Anlage 2 RL 95/1/EG
Ermittlung des maximalen Drehmoments und der maximalen Nutzleistung von Fremdzündungsmotoren für Krafträder oder Dreiradkraftfahrzeuge
- 1.
- BEGRIFFSBESTIMMUNGEN
Im Sinne dieser Richtlinie bedeutet:
- 1.1.
-
„Nutzleistung”
Leistung, die bei der vom Hersteller festgelegten Drehzahl auf einem Prüfstand an der Kurbelwelle oder dem entsprechenden Bauteil mit den in Tabelle 1 aufgeführten Hilfseinrichtungen abgenommen wird. Wenn die Leistungsmessung nur an dem mit einem Getriebe ausgerüsteten Motor durchgeführt werden kann, wird dem Wirkungsgrad des Getriebes Rechnung getragen;
- 1.2.
-
„maximale Nutzleistung”
größte Nutzleistung des Motors, gemessen unter Vollastbedingungen;
- 1.3.
-
„Drehmoment”
unter den in Abschnitt 1.1 angegebenen Bedingungen gemessenes Drehmoment;
- 1.4.
-
„maximales Drehmoment”
größtes Drehmoment des Motors, gemessen unter Vollastbedingungen;
- 1.5.
-
„Hilfseinrichtungen”
die in Tabelle 1 aufgeführten Geräte und Einrichtungen;
- 1.6.
-
„serienmäßige Ausrüstung”
jede vom Hersteller für einen bestimmten Verwendungszweck vorgesehene Ausrüstung;
- 1.7.
-
„Motortyp”
Motoren, die sich in den in Unteranlage 1 angegebenen Hauptmerkmalen nicht unterscheiden.
- 2.
- GENAUIGKEIT DER DREHMOMENT- UND LEISTUNGSMESSUNGEN UNTER VOLLASTBEDINGUNGEN
- 2.1.
- Drehmoment:
± 1 % des gemessenen Drehmoments(1).
- 2.2.
- Drehzahl:
die Meßgenauigkeit muß bei ± 1 % liegen.
- 2.3.
- Kraftstoffverbrauch:
± 1 % für die verwendeten Einrichtungen insgesamt.
- 2.4.
- Temperatur der vom Motor angesaugten Luft:
± 1 K.
- 2.5.
- Luftdruck:
± 70 Pa.
- 2.6.
- Abgasgegendruck und Unterdruck der Ansaugluft:
± 25 Pa.
- 3.
- MESSUNG DES MAXIMALEN DREHMOMENTS UND DER MAXIMALEN NUTZLEISTUNG DES MOTORS
- 3.1.
- Hilfseinrichtungen
- 3.1.1.
- Einzubeziehende Hilfseinrichtungen
Bei der Prüfung sind die Hilfseinrichtungen, die für den Betrieb des Motors zu dem beabsichtigten Verwendungszweck erforderlich und in Tabelle 1 aufgelistet sind, auf dem Prüfstand möglichst an der Stelle anzubringen, die sie bei ihrer wirklichen Verwendung einnehmen würden.
- 3.1.2.
- Nicht einzubeziehende Hilfseinrichtungen
Bestimmte Hilfseinrichtungen, die nur für den Betrieb des Fahrzeugs erforderlich sind und gegebenenfalls am Motor angebracht würden, sind für die Prüfungen auszubauen. Bei nicht ausbaubaren Ausrüstungen darf die von ihnen aufgenommene Leerlaufleistung ermittelt und zu der gemessenen Leistung hinzuaddiert werden.
| Nr. | Hilfseinrichtungen | Bei der Prüfung des Drehmoments und der Nutzleistung einzubeziehen |
|---|---|---|
| 1 |
Einlaßsystem
|
wenn serienmäßig: ja |
| 2 | Luftvorwärmung in der Ansaugleitung | wenn serienmäßig: ja (ist nach Möglichkeit in ihrer günstigsten Stellung zu betreiben) |
| 3 |
Abgasanlage
|
wenn serienmäßig: ja |
| 4 | Kraftstoffpumpe | wenn serienmäßig: ja |
| 5 | Vergaser | wenn serienmäßig: ja |
| 6 |
Kraftstoffeinspritzung
|
wenn serienmäßig: ja |
| 7 |
Flüssigkeitskühlung
|
wenn serienmäßig: ja(4) |
| 8 |
Luftkühlung
|
wenn serienmäßig: ja |
| 9 | Elektrische Ausrüstung | wenn serienmäßig: ja(8) |
| 10 |
Lader (falls vorhanden)
|
wenn serienmäßig: ja |
| 11 | Ölkühler (falls vorhanden) | wenn serienmäßig: ja |
| 12 | Einrichtungen zur Abgasreinigung | wenn serienmäßig: ja |
| 13 |
Schmiersystem
|
wenn serienmäßig: ja |
- 3.2.
