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.
Vasıta resmi emisyon değerleri ve yakıt tüketimini belirlemek için kontrollü laboratuvar koşullarında test edilir (örneğin, Birleşmiş Milletler Avrupa Ekonomik Komisyonu (UNECE) Yönetmelik 83) 1. Hafif hizmet araçları için, Yönetmelik 715/2007 2 Euro 5 ve 6 emisyon limitlerini, kategorilerinde araçlar M1, M2 (binek otomobiller), N1, N2 ve (malların taşınması için araçlar) uymak zorunda olduğu tanımlar. Uyum laboratuarda 1 standart bir test sırasında soğuk çalıştırmadan sonra egzoz emisyonlarını ölçen sözde "Tip I" testi ile doğrulanır. laboratuvar testleri tekrarlanabilirlik ve sonuçların karşılaştırılabilir sağlasa da, genellikle yolda meydana gelen ortam, sürüş ve motor çalışma koşulları sadece küçük bir aralığı kapsar. Nitekim olarak, resmi laboratuvar test sonuçları daha az ve yolda 3 sürücülerin yaşadığı gerçek yakıt tüketimi daha az yansıtır. Buna ek olarak, On-road araç emisyonları, dizel araçların özellikle NO X emisyonları, 4-5 değerleri tip onayı daha da yüksektir. Yönetmelik 715/2007 2 emisyon limitleri aracın normal çalışması ve kullanım altında uyulmasını sağlamak için hükümler içermektedir. Çeşitli yeni düzenleyici bileşenler, özellikle Dünya Harmonize Hafif Hizmet Prosedürü (WLTP), ağırlıklı olarak CO 2 ve yakıt tüketimi, ve Real-Sürüş Emisyon (RDE) test prosedürü gibi gözlenen farklılıkları azaltmak amacıyla boru hattı vardır kirleticiler.
Kuşkusuz, geleneksel kirleticiler için yeni düzenleme paketinin en önemli bileşeni emisyon limitlerine uyum RDE prosedürü izleyerek gerçek dünya araç operasyon üzerinde gösterilmesi gerektiğidir. düzenlenmiş kirletici ayrıntılı bir kontrol LABORATOR hem de elde edilir, böylece yeni bir prosedür, şasi frenler ile ilgili emisyon ölçümü tamamlayacaky ve yolda. RDE Taşınabilir Emisyon Ölçüm Sistemleri (PEMS) ile on-road emisyon test dayanmaktadır. PEMS özellikle ağır vasıta test için, yeni değildir. Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı (US EPA) laboratuvar sertifikasyon testleri için PEMS ile aracın testlerine dayalı değil-To-aşıldı (NTE) konsepti ile ek emisyon gereksinimlerini ekledi. Avrupa'da, Hizmet-Uygunluk PEMS merkezli EURO VI standartları (ISC) hükümleri EURO V motorlarda 6,7 için geçerlidir. Laboratuvar dereceli ekipmanları 8 karşılaştırılabilir bir ölçüm performansı (örneğin, doğrusallık, doğruluk) ile motor egzozundaki PEMS tedbir emisyonları. PEMS yeni nesil, 30 kg ağırlığında kompakt ve kolayca böylece araç üzerinde küçük bir etkiye sahip, küçük binek otomobiller monte edilebilir.
test koşullarında, özel test ve veri değerlendirme yanlısı gerçek dünya değişkenliği ile baş etmek içinprosedürlerinin uygulanması gerekir. Test yükseklik, sıcaklık ve sürüş koşulları geniş bir yelpazede altında oluşabilir. Ancak, (i) gezi bileşimine ilişkin gereklilikler (örneğin, kabaca kentsel, kırsal ve otoyol sürüş eşit hisse) ve (ii) sürüş dinamikleri (örneğin, ivmeler müsaade aralık) araçlar adil test sağlamak amacı, temsilcisi ve güvenilir bir şekilde. Yine, bir dizi faktöre (örneğin, trafik, sürücü ve rüzgar) nedeniyle herhangi on-road testi rastgele olmayan tekrarlanabilir, bir dereceye kadar, kalır. Böylece, ana meydan araç emisyonlarının güvenilir bir değerlendirmesini sağlamak için ex post test koşullarının normalliği değerlendiren bir veri değerlendirme yönteminin geliştirilmesi oldu. Bu amaçla, iki yöntem RDE içinde kabul edilmiştir: pencereler (MAW) ve güç binning yöntemi ortalama hareketli. MAW yöntemi alt bölümleri (windows) içine testi böler ve mesafe özgü ortalama karbondioksit kullanır (CO 2 </sub>) her pencerenin emisyonları çalışma koşulları normallik değerlendirmek için. Güç binning yöntemi tekerleklerde gelen enerjisine dayalı elektrik bidonları içine anlık on-road emisyonlarını sınıflandırır. Ortaya çıkan güç dağılımı normalliği standart tekerlek güç frekans dağılımı ile bir karşılaştırma yoluyla kurulur. Her iki yöntem de bir fark testi RDE test prosedürü 9-10 izin verilen Dinamisitesi sürüş yelpazesini kapsayan sağlamak için kriterleri içermektedir. iki yöntem genellikle% 10 içinde sonuç verir; Ancak,% 50 mertebesinde farklılıklar 11,12 bildirilmiştir. İki veri değerlendirme yöntemlerinin derinlemesine bir değerlendirme hala kayıp. Avrupa Komisyonu RDE Yönetmeliği 13,14 Beyan 14, bu eksikliğin kabul ve gaz kirleticiler ve Parti değerlendirilmesi için birleşik bir yöntem onları muhafaza veya geliştirilmesi amacıyla yakın gelecekte bu iki yöntemin bir inceleme öngörmektedircle numarası emisyonları.
