Implementazione di sistemi di misura portatili (PEMS) per il regolamento delle emissioni Real-guida (RDE) in Europa

1. Selezionare il veicolo Ai fini di omologazione, scegliere un veicolo rappresentativo da una "famiglia di prova PEMS." Le famiglie sono considerati veicoli con le stesse caratteristiche tecniche (ad esempio, il tipo di propulsione, carburanti, processo di combustione, il numero di cilindri, il volume del motore, metodo di alimentazione del motore, il sistema di raffreddamento, dispositivi di post-trattamento e ricircolo dei gas di scarico). Per i dettagli, vedere il Capitolo 4 e Appendice 7 13. Per qualsiasi altro scopo (ad esempio, il confronto di laboratorio contro le emissioni su strada), scegliere un veicolo che si adatta agli obiettivi sperimentali. 2. Preparare il veicolo Preparare il PEMS. NOTA: Vedere l'Appendice 1, del regolamento di 8 per le apparecchiature PEMS. Utilizzare (almeno) CO e NO x analizzatori per determinare la concentrazione di inquinanti nei gas di scarico. Utilizzare un analizzatore di CO 2 per determinare la driVing gravità della prova (aggressività), durante le fasi di verifica e di calcolo. Utilizzare uno o più strumenti o sensori, quali un flussometro di massa di scarico (EFM), per determinare la portata massica dello scarico. Utilizzare un sistema di posizionamento globale (GPS) per determinare la posizione, altitudine e velocità del veicolo. Se del caso, sensori e altri apparecchi che non fanno parte del veicolo (ad esempio, una stazione meteorologica) per misurare fattori quali la temperatura ambiente, umidità relativa, pressione atmosferica, o la velocità del veicolo. Utilizzare un indipendente fonte di energia del veicolo per alimentare i PEMS. Per le autovetture, 12 V o 24 V batterie sono tipicamente utilizzati. Facoltativamente, utilizzare altre attrezzature ausiliarie, come caricabatterie, un personal computer per controllare a distanza lo stato PEMS, cinghie per l'installazione dei PEMS all'interno della macchina, o piattaforma di metallo per installazione sulla barra di traino esterna dell'automobile. Installail PEMS. Installare principali e centraline PEMS all'esterno del veicolo (ad esempio, su una barra di traino mediante una piattaforma dedicata) o nel boot / tronco (Figura 1). Se il PEMS è installato nella cabina, fissarlo bene con cinghie e sfogare gas in eccesso all'esterno della macchina, ad esempio utilizzando tubi (PTFE) politetrafluoroetilene. Installare almeno di CO 2, CO e NO x gli analizzatori (e con l'approvazione del terzo pacchetto RDE, un analizzatore di numero di particelle) con le loro linee di campionamento riscaldate. Seguire le istruzioni del produttore PEMS e la regolamentazione sanitaria e di sicurezza locali. Quando il PEMS non viene fornito con proprie batterie, montare una batteria da 12 V nella cabina del veicolo, per esempio, dietro il sedile del conducente. Fissare bene con le cinghie. Utilizzando magneti, collegare la stazione meteo e GPS direttamente sul telaio del veicolo (ad esempio, sul tetto del veicolo). Collegare i cavi di segnale GPS alporta di ingresso del segnale dell'unità principale PEMS. Ogni volta che viene utilizzato un EFM, in modo che il campo di misura del EFM corrisponda ai tassi di flusso di massa di scarico previsti durante la prova. Consultare scheda tecnica del produttore per l'EFM. Un esempio è riportato nella tabella 2. Adattare il tubo di scappamento del veicolo per la EFM usando fascette e connettori flessibili o tubi metallici saldatura. Utilizzare connettori che sono termicamente stabili alle temperature dei gas di scarico prevista durante la prova al fine di evitare la generazione di particelle. Evitare diminuendo il diametro interno del condotto di scarico usando tubi più piccoli o diminuendo la sezione aggiungendo molte sonde di prelievo nella stessa posizione. In caso di dubbio, controllare che l'installazione e il funzionamento del PEMS non eccessivamente