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.
כלי רכב נבדקים בתנאי מעבדה מבוקרים כדי לקבוע הערכים וצריכת דלק הפליטה הרשמיים שלהם (למשל, הוועדה הכלכלית של האו"ם לענייני אירופה (UNECE) יקנה 83) 1. לקבלת רכב חובה אור, תקנה 715/2007 2 מגדיר את גבולות פליטה 5 ו -6 יורו, שאליו רכב בקטגוריות M1, M2 (מכוניות נוסעים), N1, ו- N2 (כלי רכב להובלת סחורות) חייב לעמוד. תאימות מאומתת על ידי מה שנקרא "Type I" הבדיקה מודדת פליטת מפלט אחרי התחלה קרה במהלך מבחן סטנדרטי במעבדה 1. למרות בדיקות מעבדה מבטיחות שחזור השוואה של תוצאות, זה מכסה מגוון קטן של הסביבה, נהיגה, ותנאי ההפעלה מנוע כי מתרחשים בדרך כלל על הכביש. כעניין של עובדה, תוצאות בדיקות מעבדה רשמיות לשקף פחות ופחות צריכת הדלק בפועל שחווה נהגה על הכביש 3. בנוסף, on-כביש פליטת רכב, במיוחד את פליטת X NO של מכוניות דיזל, גבוהה יותר גם מאשר אישור סוג ערכי 4-5. תקנה 715/2007 2 מכילה הוראות כדי להבטיח כי מגבלות הפליטה תכובדנה תחת תפעול שימוש ברכב רגיל. רכיבי רגולטוריות חדשות שונים נמצאים בצנרת כדי לצמצם פערים נצפים, כגון נוהל האור-Duty העולם המתואם (WLTP), בעיקר עבור CO 2 ואת צריכת דלק, ואת פליטות אמת נהיגת הליך בדיקה (RDE), בעיקר עבור מזהמים.
יש להודות, המרכיב החשוב ביותר של חבילת רגולטוריות החדשה עבור מזהמים מקובלים הוא כי עמיד במגבלות הפליטה צריך לבוא לידי ביטוי על הפעלת רכב בעולם האמיתי ביצוע הליך RDE. הנוהל החדש ישלים מדידת הפליטות על דינמו מטר המארז, כך פקד יסודי של מזהמים מוסדרים המושגת הוא laboratory ועל הכביש. RDE מבוסס על בדיקות פליטה על כביש עם פליטות Portable מערכות מדידה (PEMS). PEMS אינו חדש, במיוחד עבור בדיקות רכב החובה כבדה. הסוכנות להגנת הסביבה בארה"ב (US-EPA) הוסיפה מבחני ההסמכה במעבדת דרישות פליטות נוספות עם הרעיון לא-To-תעלה (NTE) מבוסס על בדיקות רכב עם PEMS. באירופה, PEMS המבוסס In-שירות התאימות (ISC) הפרשות תקני EURO VI רלוונטיות עבור מנועי יוריו V 6,7. פליטת מידת PEMS ב הפליטה של המנוע עם ביצועי מדידה (למשל, ליניאריות, דיוק) כי הוא דומה לזה של ציוד מעבדת כיתת 8. הדור החדש של PEMS שוקל 30 קילו, הם קומפקטיים, והוא יכול להיות מותקן בקלות במכוניות נוסעים קטנים, ובכך שיש השפעה משנית על הרכב.
