Körcykel

A körcykel definierar under vilka förhållanden och med vilken hastighet sekvenser ett fordon drivs vid bestämning energiförbrukning eller bränsleförbrukningen och CO ₂ utsläpp i fordon med förbränningsmotorer. Detta är en del av tillverkarens information för godkännande och försäljning av fordonen.

Allmän

För en körcykel anges gränsförhållanden som starttemperatur, kopplingspunkter (endast fordon med manuell växellåda), förberedelse av fordon (konditionering), nyttolast, utsläppsmätning och andra. Körcykler bör ge en så realistisk belastning som möjligt, varigenom detta är en genomsnittlig profil. Körcykeln utförs vanligtvis på en motor- eller rulltestbänk . Detta gör det möjligt att få reproducerbara och jämförbara resultat. Ur tillverkarens synvinkel erbjuder en sådan körcykel utvecklingssäkerhet.

Körcykeln är också relevant för diagnostik . Det är en väsentlig del av en avgasreglering .

NEDC, direktiv 70/220 / EEG

Mätningar under den nya europeiska körcykeln (NEDC), direktiv 70/220 / EEG ( engelska New European Driving Cycle (NEDC) ) genomfördes enligt direktivet ECE R hundra och första Denna riktlinje tillämpades på fordon med förbränningsmotorer, elektriska hybriddrivningar och helelektriska fordon.

Den så kallade "New Driving Cycle" är dock redan inaktuell. Med kommissionens förordning (EU) 2017/1151 av den 1 juni 2017 ägde den bindande introduktionen av den nya WLTP för typtestning av nya modeller och nya motorvarianter rum från 1 september 2017 och från 1 september 2018 för nyregistrerade fordon. Den nya förordningen publicerades i EU: s officiella tidning den 7 juli 2017 och trädde i kraft den 27 juli 2017.

I slutet av 1960- talet , under en snabbt växande motorisering, krävdes de första gränsvärdena för avgas först i Tyskland och sedan i Frankrike, vilket ledde till det gemensamma direktivet 70/220 / EEG från mars 1970.

1976 följdes den första oljekrisen av en metod från FN: s ekonomiska kommission för Europa för mätning av bränsleförbrukning , som blev grunden för DIN-standard  70030 1978, enligt vilken en körcykel simulerade stadstrafik och även konstant hastigheter på 90 km / h och 120 km / h kördes på en rulldynamometer. Före den tredje blandningen utfördes mätningar i enlighet med DIN 70020 utan en körcykel med endast en hastighet.

Ny europeisk körcykel (NEDC) 1992–2017

Med Euro 1 från juli 1992 förlängdes körcykeln i direktiv 70/220 / EEG bortom stadstrafiken. Europeiska kommissionen (EC) rekommenderas av ett organ som heter Motor Vehicle Emissions Group (MVEG). Den utökade driftscykeln är New European Driving Cycle kallad (NEDC), engelska New European Driving Cycle (NEDC).

Sedan 1997 måste bränsleförbrukningen beräknas utifrån avgasmängden, som bestäms i körcykeln för avgasstandarden. De resulterande siffrorna för bränsleförbrukning var cirka 8% högre än den tredje blandningen. Med Euro 3 standard utsläpp , den var nya europeiska körcykeln omvandlas till den modifierade nya europeiska körcykeln (MNEFZ), i vilken mätningen börjar omedelbart efter en kallstart vid runt 25  ° C , inte efter 40 sekunder som tidigare.

I juni 2007 beslutades att upphäva direktiv 70/220 / EEG från och med januari 2013 och körcykeln, som också definieras någon annanstans, rekommenderades för testning.

För att bestämma fordonets förbrukning måste fordonets körmotstånd (rullande och luftmotstånd) på vägen först bestämmas exakt. Därefter överförs de uppmätta drivmotstånden till en rulldynamometer och sedan utförs en standardiserad körcykel. Utsläpps data också mätas i processen. Bränsleförbrukningen beräknas sedan från avgasutsläppen. När det gäller elbilar mäts istället energin som förbrukas av batteriet.