aumentano la pressione statica all'uscita di scarico. Misurare la pressione con un sensore di pressione (precisione superiore a 0,1 kPa) nella bocca di scarico oppure in una prolunga con lo stesso diametro, come closely possibile alla fine del tubo. NOTA: Se nessun limite di pressione sono forniti dal costruttore del veicolo, l'aggiunta di PEMS o eventuali sonde non devono causare la pressione statica ai terminali di scarico del veicolo per differire di oltre ± 0,75 kPa a 50 km / h oppure di oltre ± 1,25 kPa a 120 km / h rispetto alle pressioni statiche registrate quando nessun elemento è collegato ai terminali di scarico del veicolo. Inserire la sonda (s) di almeno 200 mm a monte del punto di uscita dell'orifizio di scarico al fine di minimizzare l'influenza di aria ambiente a valle del punto di campionamento (Figura 2). Se viene utilizzato un EFM, installare le sonde di campionamento a valle della EFM, rispettando una distanza di almeno 150 mm per l'elemento sensibile flusso (Figura 2). Le sonde dovrebbero avere una lunghezza appropriata che permette campionamento dalla mezzeria. Sonde con lunghezza pari al diametro interno del tubo di scappamento può essere utilizzato anche se hanno più buchi PLE lungo la loro lunghezza. Assicurarsi che il carico utile massimo è rispettata (cioè, <90%). I PEMS più un co-pilota sono circa 150 kg, in modo che il carico massimo della vettura non è raggiunto. Aggiungere pesi aggiuntivi se il limite del 90% deve essere raggiunto. Dopo l'installazione del PEMS, eseguire un controllo delle perdite seguendo le istruzioni del produttore PEMS. Bloccare la punta della sonda con un tappo di plastica morbida, girare le pompe il campione PEMS su disegnare un vuoto, e poi spegnerli. Le pompe possono essere controllate collegando le PEMS a un PC tramite un cavo Ethernet. Se questo non è possibile (ad esempio, la sonda è installata nel camino di scarico), quindi eseguire il controllo delle perdite dal ingresso del campione dell'analizzatore. NOTA: Il software PEMS comunica con l'unità principale e controlla le pompe una volta che la procedura di controllo delle perdite è iniziato. Monitorare la pressione del vuoto. Il pass / fail perdita di limite di pressione è specificato dai costruttori PEMS. 1 "fo: keep-together.within-page =" 1 "fo: keep-con-next.within-page =" always "> Flusso del tubo Diametro esterno in 1 1.5 2 2.5 3 4 5 6 mm 25 38 51 64 76 102 127 152 Flusso tubo lunghezza (lunghezza inclusa l'estensione) in 20 (26) 20 (26) 20 (26) 25 (32.5) 25 (34) 25 (37) 30 (45) 36 (54) mm 508 (660) 508 (660) 508 (660) 635 (825) 635 (864) 635 (940) 762 (1.143) 914 (1.372) Portata a100 ° C (kg / h) Flusso min 6.9 10.9 15.8 18.9 22.5 30.7 38,6 46,2 Max Portata 85 276 535 890 1.250 2.080 3.115 4.005 Portata a 400 ° C (kg / h) Flusso min 10.4 16,4 23.9 28.4 34 46.3 58.2 69.6 Max Portata 64 208 402 670 930 1.550 2.345 3.015 Tabella 2:. Esempio di caratteristiche tipiche flussometro Per ciascun flussometro, le dimensioni e le portate massime a differiscono temperature dei gas di scarico ent sono dati. I dati provengono da sensori 'alta velocità di scarico Misuratore di portata. Figura 1:.. PEMS di diversi produttori In questi esempi, i PEMS sono installate all'esterno del veicolo su un supporto o sulla barra di traino Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura. Figura 2:. PEMS installazione Gli analizzatori di gas si trovano all'interno del veicolo. Le distanze minime richieste prima e dopo l'EFM sono anche dato in figura. Si noti che nessun connettore elastomero sono stati utilizzati in questa configurazione.jpg "target =" _ blank "> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Convalidare l'installazione PEMS. NOTA: Questo sub-passaggio è facoltativo. Tuttavia, si raccomanda di convalidare il PEMS installata una volta per ogni combinazione PEMS veicolo eseguendo una prova sul banco a rulli su un ciclo simile a quello utilizzato per l'omologazione, prima