zurück |
Tabelle A Werte der ersten und zweiten Iteration
Parameter | 1. Iteration | 2. Iteration | |
Fc | (Hz) | 0,318152 | 0,344126 |
E | (-) | 7,07948 E-5 | 8,272777 E-5 |
K | (-) | 0,970783 | 0,968410 |
t10 | (s) | 0,200945 | 0,185523 |
t90 | (s) | 1,276147 | 1,179562 |
tF,iter | (s) | 1,075202 | 0,994039 |
Δ | (-) | 0,081641 | 0,006657 |
fc,new | (Hz) | 0,344126 | 0,346417 |
7. Schritt Endgültiger Bessel-Algorithmus:
Sobald die Iterationskriterien erfüllt sind, werden gemäß Schritt 2 die endgültigen Bessel-Filter-Konstanten und der endgültige Bessel-Algorithmus berechnet. Bei diesem Beispiel wurde das Iterationskriterium nach der zweiten Iteration erfüllt (Δ = 0,006657 < 0,01). Der endgültige Algorithmus wird anschließend zur Bestimmung der gemittelten Rauchwerte verwendet (siehe Abschnitt 2.3).
Yi = Yi 1 + 8,272777 × 10-5× (Si + 2 × Si 1 + Si 2- 4 × Yi 2) + 0,968410 × (Yi 1-Yi 2)
Tabelle B Werte des Sprungeingangssignals und des Bessel-gefilterten Ausgangssignals beim ersten und
zweiten Iterationszyklus
Index i [-] |
Zeit [s] |
Sprungeingangssignal Si [-] |
Gefiltertes Ausgangssignal Yi [-] |
|
1. Iteration | 2. Iteration | |||
- 2 | - 0,013333 | 0 | 0,000000 | 0,000000 |
- 1 | - 0,006667 | 0 | 0,000000 | 0,000000 |
0 | 0,000000 | 1 | 0,000071 | 0,000083 |
1 | 0,006667 | 1 | 0,000352 | 0,000411 |
2 | 0,013333 | 1 | 0,000908 | 0,001060 |
3 | 0,020000 | 1 | 0,001731 | 0,002019 |
4 | 0,026667 | 1 | 0,002813 | 0,003278 |
5 | 0,033333 | 1 | 0,004145 | 0,004828 |
~ | ~ | ~ | ~ | ~ |
24 | 0,160000 | 1 | 0,067877 | 0,077876 |
25 | 0,166667 | 1 | 0,072816 | 0,083476 |
26 | 0,173333 | 1 | 0,077874 | 0,089205 |
27 | 0,180000 | 1 | 0,083047 | 0,095056 |
28 | 0,186667 | 1 | 0,088331 | 0,101024 |
29 | 0,193333 | 1 | 0,093719 | 0,107102 |
30 | 0,200000 | 1 | 0,099208 | 0,113286 |
31 | 0,206667 | 1 | 0,104794 | 0,119570 |
32 | 0,213333 | 1 | 0,110471 | 0,125949 |
33 | 0,220000 | 1 | 0,116236 | 0,132418 |
34 | 0,226667 | 1 | 0,122085 | 0,138972 |
35 | 0,233333 | 1 | 0,128013 | 0,145605 |
36 | 0,240000 | 1 | 0,134016 | 0,152314 |
37 | 0,246667 | 1 | 0,140091 | 0,159094 |
~ | ~ | ~ | ~ | ~ |
175 | 1,166667 | 1 | 0,862416 | 0,895701 |
176 | 1,173333 | 1 | 0,864968 | 0,897941 |
177 | 1,180000 | 1 | 0,867484 | 0,900145 |
178 | 1,186667 | 1 | 0,869964 | 0,902312 |
179 | 1,193333 | 1 | 0,872410 | 0,904445 |
180 | 1,200000 | 1 | 0,874821 | 0,906542 |
181 | 1,206667 | 1 | 0,877197 | 0,908605 |
182 | 1,213333 | 1 | 0,879540 | 0,910633 |
183 | 1,220000 | 1 | 0,881849 | 0,912628 |
184 | 1,226667 | 1 | 0,884125 | 0,914589 |
185 | 1,233333 | 1 | 0,886367 | 0,916517 |
186 | 1,240000 | 1 | 0,888577 | 0,918412 |
187 | 1,246667 | 1 | 0,890755 | 0,920276 |
188 | 1,253333 | 1 | 0,892900 | 0,922107 |
189 | 1,260000 | 1 | 0,895014 | 0,923907 |
190 | 1,266667 | 1 | 0,897096 | 0,925676 |
191 | 1,273333 | 1 | 0,899147 | 0,927414 |
192 | 1,280000 | 1 | 0,901168 | 0,929121 |
193 | 1,286667 | 1 | 0,903158 | 0,930799 |
194 | 1,293333 | 1 | 0,905117 | 0,932448 |
195 | 1,300000 | 1 | 0,907047 | 0,934067 |
- | - | - | - | - |
2.3. Berechnung der Rauchwerte
Im nachstehenden Schaubild wird das allgemeine Verfahren zur Bestimmung des endgültigen Rauchwertes dargestellt.
