Всемирная гармонизированная процедура испытаний легковых автомобилей
| Эта статья является частью серии, посвящённой |
| Циклы вождения |
|---|
| Европа |
|
NEDC : ECE R15 (1970) / EUDC (1990). (Правила ЕЭК ООН 83 и 101) |
| Соединенные Штаты |
| Федеральное испытание EPA : FTP 72/75 (1978 г.) / SFTP US06/SC03 (2008 г.) |
| Япония |
| 10 режимов (1973 г.) / 10-15 режимов (1991 г.) / JC08 (2008 г.) |
| Глобальные технические регламенты |
| ВПИМ (2015 г.) (Приложение 15) |
Всемирная гармонизированная процедура испытаний легковых автомобилей ( WLTP ) [ 1 ] — это глобальный стандарт ездового цикла для определения уровней загрязняющих веществ , CO 2 стандартов выбросов и расхода топлива обычных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и гибридных автомобилей , а также полностью электрической линейки подключаемых к сети электромобилей .
WLTP был принят Комитетом внутреннего транспорта ( Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций ЕЭК ООН) в качестве дополнения № 15 к Глобальному реестру (Глобальным техническим регламентам), определенному Соглашением 1998 года . [ 2 ] Стандарт принят , в частности, Китаем , Японией , Соединенными Штатами и Европейским Союзом . [ 3 ] Он призван заменить предыдущий региональный Новый европейский ездовой цикл (NEDC) в качестве новой европейской процедуры омологации транспортных средств . Его окончательная версия была выпущена в 2015 году.
Одна из основных целей WLTP — лучше согласовать лабораторные оценки расхода топлива и выбросов с показателями условий вождения на дороге. [ 4 ] Поскольку целевые показатели выбросов CO 2 становятся все более важными для экономической деятельности производителей автомобилей во всем мире, WLTP также стремится гармонизировать процедуры испытаний на международном уровне и создать равные условия игры на мировом рынке. Помимо стран ЕС , WLTP также является стандартным тестом на экономию топлива и выбросы в Индии , Южной Корее и Японии. Кроме того, WLTP связан с Регламентом (EC) 2009/443 для проверки того, что новый автопарк производителя, взвешенный по объему продаж, не выбрасывает в среднем больше CO 2 , чем целевой показатель, установленный Европейским Союзом, который в настоящее время установлен на уровне г. 95 CO 2 –экв на километр на 2021 год. [ 5 ] [ 6 ]
История
[ редактировать ]В правилах были учтены различные национальные циклы, такие как Всемирная процедура сертификации тяжелых грузовых автомобилей (WHDC) и Всемирный цикл испытаний мотоциклов (WMTC). [ 7 ] Он также принял во внимание Соглашение 1958 года и Соглашение 1998 года, а также соглашения Японии и Стандарта Агентства по охране окружающей среды США (EPA), часть 1066. [ 7 ]
От NEDC к стандарту WLTP
[ редактировать ]
С 1 сентября 2019 года все малотоннажные автомобили, подлежащие регистрации в странах ЕС (а также в Швейцарии , Норвегии , Исландии и Турции ), должны соответствовать стандартам WLTP. [ 4 ] WLTP заменяет старую NEDC в качестве европейской лабораторной процедуры омологации, которая была создана в 1980-х годах для моделирования городских условий вождения легкового автомобиля. [ 8 ] В 1992 году NEDC был обновлен и теперь включает в себя загородные маршруты (характеризующиеся средними и высокими скоростями), и, наконец, в 1997 году CO 2 . были добавлены данные о выбросах [ 9 ] В настоящее время цикл NEDC устарел, поскольку он не отражает современные стили вождения, поскольку расстояния и типы дорог, с которыми сталкивается средний автомобиль, изменились с момента разработки теста. [ 10 ] [ 11 ] Структура NEDC характеризуется средней скоростью 34 км/ч, плавным ускорением, небольшим количеством длительных остановок и максимальной скоростью 120 км/ч. [ 12 ]
Новый стандарт был разработан, чтобы лучше отражать реальные и современные условия вождения. Для достижения этой цели WLTP на 10 минут длиннее, чем NEDC (30 вместо 20 минут), его профиль скорости более динамичен и состоит из более быстрых ускорений с последующими короткими торможениями. При этом средняя и максимальная скорости увеличены до 46,5 км/ч и 131,3 км/ч соответственно. Пройденное расстояние составляет 23,25 км (более чем вдвое больше 11 километров NEDC). [ 5 ]
Ключевые различия между старым тестом NEDC и новым тестом WLTP заключаются в том, что WLTP: [ 4 ]
- имеет более высокую среднюю и максимальную скорость
- включает более широкий диапазон условий движения (город, пригород, главная дорога, шоссе )
- имитирует большее расстояние
- имеет более высокую среднюю и максимальную мощность привода
- смотрит на более крутые ускорения и замедления
- отдельно тестируется дополнительное оборудование
В результате производительность автомобиля снижается.
