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Buch (Monographie) zugänglich unter
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Laufleistungsabhängige Veränderungen der CO2-Emissionen von neuen PKW

Mileage-depending changes in CO2 emissions of new passenger vehicles

Pellmann, Erik

Weitere Beteiligte (Hrsg. etc.): Schmidt, Steffen

pdf-Format:
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Collection 1: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 95 Technische Überwachung
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 15 Umwelt
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: DEKRA Automobil GmbH (Stuttgart). Automobil Test Center (Klettwitz)
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe F: Fahrzeugtechnik
Bandnummer: 121
ISBN: 978-3-95606-359-6
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2017
Publikationsdatum: 18.12.2017
Kurzfassung auf Deutsch: Die Messung des Kraftstoffverbrauches und der CO2-Emissionen stellt einen wichtigen Baustein im Rahmen des europäischen Typgenehmigungsverfahrens von Personenkraftwagen dar. Die Anforderungen sind dabei in der VO (EG) 715/2007 in Verbindung mit der VO (EG) 692/2008 und denen sich daraus entwickelnden Fassungen dargelegt. Diese Arbeit soll dabei wichtige Aspekte hinsichtlich der Überprüfung der ermittelten CO2-Emissionen in Bezug auf die CoP (conformity of production) liefern. Bei der Prüfung der Übereinstimmung mit der Produktion (CoP), werden Fahrzeuge stichprobenartig aus der Produktion entnommen und gemessen, wobei diese "0" km Laufleistung aufweisen. Bis sich der Kraftstoffverbrauch auf einen stabilen, etwa gleichbleibenden Wert eingepegelt hat, ist in der Regel der fabrikneue Motor einzufahren. Auf Antrag des Herstellers können die Prüfungen an Fahrzeugen durchgeführt werden, die eine maximale Einfahrstrecke von 15.000 km zurückgelegt haben. Ein alternatives Verfahren zu einer Einfahrprozedur ist, dass der Fahrzeughersteller anstelle des Fahrens der Einfahrstrecke einen festen Faktor als Entwicklungskoeffizient (EC) annehmen darf. Gemäß ECE-Regelung Nr. 101 beträgt dieser Faktor 0,92, d.h. die bei "0 km" gemessenen CO2-Werte können um 8 % reduziert werden. Die Aufgabenstellung dieses Forschungsvorhabens ist, die Datengrundlage durch Abgasrollenprüfstandsmessungen zu verbessern. Auf Grundlage dieser kann in einem weiteren Schritt abgeleitet werden, ob der Entwicklungskoeffizient in Höhe von 8 % für aktuelle Fahrzeuge noch Anwendung finden kann oder ob im Rahmen der Überarbeitung der Messverfahren und Randbedingungen (WLTP) ein abweichender Wert abgeleitet werden muss. Dazu wurden in dieser Arbeit insgesamt 25 Fahrzeuge in zwei Stützstellen bei "0" und "15.000" km auf einem Abgasrollenprüfstand hinsichtlich der CO2-Emissionen und des Kraftstoffverbrauches gemessen. Um eine ausreichende Repräsentativität zu erhalten, wurde eine hinreichend große Anzahl von Fahrzeugen aus verschiedenen Segmenten und mit unterschiedlichen Antriebskonzepten (Otto, Diesel, Handschalter, Automat, Allrad, etc.) der Abgasstufen Euro 5 und Euro 6 untersucht. Es stellte sich heraus, dass sich die untersuchten Fahrzeuge hinsichtlich der in beiden Stützstellen gemessenen CO2-Emissionen signifikant verbesserten. Der Mittelwert der prozentual ermittelten Abweichungen aller Datensätze lag bei -3,3%, wobei die Bandbreite der Messergebnisse von +1,8% bis -7,3% reichte. Ferner konnte festgestellt werden, dass der Einlaufprozess der Fahrzeuge kontinuierlich und während der ersten Kilometer am höchsten ausgeprögt ist. Dies bedeutet, dass auch in Zukunft für den Zweck der CoP geeignete Verfahren existieren müssen, welche die Einlaufeffekte berücksichtigen. Da der praktische Aufwand sehr hoch ist, für alle Fahrzeuge individuelle Entwicklungskoeffizienten zu ermitteln, sollte auch weiterhin ein fester Entwicklungskoeffizient als Alternativvariante vorgesehen werden. Die im Rahmen des Projektes gewonnen aktuellen Daten liefern wichtige Erkenntnisgewinne. Dies ist umso bedeutsamer, da derzeitig auch keine anderen Untersuchungen zu dieser Thematik durchgeführt worden sind. Die Resultate dieser Studie können direkt in die Entwicklung der neuen WLTP - Vorschrift einfließen.
Kurzfassung auf Englisch: The measurement of fuel consumption and CO2 emissions is an important part within the scope of the European type approval procedure for passenger vehicles. The requirements are presented in Regulation (EC) 715/2007 in connection with Regulation (EC) 692/2008, and any versions developed based on them. This work should deliver important aspects with respect to the verification of the determined CO2 emissions relative to CoP (Conformity of Production). The brand-new engine must usually be driven in, until fuel consumption adjusts to a stable, approx. constant value. Upon request by the manufacturer, the tests can be performed on vehicles that have driven a maximum run-in distance of 15,000 km. s alternative, the vehicle manufacturer may assume a fixed factor as development coefficient (DC) instead of driving the drive-in distance. According to ECE Regulation No. 101, this factor amounts to 0.92. This means that the CO2 values measured at "0 km" can be reduced by 8 %. The task of this research project is to improve the data basis with measurements on an exhaust roller dynamometer test bench. Based on these, it can be derived in a next step, whether the development coefficient of 8 % can be still applied for current vehicles or whether a different value must be derived. This is an issue within the scope of the revision of measurement procedure and boundary conditions (WLTP) in the course of the WLTP transposition into EU-legislation. In this work, 25 vehicles were measured at "0 km" and "15,000 km" on an exhaust roller dynamometer test bench with respect to CO2 emissions and fuel consumption. To achieve sufficient representative nature, a sufficiently large number of vehicles from different segments and with different drive concepts (gasoline, diesel, manual transmission, automatic transmission, all-wheel drive, etc.) of emission standards Euro 5 and Euro 6 has been tested. It turned out that the investigated vehicles improved significantly with respect to the CO2 emissions measured at the two points. The mean value of the deviations of all data sets determined in percentages amounted to -3.3 %. The range of the measurement results was +1.8 % to -7.3 %. It was also determined that the run-in process of the vehicles has a continuous characteristic. It is most pronounced during the first kilometres. This means that for the purpose of CoP a suitable procedure, which considers run-in effects, must still exist in the future. As the producing of individual development coefficients for all vehicles requires great effort, an appropriate alternative in form of a fixed development coefficient should be provided further on. The data delivered within the scope of the project provide important and valuable findings in knowledge. This is even more important, as at present no other investigations have been carried out regarding this topic. The results of this study can be implemented directly into the development of the new WLTP Regulation.