In Abbildung b sind die Kurven des gemessenen unverarbeiteten Trübungssignals sowie des ungefilterten und gefilterten Lichtabsorptionskoeffizienten (k-Wert) der ersten Belastungsstufe in der ELR-Prüfung dargestellt, und der Höchstwert Ymax1,a (Spitze) der Kurve des gefilterten k ist angezeigt. Tabelle C enthält die dazugehörigen Zahlenwerte für den Index i, die Zeit (Abtastfrequenz 150 Hz), die unverarbeitete Trübung, den ungefilterten k-Wert und den gefilterten k-Wert. Die Filterung erfolgte unter Verwendung der Konstanten des in Abschnitt 2.2 dieses Anhangs entworfenen Bessel-Algorithmus. Aufgrund des umfangreichen Datenmaterials wurde die Rauchkurve in der Tabelle nur gegen Anfang und um den Spitzenwert herum erfasst.
Abbildung b
Kurven der gemessenen Trübung N, des ungefilterten k-Rauchwerts und des
gefilterten k-Rauchwerts
Der Spitzenwert (i = 272) wird unter Zugrundelegung der folgenden Daten aus Tabelle C berechnet. Alle anderen einzelnen Rauchwerte werden auf dieselbe Weise berechnet. Zu Beginn des Algorithmus werden S-1, S-2, Y-1und Y-2auf Null gesetzt.
La(m) | 0,430 |
Index i | 272 |
N ( %) | 16,783 |
S271(m-1) | 0,427392 |
S270(m-1) | 0,427532 |
Y271(m-1) | 0,542383 |
Y270 (m-1) | 0,542337 |
Berechnung des k-Wertes (Anhang III Anlage 1 Abschnitt 6.3.1):
k = (1 / 0,430) × ln (1 - (16,783 / 100) ) = 0,427252 m-1
Dieser Wert entspricht S272 in der folgenden Gleichung.
Berechnung des Bessel-gemittelten Rauchwertes (Anhang III Anlage 1 Abschnitt 6.3.2):
In den folgenden Gleichungen werden die Bessel-Konstanten aus Nummer 2.2 verwendet. Der oben berechnete tatsächliche ungefilterte k-Wert entspricht S272 (Si). S271 (Si-1) und S270 (S1- 2) sind die beiden vorhergehenden ungefilterten k-Werte, Y271(Yi-1) und Y270(Yi-2) die beiden vorhergehenden gefilterten k-Werte.
Y272= 0,542383 + 8,272777 × 10-5× (0,427252 + 2 × 0,427392 + 0,427532 - 4 × 0,542337) + 0,968410 × (0,542383 - 0,542337) = 0,542389 m-1
Dieser Wert entspricht Ymax1,a in der folgenden Gleichung.
Berechnung des endgültigen Rauchwertes (Anhang III Anlage 1 Abschnitt 6.3.3):
Der höchste gefilterte k-Wert jeder Kurve wird für die weiteren Berechnungen verwendet. Es seien:
Drehzahl | Ymax (m-1) | ||
Zyklus 1 | Zyklus 2 | Zyklus 3 | |
A | 0,5424 | 0,5435 | 0,5587 |
B | 0,5596 | 0,5400 | 0,5389 |
C | 0,4912 | 0,5207 | 0,5177 |
RWA = (0,5424 + 0,5435 + 0,5587) / 3 = 0,5482 m-1
RWB = (0,5596 + 0,5400 + 0,5389) / 3 = 0,5462 m-1
RWC = (0,4912 + 0,5207 + 0,5177) / 3 = 0,5099 m-1
RW = (0,43 × 0,5482) + (0,56 × 0,5462) + (0,01 × 0,5099) = 0,5467 m-1
Zyklusvalidierung (Anhang III Anlage 1 Nummer 3.4)
Vor der Berechnung des RW muss der Zyklus validiert werden; dazu werden die relativen Standardabweichungen des Rauchwertes der drei Zyklen für jede Drehzahl berechnet.