Bugüne kadar, iki RDE paketi AB Üye Devletlerinin Motorlu Araçların Teknik Komitesi (TCMV) tarafından kabul edilmiş ve Avrupa Birliği 13-15 Resmi Gazetesi'nde yayınlanmasından sonra yasa haline geldi. İlk RDE paket paket 18 Nisan'da TCMV tarafından seçildi sınır şartları, gerçek test prosedürü, PEMS özellikleri ve veri değerlendirme yöntemlerini (MAW ve / veya güç binning), ancak emisyon limitlerini (kapalı ) 2015 Mayıs. İkinci RDE paket RDE testi uygulanabilir geçmemelidir-to-(NTE) emisyon limitlerini eklendi. Buna ek olarak, tamamlayıcı sınır koşulları sürüş dinamikleri fazlalığı veya yokluğunu kontrol etmek için getirilmiştir. Her geçerli bireysel RDE testi emisyon uygunluk faktörleri olarak yönetmelikte belirtilen ilgili NTE emisyon sınırının, altında olmalıdır. Şu anda, sadece NO x emisyonları kaplıdır. Bağlama uygunluk faktörleri tanıtılacakBir faktör yeni tip onayları ve tüm yeni araç kayıtları için 2017-2019 itibaren geçerli olacak Euro 6 NO x sınırı (80 mg / km) 2.1: iki adımda. uygunluk faktörü daha sonra 2020-2021 yılında 1.5 düşürülür. 1.5 final Euro 6 uygunluk faktörü laboratuar ekipmanları ve test koşullarında olası aralık içinde test için test emisyonları değişkenlik (örneğin, sıcaklık kıyasla PEMS ek ölçüm belirsizliği için 0.5 bir ödenek (yani% 50) sağlar , dinamik ve irtifa). bağlama uygunluk faktörleri şu anda tartışılan olmasa da CO ile ilgili olarak, on-road CO emisyonları ölçülmüş ve tip onay almak için kaydedilmelidir. İkinci paket Ekim 2015 28 Nisan'da TCMV tarafından seçildi.
Iki ek paket kick-off toplantısı Ocak 2016 parçacık numarasını ele alacak üçüncü RDE paketi 25 inci gerçekleştirildi test PEMS, e soğuk çalıştırmamisyonları ve hibrid araçların test edilmesi. Doğrulanmış teknik henüz kurulduktan olarak on-board araçlar partikül sayısı emisyonlarını Ölçme, zordur. Yeni kavramlar ve yaklaşımlar sabit akış örnekleme 16 ile birlikte gerçek zamanlı olarak aerosol elektrik tespiti de dahil olmak üzere, 2013 ve 2014 arasındaki dönemde geliştirilmiştir. Bu paket, dördüncü RDE paket hizmet uygunluk ve piyasa gözetimi testleri için gereksinimleri tanımı ile ilgileneceğiz 2016 yılının ikinci yarısında oylanacak olmaktır. Bu paketin tamamlanması erken 2017 RDE Yönetmeliği tarafından öngörülmektedir 2016/427 13 ve 2016/646 14 şu anda Yönetmeliği tamamlayacak büyük bir AB tip onay yönetmeliği içine Dünya Harmonize Hafif iş Vasıta Test Prosedürü (WLTP) ile birlikte entegre edilmiştir 715/2007 2.
Bu makalenin amacı yeni kabul edilen RDE dede tarafından gerekli deneysel prosedürleri sunmaktıryon. RDE test prosedürü izin test koşulları sınırlarını tanımlar, test araçları, araçlar için gereklilikleri ve değerlendirme yöntemleri için protokol Aracın çalışmasını ve ilgili kirletici emisyonların (Tablo 1) analiz etmek için uygulanacak. 1) Araç seçimi, 2) aracın hazırlanması, 3) gezi tasarımı, 4) gezi yürütme, 5) gezi doğrulama ve emisyonların 6) hesaplanması: Prosedür altı adımda özetlenebilir. Bu altı adımlardan herhangi gereklerin herhangi bir araya geldi değilse, deney başarısız sayılır. RDE test prosedürünün daha ayrıntılı bilgi için okuyucu yönetmelik kendisi 13-14 başvurabilirsiniz.