| Машина | NEDC автономия | WLTP автономия | Снижаться |
|---|---|---|---|
| Рено Зоэ | 400 км | 300 км | 25% |
| БМВ и3 | 300 км | 245 км | 18% |
| Hyundai Kona электрический 64 кВтч | 546 км | 482 км | 12% |
Процедура испытания
[ редактировать ]Процедура испытаний содержит строгие рекомендации относительно условий проведения динамометрических испытаний и дорожной нагрузки (сопротивления движению), переключения передач, общей массы автомобиля (включая дополнительное оборудование, груз и пассажиров), качества топлива, температуры окружающей среды, а также выбора и давления в шинах.
Применяются три различных испытательных цикла WLTC, в зависимости от класса транспортного средства, определяемого соотношением мощности и веса PWr в Вт/кг (номинальная мощность двигателя/ снаряженная масса ): [ нужна ссылка ]
- Класс 1 – автомобили малой мощности с PWr <= 22;
- Класс 2 – автомобили с PWr 22 <= 34;
- 3 класс – автомобили большой мощности с PWr > 34;
Большинство распространенных в настоящее время автомобилей имеют удельную мощность 40–100 Вт/кг, поэтому относятся к классу 3. Фургоны и автобусы также могут относиться ко второму классу.
В каждом классе проводится несколько тестов по вождению, призванных продемонстрировать реальную эксплуатацию автомобиля на городских и загородных дорогах, автомагистралях и автострадах. Продолжительность каждой части фиксирована между классами, однако кривые ускорения и скорости имеют разную форму. Последовательность испытаний дополнительно ограничивается максимальной скоростью автомобиля V max . [ нужна ссылка ]
Чтобы обеспечить сопоставимость всех транспортных средств и, таким образом, гарантировать справедливое сравнение между различными производителями автомобилей, тесты WLTP проводятся в лаборатории в четких и воспроизводимых условиях. В протоколе указано, что: [ 6 ]
- Профиль скорости, который должен повторить испытуемый автомобиль (с указанием одного значения скорости за каждые 1800 секунд)
- Параметры лабораторного оборудования, такие как калибровка динамометров спидометров , газоанализаторов, анемометров , . или сопротивления качению испытательного стенда
- Условия окружающей среды, такие как комнатная температура , плотность воздуха , ветер.
- Тип топлива : бензин , дизельное топливо , сжиженный нефтяной газ , природный газ , электричество и т. д.
- Качество топлива и его химические свойства
- Допуски , при которых измерения действительны
- Процесс настройки транспортных средств перед испытанием.
Последние два являются более строгими, чем в протоколе NEDC, поскольку ранее они использовались производителями автомобилей в своих интересах, чтобы поддерживать значения CO 2 (законно) на максимально низком уровне. [ 11 ]
в этой процедуре не указывается фиксированная точка переключения передачи В отличие от NEDC, , что позволяет каждому автомобилю использовать свои оптимальные точки переключения. Фактически, эти баллы зависят от уникальных параметров автомобиля, таких как вес, карта крутящего момента , удельная мощность и частота вращения двигателя. [ 5 ]
Во время WLTP также учитывается влияние дополнительного оборудования модели. Таким образом, тесты лучше отражают выбросы отдельных автомобилей, а не только автомобилей со стандартным оборудованием (как это было для цикла NEDC). Фактически, для одного и того же автомобиля процедура омологации требует двух мер: одной для стандартной комплектации, другой для полностью оборудованной модели. [ 5 ] При этом учитывается влияние на аэродинамику автомобиля , сопротивление качению и изменение массы из-за дополнительных функций. [ 8 ]
Циклы вождения WLTC
[ редактировать ]Новая процедура WLTP основана на новых ездовых циклах (WLTC – Всемирные гармонизированные испытательные циклы автомобилей малой грузоподъемности) для измерения среднего расхода топлива, выбросов CO 2 , а также выбросов загрязняющих веществ легковыми автомобилями и легкими коммерческими транспортными средствами . [ 14 ]
Класс 3
[ редактировать ]WLTP разделен на 4 различных подчасти, каждая из которых имеет разную максимальную скорость:
- Низкая, до 56,5 км/ч.