Drehzahl | Mittlerer RW (m-1) |
Absolute Standardabweichung (m-1) |
Relative Standardabweichung (%) |
A | 0,5482 | 0,0091 | 1,7 |
B | 0,5462 | 0,0116 | 2,1 |
C | 0,5099 | 0,0162 | 3,2 |
Bei diesem Beispiel wird das Validierungskriterium von 15 % für jede Drehzahl erfüllt.
Tabelle C Trübungswert N, gefilterter und ungefilterter k-Wert zu Beginn des Belastungsschrittes
Index i [-] |
Zeit [s] |
Trübung N [%] |
Ungefilterter k-Wert [m-1] |
Gefilterter k-Wert [m-1] |
- 2 | 0,000000 | 0,000000 | 0,000000 | 0,000000 |
- 1 | 0,000000 | 0,000000 | 0,000000 | 0,000000 |
0 | 0,000000 | 0,000000 | 0,000000 | 0,000000 |
1 | 0,006667 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000000 |
2 | 0,013333 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000000 |
3 | 0,020000 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000000 |
4 | 0,026667 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000001 |
5 | 0,033333 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000002 |
6 | 0,040000 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000002 |
7 | 0,046667 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000003 |
8 | 0,053333 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000004 |
9 | 0,060000 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000005 |
10 | 0,066667 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000006 |
11 | 0,073333 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000008 |
12 | 0,080000 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000009 |
13 | 0,086667 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000011 |
14 | 0,093333 | 0,020000 | 0,000465 | 0,000012 |
15 | 0,100000 | 0,192000 | 0,004469 | 0,000014 |
16 | 0,106667 | 0,212000 | 0,004935 | 0,000018 |
17 | 0,113333 | 0,212000 | 0,004935 | 0,000022 |
18 | 0,120000 | 0,212000 | 0,004935 | 0,000028 |
19 | 0,126667 | 0,343000 | 0,007990 | 0,000036 |
20 | 0,133333 | 0,566000 | 0,013200 | 0,000047 |
21 | 0,140000 | 0,889000 | 0,020767 | 0,000061 |
22 | 0,146667 | 0,929000 | 0,021706 | 0,000082 |
23 | 0,153333 | 0,929000 | 0,021706 | 0,000109 |
24 | 0,160000 | 1,263000 | 0,029559 | 0,000143 |
25 | 0,166667 | 1,455000 | 0,034086 | 0,000185 |
26 | 0,173333 | 1,697000 | 0,039804 | 0,000237 |
27 | 0,180000 | 2,030000 | 0,047695 | 0,000301 |
28 | 0,186667 | 2,081000 | 0,048906 | 0,000378 |
29 | 0,193333 | 2,081000 | 0,048906 | 0,000469 |
30 | 0,200000 | 2,424000 | 0,057067 | 0,000573 |
31 | 0,206667 | 2,475000 | 0,058282 | 0,000693 |
32 | 0,213333 | 2,475000 | 0,058282 | 0,000827 |
33 | 0,220000 | 2,808000 | 0,066237 | 0,000977 |
34 | 0,226667 | 3,010000 | 0,071075 | 0,001144 |
35 | 0,233333 | 3,253000 | 0,076909 | 0,001328 |
36 | 0,240000 | 3,606000 | 0,085410 | 0,001533 |
37 | 0,246667 | 3,960000 | 0,093966 | 0,001758 |
38 | 0,253333 | 4,455000 | 0,105983 | 0,002007 |
39 | 0,260000 | 4,818000 | 0,114836 | 0,002283 |
40 | 0,266667 | 5,020000 | 0,119776 | 0,002587 |
Trübungswert N, ungefilterter und gefilterter k-Wert um Ymax1,a (= Spitzenwert, durch Fettschrifthervorgehoben)
Index i [-] |
Zeit [s] |
Trübung N [%] |
Ungefilterter k-Wert [m-1] |
Gefilterter k-Wert [m-1] |
259 | 1,726667 | 17,182000 | 0,438429 | 0,538856 |
