Ermittlung des maximalen Drehmoments und der maximalen Nutzleistung von Fremdzündungsmotoren für Fahrzeuge der Klassen L3e, L4e, L5e und L7e

1.

Genauigkeit der Drehmoment- und Leistungsmessungen unter Volllastbedingungen:

1.1.

Drehmoment: ± 1 % des gemessenen Drehmoments⁽¹⁾.

1.2.

Drehzahl: Die Messgenauigkeit muss bei ± 1 % des Gesamtmessbereichswerts liegen.

1.3.

Kraftstoffverbrauch: ± 1 % für die verwendeten Einrichtungen insgesamt.

1.4.

Ansauglufttemperatur: ± 1 K

1.5.

Luftdruck ± 70 Pa

1.6.

Abgasgegendruck und Unterdruck der Ansaugluft: ± 25 Pa

2.

Messung des maximalen Drehmoments und der maximalen Nutzleistung des Motors

2.1.

Hilfseinrichtungen

2.1.1.

Einzubeziehende Hilfseinrichtungen

Bei der Prüfung muss es möglich sein, die Hilfseinrichtungen, die für den Betrieb des Motors zu dem beabsichtigten Verwendungszweck erforderlich (und in Tabelle Anl 2.2-1 aufgelistet sind), auf dem Prüfstand möglichst an der Stelle anzubringen, die sie bei ihrer wirklichen Verwendung einnehmen würden.

2.1.2.

Tabelle Anl 2.2-1

Hilfseinrichtungen, die bei der Prüfung der Leistung des Antriebssystems einzubeziehen sind, um das Drehmoment und die Nutzleistung des Motors zu ermitteln

Nr.	Hilfseinrichtungen	Bei der Prüfung des Drehmoments und der Nutzleistung einzubeziehen
1	Ansaugsystem — Ansaugkrümmer — Luftfilter — Ansaugschalldämpfer — Kurbelgehäuseentlüftung — elektrische Kontrolleinrichtung (falls vorhanden)	Wenn serienmäßig: ja
2	Luftvorwärmung in der Ansaugleitung	Wenn serienmäßig: ja (falls möglich, auf günstigste Stellung einstellen)
3	Auspuffanlage — Auspuffkrümmer — Abgasreinigungssystem (Sekundärluftsystem) (falls vorhanden) — Rohrleitungen1 — Schalldämpfer1 — Auspuffrohr1 — elektrische Kontrolleinrichtung (falls vorhanden)	Wenn serienmäßig: ja
4	Vergaser	Wenn serienmäßig: ja
5	Kraftstoffeinspritzung — Vorfilter — Filter — Kraftstoffpumpe und Hochdruckpumpe (falls vorhanden) — Hochdruckleitungen — Einspritzdüse — Luftdruckfühler2 (falls vorhanden) — Kraftstoffdruck-/Durchflussregler (falls vorhanden)	Wenn serienmäßig: ja
6	Regler für maximale Drehzahl- oder Leistung	Wenn serienmäßig: ja
7	Flüssigkeitskühlung — Motorhaube — Kühler — Lüfter3 — Lüfterabdeckung — Wasserpumpe — Thermostat4	Wenn serienmäßig: ja5
8	Luftkühlung — Abdeckung — Gebläse3 — Temperaturregler — Zusätzliches Prüfstandgebläse	Wenn serienmäßig: ja
9	Elektrische Anlage	Wenn serienmäßig: ja6
10	Ladeluftgebläse oder Turbolader (falls vorhanden) — direkt vom Motor und/oder von den Auspuffgasen angetriebener Lader — Ladeluftkühler(2) — Kühlmittelpumpe oder Lüfter (vom Motor angetrieben) — Kühlmittel-Durchflussregler (falls vorhanden)	Wenn serienmäßig: ja
11	Emissionsmindernde Einrichtungen7	Wenn serienmäßig: ja
12	Schmiersystem — Öldosierer — Ölkühler (falls vorhanden)	Wenn serienmäßig: ja

2.1.3.

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.

2.2.

Einstellbedingungen

Die Einstellbedingungen für die Prüfungen zur Ermittlung des maximalen Drehmoments und der maximalen Nutzleistung sind aus Tabelle Anl 2.1-2 zu ersehen.

Tabelle Anl 2.2-2

Einstellbedingungen

1	Einstellung der (des) Vergaser(s)	Serienmäßige Einstellung gemäß den Angaben des Herstellers, die ohne Änderungen für die beabsichtigte Verwendung beizubehalten ist.
2	Einstellung der Einspritzpumpenleistung
3	Zünd- oder Einspritzverstellung (Verstellkurve)
4	(Elektronische) Drosselklappensteuerung
5	Einstellung sonstiger Drehzahlregler
6	Einstellung von Einrichtungen zur Minderung von Geräusch- und Abgasemissionen

2.3.