כדי להתמודד עם השתנות העולם האמיתי של תנאי בדיקה, בדיקה ספציפית ופרו הערכת נתוניםיש ליישם פרוצדורות. בדיקה עלולה להתרחש תחת מגוון רחב של גובה, טמפרטורה, תנאי נהיגה. עם זאת, דרישות הנוגעות (i) רכב נסיעה (למשל, בערך בחלקים שווים של עירוני, כפרית, נהיגה מהירה) ו- (ii) דינמיקת נהיגה (למשל, בטווח המוותר של תאוצות) שואף להבטיח כי כלי הרכב נבדקים ביריד, נציג, ואופן אמין. ובכל זאת, בשל מספר הגורמים (למשל, תנועה, נהג, ורוח), כל מבחן על-דרכים נותר, במידה מסוימת, אקראי ובלתי לשחזור. לכן, האתגר העיקרי היה הפיתוח של שיטת הערכת נתונים שבודקת פוסט לשעבר הנורמליות של תנאי בדיקה כדי לאפשר הערכה אמינה של פליטת כלי רכב. לשם כך, שתי שיטות אומצו בתוך RDE: מרגש ממוצעי חלונות (לוע) ושיטת binning הכח. שיטת לוע המחלק את הבדיקה לתוך תתי סעיפיו (חלונות) ומשתמשת פחמן דו חמצני הממוצע מבוקש למרחקים (CO 2 </sUB>) פליטות של כל חלון להעריך את הנורמליות של תנאי ההפעלה. שיטת binning הכח מסווגת את הפליטות על-כביש המיידיות לפחי כוח המבוססים על הכח המקביל הגלגלים. הנורמליות של חלוקת הכוח וכתוצאה מכך היא הוקמה באמצעות השוואה עם חלוקת תדר גלגל-כוח סטנדרטי. שני השיטות כוללות קריטריונים שיבטיחו כי בדיקה הבינה מכסה את הטווח של נהיגת dynamicity המוותרת על פי נוהל בדיקת RDE 9-10. שתי השיטות בדרך כלל לתת תוצאות תוך 10%; עם זאת, הבדלים בסדר גודל של 50% דווחו 11,12. הערכה מעמיקה של שיטות הערכת שני נתונים עדיין חסרה. הנציבות האירופית מודה חיסרון זה רסיטל 14 לחוק הסדרת RDE 13,14 ו צופה סקירה של שתי שיטות אלה בעתיד הקרוב במטרה לשמר אותם או לפתח שיטה אחידה להערכת מזהמים גזיים Partiפליטת מספר CLE.
עד כה, שתי חבילות RDE אומצו על ידי הועדה הטכנית על כלי רכב מנועיים (TCMV) של המדינות החברות באיחוד האירופי והפך החוק מיום פרסומן בכתב העת הרשמי של האיחוד האירופי 13-15. חבילת RDE הראשונה הקיפה תנאי השפה, את הליך הבדיקה בפועל, המפרט PEMS, ואת שיטות הערכת נתונים (לוע ו / או binning כוח), אך לא במגבלות פליטה (החבילה נבחרה על ידי TCMV על 18 th של מאי 2015). חבילת RDE השנייה הוסיפה לא-ל-תעלה (NTE) מגבלות הפליטה החלימו על בדיקות RDE. בנוסף, תנאי שפה משלים הוכנסו לבדוק את העודף או עדר דינמיקת נהיגה. הפליטה כל בדיקת RDE פרט חוקית צריכה להיות מתחת לגבול פליטת בהתאמה NTE, הנזכרים בתקנה כגורמים קונפורמיות. נכון לעכשיו, רק ללא פליטת x מכוסית. גורמי קונפורמיות כריכה יושקובשני שלבים: גורם 2.1 של גבול x 6 NO יורו (80 מ"ג / קילומטר) יהיה החל מיום 2017-2019 לאישורי סוג חדשים וכל רישומי המכונית החדשים. הגורם קונפורמיות ובהמשך יקטן ל -1.5 בשנת 2020-2021. גורם קונפורמיות הסופי הורה 6 של 1.5 מבצעת הפרשה של 0.5 (כלומר, 50%) עבור אי ודאות מדידה הנוספת של PEMS לעומת ציוד מעבדה וכן את הבדיקה ל-מבחן השתנות פליטה בתוך הטווחים האפשריים של תנאי בדיקה (למשל, טמפרטורה דינמיקה,, וגובה). לגבי CO, אם כי גורמי קונפורמיות מחייבים הנם כרגע לא דנו, על כביש פליטות CO צריכות להימדד וקליט כדי לקבל אישור סוג. החבילה השנייה נבחרה על ידי TCMV על 28 באוקטובר 2015.