260 | 1,733333 | 16,949000 | 0,431896 | 0,539423 |
261 | 1,740000 | 16,788000 | 0,427392 | 0,539936 |
262 | 1,746667 | 16,798000 | 0,427671 | 0,540396 |
263 | 1,753333 | 16,788000 | 0,427392 | 0,540805 |
264 | 1,760000 | 16,798000 | 0,427671 | 0,541163 |
265 | 1,766667 | 16,798000 | 0,427671 | 0,541473 |
266 | 1,773333 | 16,788000 | 0,427392 | 0,541735 |
267 | 1,780000 | 16,788000 | 0,427392 | 0,541951 |
268 | 1,786667 | 16,798000 | 0,427671 | 0,542123 |
269 | 1,793333 | 16,798000 | 0,427671 | 0,542251 |
270 | 1,800000 | 16,793000 | 0,427532 | 0,542337 |
271 | 1,806667 | 16,788000 | 0,427392 | 0,542383 |
272 | 1,813333 | 16,783000 | 0,427252 | 0,542389 |
273 | 1,820000 | 16,780000 | 0,427168 | 0,542357 |
274 | 1,826667 | 16,798000 | 0,427671 | 0,542288 |
275 | 1,833333 | 16,778000 | 0,427112 | 0,542183 |
276 | 1,840000 | 16,808000 | 0,427951 | 0,542043 |
277 | 1,846667 | 16,768000 | 0,426833 | 0,541870 |
278 | 1,853333 | 16,010000 | 0,405750 | 0,541662 |
279 | 1,860000 | 16,010000 | 0,405750 | 0,541418 |
280 | 1,866667 | 16,000000 | 0,405473 | 0,541136 |
281 | 1,873333 | 16,010000 | 0,405750 | 0,540819 |
282 | 1,880000 | 16,000000 | 0,405473 | 0,540466 |
283 | 1,886667 | 16,010000 | 0,405750 | 0,540080 |
284 | 1,893333 | 16,394000 | 0,416406 | 0,539663 |
285 | 1,900000 | 16,394000 | 0,416406 | 0,539216 |
286 | 1,906667 | 16,404000 | 0,416685 | 0,538744 |
287 | 1,913333 | 16,394000 | 0,416406 | 0,538245 |
288 | 1,920000 | 16,394000 | 0,416406 | 0,537722 |
289 | 1,926667 | 16,384000 | 0,416128 | 0,537175 |
290 | 1,933333 | 16,010000 | 0,405750 | 0,536604 |
291 | 1,940000 | 16,010000 | 0,405750 | 0,536009 |
292 | 1,946667 | 16,000000 | 0,405473 | 0,535389 |
293 | 1,953333 | 16,010000 | 0,405750 | 0,534745 |
294 | 1,960000 | 16,212000 | 0,411349 | 0,534079 |
295 | 1,966667 | 16,394000 | 0,416406 | 0,533394 |
296 | 1,973333 | 16,394000 | 0,416406 | 0,532691 |
297 | 1,980000 | 16,192000 | 0,410794 | 0,531971 |
298 | 1,986667 | 16,000000 | 0,405473 | 0,531233 |
299 | 1,993333 | 16,000000 | 0,405473 | 0,530477 |
300 | 2,000000 | 16,000000 | 0,405473 | 0,529704 |
3. ETC-PRÜFUNG
3.1. Gasförmige Emissionen (Dieselmotor)
Mit einem PDP-CVS-System seien folgende Prüfergebnisse erzielt worden:
V0 (m3/rev) | 0,1776 |
Np (rev) | 23 073 |
pB (kPa) | 98,0 |
p1 (kPa) | 2,3 |
T (K) | 322,5 |
Ha (g/kg) | 12,8 |
NOxconce (ppm) | 53,7 |
NOxconcd (ppm) | 0,4 |
COconce (ppm) | 38,9 |
COconcd (ppm) | 1,0 |
HCconce(ppm) | 9,00 |
HCconcd (ppm) | 3,02 |
CO2,conce (%) | 0,723 |
Wact (kWh) | 62,72 |
Berechnung des Durchsatzes des verdünnten Abgases (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 4.1):
MTOTW= 1,293 × 0,1776 × 23 073 × (98,0-2,3) × 273 / (101,3 × 322,5) = 4 237,2 kg
Berechnung des NOx -Korrekturfaktors (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 4.2):
KH,D= 1 / 1 - 0,0182 × (12,8 - 10,71) = 1,039
Berechnung der hintergrundkorrigierten Konzentrationen (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 4.3.1.1):
Es sei ein Dieselkraftstoff mit der Zusammensetzung C1H1,8 zugrunde gelegt:
Berechnung des Emissionsmassendurchsatzes (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 4.3.1):
NOxmass= 0,001587 × 53,3 × 1,039 × 4 237,2 = 372,391 g