Endast certifierade EG-testlaboratorier får utföra rättsligt bindande mätningar. I Tyskland utförs certifiering av Federal Motor Transport Authority .

Den standardiserade körcykeln tar totalt 1180 sekunder, dvs. knappt 20 minuter. Stadscykeln (stadsförhållanden) tar två tredjedelar av denna tid och landcykeln (förhållanden utanför städer) en tredjedel. Den omgivande temperaturen under mätningen är vanligen 20 ° C till 30 ° C och har funnits den parkerade fordonet under minst 6 timmar. Kalla startförhållanden, accelerationer och retardationer registreras och interpoleras.

Detta testförfarande bör vara mer realistiskt än den tidigare bestämningen av energiförbrukningen enligt den gamla DIN-standarden, eftersom till exempel den kalla startfasen beaktas. Eftersom hela fordonet kan förvärmas till upp till 30 ° C, motsvarar kallstarten i bästa fall en teknisk förståelse, men inte den allmänna förståelsen av (kör upp konsumtion) kyla eller till och med frost . Dessutom finns det bara några få riktlinjer som förbjuder tillverkare att använda icke-standardiserade bränslebesparingsalternativ som speciella lågviskösa oljor eller bränslebesparande däck. En studie av T&E publicerades 2013 , som presenterade flexibiliteten i den riktlinje som utnyttjas av biltillverkare på ett lättförståeligt sätt. Några exempel på detta är:

• Ingen uppladdning av bilbatteriet under cykeln (med andra ord kopplas generatorn från under cykeln).
• Maskering av fogar i ytterhöljet.
• Ändra tå- och camberinställningarna på hjulen.
• Ökat lufttryck i bildäck .
• Användning av fordonets lägsta vikt.
• Avdrag av 4% -toleransen på det uppmätta värdet.
• Undvik att dra bromsar.
• Anpassning av motorstyrningen (se även Eco-Tuning )

Enligt T&E leder detta till en skillnad på 10–20% i konsumtion (rapporten är inkonsekvent i detta avseende). Medan USA kontrollerar den praktiska relevansen och som ett resultat, till exempel, straffades Hyundai-Kia 2012 för orealistisk information om körmotstånd (rullande och luftmotstånd), ifrågasätts inte informationen i EU.

Förbrukningsdata för elhybridfordon

Dessa bestäms (från och med augusti 2011) med hjälp av ECE-standarden R 101. Formeln för plug-in hybridbilar enligt ECE-standarden R 101 är:

${\ displaystyle C = {\ frac {D_ {e} \ cdot C_ {1} + D_ {av} \ cdot C_ {2}} {D_ {e} + D_ {av}}}}$

${\ displaystyle C =}$Totalförbrukning l / 100 km, bränsleförbrukning med ett fulladdat batteri, bränsleförbrukning med ett tomt batteri, = rent elektrisk räckvidd, 25 km (antaget genomsnittligt avstånd mellan två batteriladdningar).
${\ displaystyle C_ {1} =}$
${\ displaystyle C_ {2} =}$
${\ displaystyle D_ {e}}$
${\ displaystyle D_ {av} =}$

Den VCD , Auto Bild och andra häftigt kritiserar detta förfarande:

Ett problem med denna typ av beräkning är att plugin-fordonet inte förbrukar bränsle när det är i elektriskt läge utan använder elektrisk energi . En indikation på elförbrukningen i kWh per 100 km skulle därför också vara av intresse. Detta energibehov ingår i beräkningen av fordonets utsläpp med noll. Detta gäller fordonets direkta utsläpp, men kunden måste betala för energin dessutom och beroende på valt elavtal, graden av expansion av regenerativ elproduktion och även nätutnyttjandet, kan CO ₂ -utsläpp också uppnås under produktionen av energileverantören kan läggas till kundförbrukningen . Detta har dock ännu inte visats i standarden och det kan inte beräknas utan vidare.

Felet ligger också i att den tidigare laddade elektriska energin inte beaktas. Detta systemfel leder därför till mycket låga standardförbrukningsvärden.