AK Yönetmeliği 692/2008 Ek IIIA |
1. Giriş, tanımlar ve kısaltmalar |
uygunluk faktörlere 2. Genel şartlar |
3. RDE testi yapılacak |
4. Genel gereksinimler |
5. Sınır koşulları |
6. Yolculuk gereksinimleri |
7. Çalışma şartları |
8. Yağlama yağ, yakıt ve reaktif |
9. Emisyon ve gezi değerlendirmesi |
Ekler |
Ek 1: Bir PEMS ile araç emisyon test için test prosedürü |
Ek 2: Teknik ve PEMS bileşenleri ve sinyallerin kalibrasyon |
Ek 3: PEMS ve non-izlenebilir egzoz kütle akış hızının Doğrulama |
Ek 4: emisyonlarının belirlenmesi |
Ek 5: yöntemle 1 ile yolculuk dinamik koşullar doğrulanması (Averaging Pencere Hareketli) |
Ek 6: yöntemiyle 2 ile yolculuk dinamik koşullar doğrulanması (Güç Binning) |
Ek 7: başlangıç tip onayı da PEMS test için araç seçimi |
Ek 7a: Genel gezi dinamikleri doğrulanması |
Ek 7b: Yordam bir gezi kümülatif pozitif yükseklik kazancı belirlemek için |
Ek 8: Veri alışverişi ve raporlama gereklilikleri |
Ek 9: uygunluk Üretici Sertifikası |
Tablo 1:. RDE düzenlemenin yapısı düzenleme Komisyon Yönetmeliği 692/2008 10 EK IIIA olarak kabul edilir. Tüm parçalar ve ekler Komisyonu Düzenleme 2016/427 (ilk paket) 8'de tarif edilmiştir. 7a ve 7b, hem de uygunluk faktörleri Ekler Komisyon Düzenleme 2016/646 (ikinci ambalaj) 9 tarif edilmiştir.
Bu yazıda, RDE prosedürü tarif edilmiştir. Birkaç noktaları özel ilgi hak ve burada daha ayrıntılı olarak ele alınacaktır.
tip onay amaçlı, tür aracın ECU herhangi bir bağlantı olmadan bir EFM işleyişi olarak ekipman kullanılarak egzoz gazı akışını belirlemek için zorunludur. Araç hazırlanmasına ilişkin, EFM ve egzoz borusundan arasındaki bağlantı önemlidir. Malzemeler ısıya ve egzoz gazı bileşimi dayanıklı olmalıdır. Bu NO x için çok önemli değildir rağmen, tevdi malzemenin desorpsiyon yapay olarak yüksek emisyonlara yol açabilir partikül sayısı örnekleme için önemli olacaktır. Buna ek olarak, yoğunlaşan birikebilir noktaları kaçınılmalıdır. ivmeleri sırasında oluşan kondansasyon ölçüm sistemleri içine girmek ve zarar verebilir ya da engelleyebilirsiniz. analiz örnekleme noktaları, tüm fl sağlamak amacıyla EFM aşağı doğru bağlıOw EFM geçer. durumda bu mümkün değildir ve bunlar, ekstre akımı için bir düzeltme yapılmalıdır EFM yukan bağlanır. analizörleri örnekleme hatlarının uzunluğu herhangi bir değişiklik olmadan, EFM aşağı bağlı olmalıdır. Eğer bu mümkün değilse, ekstra boru içindeki ikamet süresi, doğru emisyon hesaplamaları sağlamak için yazılım dikkate alınmalıdır. analizörleri sürece güvenlik gereksinimleri karşılandığı gibi araç içinde veya dışında monte edilebilir. Ayrıca, analiz kalibrasyon dikkat gerektirir. Bu aracın emisyon beklenen aralığında yapılmalıdır. Aksi takdirde, emisyon testinde geçerli parçalarının ölçümleri% 99% 90 kapsama koşul yerine olabilir.
gezi doğrulama ve emisyonların hesaplanması, genellikle PEMS yazılımı tarafından yürütülmektedir. Normal sürüş için, tüm koşullar kolayca aşılabileceğini 17 </ Sup>. Örneğin, ölçümlere dayanan, normal tahrik gezisi de dinamik sınır sınırlar içinde (Şekil 4). Ancak, agresif sürüş özellikle kentsel ya da otoyol bölümleri sırasında, geçiş bölgesi içinde olabilir. Öte yandan, Hollandalı şehirlerde veriler normal sürüş ayrıca bu sınırları 18 aşabilir göstermektedir. Gelecekte, tecrübe zamanla, testler prosedür 11,19 uygulanabilirliğini değerlendirecek>% 50 farklılık göstermektedir sınır koşulları ve değerlendirme yöntemlerine yakın gerçekleştirdi.