COmass= 0,000966 × 37,9 × 4 237,2 = 155,129 g
HCmass= 0,000479 × 6,14 × 4 237,2 = 12,462 g
Berechnung der spezifischen Emissionen (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 4.4):
NOxx = 372,391 / 62,72 = 5,94 g/kWh
CO` = 155,129 / 62,72 = 2,47g/kWh
HC` = 12,462 / 62,72 = 0,199 g/kWh
3.2. Partikelemissionen (Dieselmotor)
Mit einem PDP-CVS-System mit Doppelverdünnung seien folgende Prüfergebnisse erzielt worden:
MTOTW (kg) | 4 237,2 |
Mf,p (mg) | 3,030 |
Mf,b (mg) | 0,044 |
MTOT (kg) | 2,159 |
MSEC (kg) | 0,909 |
Md (mg) | 0,341 |
MDIL (kg) | 1,245 |
DF | 18,69 |
Wact(kWh) | 62,72 |
Berechnung der Masseemission (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 5.1):
Mf= 3,030 + 0,044 = 3,074 mg
MSAM= 2,159 - 0,909 = 1,250 kg
PTmass= 3,074 / 1,250 × 4 237,2 / 1000= 10,42
Berechnung der hintergrundkorrigierten Masseemission (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 5.1):
Berechnung der spezifischen Emission (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 5.2):
PTx = 10,42 / 62,72 = 0,166 g/kWh
PTx = 9,32 / 62,72 = 0,149 g/kWh,
bei Hintergrundkorrektur
3.3. Gasförmige Emissionen (CNG-Motor)
Mit einem PDP-CVS-System mit Doppelverdünnung seien folgende Prüfergebnisse erzielt worden:
MTOTW (kg) | 4 237,2 |
Ha (g/kg) | 12,8 |
NOxconce (ppm) | 17,2 |
NOxconcd (ppm) | 0,4 |
COconce (ppm) | 44,3 |
COconcd (ppm) | 1,0 |
HCconce(ppm) | 27,0 |
HCconcd(ppm) | 3,02 |
CH4conce (ppm) | 18,0 |
CH4concd (ppm) | 1,7 |
CO2,conce ( %) | 0,723 |
Wact(kWh) | 62,72 |
Berechnung des NOx -Korrekturfaktors (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 4.2);
KH,G= 1 / 1 - 0,0329 × (12,8 - 10,71) = 1,074
Berechnung der NMHC-Konzentration (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 4.3.1);
a) GC-Verfahren
NMHCconce= 27,0 - 18,0 = 9,0 ppm
b) NMC-Verfahren
Der Methan-Wirkungsgrad sei 0,04 und der Ethan-Wirkungsgrad 0,98 (siehe Anhang III Anlage 5 Abschnitt 1.8.4)
NMHCconce = 27,0 × (1 - 0,04) - 18,0 / 0,98 - 0,04 = 8,4 ppm
Berechnung der hintergrundkorrigierten Konzentrationen (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 4.3.1.1):
Der Bezugskraftstoff sei G20 (100 % Methan) mit der Zusammensetzung C1H4:
Bei den NMHC ist die Hintergrundkonzentration die Differenz zwischen HCconcd und CH4concd:
NOxconc = 17,2 - 0,4 × (1 - (1 / 13,01)) = 16,8 ppm
COconc = 44,3 - 1,0 × (1 - (1 / 13,01)) = 43,4 ppm
NMHCconc = 8,4 - 1,32 × (1 - (1 / 13,01)) = 7,2 ppm
CH4conc = 18,0 - 1,7 × (1 - (1 / 13,01)) = 16,4 ppm
Berechnung des Emissionsmassendurchsatzes (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 4.3.1):
NOxmass= 0,001587 × 16,8 × 1,074 × 4 237,2 = 121,330 g
COmass = 0,000966 × 43,4 × 4 237,2 = 177,642 g
NMHCmass = 0,000502 × 7,2 × 4 237,2 = 15,315 g
CH4mass = 0,000554 × 16,4 × 4 237,2 = 38,498 g
Berechnung der spezifischen Emissionen (Anhang III Anlage 2 Abschnitt 4.4)
NOxx = 121,330 / 62,72 = 1,93 g/kWh
COx = 177,642 / 62,72 = 2,83 g/kWh
NMHCx = 15,315 / 62,72 = 0,244 g/kWh
CHx4 = 38,498 / 62,72 = 0,614 g/kWh
4.λ-Verschiebungsfaktor (Sλ)
4.1. Berechnung desλVerschiebungsfaktors (Sλ) 1
Sλ= 2 / ( 1 - inert% / 100) (n + m/4) - O2*/100
mit:
Sλ= 1-Verschiebungsfaktor
inert % = Vol.-% der Inertgase im Kraftstoff (d. h. N2, CO2, He usw.)