o dopo la prova su strada. Mettere il veicolo con i PEMS sul banco a rulli. Preparare le PEMS come al punto 4 (vedi sotto) per lo svolgimento di un viaggio. Guidare una prova di omologazione su un mondo armonizzato Light veicoli ciclo di prova (WLTC), seguendo per quanto possibile i requisiti del regolamento laboratorio di forza (vedi Appendice 3) 13. Misurare le emissioni inquinanti con il PEMS, in parallelo con l'attrezzatura di laboratorio utilizzati per l'omologazione di veicoli. Calcolare le emissioni PEMS al secondo (come al punto 4). Sommare i calcoliemissioni in tempo reale Ted per ottenere la massa totale delle emissioni inquinanti (g) e poi dividerlo per la distanza di prova (km) ottenuto dal banco a rulli. Confrontare la massa totale PEMS specifici distanza di sostanze inquinanti (g / km) con il sistema di laboratorio di riferimento calcolato in base al regolamento. La differenza deve soddisfare requisiti specifici per ciascun inquinante (ad esempio, per NO x, ± 15 mg / km o 15% del riferimento di laboratorio, se superiore). 3. Progettare il viaggio Progettare la corsa sulla base di mappe stradali. Avere il viaggio eseguito soddisfano i requisiti specificati nelle tabelle 3 e 4. Assicurarsi che il viaggio inizia con una (U) parte urbana (velocità ≤60 km / h), prosegue con una parte rurale (R), e termina con una parte dell'autostrada (M) (velocità> 90 km / h). Assicurarsi che le azioni di urbano, rurale e guida in autostrada sono uguali. Ai fini della trdisegno ip, la definizione di servizio urbano, rurale e autostradale è definito sulla base della velocità istantanea del veicolo e tiene conto della topografia della posizione di prova. Durante la definizione della porzione viaggio in autostrada, prestare attenzione alla presenza di vincoli, come stazioni di pedaggio, che limiterà la velocità reale. NOTA: mappe elettroniche possono fornire ulteriori informazioni sui limiti di velocità locali, durata del viaggio, distanza percorsa, e l'elevazione locale rispetto al livello del mare. Parametro Condizione al contorno Temperatura ambiente (T amb in gradi Celsius (° C)) Moderato: 0 ≤T amb <30 (1) Estesa (basso): -7 ≤T amb <0 (1) </ Tr> Estesa (alta): 30 <T amb ≤35 Altitudine (h alt in metri sul livello del mare) Moderato: h alt ≤700 Estesa: 700 <h alt ≤1,300 dinamiche che comprende gli effetti del grado strada, vento di guida, la guida dinamica (accelerazioni, decelerazioni), e sistemi ausiliari su il consumo di energia e le emissioni inquinanti del veicolo di prova Strada del grado valutata come dislivello positivo complessivo di un viaggio RDE (<1.200 m / 100 km) Nel complesso eccesso o insufficienza di dinamica di guida durante il viaggio valutata mediante parametri dinamici, come l'accelerazione, v ∙ A + o RPA la copertura di viaggio e completezza controllati dal MAW e le modalità di alimentazione di categorizzazione Condizione di temperatura del veicolo (2) </ Sup> Nessun veicolo condizionata prescritto periodo di avviamento a freddo fino a 5 minuti esclusi Dopo il trattamento la condizione (2) In determinate condizioni: la rigenerazione periodica dei sistemi di controllo delle emissioni, per esempio, diesel con filtro antiparticolato (DPF), può essere esclusa o la prova può essere ripetuta sistemi ausiliari Il sistema di climatizzazione o di altri dispositivi ausiliari deve funzionare nel modo utilizzato dal consumatore durante la guida del mondo reale carico utile del veicolo e massa di prova Fino al 90% del carico utile ammesso (compreso il conducente, testimone del test, se del caso, le apparecchiature di prova con il montaggio ed i dispositivi di alimentazione); payload artificiale può essere aggiunto (1) A titolo di deroga, tra l'inizio dell'applicazione del legame da non superare (NTE) limiti di emissione come definito nella sezione 2.1 di Annex III bis del regolamento (CE) n 692/20088 e fino a cinque anni dopo le date di cui ai paragrafi 4 e 5 dell'articolo 