En exklusiv hänsyn till utsläppen av föroreningar vid produktion av el (övergång från tank till hjul till väl till hjul ) skulle dock leda till en snedvridning till förbränningsmotorer, eftersom kostnaderna för produktion och transport av flytande bränslen har inte heller beaktats. Dessutom skulle detta tillvägagångssätt leda till regionalt olika förbrukningsdata, eftersom utgifterna för elproduktion och bränsleproduktion skiljer sig mycket från region till region / i olika länder, men inte kan påverkas av fordonstillverkaren. Framför allt har emellertid den ökande användningen av regenerativa energier en "automatisk" spareffekt i e-fordon, medan ett fordon med en förbränningsmotor alltid förbrukar samma mängd bränsle per 100 km och släpper ut CO _{2 därefter} , men kostnaden för bränsleproduktion tenderar att öka.

En specifikation i standarden om energibehovet per 100 km i kWh skulle vara möjligt. Energiinnehållet i bensin och diesel kan också anges i kWh. Detta skulle då också visa hur ineffektivt fordon med förbränningsmotorer hanterar mängden kemiskt lagrad energi.

Förhållande till verklighet och kritik

De standardiserade körcyklerna representerar genomsnittliga profiler för att kunna jämföra fordonen med varandra. De matchar ofta inte kundens användningsprofil, speciellt när det är mycket kortdistans och stadstrafik. Förbrukningen och utsläppen vid maximal hastighet på 120 km / h mäts endast under 10 s av 20-minutersprovet och ingår därför knappast i genomsnittsberäkningen. Högre hastigheter mäts inte alls. Men särskilt vid höga hastigheter ökar luftmotståndet oproportionerligt i förhållande till hastigheten och ökar därmed bränsleförbrukningen avsevärt. De accelerationer som utförs i cykeln från 0 till 50 km / h inom 26 sekunder är inte realistiska, cykeln undertrycker så hög förbrukning och utsläpp av föroreningar vid starka accelerationer. Speciellt för fordon med högre fordonsmassor, t.ex. B. SUV , detta resulterar i betydligt lägre förbrukningsvärden i körcykeln än i praktiken.

Vidare måste en hänvisning till avgaslagstiftningen fastställas, eftersom ett lagligt föreskrivet utsläppsbeteende hos ett fordon kan ha ett betydande inflytande på bränsleförbrukningen. Därför kan de standardiserade bränsleförbrukningssiffrorna för samma fordon vara olika i olika länder.

Beräkningen av förbrukningen förutsätter en energibesparande körstil . Förare som inte behärskar detta eller inte vill öva på det, uppnår inte uppmätta förbrukningsdata i verklig drift eller bara med svårigheter. Ytterligare konsumenter, särskilt värme och luftkonditionering , bör stängas av under mätningen, men kompressorn måste fortsätta att fungera.

När det gäller fordon med manuell växellåda föreskrivs det exakta valet av växlar i testcykeln eftersom det antas att den genomsnittliga föraren inte alltid väljer den mest ekonomiska växeln utan ibland kör med högre hastighet. I fordon med en manuell växellåda och en växelindikator följs detta av en växel, vilket innebär att motorn körs med en betydligt lägre hastighet och förbrukningen därför är lägre. I fordon med automatväxellådor eller automatiserade manuella växellådor finns det inga specifikationer för valet av växel, växellådskontrollen kan alltid välja den mest ekonomiska växeln. I synnerhet testas manuellt växlade fordon med stora volymmotorer och / eller med högt total utväxlingsförhållande ofta i onödigt / orealistiskt höga hastigheter, vilket bidrar till ökade mätvärden jämfört med övning.

Enligt ett test av ADAC är normerna upp till 25% för optimistiska (= för låga). I vissa modeller var merförbrukningen över 40%.

WLTP-mätmetod

Den världsomfattande harmoniserad lätta fordon Test Cycle (WLTC) är avsedd att ge konsumenten mer realistisk information än tidigare. Denna testcykel är obligatorisk i EU från och med den 1 september 2017. Experter förväntar sig att de genomsnittliga WLTC-konsumtionsvärdena blir upp till 25 procent högre än NEDC. I Förutom själva körcykel (harmoniserade Driving Cycle), varvid standardiseringen också påverkar mätproceduren (= Duty Test Procedure = DTP).