בעיטת פעם המפגש בין שתי חבילות נוספות נערך על ה -25 בינואר 2016. חבילת RDE השלישית תעסוק במספר חלקיקי PEMS בדיקות, להתחיל קר דוארמשימות, ואת הבדיקות של כלי רכב היברידיים. מדידת פליטת מספר החלקיקים ב- Board רכב הוא מאתגר, כמו שום טכניקה לאמת טרם נקבעה. מושגי גישות חדשות פותחו בתקופה שבין 2013 ו 2014, כוללים זיהוי חשמלי של אירוסול בזמן אמת בשילוב עם דגימת זרם בלתי פוסק 16. חבילה זו היא להיות הצביעה על במחצית השנייה של 2016. חבילת RDE הרביעית תעסוק בהגדרת הדרישות קונפורמיות-שירות ובדיקת מעקב בשוק. השלמת החבילה הזו הוא צפויה בתחילת 2017. RDE תקנות 2016/427 13 ו 2016/646 14 משולב כיום יחד עם הנוהל המתואמת ברחבי עולם האור-חובת רכב המבחן (WLTP) לתוך תקנת אישור סוג איחוד אירופאית גדולה כי תשלים תקנה 715/2007 2.
מטרת מאמר זה היא להציג את הפרוצדורות הנדרשות על ידי regu RDE המאומץ זה מקרובאוכלוסייה. נוהל בדיקת RDE מגדיר את הגבולות של תנאי בדיקה מותרים, הפרוטוקול לרכב בדיקה, דרישות מכשירים, ואת שיטות ההערכה להיות מיושם לניתוח הפעלת רכב ואת פליטת מזהמים הקשורה (טבלת 1). ההליך ניתן לסכם בשישה שלבים: 1) בחירת רכב, הכנת רכב 2), עיצוב טיול 3), ביצוע טיול 4), 5 אימות טיול), ו -6) חישוב הפליטות. אם כל הדרישות בכל שישה שלבים האמורים לעיל אינו מתקיים, המבחן נחשב נכשל. לתיאור מפורט יותר של הליך הבדיקה RDE, הקורא יכול להתייחס הרגולציה עצמה 13-14.
IIIA בנספח תקנה EC 692/2008 |
1. מבוא, הגדרות וקיצורים |
2. דרישות כלליות בגורמי קונפורמיות |
3. מבחן RDE להתבצע |
4. דרישות כלליות |
5. תנאי שפה |
6. דרישות טיול |
7. צורכים תפעוליים |
8. שמן לסיכה, דלק מגיב |
9. פליטות וערכת טיול |
נספחים |
נוהל הבדיקה לבדיקות פליטת הרכב עם PEMS: 1 נספח |
נספח 2: מפרט וכיול של רכיבי PEMS ואותות |
נספח 3: תיקוף PEMS וקצב הזרימה ההמונית הפליטה הלא למעקב |
נספח 4: קביעת פליטות |
נספח 5: אימות של התנאים הדינאמיים טיול עם שיטה 1 (העברת חלון מיצוע) |
נספח 6: אימות של התנאים הדינאמיים טיול עם שיטה 2 (Power Binniנ"ג) |
נספח 7: בחירת רכב לבדיקת PEMS במעמד אישור דג ראשוני |
7 א נספח: אימות של דינמיקת טיול הכוללת |
7b נספח: נוהל לקביעת גובה מצטבר חיובי מצטבר של טיול |
נספח 8: חילופי נתונים ודרישות דיווח |
נספח 9: תעודת היצרן של ציות |
טבלה 1:. מבנה הרגולציה RDE הרגולציה נחשב IIIA נספח תקנה הנציבות 692/2008 10. כל החלקים והנספחים מתואר תקנת נציבות 2016/427 (החבילה הראשונה) 8. נספחי 7 א ו 7b, כמו גם הגורם קונפורמיות, מתואר תקנת נציבות 2016/646 (החבילה השנייה) 9.