- Средняя, до 76,6 км/ч
- Высокая, до 97,4 км/ч.
- Сверхвысокая, до 131,3 км/ч.
Эти этапы вождения моделируют сценарии городского, пригородного, сельского и шоссейного движения соответственно с равным разделением между городскими и загородными маршрутами (52% и 48%). [ 5 ]
| Низкий | Середина | Высокий | Очень высокий | Общий | |
|---|---|---|---|---|---|
| Продолжительность, с | 589 | 433 | 455 | 323 | 1800 |
| Продолжительность остановки, с | 150 | 49 | 31 | 8 | 235 |
| Дистанция, м | 3095 | 4756 | 7162 | 8254 | 23266 |
| % остановок | 26.5% | 11.1% | 6.8% | 2.2% | 13.4% |
| Максимальная скорость, км/ч | 56.5 | 76.6 | 97.4 | 131.3 | |
| Средняя скорость без остановок, км/ч | 25.3 | 44.5 | 60.7 | 94.0 | 53.5 |
| Средняя скорость с остановками, км/ч | 18.9 | 39.4 | 56.5 | 91.7 | 46.5 |
| Минимальное ускорение, м/с 2 | -1.5 | -1.5 | -1.5 | -1.44 | |
| Максимальное ускорение, м/с 2 | 1.611 | 1.611 | 1.666 | 1.055 |
Класс 2
[ редактировать ]Испытательный цикл класса 2 состоит из трех частей для низкой, средней и высокой скорости; если V max < 90 км/ч, высокоскоростная часть заменяется низкоскоростной частью.
| Низкий | Середина | Высокий | Общий | |
|---|---|---|---|---|
| Продолжительность, с | 589 | 433 | 455 | 1477 |
| Продолжительность остановки, с | 155 | 48 | 30 | 233 |
| Дистанция, м | 3132 | 4712 | 6820 | 14664 |
| % остановок | 26.3% | 11.1% | 6.6% | 15.8% |
| Максимальная скорость, км/ч | 51.4 | 74.7 | 85.2 | |
| Средняя скорость без остановок, км/ч | 26.0 | 44.1 | 57.8 | 42.4 |
| Средняя скорость с остановками, км/ч | 19.1 | 39.2 | 54.0 | 35.7 |
| Минимальное ускорение, м/с 2 | -1.1 | -1.0 | -1.1 | |
| Максимальное ускорение, м/с 2 | 0.9 | 1.0 | 0.8 |
Класс 1
[ редактировать ]Испытательный цикл класса 1 состоит из низко- и среднескоростных частей, выполняемых в последовательности низкая-средняя-низкая; если V max < 70 км/ч, то среднескоростная часть заменяется низкоскоростной частью.
| Низкий | Середина | Общий | |
|---|---|---|---|
| Продолжительность, с | 589 | 433 | 1022 |
| Продолжительность остановки, с | 155 | 48 | 203 |
| Дистанция, м | 3324 | 4767 | 8091 |
| % остановок | 26.3% | 11.1% | 19.9% |
| Максимальная скорость, км/ч | 49.1 | 64.4 | |
| Средняя скорость без остановок, км/ч | 27.6 | 44.6 | 35.6 |
| Средняя скорость с остановками, км/ч | 20.3 | 39.6 | 28.5 |
| Минимальное ускорение, м/с 2 | -1.0 | -0.6 | |
| Максимальное ускорение, м/с 2 | 0.8 | 0.6 |
График перехода от NEDC к WLTP
[ редактировать ]Период перехода от NEDC к WLTP начался в 2017 году и закончился в сентябре 2019 года. Производители автомобилей должны были получить одобрение как WLTP, так и NEDC для любого нового автомобиля с 1 сентября 2017 года, а WLTP заменил NEDC с сентября 2018 года. С этой даты измерения расхода топлива и выбросов CO 2 , полученные в рамках WLTP, являются единственными, имеющими юридическую силу и должны быть включены в официальную документацию (Сертификат Соответствие). [ 5 ]
Поскольку структуры NEDC и WLTP различны, полученные значения могут отличаться друг от друга, даже если тестируется один и тот же автомобиль. Поскольку WLTP более точно отражает дорожные условия, его лабораторные измерения выбросов CO 2 обычно выше, чем NEDC. [ 5 ] Характеристики автомобиля не меняются от одного теста к другому, просто WLTP моделирует другой, более динамичный путь, что отражается в более высоком среднем значении содержания загрязняющих веществ. Этот факт важен, поскольку показатель CO 2 используется во многих странах для определения стоимости акциза на новые автомобили. Учитывая расхождения между двумя процедурами, ЕЭК ООН предложила политикам учитывать эту асимметрию во время переходного процесса. [ 4 ] Например, в Великобритании в период перехода от NEDC к WLTP, если значение CO 2 было получено в соответствии с последним, его необходимо было преобразовать в «эквивалент NEDC». [ 15 ]
Реальные выбросы от привода
[ редактировать ]