Artemis cykel

För att mera realistiskt bestämma förbrukningen och utsläppen av föroreningar utvecklades ett EU-projekt ARTEMIS (bedömning och tillförlitlighet för transportutsläppsmodeller och lagersystem), cykeln med samma namn (CADC, Common Artemis Driving Cycle), som inkluderar en stad avsnitt med realistiska accelerationer, innehåller en motorvägsdel och en motorvägsdel. Detta är ännu inte bindande.

Internationella körcykler

Internationella standarder är körcyklerna i USA, Japan och Europa, som sticker ut på grund av sin syntetiska cykel, medan de andra cyklerna härrör från dataundersökningar i verkligheten.

Typgodkännanden i USA kräver flera körcykler som simulerar till exempel en skarp körning på motorvägen och en enhet med luftkonditioneringen påslagen, inklusive konstgjord solstrålning. USA: s stadscykel FTP 75 (Federal Test Procedure) från 1975 leder till dubbelt så stor mängd föroreningar i NEDC. Sedan 2008 har USA nu haft fem olika körcykler istället för två, var och en varar över 90 minuter och börjar vid 20 ° F (-7 ° C). Dessa körcykler utförs regelbundet av fordonstillverkarna och upprepas i laboratoriet för USA: s miljöskyddsbyrå i 10–15% för att kontrollera deras information .

Japan ersatte gradvis sin tidigare 10.15 körcykel runt 2010 med sin nya JC08-cykel.

Lägre förbrukningsgräns

En teoretisk nedre gräns för energiförbrukning kan anges för ett specifikt fordon för varje körcykel . Denna lägsta möjliga förbrukning skulle uppnås med en förlustfri körning och fullständig bromsenergiåtervinning. Bara rullning och luftfriktion bestämmer sedan förbrukningen ${\ displaystyle E _ {\ text {min}}}$

${\ displaystyle E _ {\ text {min}} = (m \ cdot g \ cdot c_ {R} + {\ frac {1} {2}} \ cdot \ rho \ cdot RCS \ cdot c_ {W} \ cdot A) s_ {N}}$.

Värdena som tabelleras nedan för vissa cykler gäller för det vanliga standardavståndet . ${\ displaystyle E _ {\ text {min}}}$${\ displaystyle s_ {N} = 100 \, 000 ~ {\ text {m}}}$

Lägre förbrukningsgräns för en bil för olika körcykler

cykel	NEDC (NEDC)	FTP-75	Japan JC08	WLTP (WLTC)
${\ displaystyle RCS / {\ frac {{\ text {m}} ^ {2}} {{\ text {s}} ^ {2}}}}$	362	255	191	513
${\ displaystyle E _ {\ text {min}} / {\ text {MJ}}}$	35	31	29	41
${\ displaystyle E _ {\ text {min}} / {\ text {kWh}}}$	9.8	8.7	8,0	11.2
${\ displaystyle E / {\ text {kWh}}}$	13,0	13.3	12.5	14.7

Det antagna fordonet har en vikt på , en koefficient för rullande friktion , en koefficient för luftfriktion och en frontyta på . Accelerationen på grund av tyngdkraften och lufttätheten används med eller . Den relativa kubiska hastigheten är ett karaktäristiskt värde för cykeln, som beräknas utifrån dess hastighet-tidsprofil och den resulterande ruttlängden (se värden). Integralen sträcker sig över cykellängden . Minimiförbrukningen i den sista raden i tabellen gäller om - som med förbränningsmotorer - ingen bromsenergi lagras tillbaka. (Fakturan visas inte). ${\ displaystyle m = 1500 ~ {\ text {kg}}}$${\ displaystyle c_ {R} = 0 {,} 015}$${\ displaystyle c_ {W} = 0 {,} 25}$${\ displaystyle 2 {,} 4 ~ {\ text {m}} ^ {2}}$${\ displaystyle g = 9 {,} 81 ~ {\ text {m / s}} ^ {2}}$${\ displaystyle \ rho = 1 {,} 2 ~ {\ text {kg / m}} ^ {3}}$${\ displaystyle RCS = {\ frac {1} {s_ {Z}}} \ int _ {(T)} v ^ {3} (t) \, {\ text {d}} t}$${\ displaystyle v (t)}$${\ displaystyle s _ {\ text {Z}}}$${\ displaystyle T}$${\ displaystyle E}$