- Einstellbedingungen
Die Einstellbedingungen für die Prüfungen zur Ermittlung des maximalen Drehmoments und der maximalen Nutzleistung sind aus Tabelle 2 zu ersehen.
| 1 | Einstellung des Vergasers/der Vergaser | Serienmäßige Einstellung gemäß den Angaben des Herstellers, die ohne Änderungen für die zu prüfende Verwendung beizubehalten ist. |
| 2 | Einstellung der Einspritzpumpenleistung | |
| 3 |
Zündeinstellung oder Einspritzverstellung (Einspritzverstellkurve) |
- 3.3.
- Prüfbedingungen
3.3.1. Die Prüfungen zur Ermittlung des maximalen Drehmoments und der maximalen Nutzleistung sind mit dem Gashebel in Vollgasstellung durchzuführen, wobei der Motor gemäß Tabelle 1 ausgerüstet sein muß.
3.3.2.
Die Messungen sind bei normalen und stabilisierten Betriebsbedingungen durchzuführen; die Versorgung des Motors mit Luft muß ausreichend sein. Die Motoren müssen entsprechend dem vom Hersteller empfohlenen Bedingungen eingefahren sein. Die Verbrennungsräume dürfen in begrenztem Maße Rückstände enthalten.
Die Prüfbedingungen, wie beispielsweise die Lufteintrittstemperatur, müssen den Bezugsbedingungen gemäß Abschnitt 4.2 weitestgehend angenähert werden, damit der Korrekturfaktor möglichst niedrig ist.
Wenn das Kühlsystem auf dem Prüfstand den Mindestbedingungen für eine ordnungsgemäße Anlage genügt, jedoch nicht die Schaffung hinreichender Bedingungen für die Kühlung des Motors und somit für die Durchführung der Messungen unter normalen und stabilen Betriebsbedingungen gestattet, darf die in der Unteranlage 1 beschriebene Methode angewendet werden.
Die durch die Prüfanlage zu erfüllenden Mindestbedingungen und der Rahmen für die Durchführung der Prüfungen gemäß Unteranlage 1 sind nachstehend definiert:
- V1=
- ist die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs;
- V2=
- ist die Höchstgeschwindigkeit des Kühlluftstroms am Austritt aus dem Gebläse
- Ø=
- ist der Querschnitt des Kühlluftstroms.
Sind V2 ≥ V1, und Ø ≥ 0,25 m2, so sind die Mindestbedingungen erfüllt. Lassen sich die Betriebsbedingungen nicht stabilisieren, so wird die in der Unteranlage 1 beschriebene Methode angewendet.
Sind V2< V1 und/oder Ø < 0,25 m2, so gilt folgendes:
- a)
- Wenn sich die Betriebsbedingungen stabilisieren lassen, wird die Methode nach Abschnitt 3.3 angewendet;
- b)
- Wenn sich die Betriebsbedingungen nicht stabilisieren lassen, gilt folgendes:
- i)
- sind V2 ≥ 120 km/h und Ø ≥ 0,25 m2, so erfüllt die Anlage die Mindestbedingungen, und die in der Anlage 1 beschriebene Methode kann angewendet werden;
- ii)
- sind V2< 120 km/h und/oder Ø < 0,25 m2, so erfüllt die Anlage nicht die Mindestbedingungen, und das Kühlsystem der Versuchseinrichtung muß verbessert werden.
In diesem Fall jedoch kann die Prüfung mit Einwilligung des Herstellers und der Behörde nach dem Verfahren gemäß Unteranlage 1 durchgeführt werden.
- i)
- sind V2 ≥ 120 km/h und Ø ≥ 0,25 m2, so erfüllt die Anlage die Mindestbedingungen, und die in der Anlage 1 beschriebene Methode kann angewendet werden;
- ii)
- sind V2< 120 km/h und/oder Ø < 0,25 m2, so erfüllt die Anlage nicht die Mindestbedingungen, und das Kühlsystem der Versuchseinrichtung muß verbessert werden.
