MELLÉKLET
A Valeo Efficient Generation generátor M1 kategóriájú járművekben való alkalmazása révén elért szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés megállapítására szolgáló módszer
1. Bevezetés
Ahhoz, hogy megállapítható legyen, mekkora szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés tulajdonítható a Valeo EG generátor M1 kategóriájú járművekben való alkalmazásának, a következőket kell meghatározni:
|
a) |
a generátor hatékonyságának meghatározása érdekében követendő vizsgálati eljárás; |
|
b) |
a próbapad beállapítása; |
|
c) |
a szórás kiszámítására szolgáló képletek; |
|
d) |
a szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés meghatározása a típusjóváhagyó hatóságok általi tanúsításhoz. |
2. A vizsgálati eljárás
A generátor hatékonyságát különböző – 1 800, 3 000, 6 000, 10 000 ford/perc – fordulatszámokon végzett vizsgálatokkal kell meghatározni. A generátort minden fordulatszámon a legnagyobb terhelés 50 %-ával kell terhelni. A hatékonyság kiszámításához az 1 800, 3 000, 6 000, 10 000 fordulat/perc fordulatszámok 25 %, 40 %, 25 % és 10 %-os időbeli megoszlását kell alkalmazni (lásd a technikai iránymutatás I. mellékletének 5.1.2. pontjában leírt VDA módszert).
Ebből következik az 1. képlet:
ahol:
|
— |
ηΑ a generátor hatékonysága, |
|
— |
(η @1 800 ford/perc @0,5·IN) a generátor hatékonysága 1 800 ford/perc fordulatszámon és 50 %-os terhelés mellett, |
|
— |
(η @3 000 ford/perc @0,5·IN) a generátor hatékonysága 3 000 ford/perc fordulatszámon és 50 %-os terhelés mellett, |
|
— |
(η @6 000 ford/perc @0,5·IN) a generátor hatékonysága 6 000 ford/perc fordulatszámon és 50 %-os terhelés mellett, |
|
— |
(η @10 000 ford/perc @0,5·IN) a generátor hatékonysága 10 000 ford/perc fordulatszámon és 50 %-os terhelés mellett, |
|
— |
IN= áramerősség (A) |
A próbapad beállításának és a vizsgálati eljárásnak meg kell felelniük az ISO 8854:2012 szabványban (1) meghatározott pontossági követelményeknek.
3. A próbapad
A próbapad egy közvetlen meghajtású generátor-próbapad. A generátort közvetlenül kell összekapcsolni a nyomatékmérővel és a hajtáslánc tengelyével. A generátort akkumulátorral és elektronikus terheléssel kell terhelni. A próbapad elrendezését lásd az 1. ábrán.
1. ábra
A próbapad elrendezése
TER. = terhelés
AKK. = akkumulátor
GEN. = generátor
NYM = nyomatékmérő
V, I = Volt, áramerősség
T = nyomaték
ω = forgási sebesség
Az 1. ábrán látható a próbapad elrendezése. A generátor elektromos árammá alakítja a kefe nélküli motor mechanikai teljesítményét. A kefe nélküli motor a nyomaték (Nm) és a forgási sebesség (rad.s–1) által meghatározott mennyiségű energiát termel. A nyomatékot és a forgási sebességet a nyomatékmérővel kell mérni.
A generátor az általa termelt energiával ellensúlyozza a hozzákapcsolt terhelést. Ez az energiamennyiség a generátor feszültségének (V) és áramerősségének (I) szorzatával egyenlő.
A generátor hatékonysága az elektromos energia (a generátor teljesítménye) és a mechanikai energia (a nyomatékmérő teljesítménye) hányadosa.
|
2. képlet |
: |
|
ahol:
|
ηΑ |
= |
a generátor hatékonysága; |
|
V |
= |
feszültség (V); |
|
I |
= |
áramerősség (A); |
|
T |
= |
nyomaték (Nm); |
|
ω |
= |
a generátor forgási sebessége (rad. s–1) |
4. A nyomaték mérése és a generátor hatékonyságának kiszámítása
A vizsgálatokat az ISO 8854:2012 szabvány szerint kell elvégezni.
A terhelést a generátor által 25 °C-on 6 000 ford./perc forgási sebességen garantált áramerősség 50 %-ára kell beállítani. Például 180 A osztályú generátor használata esetén (25 °C-on és 6 000 ford./perc forgási sebességen) a terhelést 90 A-re kell állítani.
A generátor feszültségének és kimeneti áramerősségének minden fordulatszámon állandónak kell lennie: a feszültségnek 14,3 V-nak, az áramerősségnek pedig – 180 A-es generátor esetén – 90 A-nek kell lennie. A nyomatékot tehát minden fordulatszámon meg kell mérni a próbapad segítségével (lásd az 1. ábrát), és a 2. képlettel ki kell számolni a hatékonyságot.