10, del regolamento (CE) n 715/20072, la temperatura più bassa per condizioni moderate deve essere maggiore o uguale a 3 ° C e la temperatura inferiore per condizioni estese devono essere maggiore o uguale a -2 ° C. (2) dedicati disposizioni di avviamento a freddo saranno attuate come parte del pacchetto normativo RDE 3 °. prescrizioni specifiche riguardanti la durata fredda di inizio e / o la distanza, il controllo per lo stato di rigenerazione periodica sistemi di post-trattamento, condizionamento del motore e ammollo veicolo sarà dato pure. Tabella 3:. Le condizioni al contorno di un test RDE valida 12 Le condizioni al contorno si riferiscono alle condizioni iniziali che devono essere rispettate prima e durante il viaggio di prova. Per ogni condizione, i limiti e alcuni commenti sono dati. <table border = "1" fo: keep-together.within-page = "1" fo: keep-con-next.within-page = "always"> Parametro requisito Azioni urbano, rurale specifica distanza e autostradali (selezionati in base su una mappa stradale) (1) 34%, 33% e 33%, con una tolleranza di ± 10% (azioni urbane deve essere maggiore del 29%) Definizione U / R / M di guida basato su istantanea velocità del veicolo v (2) Urbana: velocità del veicolo v ≤60 km / h Rurale: velocità del veicolo 60 <v ≤90 km / h Autostrada: velocità del veicolo v> 90 km / h Distanza di porzioni urbane, rurali e autostradali (2) Distanza minima di 16 km Velocità di porzioni urbane, rurali e autostradali (2) Urbana: velocità media 15-40 km / h; urbanooperazione consistente di vari periodi di sosta di 10 secondi o più lungo (3) Periodi di arresto (4): 6-30% della durata del tempo di funzionamento urbano Autostrada: una copertura adeguata di velocità comprese tra 90 e almeno 110 km / h v> 100 km / h per almeno 5 min Velocità massima del veicolo (2) v ≤145 km / h (può essere superato di 15 km / h per non più del 3% del tempo di durata della porzione autostradale) Durata del viaggio (2) Tra il 90 e il 120 min Altri requisiti L'inizio e il punto finale non devono differire nella loro altezza sul livello del mare di oltre 100 m Test condotti su RDE normali giorni di lavoro e ore (1) La massima continuità possibile per porzioni urbane, rurali e autostradali (1,2) (1) da verificare durante la progettazione o l'esecuzione del viaggio. (2) da verificare dopo il completamento del viaggio. (3) se un periodo di arresto dura più del 180 sec, gli eventi delle emissioni durante la 180 sec successivo a tale periodo di sosta eccessivamente lungo sono esclusi dalla valutazione. (4) definita come velocità del veicolo inferiore a 1 km / h. Tabella 4:. Requisiti operativi per una prova valida RDE 12 I requisiti operativi si riferiscono alle condizioni che devono essere rispettate durante il viaggio di prova. Per ogni condizione, i limiti e alcuni commenti sono dati. 4. Effettuare il viaggio Accendere il PEMS e lasciare stabilizzare per circa 40 minuti, in base alle specifiche del costruttore PEMS. Per evitare che l'umidità di condensa e di eNsure appropriate efficienze penetrazione dei vari gas, assicurano che la linea di campionamento (s) hanno raggiunto una temperatura minima di 60 ° C, con o senza raffreddamento, per la misurazione di inquinanti gassosi. Per particelle, la temperatura minima è di 100 ° C. Verificare che il PEMS è privo di segnali di avvertimento e di indicazioni di errore. In caso di messaggi di avviso, consultare la sezione Diagnostica PEMS. Scegliere gas di taratura per abbinare la gamma di concentrazioni di inquinanti previsto durante il viaggio (cioè, l'intervallo di calibrazione deve coprire almeno il 90% dei valori di concentrazione ottenuti da 99% delle misure delle parti valide del test emissioni). Per CO 2, si raccomanda una serie di 10-14%, mentre per i NO x, si raccomanda intorno a 1.500-2.000 ppm. La concentrazione reale di un gas di taratura deve essere entro ± 2% della cifra indicata. Eseguire di zero e taratura del campo di regolazionegli