Motsvarande bränsleförbrukning härrör från energiinnehållet 8,9 kWh i 1 liter bensin (se Miles per gallon bensinekvivalent ).

litteratur

• Hans-Hermann Braess , Ulrich Seiffert (Hrsg.): Vieweg handbook automotive technology . 7: e upplagan. Springer Vieweg Verlag, Wiesbaden 2013, ISBN 978-3-658-01690-6 ( begränsad förhandsgranskning i Googles boksökning). 

webb-länkar

• Videopresentation om den historiska utvecklingen och det praktiska genomförandet av testcyklerna
• Översikt över vanliga körcykler. Dieselnet (engelska)
• Körcykler på sidan av US Environmental Protection Agency (EPA)
• Europeiska, japanska och amerikanska körcykler jämfört med hybrid-autos.info
• Regel nr 83 från FN: s ekonomiska kommission för Europa (UNECE) - enhetliga villkor för godkännande av fordon med avseende på utsläpp av föroreningar från motorn i enlighet med motorns bränslebehov , nås den 29 december 2013

Individuella bevis

1. ↑ FN: tillägg 100: förordning nr. 101. (PDF) FN, 12 april 2014, nås 20 november 2017 . 
2. ↑ Rådets direktiv 70/220 / EEG av den 20 mars 1970 om tillnärmning av medlemsstaternas lagstiftning om åtgärder mot luftföroreningar från avgaser från motorfordon med positiv tändning , nås den 28 december 2013
3. ↑ Bilreklam och bränsleförbrukning (PDF; 82 kB) In: Självbegränsningar för den österrikiska reklambranschen . Föreningen för österrikiska tidningar . Arkiverad från originalet den 31 oktober 2007. Info: Arkivlänken infogades automatiskt och har ännu inte kontrollerats. Kontrollera original- och arkivlänken enligt instruktionerna och ta bort detta meddelande. Hämtad 28 december 2013. @ 1@ 2Mall: Webachiv / IABot / www.voez.at
4. ↑ Wolf-Heinrich Hucho (red.): Bilens aerodynamik . 5: e upplagan. Vieweg + Teubner Verlag , 2005, ISBN 3-528-03959-0 , pp. 138 ( utdrag online från Google [nått 28 december 2013]). 
5. ↑ Rådets direktiv 91/441 / EEG av den 26 juni 1991 om ändring av direktiv 70/220 / EEG om tillnärmning av medlemsstaternas lagstiftning om åtgärder mot luftföroreningar genom utsläpp från motorfordon , nås den 28 december 2013
6. ^ Arbetsgrupper och kommittéer . Europeiska kommissionen. Arkiverat från originalet den 3 januari 2014. Info: Arkivlänken infogades automatiskt och har ännu inte kontrollerats. Kontrollera original- och arkivlänken enligt instruktionerna och ta bort detta meddelande. Hämtad 28 december 2013. @ 1@ 2Mall: Webachiv / IABot / ec.europa.eu
7. ↑ Kommissionens direktiv 93/116 / EEG av den 17 december 1993 om anpassning av rådets direktiv 80/1268 / EEG om motorfordons bränsleförbrukning till den tekniska utvecklingen , nås den 28 december 2013
8. ↑ Utvecklingen av bränsleförbrukningen för importerade personbilar sedan 1990 . I: Bränsleförbrukning och utsläpp av föroreningar i importerade fordon fortsätter att minska . Föreningen för internationella biltillverkare. 27 april 2001. Arkiverad från originalet den 30 december 2013. Info: Arkivlänken infogades automatiskt och har ännu inte kontrollerats. Kontrollera original- och arkivlänken enligt instruktionerna och ta bort detta meddelande. Hämtad 28 december 2013. @ 1@ 2Mall: Webachiv / IABot / umfrage.vdik.de
