuel consumption. However, on the road, ambient and driving conditions can vary over a wide range, sometimes causing emissions to be higher than those measured in the laboratory. For this reason, the European Commission has developed a complementary Real-Driving Emissions (RDE) test procedure using the Portable Emissions Measurement Systems (PEMS) to verify gaseous pollutant and particle number emissions during a wide range of normal operating conditions on the road. This paper presents the newly-adopted RDE test procedure, differentiating six steps: 1) vehicle selection, 2) vehicle preparation, 3) trip design, 4) trip execution, 5) trip verification, and 6) calculation of emissions. Of these steps, vehicle preparation and trip execution are described in greater detail. Examples of trip verification and the calculations of emissions are given.
ويتم اختبار المركبات في ظروف معملية لتحديد قيمهم الانبعاثات الرسمية واستهلاك الوقود (على سبيل المثال، لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا التابعة اللائحة 83) 1. بالنسبة للمركبات الخفيفة واجب، تنظيم 715/2007 2 يحدد اليورو 5 و 6 حدود الانبعاثات، التي المركبات في فئات M1، M2 (سيارات الركاب)، N1، N2 و (عربات لنقل البضائع) يجب أن تمتثل. يتم التحقق منها امتثال ما يسمى "النوع الأول" الاختبار الذي يقيس انبعاثات عوادم بعد بداية باردة خلال اختبار موحد في المختبر 1. على الرغم من أن الفحوصات المخبرية يضمن استنساخ ومقارنة النتائج، فإنه لا يغطي سوى مجموعة صغيرة من الظروف المحيطة، والقيادة، وتشغيل المحرك التي تحدث عادة على الطريق. كما واقع الأمر، نتائج الفحص المعملى الرسمية تعكس أقل وأقل استهلاك الوقود الفعلي التي يعاني منها السائقين على الطريق 3. وبالإضافة إلى ذلك، سن طريق الانبعاثات من المركبات، وتحديدا في انبعاثات أكاسيد النيتروجين من السيارات الديزل، هي أعلى أيضا من نوع موافقة القيم 4-5. تنظيم 715/2007 2 أحكاما لضمان احترام حدود الانبعاثات بموجب تشغيل المركبات الطبيعية واستخدامها. مختلف مكونات تنظيمية جديدة هي في طور الإعداد من أجل الحد من التباينات الملحوظة، مثل الضوء واجب الإجراءات العالمي المنسق (WLTP)، وذلك أساسا لCO 2 واستهلاك الوقود، وانبعاثات قيادة ريال مدريد (RDE) إجراء الاختبار، وذلك أساسا ل الملوثات.
وباعتراف الجميع، أهم عنصر من حزمة تنظيمية جديدة للملوثات التقليدية هو أن الامتثال للحدود الانبعاثات يحتاج إلى البرهنة على تشغيل المركبات في العالم الحقيقي بعد إجراء RDE. فإن الإجراء الجديد استكمالا لقياس الانبعاثات على مقاييس القوة الهيكل، بحيث يتم التوصل إلى سيطرة شاملة للملوثات المنظمة سواء في المختبرذ وعلى الطريق. ويستند RDE على اختبار الانبعاثات على الطريق مع انبعاثات المحمولة نظم القياس (PEMS). PEMS ليست جديدة، وخاصة بالنسبة الثقيلة اختبار السيارة. وأضافت وكالة حماية البيئة في الولايات المتحدة (US-EPA) لاختبارات شهادة مختبر متطلبات انبعاثات إضافية مع مفهوم ليس إلى تجاوز (NTE) بناء على اختبار السيارة مع PEMS. في أوروبا، PEMS القائم في الخدمة المطابقة (ISC) أحكام لمعايير EURO السادس قابلة للتطبيق لمحركات EURO V 6،7. انبعاثات قياس PEMS في عادم المحرك مع قياس الأداء (على سبيل المثال، الخطي، والدقة) التي هي مماثلة لتلك التي من معدات المختبرات الصف 8. أحدث جيل من PEMS تزن 30 كجم، والصغير، ويمكن تركيبها بسهولة في سيارات الركاب الصغيرة، وبذلك يكون له تأثير طفيف على السيارة.