Belirsizlik kaynağı WLTC ile CO 2 emisyonlarının ölçümü için yol yüklerinin belirlenmesi kaynaklanmaktadır; Bu ölçümler RDE veri değerlendirme ile sürüş koşulları normallik değerlendirmek için kullanılır. İdeal olarak, seçilen yol yükleri yolda PEMS test yüksüz aracın benzemektedir. Örneğin, d (WLTP tarafından verilen esneklikleriWLTC tarafından belirlenen ve yolda daha sonra ölçülen CO 2 emisyonlarının önemli sapmalara neden olabilir muhafazakar jenerik parametreler veya bir aile içinde en yüksek test kütlesi ile araçta dayalı yol yükünü) etermine. Sonuç olarak, yöntemler gerçek sürüş şiddetinin bir önyargılı bir değerlendirme verebilir. Yol yükünü ayarlamak için WLTP hükümleri potansiyel RDE amaçları için belirtilen gerekebilir.
Bu hizmet uygunluk düzenlenmesinde Avrupa ağır hizmet tipi ile karşılaştırıldığında, bazı farklılıklar vardır, dikkat edilmelidir nedeniyle farklı tipte (örneğin, kayma düzeltme izin, OBD bağlantı g / kWhr emisyonları hesaplamak için gerekli olan) ağır hizmet araçları (motor) 6 onay prosedürü. farklılıklar bu çalışmanın kapsamı dışındadır. ABD de kullanım uyum düzenleme ile, değerlendirme yönteminin daha çok farklılıklar vardır.
Dünya çapında, RDE işaretlerihafif hizmet araçları için ilk düzenleyici on-road testi. Yönetmelik 2016/427 tanımlanan RDE hükümleri RDE laboratuvarda kontrollü koşullar altında standart araç test tamamlayan Avrupa'da hafif vergili araçların tip onayı için ilk alakalı örneği işaretleyin. RDE test prosedürü test için izin verir ve böylece kontrol, çalışma koşulları geniş bir yelpazede altında ve önceden tanımlanmış bir sürüş çevrimi ile şu anda uygulanan laboratuvar testleri daha güçlü ve kapsamlı bir şekilde araç kirletici emisyonları.
Bununla birlikte, RDE de sınırlamalara tabidir. Birincisi, uzun süreler boyunca yolda modal emisyon ölçümleri (çevre sıcaklığındaki değişkenlik, örneğin) analizörü sürüklenme riskini taşımaktadır. On-road emisyon ölçümleri emisyon ölçümü daha (NO x için geçerli emisyon limitte% 20-30 maksimum tahmin) büyük belirsizlik marjları 21 böylece tabidirLaboratuvarda s PEMS analiz laboratuar analiz olarak doğruluk ve hassasiyet konusunda benzer şartları yerine bile. İkincisi, PEMS ekipman ele eğitim gerektirir; Yolda emisyon testler plug-and-play henüz, ve bir uzman gerektirir. on-road olarak PEMS ile test roman, oto üreticileri ve teknik hizmetler gereklidir kazanmak ve en iyi uygulamaları paylaşmak için izin verir eğitim yerine hala. Bu makale PEMS taşıma ve yolda araç emisyonlarının testi bilgi yaymak için bir girişimdir. RDE hükümlerine daha büyük ölçekli deneyim, laboratuvarlar arası egzersizleri veya mevcut uluslararası mevzuat karşı kıyaslama yoluyla elde edilebilir, hala kayıp. RDE dünya çapında, hafif ticari araçlardan ilk on-road test prosedürünü teşkil gibi, Avrupa Komisyonu uygunluk faktörleri yıllık inceleme ve vize bütün RDE prosedürünün daha kapsamlı bir inceleme öngörüyor.
<p class="Jove_content"> gelecek uygulama için iki ana alanları vardır. İlk olarak, RDE diğer ülkeler tarafından kabul edilebilir. Çin, Hindistan, Japonya ve Güney Kore düzenleyici amaçlarla, bunların RDE veya elemanları benimseyen ilgilendi. Bu nedenle, burada tarif edilen prosedür, tüm dünyada hafif hizmet araçları düzenleyici üzerinde seyir halinde emisyon testleri için planı olabilir. İkincisi, RDE araştırma kurumları ve teknik hizmetler tarafından gerçekleştirilen bağımsız bir emisyon testi için iyi bir uygulama kılavuzu sunar. hükümleri doğru ve sağlam on-road emisyon ölçümleri sağlamak.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 |