Ez a vizsgálat 4 különböző, fordulat/percben (ford/perc) kifejezett forgási sebességen határozza meg a generátor hatékonyságát:
|
— |
1 800 ford/perc fordulatszámon, |
|
— |
3 000 ford/perc fordulatszámon, |
|
— |
6 000 ford/perc fordulatszámon, |
|
— |
10 000 ford/perc fordulatszámon. |
A generátor átlagos hatékonyságát az 1. képlettel kell kiszámítani:
5. A generátor hatékonysági mérései alapján számított számtani középérték szórása
A vizsgálati módszer eredményének a mérések által okozott statisztikai hibáit mennyiségileg meg kell határozni. A hibaérték alakja egy 84 %-os kétoldalú konfidenciaintervallummal egyenértékű szórás (lásd a 3. képletet).
|
3. képlet |
: |
|
ahol:
|
|
: |
a számtani középérték szórása |
|
xi |
: |
mért érték; |
|
|
: |
számtani közép; |
|
n |
: |
a mérések száma |
Minden mérést egymás után legalább ötször kell elvégezni. Minden fordulatszámra ki kell számítani a szórást.
A generátor hatékonysági értékének szórását (ΔηΑ) a következő képlettel kell kiszámítani:
|
4. képlet |
: |
|
Ahol a 0,25, 0,40, 0,25 és 0,1 érték a 2. képletben szereplő súlyozási tényezők, az S 1 800 , S 3 000 , S 6 000 , és S 10 000 szórások pedig a 3. képlettel kiszámított szórások.
6. A szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés értékének szórás miatti hibája (terjedési törvény)
A generátor hatékonysági értékének szórása (ΔηΑ) a szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés értékének hibájához vezet. Ezt a hibát a következő képlettel (2) kell kiszámítani:
|
5. képlet |
: |
|
ahol:
|
ΔCO2 |
= |
a szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés értékének hibája (g CO2/km); |
|
PRW |
= |
750 W; |
|
PTA |
= |
350 W; |
|
ηΑ-EI |
= |
a nagy hatékonyságú generátor hatékonysága; |
|
ΔηΑ |
= |
a generátor hatékonyságának szórása (a 4. képlettel kapott eredmény); |
|
VPe |
= |
Willans-tényezők (l/kWh); |
|
CF |
= |
átváltási tényezők (g CO2/l); |
|
v |
= |
átlagos vezetési sebesség az új európai menetciklusban (km/h) |
7. A mechanikaienergia-megtakarítás elszámolható részének kiszámítása
A nagy hatékonyságú generátorral mechanikaienergia-megtakarítást lehet elérni, amelyet két lépésben kell kiszámítani. Az első lépésben a „valós” körülmények között megtakarított mechanikai energiát kell kiszámítani. A második lépésben a típusjóváhagyás körülményei között megtakarított mechanikai energiát kell kiszámítani. A mechanikaienergia-megtakarítás e két eredményét egymásból kivonva kapjuk meg a mechanikaienergia-megtakarítás elszámolható részét.
A „valós” körülmények között megtakarított mechanikai energiát a 6. képlettel kell kiszámítani.
|
6. képlet |
: |
|
ahol:
|
ΔΡm–RW |
= |
a „valós” körülmények között megtakarított mechanikai energia (W); |
|
PRW |
= |
elektromos energia „valós” körülmények között, 750 W; |
|
ηΑ |
= |
az összehasonlítási alapul szolgáló generátor hatékonysága; |
|
ηΑ-EI |
= |
a nagy hatékonyságú generátor hatékonysága |
A típusjóváhagyás körülményei között megtakarított mechanikai energiát a 7. képlettel kell kiszámítani.
|
7. képlet |
: |
|
ahol:
|
ΔΡm–TA |
= |
a típusjóváhagyás körülményei között megtakarított mechanikai energia (W); |
|
PTA |
= |
elektromos energia a típusjóváhagyás körülményei között, 350 W; |
|
ηΑ |
= |
az összehasonlítási alapul szolgáló generátor hatékonysága; |
|
ηΑ-EI |
= |
a nagy hatékonyságú generátor hatékonysága |
A mechanikaienergia-megtakarítás elszámolható részét a 8. képlettel kell kiszámítani.