O2* = Vol.-% des ursprünglichen Sauerstoffs im Kraftstoff
n und m = beziehen sich auf durchschnittliche CnHm-Werte, die den Kohlenwasserstoffgehalt des Kraftstoffs repräsentieren, dh.
mit:
CH4 = Vol.- % Methan im Kraftstoff
C2 = Vol.- % aller C2-Kohlenwasserstoffe (z.B.: C2H6, C2H4 usw.) im Kraftstoff
C3 = Vol.- % aller C3-Kohlenwasserstoffe (z.B.: C3H8, C3H6 usw.) im Kraftstoff
C4 = Vol.- % aller C3-Kohlenwasserstoffe (z.B.: C3H8, C3H6 usw.) im Kraftstoff
C5 = Vol.- % aller C4-Kohlenwasserstoffe (z.B.: C4H10, C4H8 usw.) im Kraftstoff
diluent = Vol.-% der Verdünnungsgase im Kraftstoff (d. h. O2*, N2, CO2, He usw.)
4.2. Beispiele für die Berechnung des λ -Verschiebungsfaktors Sλ
Beispiel 1: G25: CH4 = 86 %, N2 = 14 % (Vol.%)
Beispiel 2: GR: CH4 = 87 %, C2H6 = 13 % (Vol.%)
Beispiel 3: USA: CH4 = 89 %, C2H6 = 4,5 %, C3H8 = 2,3 %, C6H14 = 0,2 %, O2 = 0,6 %, N2 = 4 %
1) Stoichiometric Air/Fuel ratios of automotive fuels - SAE J1829, Juni 1987. John B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-Hill, 1988, Kapitel 3.4 "Combustion stoichiometry" (S. 68-72).
Besondere technische Vorschriften für mit Ethanol betriebene Dieselmotoren | Anhang VIII |
Bei mit Ethanol betriebenen Dieselmotoren gelten für die in Anhang III dieser Richtlinie festgelegten Prüfverfahren die folgenden Änderungen der entsprechenden Textteile, Gleichungen und Faktoren.
Anhang III Anlage 1:
4.2. Umrechnung vom trockenen in den feuchten Bezugszustand
FFH= 1,877 / ( 1 + 2,577 x GFUEL/ GAIRW
4.3. Korrektur der NOx -Konzentration unter Berücksichtigung von Temperatur und Feuchtigkeit
KH,D= 1/ 1 + a × (Ha- 10,71) + B × (Ta- 298)
Hierbei gilt:
a = 0,181 GFUEL/GAIRD - 0,0266.
B = - 0,123 GFUEL/GAIRD + 0,00954.
Ta= Lufttemperatur, K.
Ha = Feuchtigkeit der Ansaugluft, g Wasser je kg trockener Luft.
4.4. Berechnung der Emissionsmassendurchsätze
Ausgehend von einer Abgasdichte von 1,272 kg/m3 bei 273 K (0 °C) und 101,3 kPa sind die Massendurchsätze der Emissionen (g/h) für jede Prüfphase wie folgt zu berechnen:
(1) NOxmass = 0,001613 × NOxconc × KH,D× GEXH W
(2) COx mass = 0,000982 × COconc × GEXH W
(3) HCmass = 0,000809 × HCconc × KH,D × GEXH W
wobei
NOxconc, COconc, HCconc 1 die mittleren Konzentrationen (ppm) im Rohabgas gemäß Nummer 4.1 bedeuten.
Da die gasförmigen Emissionen wahlweise mit einem Vollstromverdünnungssystem berechnet werden können, sind die folgenden Formeln anzuwenden:
(1) NOxmass = 0,001587 × NOxconc × KH,D × GTOTW
(2) COx mass = 0,000966 × COconc × GTOTW
(3) HCmass = 0,000795 × HCconc × GTOTW
wobei
NOxconc, COconc, HCconc 1 die mittleren hintergrundkorrigierten Konzentrationen (ppm) jeder Phase im verdünnten Abgas gemäß Anhang III Anlage 2 Nummer 4.3.1.1, bedeuten.