3.3.3. Die Temperatur der vom Motor angesaugten Luft (Umgebungsluft) muß in einer Entfernung von höchstens 0,15 m vor dem Eintritt in den Luftfilter bzw. vor dem Lufteintrittstrichter, falls kein Filter vorhanden ist, ermittelt werden. Das Thermometer oder das Thermoelement muß gegen Wärmeabstrahlung geschützt und direkt im Luftstrom untergebracht werden. Es muß auch gegen die Benetzung durch Kraftstoff geschützt sein. Es sind so viele Meßstellen vorzusehen, daß eine repräsentative mittlere Eintrittstemperatur ermittelt werden kann.
3.3.4. Es darf keine Messung durchgeführt werden, bevor nicht das Drehmoment, die Drehzahl und die Temperaturen mindestens 30 Sekunden lang konstant bleiben.
3.3.5. Die Drehzahl darf während des Prüfdurchgangs bzw. der Messung um nicht mehr als ± 1% schwanken.
3.3.6. Bremsleistung und Lufteintrittstemperatur sind gleichzeitig zu ermitteln; die Meßwerte sind als Mittelwert zweier stabilisierter nacheinander gemessener Werte zu bilden, die bei der Bremsleistung um nicht mehr als 2% voneinander abweichen dürfen.
3.3.7. Die am Motoraustritt ermittelte Temperatur der Kühlflüssigkeit muß auf ± 5 K genau auf der vom Hersteller angegebenen oberen Regelungstemperatur des Thermostats gehalten werden. Macht der Hersteller keine diesbezüglichen Angaben, so muß die Temperatur bei 353 K ± 5 K liegen. Bei luftgekühlten Motoren muß die Temperatur an einem vom Hersteller angegebenen Punkt auf +0/−20 K genau auf dem vom Hersteller für die Bezugsbedingungen genannten Höchstwert gehalten werden.
3.3.8. Die Temperatur des Kraftstoffs muß am Eintritt in den Vergaser oder in die Einspritzpumpe gemessen und innerhalb der vom Hersteller festgelegten Grenzwerte gehalten werden.
3.3.9. Die im Kurbelgehäuse oder gegebenenfalls am Austritt aus dem Ölkühler gemessene Temperatur des Schmiermittels muß innerhalb der vom Hersteller festgelegten Grenzwerte liegen.
3.3.10. Die Temperatur der Abgase ist in der Auspuffleitung oder in der Nähe des Auspuffkrümmerflansches (bzw. der Auspuffkrümmerflansche) zu messen.
3.3.11. Wird zur Ermittlung der Drehzahl und des Verbrauchs eine selbstauslösende Einrichtung verwendet, so muß die Meßdauer mindestens 10 s betragen; wird die Meßeinrichtung von Hand bedient, so muß die Meßdauer mindestens 20 s betragen.
- 3.3.12.
- Kraftstoff
(siehe Anlage 1 Abschnitt 3.3.12)3.3.13. Kann kein Standard-Auspufftopf verwendet werden, so ist für die Prüfung eine Einrichtung zu wählen, die mit den normalen Betriebsbedingungen des Motors entsprechend den Angaben des Herstellers zu vereinbaren ist. Insbesondere darf in der Prüfstelle bei laufendem Motor an dem Punkt, wo die Auspuffanlage des Prüfstandes angeschlossen ist, in der Abgasleitung kein Druck entstehen, der vom atmosphärischen Druck um mehr als ± 740 Pa (7,4 mbar) abweicht, sofern der Hersteller den Gegendruck vor der Prüfung nicht ausdrücklich festgelegt hat; in diesem Falle ist der geringere Wert der beiden Druckwerte zugrunde zu legen.
- 3.4.
- Durchführung der Prüfungen
Die Messungen sind bei einer ausreichenden Anzahl unterschiedlicher Drehzahlen durchzuführen, damit die Vollastkennlinie zwischen der vom Hersteller angegebenen Mindest- und Höchstdrehzahl korrekt ermittelt werden kann. In diesem Drehzahlbereich muß die Drehzahl liegen, bei der der Motor seine maximale Nutzleistung und sein maximales Drehmoment abgibt. Für jede Drehzahl ist ein Mittelwert aus mindestens zwei stabilisierten Messungen zu ermitteln.
- 3.5.
- Festzuhaltende Daten
Die in Unteranlage 2 angegebenen Daten sind festzuhalten.
- 4.
- KORREKTURFAKTOREN FÜR DREHMOMENT UND LEISTUNG
- 4.1.