9. ↑ ^{a b} Karl-Heinz Dietsche, Konrad Reif (Hrsg.): Kraftfahrtechnisches Taschenbuch . 27: e upplagan. Vieweg + Teubner Verlag, 2011, ISBN 978-3-8348-1440-1 , pp. 505 ( utdrag online från Google [nås den 3 augusti 2014]). 
10. ↑ Europaparlamentets och rådets förordning (EG) nr 715/2007 av den 20 juni 2007 om typgodkännande av motorfordon med avseende på utsläpp från lätta personbilar och nyttofordon (Euro 5 och Euro 6) och om tillgång till reparations- och underhållsinformation för fordon , nås den 28 december 2013
11. ↑ Handelsblatt, 15 mars 2012: Bränsleförbrukning som i paradiset , nås 21 maj 2012
12. ↑ ^{a b} T&E, 13 mars 2013: Mind the Gap! Varför officiella siffror för bilens bränsleekonomi stämmer inte överens med verkligheten , öppnades 18 april 2013
13. ↑ ^{a b} spiegel.de: utsmyckade konsumtionssiffror: BMW måste kompensera miniköpare i USA
14. ↑ Föreskrift nr 101 från FN: s ekonomiska kommission för Europa (FN / ECE) , nås den 26 september 2015
15. ↑ Auto Bild, nummer 32/2011 av den 12 augusti 2011, sidan 88: För grönt för att vara sant
16. Van Richard van Basshuysen (red.): Ottomotor med direktinsprutning - process · system · utveckling · potential . 3. Upplaga. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2013, ISBN 978-3-658-01408-7 , s.192
17. ↑ se FN-föreskrift nr 101, bilaga 6: ” Kupévärmeanläggningen ska vara avstängd, liksom alla luftkonditioneringssystem, men sådana systemkompressorer ska fungera normalt. ”
18. ↑ Fokus den 27 november 2007 Bränsleförbrukning Bra i katalogen, ugh i praktiken
19. ↑ Frank-Thomas Wenzel: Sparsamt endast i prospektet I: Frankfurter Rundschau från 28 september 2014
20. ↑ Automobilwoche den 11 maj 2013, "EU vill ha mer realistiska och globalt giltiga konsumtionssiffror från 2017"
21. ^ Hemsida för arbetsgruppen vid UNECE
22. ↑ M. André: Real-world körcykler för att mäta bilar utsläpp av föroreningar . Del A: Artemis europeiska körcykler , Rapport INRETS-LTE 0411, juni 2004 inrets.fr ( Memento av den ursprungliga från 31 januari, 2012 i Internet Archive , PDF) Info: Den arkiv länk infördes automatiskt och har ännu inte har kontrollerats. Kontrollera original- och arkivlänken enligt instruktionerna och ta bort detta meddelande. @ 1@ 2Mall: Webachiv / IABot / www.inrets.fr
23. ↑ Heinz Steven: Homologation testcykler över hela världen. (PDF; 1.24 MB) Internationella energibyrån , 30 april 2013, nås den 17 maj 2015 . 
24. ↑ Gregor Honsel: Bra kurvor, dåliga kurvor . I: Technology Review . Nej. 4/2007 . Heise Zeitschriften Verlag , s. 97–98 ( utdrag online , Spiegel Online ). 
25. ↑ Detaljerad testinformation. United States Department of Energy , United States Environmental Protection Agency, öppnades 17 maj 2015 . 
26. ^ Hur fordon testas. United States Environmental Protection Agency, nått den 17 maj 2015 . 
27. ↑ Japansk JC08-cykel (php). Hämtad 8 april 2017.
28. ↑ En referensbok med körcykler för användning vid mätning av utsläpp från fordon (PDF; 82 kB) Hämtad den 26 mars 2017.