Anhang III ANLAGE 2:
Die Nummern 3.1, 3.4, 3.8.3 und 5 der Anlage 2 gelten nicht nur für Dieselmotoren, sondern auch für mit Ethanol betriebene Dieselmotoren.
4.2. Die Prüfbedingungen sollten so beschaffen sein, dass die Temperatur und die Feuchtigkeit der am Motor gemessenen Ansaugluft den Standardbedingungen während des Probelaufs entsprechen. Der Standard sollte 6 ± 0,5 g Wasser je kg Trockenluft bei einer Temperatur von 298 ± 3 K betragen. Innerhalb dieser Grenzwerte dürfen keine weiteren NOx -Korrekturen vorgenommen werden. Werden diese Bedingungen nicht eingehalten, ist die Prüfung ungültig.
4.3. Berechnung des Emissionsmassendurchsatzes
4.3.1 Systeme mit konstantem Massendurchsatz
Bei Systemen mit Wärmetauscher ist die Schadstoffmasse (g/Prüfung) anhand der folgenden Gleichungen zu berechnen:
(1) NOxmass= 0,001587 × NOxconc × KH,D × MTOT W (mit Ethanol betriebene Dieselmotoren)
(2) COxmass= 0,000966 × COconc × MTOT W (mit Ethanol betriebene Dieselmotoren)
(3) HC mass= 0,000794 × HCconc × MTOT W (mit Ethanol betriebene Dieselmotoren)
Hierbei bedeutet:
NOxconc, COconc, HCconc 1, NMHCconc = mittlere hintergrundkorrigierte Konzentrationen über den gesamten Zyklus aus Integration (für NOx und HC) oder Beutelmessung, ppm;
MTOTW = Gesamtmasse des verdünnten Abgases über den gesamten Zyklus gemäß Nummer 4.1, kg.
4.3.1.1. Bestimmung der hintergrundkorrigierten Konzentration
Um die Nettokonzentration der Schadstoffe zu bestimmen, sind die mittleren Hintergrundkonzentrationen der gasförmigen Schadstoffe in der Verdünnungsluft von den gemessenen Konzentrationen abzuziehen. Die mittleren Werte der Hintergrundkonzentrationen können mit Hilfe der Beutel-Methode oder durch laufende Messungen mit Integration bestimmt werden. Die nachstehende Formel ist zu verwenden.
conc = conce- concd× ( 1 - 1 / DF)
Hierbei bedeutet:
conc = Konzentration des jeweiligen Schadstoffs im verdünnten Abgas, korrigiert um die Menge des in der Verdünnungsluft enthaltenen jeweiligen Schadstoffs, ppm;
conce= Konzentration des jeweiligen Schadstoffs, gemessen im verdünnten Abgas, ppm;
concd = Konzentration des jeweiligen Schadstoffs, gemessen in der Verdünnungsluft, ppm;
DF = Verdünnungsfaktor.
Der Verdünnungsfaktor errechnet sich wie folgt:
DF = FS/ CO2conce+ (HCconce+ COconce) × 10-4
Hierbei bedeutet:
CO2conce = CO2-Konzentration im verdünnten Abgas, Vol.-%;
HCconce = HC-Konzentration im verdünnten Abgas, ppm C1;
COconce = CO-Konzentration im verdünnten Abgas, ppm;
FS = stöchiometrischer Faktor.
Auf trockener Basis gemessene Konzentrationen sind gemäß Anhang III Anlage 1 Nummer 4.2 in einen feuchten Bezugszustand umzurechnen.
Der stöchiometrische Faktor errechnet sich für die allgemeine Kraftstoffzusammensetzung CHαOβNγ, wie folgt:
Ist die Kraftstoffzusammensetzung unbekannt, können alternativ folgende stöchiometrische Faktoren verwendet werden:
FS(Ethanol) = 12,3.