- Begriffsbestimmungen für die Faktoren α1 und α2
α1 und α2 sind die Faktoren, mit denen unter Berücksichtigung des für die Prüfung angewendeten Wirkungsgrads der Kraftübertragung (Faktor α2) das gemessene Drehmoment bzw. die gemessene Leistung multipliziert werden muss, um dieses Drehmoment und diese Leistung unter den atmosphärischen Bezugsbedingungen nach Abschnitt 4.2.1 (Faktor α1) zu ermitteln. Die Formel für den Leistungskorrekturfaktor lautet wie folgt:
- Po=
- der korrigierte Leistungswert (d. h. die Leistung unter den Bezugsbedingungen und am äußersten Ende der Kurbelwelle),
- α1=
- der Korrekturfaktor für die atmosphärischen Bezugsbedingungen,
- α2=
- der Korrekturfaktor für den Wirkungsgrad der Kraftübertragung,
- P=
- die gemessene (beobachtete) Leistung.
- 4.2.
- Atmosphärische Bedingungen
- 4.2.1.
- Atmosphärische Bezugsbedingungen
- 4.2.1.1.
- Bezugstemperatur (To)
298 K (25 °C).
- 4.2.1.2.
- Bezugsdruck (trocken) (Pso)
99 kPa.
- 4.2.2.
- Atmosphärische Prüfbedingungen
Während der Prüfung müssen die atmosphärischen Bedingungen innerhalb der nachstehenden Spanne liegen:
- 4.2.2.1.
- Prüftemperatur (T)
283 K < T < 318 K.
- 4.3.
- Ermittlung der Korrekturfaktoren
- 4.3.1.
- Ermittlung des Faktors α2
- —
-
Wenn der Meßpunkt am Ausgang der Kurbelwelle liegt, hat dieser Faktor den Wert 1;
- —
-
Wenn der Meßpunkt nicht am Ausgang der Kurbelwelle liegt, ist der Faktor nach folgender Formel zu errechnen:
α 2 =1 n t
| Typ | Wirkungsgrad | |
|---|---|---|
| Zahnradgetriebe | Geradverzahnt | 0,98 |
| Schraubenverzahnung | 0,97 | |
| Kegelverzahnt | 0,96 | |
| Kette | Rollenkette | 0,95 |
| Geräuscharme Zahnkette | 0,98 | |
| Treibriemen | Zahnriemen | 0,95 |
| Keilriemen | 0,94 | |
| Strömungskupplung oder Strömungswandler | Strömungskupplung(9) | 0,92 |
| Strömungswandler(9) | 0,92 | |
- 4.3.2.
- Bestimmung des Faktors α1(10)
- 4.3.2.1.
- Begriffsbestimmung der physikalischen Größen T und Ps sowie Korrekturfaktoren α1
- T=
- ist die absolute Temperatur der vom Motor angesaugten Luft;
- Ps=
- ist der atmosphärische Luftdruck (trocken) in Kilopascal (kPa), d.h. der Gesamtluftdruck unter Abzug des Wasserdampfdrucks.
- 4.3.2.2.
- Faktor α1
Der Korrekturfaktor α1 wird nach folgender Formel errechnet:
- 5.
- PRÜFBERICHT
Das Prüfprotokoll muß die Ergebnisse und alle erforderlichen Berechnungen zur Bestimmung des maximalen Drehmoments und der maximalen Nutzleistung gemäß Unteranlage 3 sowie die Merkmale des Motors gemäß Unteranlage 2 enthalten. Ferner muß der Prüfbericht folgende Angaben enthalten:
| Motordrehzahl in min−1 | |
| Drehzahl der Leistungsbremse in min−1 | |
| Leistungsbremslast in N | |
| An der Kurbelwelle gemessenes Drehmoment in Nm | |
| Gemessene Leistung in kW | |
| Prüfbedingungen | Luftdruck in kPa |
| Temperatur der Ansaugluft in K | |
| Wasserdampfdruck in kPa | |
| Atmosphären-Korrekturfaktor, α1 | |
| Mechanischer Korrekturfaktor, α2 | |
| Korrigiertes Drehmoment an der Kurbelwelle in Nm | |
| Korrigierte Leistung in kW | |
| Spezifischer Kraftstoffverbrauch(11)in g/kW.h | |
| Kühltemperatur des Motors in K(12) | |
| Öltemperatur am Meßpunkt in K | |
| Abgastemperatur in K | |
| Lufttemperatur nach dem Kompressor in K | |
| Druck nach dem Kompressor in kPa | |
- 6.
- TOLERANZEN BEI DER ERMITTLUNG DES MAXIMALEN DREHMOMENTS UND DER MAXIMALEN NUTZLEISTUNG
6.1. Das vom technischen Dienst ermittelte maximale Drehmoment bzw. die entsprechend ermittelte maximale Nutzleistung des Motors darf bei einer gemessenen Leistung von ≤ 11 kW um ± 5% und bei einer gemessenen Leistung von > 11 kW um ± 2% von den vom Hersteller angegebenen Werten abweichen, wobei für die Motordrehzahl eine Toleranz von 1,5% gilt.