|
8. képlet |
: |
|
ahol:
|
ΔΡm |
= |
a mechanikaienergia-megtakarítás elszámolható része (W); |
|
ΔΡm-RW |
= |
a „valós” körülmények között megtakarított mechanikai energia (W); |
|
ΔΡm-TA |
= |
a típusjóváhagyás körülményei között megtakarított mechanikai energia (W); |
8. Képlet a szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés kiszámításához
A szén-dioxid-kibocsátás-csökkentést a következő képlettel kell kiszámítani:
|
9. képlet |
: |
|
ahol:
|
CCO2 |
= |
szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés (g CO2/km); |
|
ΔΡm |
= |
a mechanikaienergia-megtakarítás elszámolható része a 8. képlet alapján (W); |
|
VPe |
= |
Willans-tényezők (l/kWh); |
|
CF |
= |
átváltási tényezők (g CO2/l) |
|
v |
= |
átlagos vezetési sebesség az új európai menetciklusban (km/h) |
A Willans-tényezők esetében az 1. táblázatban szereplő adatokat kell használni:
1. táblázat
Willans-tényezők
|
Motortípus |
Tényleges energiafogyasztás, VPe [l/kWh] |
|
Benzines (VPe-P) |
0,264 |
|
Benzin (turbófeltöltős motor) |
0,28 |
|
Dízel (VPe-D) |
0,22 |
Az átváltási tényezők esetében a 2. táblázatban szereplő adatokat kell használni:
2. táblázat
Átváltási tényezők
|
Tüzelőanyag típusa |
Átváltási tényező (l/100 km) → (g CO2/km) [100 g/l] |
|
Benzin |
23,3 (= 2 330 g CO2/l) |
|
Benzin (turbófeltöltős motor) |
23,3 (= 2 330 g CO2/l) |
|
Dízel |
26,4 (= 2 640 g CO2/l) |
Az átlagos vezetési sebesség az új európai menetciklusban: v = 33,58 km/h
9. A statisztikai szignifikancia
Valamennyi Valeo EG generátorral felszerelt járműtípus, -változat és -kivitel esetében igazolni kell, hogy az 5. képlettel kiszámított szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés hibája nem haladja meg az összes szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés és a 725/2011/EU végrehajtási rendelet 9. cikkének (1) bekezdésében meghatározott legkisebb kibocsátás-csökkentési küszöbérték különbségét (lásd a 7. képletet).
|
10. képlet |
: |
|
ahol:
|
MT |
= |
legkisebb küszöbérték (g CO2/km); |
|
CCO2 |
= |
összes szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés, (g CO2/km); |
|
|
= |
a szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés értékének hibája (g CO2/km) |
10. A járművekbe beépítendő nagy hatékonyságú generátor
A típusjóváhagyó hatóság által a 725/2011/EU végrehajtási rendelet 12. cikke szerint tanúsítandó, a Valeo EG generátor alkalmazása révén elért szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés meghatározásához a generátorral felszerelt M1 kategóriájú gépjármű gyártójának az említett rendelet 5. cikke szerint ki kell jelölnie egy Valeo (EG) generátorral felszerelt ökoinnovatív gépjárművet és a következő, viszonyítási alapul vett gépjárművek valamelyikét:
|
a) |
ha az ökoinnovációs megoldás olyan új járműtípusba van beszerelve, amelyet új típusjóváhagyásra fognak benyújtani, a viszonyítási alapul vett járműnek minden tekintetben meg kell egyeznie az új járműtípussal, leszámítva a generátort, amelynek 67 %-os hatékonyságú generátornak kell lennie; vagy |
|
b) |
ha az ökoinnovációs megoldás olyan meglévő kivitelbe van beszerelve, amelynek típusjóváhagyását a meglévő generátornak az ökoinnovációs megoldásra való cseréje után ki fogják terjeszteni, a viszonyítási alapul vett járműnek minden tekintetben meg kell egyeznie az ökoinnovációs megoldással felszerelt járműtípussal, leszámítva a generátort, amelynek a jármű jelenlegi kivitelébe beszerelt generátornak kell lennie. |
A típusjóváhagyó hatóságnak a 725/2011/EU végrehajtási rendelet 8. cikke (1) bekezdésének és 8. cikke (2) bekezdése második albekezdésének megfelelően, az e mellékletben előírt vizsgálati módszert alkalmazva, a viszonyítási alapul vett járművön és az ökoinnovatív járművön végzett mérések alapján kell tanúsítania a szén-dioxid-kibocsátás-csökkentést. Ha a szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés nem éri el a 725/2011/EU végrehajtási rendelet 9. cikkének (1) bekezdésében meghatározott küszöbértéket, a rendelet 11. cikke (2) bekezdésének második albekezdését kell alkalmazni.
11. A típus-jóváhagyási dokumentációban feltüntetendő ökoinnovációs kód
A 2007/46/EK irányelv I., VIII. és IX. melléklete szerinti típus-jóváhagyási okmányokban feltüntetendő általános ökoinnovációs kód meghatározása céljából az e határozattal jóváhagyott innovatív technológia egyedi kódja a „2”.
Pl. a német típusjóváhagyó hatóság által tanúsított, ökoinnováció révén elért kibocsátáscsökkentés esetében az ökoinnováció kódja „e1 2”.
(1) ISO 8854. Közúti járművek – Feszültségszabályozóval ellátott generátorok – Vizsgálati módszerek és általános követelmények Hivatkozási szám: ISO 8854:2012(E).
(2) Az 5. képlet levezethető a technikai iránymutatásban (4.2.1. pont) szereplő hibaterjedési törvényből.