במאמר זה, הליך RDE תואר. כמה נקודות ראויות לתשומת לב מיוחדת יידונו ביתר פירוט כאן.
לצורך אישור סוג, חובה לקבוע את זרימת גזי הפליטה באמצעות ציוד כגון תפקוד EFM ללא כל קשר ECU של הרכב. לגבי הכנת הרכב, את הקשר בין EFM ואת המפלט חשוב. החומרים צריכים להיות עמיד רכב גז לטמפרטורה ופליטה. אמנם זה לא כל כך קריטי עבור NO x, זה יהיה משמעותי עבור דגימת מספר חלקיקים, שבו desorption של חומר שהונח יכול להוביל לפליטות גבוהות באופן מלאכותי. בנוסף, נקודות שניתן לצבור ותרכיזים יש להימנע. ותרכיזים נוצרו במהלך והאצות יכולים להיכנס לתוך מערכות מדידה נזק או לחסום אותם. נקודות דגימה של מנתחי מחוברים במורד הזרם של EFM על מנת להבטיח כי fl כולוow עובר דרך EFM. במקרה זה לא אפשרי, והם מחוברים במעלה הזרם של EFM, תיקון עבור זרימת החילוץ צריכה להתבצע. המנתחים צריכים להיות מחוברים במורד זרם של EFM, ללא כל שינוי אורך קווי הדגימה. אם הדבר אינו אפשרי, בזמן מגוריו בצינור הנוסף צריך להילקח בחשבון את התוכנה על מנת להבטיח בחישוב תוצאה נכונה. המנתחים יכולים להיות מותקנים בתוך או מחוץ לרכב, כל עוד דרישות בטיחות הם נפגשו. יתר על כן, הכיול של המנתחים דורש תשומת לב. זה חייב להיעשות בטווח הצפוי בפליטות של הרכב. אחרת, את הדרישה של כיסוי 90% של 99% של המדידות של החלקים תקפים בדיקת הפליטות עשויה שלא להתממש.
אימות הטיול ואת חישוב פליטת בדרך כלל נערכות על ידי תוכנת PEMS. על נהיגה רגילה, בכל התנאי יכול להיות נפגש בקלות 17 </ Sup>. לדוגמא, בהתבסס על המדידות, טיול מונע בדרך כלל הוא גם בגבולות הגבול הדינמיים (איור 4). עם זאת, נהיגה אגרסיבית יכולה להיות בתוך אזור המעבר, במיוחד במהלך החלקים העירוניים או כביש מהיר. מצד השני, נתונים בערים הולנדיות מראים כי נהיגה רגילה גם יכולה לחרוג ממגבלות אלה 18. בעתיד, ניסיון לאורך זמן, בדיקות שנערכו קרוב תנאי השפה, ושיטות הערכה המראים הבדלים של 50%> יעריך את תחולת הנוהל 11,19.
מקור של חוסר ודאות שמקורה הקביעה המון דרכים למדידת פליטות CO 2 עם WLTC; אלה מדידות משמשות כדי להעריך את הנורמליות של תנאי נהיגה עם הערכת נתוני RDE. באופן אידיאלי, המון הדרך שבחר דומה לאלו של הרכב פרק נבדק עם PEMS על הכביש. הגמישות שניתנו על ידי WLTP (למשל, כדי דetermine העומס בכביש המבוססת על פרמטרים גנריים שמרנית או הרכב עם המסה הבדיקה הגבוהה ביותר בתוך המשפחה) עלול לגרום סטיות משמעותיות של פליטות CO 2 שקבע WLTC ומדד מאוחר יותר על הכביש. כתוצאה מכך, השיטות עשויות להניב הערכה מגמתית של חומרת הנהיגה בפועל. הוראות WLTP לקביעת העומס הכביש ייתכן שיהיה צורך פוטנציאלי שיפורטו למטרות RDE.