Наряду с лабораторной процедурой ЕЭК ООН ввела испытание в реальных условиях вождения на NOx и других выбросы твердых частиц , которые являются основной причиной загрязнения воздуха . Эта процедура называется испытанием на выбросы в реальном масштабе времени (RDE) и проверяет, не превышаются ли законодательные ограничения на выбросы загрязняющих веществ при реальном использовании. RDE не заменяет лабораторный тест (единственный, имеющий юридическую силу), но дополняет его. Во время RDE автомобиль тестируется в различных условиях вождения и внешних условиях, включая различную высоту, температуру, дополнительную полезную нагрузку, движение в гору и под гору, медленные дороги, быстрые дороги и т. д. [ 4 ] Кроме того, набегающий воздух, который получает транспортное средство, не зависит от положения вентилятора, что может привести к изменениям в измеренных выбросах в ходе лабораторных испытаний. [ 16 ]
Для измерения выбросов во время дорожных испытаний автомобили оснащаются портативной системой измерения выбросов (PEMS), которая отслеживает содержание загрязняющих веществ и уровень CO 2 в режиме реального времени. PEMS содержит сложную аппаратуру, которая включает в себя: современные газоанализаторы, расходомеры выхлопных газов , интегрированную метеостанцию , систему глобального позиционирования (GPS), а также подключение к сети . В протоколе не указывается один PEMS в качестве эталона, а указывается набор параметров, которым должно удовлетворять его оборудование. Собранные данные анализируются для проверки того, что внешние условия, при которых принимаются меры, соответствуют допускам и гарантируют юридическую силу. [ 6 ]
Предельные значения вредных выбросов такие же, как и WLTP, умноженные на коэффициент соответствия. Факторы соответствия учитывают погрешность приборов , которые не могут гарантировать одинаковый уровень точности и повторяемости лабораторных испытаний, а также влияние самого PEMS на испытываемое транспортное средство. Например, во время проверки Выбросы NO x , используется коэффициент соответствия 1,5 (50 % сверх нормального допуска). [ 17 ]
WLTP 2-я поправка
[ редактировать ]В Европейском Союзе второй поправкой к WLTP является Постановление Комиссии (ЕС) 2018/1832 от 5 ноября 2018 года. [ 18 ]
Этот регламент распространяется на автомобили малой грузоподъемности, тогда как на транспортные средства большой грузоподъемности распространяется действие Регламента (ЕС) 2019/1242.
Регламент (ЕС) 2017/1151 устанавливает требования к устройствам контроля потребления топлива и/или электрической энергии. Записанная информация включает в себя:
- Общий расход топлива (за срок службы) (литры);
- Общий пройденный путь (за все время) (километры);
- Расход топлива двигателя (граммы/секунду и литры/час);
- Расход топлива автомобиля (грамм/сек);
- Скорость автомобиля (километров/час).
Для гибридных автомобилей:
- Общий расход топлива в режиме истощения заряда (срок службы) (литры);
- Общий расход топлива в режиме увеличения заряда по выбору водителя (срок службы) (литры);
- Общий пробег в режиме истощения заряда при выключенном двигателе (срок службы) (километры);
- Общий пробег в режиме истощения заряда при работающем двигателе (срок службы) (км);
- Общий пробег, пройденный водителем в режиме увеличения заряда (срок службы) (километры);
- Общая энергия сети, подаваемая в батарею (срок службы) (кВтч). [ 18 ]
Эта информация сохраняется бортовым устройством контроля расхода топлива и/или энергии (OBFCM). OBFCM является обязательным с 2021 года на новых европейских автомобилях. [ 18 ]
См. также
[ редактировать ]- Федеральная процедура испытаний EPA , широко известная как FTP-75.
- Индекс АИР
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Это написание согласно принятому предложению ЕЭК ООН ; варианты написания включают «Всемирные гармонизированные процедуры испытаний легких грузовых автомобилей» (согласно пресс-релизу ЕЭК ООН ).