analizzatori che utilizzano gas di taratura. Collegare il gas di zero (N 2) o aria sintetica o utilizzare l'aria ambiente come gas zero. Preparare il software (ad esempio, del sensore di Tech). Selezionare Test → → Session Manager Assegnare un nome → Open (una sessione) → Opzioni Pre test: Zero. Scollegare il gas di azzeramento. Collegare la bombola del gas di calibrazione per i PEMS ad una pressione di 1 bar. Preparare il software. Seleziona opzioni test → Gestione sessione → Pre prova: Span. Inserire le concentrazioni dei gas nella bottiglia nel software PEMS (sotto i zero / span grafici interfacce utente). Il software PEMS rileva automaticamente la risposta dell'analizzatore e la confronta con il valore bottiglia. Il sistema regola automaticamente la risposta dell'analizzatore al valore di span. Scollegare il gas di calibrazione e collegare quello successivo. NOTA: L'utente ha la possibilità di utilizzare una bottiglia arco con tutta ga rilevantises (almeno CO 2 e NO x) o bombole di gas separati. Quando tutto è pronto, avviare la misurazione di campionamento. Creare un nome di file nella scheda "Nome del test". Prima di avviare il motore, avviare la registrazione dei parametri premendo il tasto "Start" in Gestione sessioni tramite il software PEMS già installato sul PC. Per facilitare l'allineamento temporale, avviare la registrazione dei parametri sia in un unico dispositivo di registrazione dei dati o con un timbro di tempo sincronizzato. NOTA: comandi per avviare e fermare il campionamento e per avviare e interrompere la registrazione sono disponibili nel software PEMS, che è stato precedentemente installato su un PC e collegato tramite un cavo Ethernet all'unità principale PEMS. Diversi software e interfacce utente grafiche sono adottati dai produttori PEMS. Effettuare il viaggio mappato seguendo le istruzioni di un sistema di navigazione. Il viaggio dovrebbe durare 90-120 min. Guidare normalmente, evitando eccessivamente timidi oguida aggressiva. Rispettare tutte le norme di sicurezza stradale locale e nazionale. Il sistema di climatizzazione o altri dispositivi ausiliari possono essere azionati in modo che sia compatibile con il loro possibile uso da parte del consumatore. Continuare campionamento, misurare e registrare i parametri durata della prova su strada. Il motore può essere fermato e ha iniziato, ma il campionamento delle emissioni e la registrazione dei parametri deve continuare. Misurazione e registrazione dei dati può essere interrotta per meno di 1% della durata totale del viaggio, ma per non più di un periodo consecutivo di 30 sec, soltanto nel caso di perdita di segnale volute o allo scopo di PEMS manutenzione del sistema. Documentare eventuali segnali di allarme che suggeriscono malfunzionamento del PEMS. Alla fine del viaggio, spegnere il motore a combustione. Continuare la registrazione dati fino al tempo di risposta dei sistemi di campionamento è trascorso (circa 20 sec). Premere il tasto "Stop" in Gestione sessioni. Alla fine del test e primaGli analizzatori sono spenti, controllare la deriva dei sistemi di analisi, che ha misurato lo zero e l'intervallo, utilizzando gas di taratura che sono stati utilizzati prima della prova, come segue. Seguire la procedura al punto 4.3, con la differenza di selezione Zero e Span dalla finestra "Post Test". Misurare il livello zero dell'analizzatore (s). Controllare che la differenza tra i pre-test e post-test risultati è conforme ai requisiti specificati dall'appendice 1 8. Ad esempio, per NO x, la deriva dello zero consentita è di 5 ppm. Misurare il livello di calibrazione dell'analizzatore (s). È consentito di azzerare l'analizzatore prima della verifica deriva arco, se la deriva dello zero è stato determinato per essere entro il range consentito. Controllare che la differenza tra i pre-test e post-test risultati è conforme ai requisiti specificati dall'appendice 1 8. Ad esempio, per NO x, la deriva dello zero