4.3.2. Systeme mit Durchflussmengenkompensation
Bei Systemen ohne Wärmeaustauscher ist die Masse der Schadstoffe (g/Prüfung) durch Berechnen der momentanen Masseemissionen und Integrieren der momentanen Werte über den gesamten Zyklus zu bestimmen. Darüber hinaus ist die Hintergrundkorrektur direkt auf den momentanen Konzentrationswert anzuwenden. Hierzu dienen die folgenden Formeln:
Hier bedeutet
conce= Konzentration des jeweiligen Schadstoffs, gemessen im verdünnten Abgas, ppm;
concd = Konzentration des jeweiligen Schadstoffs, gemessen in der Verdünnungsluft, ppm;
MTOTW,i= momentane Masse des verdünnten Abgases (siehe Nummer 4.1), kg;
MTOTW= Gesamtmasse des verdünnten Abgases über den gesamten Zyklus (siehe Nummer 4.1), kg;
DF = Verdünnungsfaktor gemäß Nummer 4.3.1.1.
4.4. Berechnung der spezifischen Emissionen
Die Emissionen (g/kWh) sind für die einzelnen Bestandteile folgendermaßen zu berechnen:
NOxx = NOx mass/ Wact
COx = COmass/ Wact
HCx = HCmass/ Wact
Hier bedeutet:
Wact = tatsächliche Zyklusarbeit gemäß Nummer 3.9.2, kWh.
1) Bezogen auf das C1-Äquivalent.
Fristen für die Umsetzung der aufgehobenen Richtlinien in nationales Recht (gemäß Artikel 10) |
Anhang IX |
Teil A
Aufgehobene Richtlinien
Richtlinien | Amtsblatt |
Richtlinie 88/77/EWG | L 36 vom 09.02.1988 S. 33. |
Richtlinie 91/542/EWG | L 295 vom 25.10.1991 S. 1. |
Richtlinie 96/1/EG | L 40 vom 17.02.1996 S. 1. |
Richtlinie 1999/96/EG | L 44 vom 16.02.2000 S. 1. |
Richtlinie 2001/27/EG | L 107 vom 18.04.2001 S. 10. |
Teil B
Fristen für die Umsetzung in nationales Recht
Richtlinie | Fristen für die Umsetzung | Beginn der Anwendung |
Richtlinie 88/77/EWG | 1. Juli 1988 | |
Richtlinie 91/542/EWG
Richtlinie 96/1/EG |
1. Januar 1992
1. Juli 1996 |
|
Richtlinie 1999/96/EG | 1. Juli 2000 | |
Richtlinie 2001/27/EG | 1. Oktober 2001 | 1. Oktober 2001 |
Entsprechungstabelle (gemäß Artikel 10 Absatz 2) |
Anhang X |
Richtlinie 88/77/EWG | Richtlinie 91/542/EWG | Richtlinie 1999/96/EG | Richtlinie 2001/27/EG | Vorliegende Richtlinie |
Artikel 1 | - | - | Artikel 1 | |
Artikel 2(1) | Artikel 2(1) | Artikel 2(1) | Artikel 2(1) | Artikel 2 (4) |
Artikel 2(2) | Artikel 2(2) | Artikel 2(2) | Artikel 2(2) | Artikel 2 (1) |
- | Artikel 2(3) | - | - | - |
Artikel 2(3) | - | - | - | - |
Artikel 2(4) | Artikel 2(4) | Artikel 2(3) | Artikel 2(3) | Artikel 2 (2) |
- | - | - | Artikel 2(4) | Artikel 2 (3) |
- | - | - | Artikel 2(5) | - |
- | - | Artikel 2(4) | - | Artikel 2 (5) |
- | - | Artikel 2(5) | - | Artikel 2 (6) |
- | - | Artikel 2(6) | - | Artikel 2 7) |
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Artikel 3 | - | - | - | - |
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- | Artikel 3(1) | Artikel 3(1) | - | Artikel 6 (1) |
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- | Artikel 3(2) | Artikel 3(2) | - | Artikel 6 (4) |
- | Artikel 3(3) | Artikel 3(3) | - | Artikel 6 (5) |
Artikel 4 | - | - | - | Artikel 7 |
Artikel 6 | Artikel 5 und 6 | Artikel 7 | - | Artikel 8 |
Artikel 5 | Artikel 4 | Artikel 8 | Artikel 3 | Artikel 9 |
- | - | - | - | Artikel 10 |
- | - | Artikel 9 | Artikel 4 | Artikel 11 |
Artikel 7 | Artikel 7 | Artikel 10 | Artikel 5 | Artikel 12 |
Anhänge I bis VII | - | - | - | Anhänge I bis VII |
- | - | - | Anhang VIII | Anhang VIII |
- | - | - | - | Anhang IX |
- | - | - | - | Anhang X |
ENDE |
(Stand: 11.03.2019)
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