- ^ Соглашение о введении глобальных технических правил для колесных транспортных средств, оборудования и деталей, которые могут быть установлены и/или использованы на колесных транспортных средствах. Женева, 25 июня 1998 г.
- ^ «Сборник договоров Организации Объединенных Наций» . Treats.un.org .
- ^ Jump up to: а б с д и «Всемирная гармонизированная процедура испытаний легковых автомобилей (WLTP) – Транспорт – Правила транспортных средств – Wiki ЕЭК ООН» . wiki.unece.org .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г «WLTPfacts.eu - Всемирная гармонизированная процедура испытаний легковых автомобилей» . WLTPfacts.eu .
- ^ Jump up to: а б с «От NEDC к WLTP: новый тест для измерения выбросов CO2 и расхода топлива автомобилями» (PDF) . [ мертвая ссылка ]
- ^ Jump up to: а б «Глобальный реестр» (PDF) . Проверено 23 сентября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б «Одобрительные испытания новых транспортных средств WLTP и RDE» . Карпедия (на итальянском языке).
- ^ «Процедура испытаний двигателей с воспламенением от сжатия (CI) и двигателей с принудительным зажиганием (PI), работающих на природном газе (ПГ) или сжиженном нефтяном газе (СНГ), в отношении выбросов загрязняющих веществ» .
- ^ Стивен Э. Плоткин (декабрь 2007 г.). «Изучение экономии топлива и стандартов выбросов углерода для легковых автомобилей. Документ для обсуждения № 2007-1» (PDF) . ОЭСР – МФТ Объединенный центр транспортных исследований . Архивировано из оригинала (PDF) 19 апреля 2012 года . Проверено 27 августа 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Когесон, Пер (март 1998 г.). «Избиение на велосипеде и тест ЕС на велоспорт для автомобилей» (PDF) . Брюссель: Европейская федерация транспорта и окружающей среды . Проверено 9 августа 2016 г.
- ^ E/ECE/324/Rev.2/Add.100/Rev.3 или E/ECE/TRANS/505/Rev.2/Add.100/Rev.3 (12 апреля 2013 г.), «Соглашение о принятии единые технические предписания для колесных транспортных средств, оборудования и частей, которые могут быть установлены и/или использованы на колесных транспортных средствах, и условия взаимного признания официальных утверждений, предоставленных на основе этих предписаний", Приложение 100: Правила № 101 , Единообразные положения, касающиеся официального утверждения легковых автомобилей, приводимых только в двигатель внутреннего сгорания или в гибридную электрическую трансмиссию, в отношении измерения выбросов углекислого газа и расхода топлива и/или измерение расхода электрической энергии и запаса хода на электротяге, а транспортных средств категорий М1 и Н1 с электроприводом только в части измерения расхода электрической энергии и запаса хода на электротяге.
- ^ Цикл WLTP: что меняется для электромобилей и тепловых автомобилей , cars-propre.com, 2 сентября 2018 г.
- ^ «МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ВЫБРОСОВ АВТОМОБИЛЕЙ ЛЕГКОЙ И СРЕДНЕЙ НАГРУЗКИ» (PDF) .
- ^ «Всемирная гармонизированная процедура испытаний легковых автомобилей (WLTP)» . www.vehicle-certification-agency.gov.uk .
- ^ Фернандес-Яньес, П.; Армас, О.; Мартинес-Мартинес, С. (2016). «Влияние взаимного расположения автомобиля-ветродува на роликовом испытательном стенде под климатической камерой» . Прикладная теплотехника . 106 : 266–274. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2016.06.021 .
- ^ «Взгляд на WLTP и RDE» (PDF) . Группа компаний Фольксваген .
Выбросы NOX могут в равной степени соответствовать значению NOX, измеренному на динамометре (принимая во внимание погрешность измерения 0,5 = максимальное количество 1,5).
- ^ Jump up to: а б с «Регламент Комиссии (ЕС) 2018/1832 от 5 ноября 2018 года, вносящий поправки в Директиву 2007/46/EC Европейского парламента и Совета, Регламент Комиссии (ЕС) № 692/2008 и Регламент Комиссии (ЕС) 2017/1151 с этой целью совершенствования испытаний и процедур утверждения типа выбросов для легких пассажирских и коммерческих автомобилей, в том числе испытаний на соответствие эксплуатационным требованиям и выбросов при реальном движении, а также внедрения устройств для мониторинг потребления топлива и электроэнергии (Текст имеет значение для ЕЭЗ.)» . 27 ноября 2018 года . Проверено 24 января 2021 г.
Текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