للتعامل مع التغير في العالم الحقيقي ظروف الاختبار، اختبار معين والمؤيدة تقييم البياناتيجب أن تنفذ cedures. قد تحدث اختبار في إطار مجموعة واسعة من الظروف الارتفاع في درجة الحرارة، والقيادة. ومع ذلك، المتطلبات المتعلقة (ط) تكوين رحلة (على سبيل المثال، ما يقرب من حصص متساوية من الحضر والريف، والقيادة الطريق السريع) و (ب) القيادة الديناميكية (على سبيل المثال، في النطاق المسموح به من التسارع) تهدف إلى ضمان أن يتم اختبار المركبات في المعرض، ممثل، وبطريقة موثوقة. ومع ذلك، بسبب عدد من العوامل (على سبيل المثال، والمرور، سائق، وطاقة الرياح)، يبقى أي اختبار على الطريق، إلى حد ما، بشكل عشوائي وغير قابلة للتكرار. وهكذا، فإن التحدي الرئيسي في تطوير طريقة تقييم البيانات التي يقيم اللاحقة الحياة الطبيعية من ظروف الاختبار لتمكين تقييم موثوق من الانبعاثات من المركبات. ولهذه الغاية، تم اعتماد طريقتين داخل RDE: تتحرك في المتوسط النوافذ (MAW) وطريقة binning السلطة. طريقة MAW يقسم الاختبار إلى أقسام فرعية (ويندوز) ويستخدم متوسط ثاني أكسيد الكربون مسافة محددة (CO 2 </sيو بي>) الانبعاثات من كل نافذة لتقييم الوضع الطبيعي لظروف التشغيل. طريقة binning السلطة يصنف على لحظية الانبعاثات على الطريق في صناديق السلطة على أساس الطاقة المقابلة في العجلات. يتم تأسيس الحياة الطبيعية لتوزيع الطاقة الكهربائية الناتجة من خلال المقارنة مع توزيع الترددات عجلة الطاقة موحد. وتشمل كلتا الطريقتين معايير لضمان أن اختبار أدركت يغطي نطاق القيادة dynamicity المسموح بها من قبل إجراء الاختبار RDE 9-10. طريقتين تعطي عادة نتائج في حدود 10٪. ومع ذلك، فقد تم الإبلاغ عن الاختلافات في حدود 50٪ 11،12. لا يزال تقييما متعمقا لأساليب تقييم البيانات اثنين في عداد المفقودين. وتعترف المفوضية الأوروبية هذا القصور في ريسيتال 14 من اللائحة RDE 13،14 ويتوقع إعادة النظر في هاتين الطريقتين في المستقبل القريب بهدف الاحتفاظ بها أو تطوير طريقة موحدة لتقييم الملوثات الغازية وحزبانبعاثات عدد شركة كلي.
حتى الآن، تم اعتماد اثنين من الحزم RDE من قبل اللجنة الفنية على السيارات (TCMV) من الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي، وأصبح القانون بعد نشرها في الجريدة الرسمية للاتحاد الأوروبي 13-15. وشملت حزمة RDE أول شروط الحدود، وإجراء الاختبار الفعلي، والمواصفات PEMS، وأساليب تقييم البيانات (MAW و / أو binning السلطة)، ولكن لا حدود الانبعاثات (تم التصويت على الحزمة على من TCMV بتاريخ 18 من مايو 2015). وأضافت حزمة RDE الثانية في حدود الانبعاثات لا تهدف إلى تجاوز (NTE) تنطبق على اختبار RDE. وبالإضافة إلى ذلك، تم إدخال شروط الحدود تكميلية للتحقق من فائض أو عدم وجود ديناميكية القيادة. يجب أن يكون انبعاثات كل اختبار RDE الفردي ساري المفعول أقل من الحد من الانبعاثات NTE المعنية، المشار إليها في تنظيم كعوامل المطابقة. حاليا، يتم تغطية سوى انبعاثات أكاسيد النيتروجين. وسيتم عرض ملزم العوامل المطابقةفي خطوتين: عامل 2.1 اليورو 6 NO حد س (80 ملغ / كم) سوف تكون قابلة للتطبيق 2017-2019 للحصول على الموافقات نوع جديد وجميع تسجيلات السيارات الجديدة. وبعد ذلك يتم خفض عامل فقا إلى 1.5 في 2020-2021. اليورو 6 عامل فقا النهائي من 1.5 يوفر بدل من 0.5 (أي 50٪) للارتياب في القياس إضافية من PEMS مقارنة مع المعدات المختبرية وتباين انبعاثات اختبار لاختبار ضمن النطاقات الممكنة لشروط الاختبار (على سبيل المثال، ودرجة الحرارة والديناميكية والارتفاع). وفيما يتعلق CO، على الرغم من العوامل فقا ملزمة حاليا بعدم مناقشة، على الطريق لا بد من قياسها وتسجيلها للحصول على موافقة نوع من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. وقد تم التصويت على حزمة ثانية على من TCMV على 28 من أكتوبر 2015.