יצוין כי, בהשוואת החובה הכבדה האירופית בתקנה קונפורמיות שירות, ישנם כמה הבדלים (כגון: הבדיקה להיסחף מותר, חיבור OBD הוא הכרחי על מנת לחשב את הפליטה בסול / קילו ואט) בשל הסוג השונה תהליכי האישור רכב חובה כבדה (מנועי) 6. ההבדלים הם מחוץ לתחום של מאמר זה. עם הרגולציה לשימוש-ציות בארה"ב, יש יותר הבדלים בשיטות הערכה.
ברחבי העולם, RDE מסמן אתמבחן רגולציה על הכביש ראשון עבור רכב חובת אור. הוראות RDE כהגדרתם בתקנה 2016/427 לציון למשל הרלוונטי הראשון לאישור סוג רכב חובת האור באירופה, שם RDE משלימה את בדיקות רכב הרגילות בתנאים מבוקרים במעבדה. נוהל בדיקת RDE מאפשר לבדיקה, ובכך שליטה, פליטת מזהמים ברכב תחת מגוון רחב של תנאי הפעלה ובאופן יותר מקיף ואמין מאשר בדיקות מעבדה כיום מיושמות עם מחזור נהיגה מוגדר מראש.
אף על פי כן, RDE היא גם בכפוף למגבלות. ראשית, מדידות פליטה מודאלית על הכביש פני תקופות זמן ארוכות כרוכים בסיכון של סחיפת מנתח (למשל, עקב השתנות טמפרטורת סביבה). על כביש מדידות פליטה הם ובכך בכפוף השולי אי ודאות גדולה (מוערך בכ מקסימום של 20-30% על גבול פליטה הישימה עבור x NO) 21 מ מדידת פליטה ים במעבדה, גם אם מנתחי PEMS למלא את דרישות דומות לגבי הדיוק כמו מנתחי מעבדה. שנית, הטיפול של ציוד PEMS דורש הכשרה; ביצוע בדיקות פליטה על הכביש עדיין לא plug-and-play, וזה דורש מומחה. כמו על כביש בדיקות עם PEMS עדיין די רומן, הכשרה המאפשרת יצרני רכב ושירותים טכניים לרכוש ולשתף שיטות עבודה מומלצות יש צורך. המאמר הנוכחי הוא ניסיון להפיץ את ידע על טיפול PEMS ואת הבדיקות של פליטת כלי רכב על הכביש. בקנה מידה גדולה ניסיון להוראות RDE, כפי ניתן להשיג על ידי תרגילים בין-מעבדה או דרך בהשוואות נגד חקיקה בינלאומית קיימת, עדיין חסר. כפי RDE מהווה הליך הבדיקה על הכביש הראשון עבור רכב חובה אור ברחבי העולם, הנציבות האירופית צופה סקירה שנתית של גורמים קונפורמיות סקירה מקיפה יותר של ההליך RDE כולה אמצע הקדנציה.
<p class="Jove_content"> ישנם שני תחומים עיקריים לשימוש בעתיד. ראשית, RDE יכול להיות מאומץ על ידי מדינות אחרות. סין, הודו, יפן, דרום קוריאה מעוניינת באימוץ RDE, או אלמנטים ממנו, למטרות רגולטוריות. ככזה, ההליך המתואר כאן עלול להפוך את התכנית לבדיקת פליטה על כביש רגולטוריות של רכב חובת אור ברחבי העולם. שנית, RDE מציג מדריך אימון טוב עבור כל בדיקת פליטה עצמאית על ידי מוסדות מחקר ושירותים טכניים. ההוראות לעזור להבטיח מדידות פליטה על כביש מדויקות ויציבות.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 |