consentito è 5 ppm e la durata della deriva ammessa è di 5 ppm, o 2lla lettura (se superiore). Se la differenza tra i pre-test e post-test risultati per la deriva zero e span è superiore consentito, invalidare i risultati del test e ripetere il test. 5. Verificare il viaggio Esportare i dati registrati in un file di foglio di calcolo. In "File di dati", caricare il file creato prima delle prove. Poi, in "Analisi dei dati", scegliere "elaborare il file." NOTA: Nella scheda "Impostazioni", assicurarsi che le impostazioni siano corrette; In caso di dubbio, utilizzare i valori predefiniti dal produttore. Nella scheda "Uscita", selezionare i segnali che si desidera esportare (in genere tutti). Verificare che (i) le registrazioni dei parametri raggiunto la completezza dei dati richiesti superiore al 99%, (ii) il campo di taratura degli analizzatori pari ad almeno il 90% dei valori di concentrazione ottenuti da 99% delle misure delle parti validi di le prove di emissione, e (iii) less dell'1% del numero totale di misurazioni utilizzati per la valutazione eccede il campo di taratura degli analizzatori fino ad un fattore di due. Se questi requisiti non sono soddisfatti, il test deve essere annullata. Sulla base dei dati esportati, verificare la conformità con le condizioni al contorno (Tabella 3). Verificare la conformità alle condizioni al contorno per la temperatura ambiente e l'altitudine, come specificato nella tabella 3, controllando i dati di umidità ambientale e temperatura istantanea, rispettivamente. Controllare che la durata del viaggio è tra i 90 ei 120 min. Controllare le azioni di urbano, rurale e guida in autostrada; la velocità massima del veicolo; la velocità media; e al minimo azioni di guida in città e confermare la loro conformità alla tabella 3. Verifica eccesso o mancanza di guida dinamicità, come specificato dal prodotto della velocità istantanea del veicolo e l'accelerazione positiva (v ∙ a +), e il Positiv Relativae Acceleration (RPA) (vedi capitolo 5 e appendice 7a) 13,14. Verificare i profili di altitudine realizzati (vale a dire, il viaggio cumulativo guadagno positivo elevazione e la differenza di quota tra i punti di inizio e di fine di un viaggio) (capitolo 6 e Appendice 7b) 13,14. Sulla base dei dati esportati, verificare la conformità con i requisiti operativi (Tabella 4). Verificare che una sufficiente copertura dinamicità normale è stato raggiunto durante il test (Tabella 4), applicando la movimentazione media finestre (MAW) e / o metodi di alimentazione categorizzazione sulla base di parametri compositi, come CO 2, che comprendono gli effetti di grade strada, il vento, le dinamiche, (ad esempio, accelerazioni, decelerazioni) di guida e sistemi ausiliari a consumo energetico dei veicoli e delle emissioni (vedi appendici 5 e 6 13). 6. calcolare le emissioni Calcolare il em RDErisultato issione per tutti gli eventi all'interno del confine della normale dinamica di guida utilizzando il MAW e / o metodi di potenza di categorizzazione. Per il software PC Tech del sensore, questo viene fatto automaticamente se, nella scheda "Impostazioni", il metodo "finestra" è stato selezionato. Calcolare il rapporto delle emissioni RDE al limite di emissione dell'inquinante specifico. Un veicolo supera il test se le emissioni inquinanti rimangono al di sotto del fattore di conformità applicabile (si veda il Capitolo 2) 8 utilizzando almeno uno dei due metodi (MAW o categorizzazione di potenza). Per NO x, questo fattore è 2,1 da 2017-2019 (nuovo omologazioni / le nuove immatricolazioni) e sarà abbassato a 1,5 nel 2020-2021. NOTA: Alla fine del viaggio, la maggior parte dei calcoli e delle comunicazioni delle emissioni vengono eseguite automaticamente, come la maggior parte dei produttori offrono PEMS adeguato software di calcolo. In alternativa, il EMROAD software libero (per MAW) o CLEAR (per binning potenza) può essere utilizzato per eseguire il punto 5 (verifica il viaggio).