عقد اجتماع تمهيدي للحزمتين إضافية بتاريخ 25 يناير 2016. حزمة RDE الثالثة ستتناول عدد الجسيمات PEMS الاختبار، وبدء الباردة هالبعثات، واختبار السيارات الهجينة. قياس انبعاثات عدد الجسيمات على متن المركبات يشكل تحديا، كما يتم إنشاء أي تقنية التحقق. تم تطوير مفاهيم وأساليب جديدة في الفترة بين عامي 2013 و 2014، بما في ذلك الكشف الكهربائية من الهباء الجوي في الوقت الحقيقي جنبا إلى جنب مع أخذ العينات التدفق المستمر 16. هذه المجموعة هي أن يتم التصويت عليه في النصف الثاني من عام 2016. حزمة RDE الرابعة ستتعامل مع تعريف متطلبات المطابقة في خدمة واختبار مراقبة السوق. ومن المتوقع الانتهاء من هذه الحزمة في أوائل عام 2017. اللائحة RDE 2016/427 13 و 2016/646 14 تتكامل حاليا جنبا إلى جنب مع اختبار الإجراءات في جميع أنحاء العالم المنسق الخفيفة واجب السيارات (WLTP) في أكبر الاتحاد الأوروبي تنظيم نوع موافقة من شأنها أن تكمل اللائحة 715/2007 2.
الهدف من هذه الورقة هو تقديم الإجراءات التجريبية التي تتطلبها regu RDE اعتمدت حديثاlation. يحدد إجراء الاختبار RDE حدود ظروف الاختبار المسموح بها، وبروتوكول لاختبار السيارات، والمتطلبات للأدوات، وطرق التقييم التي سيتم تطبيقها لتحليل تشغيل المركبات والانبعاثات الملوثة ذات الصلة (الجدول 1). ويمكن تلخيص الإجراء في ست خطوات: 1) اختيار السيارة، تنفيذ رحلة 2) إعداد السيارة، 3) تصميم رحلة، 4)، 5) التحقق رحلة، و6) حساب الانبعاثات. إذا لم يتم استيفاء أي شرط من الشروط في أي من هذه الخطوات الست، ويعتبر فشل الاختبار. للحصول على وصف أكثر تفصيلا لإجراء الاختبار RDE، يمكن للقارئ الرجوع إلى التنظيم نفسه 13-14.
المرفق الثالث ألف من لائحة المفوضية الأوروبية 692/2008 |
1. مقدمة وتعاريف والمختصرات |
2. المتطلبات العامة على عوامل المطابقة |
3. اختبار كفاءة الاسترجاع والتدمير التي يتعين القيام بها |
4. المتطلبات العامة |
5. شروط الحدود |
6. متطلبات رحلة |
7. الاحتياجات التشغيلية |
8. زيوت التشحيم والوقود وكاشف |
9. الانبعاثات وتقييم رحلة |
الملاحق |
التذييل 1: إجراء اختبار لاختبار الانبعاثات من المركبات مع PEMS |
الملحق 2: المواصفات ومعايرة المكونات PEMS وإشارات |
الملحق 3: التحقق من PEMS وغير ارجاعها العادم معدل التدفق الجماعي |
الملحق 4: تحديد الانبعاثات |
الملحق 5: التحقق من الظروف الديناميكية رحلة مع طريقة 1 (نقل متوسط النافذة) |
الملحق 6: التحقق من الظروف الديناميكية رحلة مع طريقة 2 (السلطة Binniنانوغرام) |
الملحق 7: اختيار المركبات لPEMS اختبار في الموافقة نوع الأولية |
7A التذييل: التحقق من ديناميات رحلة الشاملة |
7B التذييل: إجراء لتحديد الربح الارتفاع الإيجابي التراكمي للرحلة |
الملحق 8: تبادل البيانات ومتطلبات إعداد التقارير |
الملحق 9: شهادة المصنع الامتثال |
الجدول 1: هيكل التنظيم RDE يعتبر التنظيم أن يكون الملحق الثالث ألف من لائحة المفوضية 692/2008 10. وصفت جميع قطع الغيار والملحقات في لائحة اللجنة 2016/427 (الحزمة الأولى) 8. ملاحق 7A و7B، فضلا عن العوامل المطابقة، الموضحة في لائحة اللجنة 2016/646 (حزمة الثانية) 9.