6.2. Im Rahmen einer Konformitätsprüfung der Produktion darf das maximale Drehmoment bzw. die maximale Nutzleistung eines Motors bei einer gemessenen Leistung von ≤ 11 kW um ± 10% und bei einer gemessenen Leistung von > 11 kW um ± 5% von den bei der Bauartgenehmigungsprüfung ermittelten Werten abweichen.
Fußnote(n):
- (1)
Das System zur Messung des Drehmoments ist unter Berücksichtigung der Reibungsverluste zu kalibrieren. Für Messungen bei einer Motorleistung von weniger als 50 % der Höchstleistung darf die Meßgenauigkeit ± 2 % betragen. Für die Messung des maximalen Drehmoments bleibt sie in allen Fällen ± 1 %.
- (2)
Wenn die Verwendung der Standard-Auspuffanlage schwierig ist, darf mit Einverständnis des Herstellers zum Zweck der Prüfung eine Auspuffanlage eingebaut werden, deren technische Beschaffenheit eine gleichwertige Leistungsminderung bewirkt. Die Abgasleitung des Prüfstands darf bei laufendem Motor im Abzugskamin, d.h. dort, wo sie mit der Auspuffanlage des Fahrzeugs verbunden ist, keinen Gegendruck erzeugen, der vom atmosphärischen Druck um mehr als ± 740 Pa (7,40 mbar) abweicht, sofern der Hersteller nicht vor der Prüfung einen höheren Gegendruck akzeptiert.
- (3)
Der Luftdruckfühler ist der Geber für die luftdruckabhängige Regelung der Einspritzpumpe.
- (4)
Kühler Lüfter, dessen Luftleiteinrichtung, Wasserpumpe und Thermostat sind auf dem Prüfstand soweit wie möglich in der gleichen Lage wie im Fahrzeug anzuordnen. Sind Kühler, Lüfter, dessen Luftleiteinrichtung, Wasserpumpe und/oder Thermostat auf dem Prüfstand in einer anderen Lage als im Fahrzeug angeordnet, so ist deren Lage auf dem Prüfstand zu beschreiben und im Prüfbericht zu vermerken. Die Umwälzung der Kühlflüssigkeit darf ausschließlich durch die Wasserpumpe des Motors bewirkt werden. Die Abkühlung der Flüssigkeit darf entweder über den Kühler des Motors oder über einen externen Kreislauf erfolgen, sofern der Druckverlust innerhalb dieses Kreislaufs im wesentlichen dem des Kühlsystems des Motors entspricht. Die gegebenenfalls vorhandene Kühlerjalousie muß geöffnet sein.
- (5)
Bei einem abschaltbaren Gebläse oder Lüfter ist die Nutzleistung des Motors zunächst bei abgeschaltetem und dann bei eingeschaltetem Gebläse (oder Lüfter) anzugeben.
- (6)
Kann ein festverbundener elektrisch oder mechanisch angetriebener Lüfter nicht am Prüfstand angebracht werden, so muß die von dem Lüfter aufgenommene Leistung bei denselben Drehzahlen ermittelt werden, die bei der Feststellung der Motorleistung verwendet werden. Dieser Leistungswert ist zur Ermittlung der Nutzleistung von dem korrigierten Leistungswert abzuziehen.
- (7)
Der Thermostat darf in völlig geöffneter Stellung arretiert werden.
- (8)
Mindestleistung der Lichtmaschine: Die Leistung der Lichtmaschine ist auf den Wert zu beschränken, der für die Versorgung der für den Betrieb des Motors unverzichtbaren Hilfseinrichtungen unbedingt erforderlich ist. Die Batterie darf während der Prüfung nicht aufgeladen werden.
- (9)
Wenn nicht verriegelt.
- (10)
Die Prüfungen können in klimatisierten Versuchsräumen durchgeführt werden, in denen sich die atmosphärischen Bedingungen regeln lassen.
- (11)
Ohne Leistungskorrektur durch Atmosphären-Korrekturfaktor.
- (12)
Die Meßpunkte sind anzugeben: Die Messung wurde durchgeführt (Nichtzutreffendes streichen):
- a)
- am Austritt der Kühlflüssigkeit,
- b)
- an der Dichtung der Zündkerze,
- c)
- an anderen Stellen (bitte genau angeben).
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