في هذه الورقة، ووصف الإجراء RDE. تستحق عدة نقاط اهتماما خاصا وسيتم مناقشتها بمزيد من التفصيل هنا.
لأغراض اعتماد النوع، على وجوب تحديد تدفق الغاز العادم باستخدام معدات مثل عمل هذه الآلية دون أي اتصال إلى وحدة نقدية أوروبية من السيارة. وفيما يتعلق بإعداد السيارة، والعلاقة بين هذه الآلية وعوادم هو المهم. وينبغي أن تكون المواد و للحرارة غاز العادم مقاومة للتكوين. على الرغم من أن هذه ليست حرجة للغاية لأكاسيد النيتروجين، وسوف تكون كبيرة لأخذ العينات عدد الجسيمات، حيث الامتزاز من المواد المودعة يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع الانبعاثات بشكل مصطنع. وبالإضافة إلى ذلك، النقاط التي يمكن أن تتراكم المكثفات يجب تجنبها. يمكن للالمكثفات تشكلت خلال تسارع يدخل في أنظمة القياس ويضر بها أو منعها. وترتبط نقاط أخذ العينات للتحليل المصب من هذه الآلية من أجل ضمان فلوريدا كلهآه يمر عبر هذه الآلية. في حال لم يكن ذلك ممكنا، وأنها ترتبط المنبع من هذه الآلية، تصحيحا لتدفق استخراج ديه في هذا الشأن. يجب أن تكون متصلا تحليل المصب من هذه الآلية، دون أي تعديلات على طول خطوط أخذ العينات. إذا لم يكن ذلك ممكنا، ووقت الإقامة في أنابيب إضافية يجب أن يؤخذ بعين الاعتبار في البرنامج من أجل ضمان حسابات الانبعاثات الصحيحة. يمكن تثبيت تحليل داخل أو خارج السيارة، وطالما تم استيفاء متطلبات السلامة. وعلاوة على ذلك، ومعايرة أجهزة تحليل تتطلب الاهتمام. لا بد من القيام به ضمن النطاق المتوقع في الانبعاثات من المركبات. خلاف ذلك، شرط تغطية 90٪ من 99٪ من القياسات من الأجزاء صالحة للاختبار الانبعاثات قد لا تتحقق.
وتجري عملية التحقق رحلة وحساب انبعاثات عادة بواسطة برنامج PEMS. لالقيادة العادية، كل الظروف يمكن تلبيتها بسهولة 17 </ سوب>. على سبيل المثال، استنادا إلى قياسات لدينا، رحلة مدفوعة عادة تقع ضمن حدود الحدود الحيوي (الشكل 4). ومع ذلك، يمكن أن القيادة العدوانية يكون داخل المنطقة تمر، وخصوصا خلال الأجزاء الحضرية أو الطريق السريع. من ناحية أخرى، والبيانات في المدن الهولندية تظهر أن القيادة العادية يمكن أيضا أن تتجاوز هذه الحدود 18. في المستقبل، والخبرة مع مرور الوقت، أجرت اختبارات أقرب إلى الشروط الحدية، وأساليب التقييم التي تظهر الاختلافات في> 50٪ وتقييم تطبيق الإجراء 11،19.
وقال مصدر من عدم اليقين تنبع من تحديد الأحمال الطريق لقياس انبعاثات ثاني أكسيد الكربون 2 مع WLTC. وتستخدم هذه القياسات لتقييم الوضع الطبيعي لظروف القيادة مع تقييم البيانات RDE. من الناحية المثالية، الأحمال طريق اختيار تشبه السيارة تفريغ اختبار مع PEMS على الطريق. المرونة الممنوحة من قبل WLTP (على سبيل المثال، لدetermine الحمل الطريق استنادا إلى معايير النوعية المحافظة أو المركبة وفقا لأعلى كتلة اختبار داخل الأسرة) قد يسبب انحرافات كبيرة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون 2 يحددها WLTC وقياسها في وقت لاحق على الطريق. ونتيجة لذلك، قد الأساليب تسفر عن تقييم متحيز لشدة القيادة الفعلية. يحتمل أن تحتاج إلى أن تكون محددة لأغراض RDE أحكام WLTP لوضع حمولة الطريق.
وتجدر الإشارة إلى أنه، بالمقارنة مع الثقيلة الأوروبي في تنظيم الخدمات المطابقة، هناك بعض الاختلافات (على سبيل المثال، يسمح تصحيح الانحراف، اتصال OBD ضروري لحساب الانبعاثات في ز / kWhr) ويرجع ذلك إلى نوع مختلف إجراءات الموافقة على المركبات الثقيلة (محركات) 6. الخلافات هي خارج نطاق هذه الورقة. مع الولايات المتحدة على التنظيم في استخدام الامتثال، وهناك المزيد من الاختلافات في طريقة التقييم.
في جميع أنحاء العالم، RDE يصادفأول التنظيمي اختبار على الطريق للمركبات الخفيفة واجب. أحكام RDE ورد في اللائحة 2016/427 علامة المقام الأول ذات الصلة للموافقة نوع من المركبات الخفيفة واجب في أوروبا، حيث يكمل RDE اختبار السيارة القياسية في ظل ظروف متحكم بها في المعمل. إجراء الاختبار RDE يسمح للاختبار، وبالتالي السيطرة على انبعاثات الملوثات السيارة تحت مجموعة واسعة من ظروف التشغيل وبطريقة أكثر قوة وشاملة من الفحوصات المخبرية المطبقة حاليا مع دورة القيادة المحددة مسبقا.
ومع ذلك، RDE هي أيضا خاضعة لقيود. أولا، قياسات الانبعاثات مشروطة على الطريق على مدى فترات زمنية طويلة تنطوي على مخاطر الانجراف محلل (على سبيل المثال، وذلك بسبب التباين في درجة حرارة الغرفة). على الطريق قياسات الانبعاثات بالتالي فهي تخضع لهوامش عدم اليقين الكبيرة (التي تقدر بحد أقصى من 20-30٪ في الحد من انبعاثات تنطبق على أكاسيد النيتروجين) 21 من قياس الانبعاثات الصورة في المختبر، حتى لو تحليل PEMS تفي متطلبات مماثلة بشأن دقة والدقة كما تحليل المختبر. ثانيا، التعامل مع المعدات PEMS يتطلب التدريب؛ إجراء اختبارات الانبعاثات على الطريق ليست بعد ركب وشغل، ويتطلب خبير. كما على الطريق اختبار مع PEMS لا يزال بدلا الرواية، والتدريب الذي يسمح صناع السيارات والخدمات التقنية لاكتساب وتبادل أفضل الممارسات هو مطلوب. هذه المادة هي محاولة لنشر المعرفة على التعامل مع PEMS واختبار الانبعاثات من المركبات على الطريق. خبرة واسعة النطاق مع أحكام RDE، كما يمكن الحصول عليها من خلال التدريبات المشتركة بين المختبرات أو من خلال تقييم الأداء الاقتصادي مقارنة التشريعات الدولية القائمة، ما زال مفقودا. كما يشكل RDE أول إجراء اختبار على الطريق للمركبات الخفيفة واجب في جميع أنحاء العالم، وتتوقع المفوضية الأوروبية مراجعة سنوية من عوامل التوافق ومراجعة أكثر شمولا من الإجراء RDE كامل في منتصف المدة.
<p class="jove_content"> هناك مجالين رئيسيين لتطبيقها في المستقبل. أولا، يمكن اعتماد RDE من بلدان أخرى. الصين والهند واليابان، وكوريا الجنوبية المهتمة في تبني RDE، أو عناصر منه، لأغراض تنظيمية. على هذا النحو، فإن الإجراء هو موضح هنا قد يصبح مخططا لاختبار التنظيمي على الطريق انبعاثات المركبات الخفيفة واجب في جميع أنحاء العالم. ثانيا، RDE يقدم دليل الممارسات الجيدة لأي اختبار الانبعاثات مستقل يقوم بها المؤسسات البحثية والخدمات التقنية. أحكام تساعد على ضمان قياسات الانبعاثات دقيقة وقوية على الطريق.The authors have nothing to disclose.
The authors would like to thank Sensors Inc. for providing a PEMS for conducting an inter-laboratory exercise.
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 | 1800 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 |