Prüfbedingungen

2.3.1. Die Prüfungen zur Ermittlung des maximalen Drehmoments und der maximalen Nutzleistung sind mit dem Gashebel in Vollgasstellung durchzuführen, wobei der Motor gemäß Tabelle Anl 2.2-1 ausgerüstet sein muss.

2.3.2. Die Messungen sind bei normalen und stabilisierten Betriebsbedingungen durchzuführen; die Versorgung des Motors mit Luft muss ausreichend sein. Die Motoren müssen entsprechend den vom Hersteller empfohlenen Bedingungen eingefahren sein. Die Verbrennungsräume dürfen in begrenztem Maße Rückstände enthalten.

2.3.3. Die Prüfbedingungen, wie zum Beispiel die Ansauglufttemperatur, müssen den Bezugsbedingungen (siehe Nummer 3.2) weitestgehend angenähert werden, um den Korrekturfaktor möglichst klein zu halten.

2.3.4. 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 das in der Anlage 1 beschriebene Verfahren angewendet werden.

2.3.5. Die durch die Prüfanlage zu erfüllenden Mindestbedingungen und der Rahmen für die Durchführung der Prüfungen gemäß Anlage 1 sind nachstehend definiert:

2.3.5.1.

v₁ ist die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs;

v₂ ist die Höchstgeschwindigkeit des Kühlluftstroms am Austritt aus dem Gebläse;

Ø ist der Querschnitt des Kühlluftstroms.

2.3.5.2.

Sind v₂ ≥ v₁ und Ø ≥ 0,25 m², so sind die Mindestbedingungen erfüllt. Lassen sich die Betriebsbedingungen nicht stabilisieren, so wird die in der Anlage 1 beschriebene Methode angewendet.

2.3.5.3.

Sind v₂ < v₁ und/oder Ø < 0,25 m², so gilt Folgendes:

2.3.5.3.1.

Wenn sich die Betriebsbedingungen stabilisieren lassen, wird die Methode nach Nummer 3.3 angewendet;

2.3.5.3.2.

Wenn sich die Betriebsbedingungen nicht stabilisieren lassen, gilt Folgendes:

2.3.5.3.2.1.

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;

2.3.5.3.2.2.

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.

2.3.5.3.2.3.

In diesem Fall jedoch kann die Prüfung mit Einwilligung des Herstellers und der Genehmigungsbehörde nach dem Verfahren gemäß Anlage 1 durchgeführt werden.

2.3.6. 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. Außerdem ist es gegen austretenden Kraftstoffnebel zu schützen. Es ist eine ausreichende Anzahl von Messpunkten zu verwenden, um einen gesicherten Wert der mittleren Ansauglufttemperatur zu erhalten.

2.3.7. Es darf keine Messung durchgeführt werden, bevor nicht das Drehmoment, die Drehzahl und die Temperaturen mindestens 30 Sekunden lang konstant bleiben.

2.3.8. Die Drehzahl darf während eines Prüfdurchgangs oder einer Messung um nicht mehr als ± 1 % oder ± 10 min^–1 von der gewählten Drehzahl abweichen; dabei wird der größere der Toleranzwerte berücksichtigt.

2.3.9. Bremsleistung und Lufteintrittstemperatur sind gleichzeitig zu ermitteln; die Messwerte sind als Mittelwert zweier stabilisierter nacheinander gemessener Werte zu bilden. Für die Bremsleistung dürfen die Werte nicht um mehr als 2 % voneinander abweichen.

2.3.10. 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 353,2 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.

2.3.11. Die Temperatur des Kraftstoffs muss am Eintritt in den Vergaser oder in die Einspritzpumpe gemessen und innerhalb der vom Hersteller festgelegten Grenzwerte gehalten werden.

2.3.12. Die Schmiermitteltemperatur, gemessen in der Ölwanne oder am Ausgang des Ölkühlers, falls vorhanden, muss innerhalb der vom Hersteller angegebenen Grenzwerte gehalten werden.

2.3.13. Die Temperatur der Abgase ist rechtwinklig zur Auspuffleitung in der Nähe des (der) Auspuffkrümmerflansche(s), des (der) Auspuffkrümmer(s) oder der Auspufföffnung(en) zu messen.

2.3.14. Wird zur Ermittlung der Motordrehzahl und des Verbrauchs eine selbstauslösende Einrichtung verwendet, so muss die Messdauer mindestens zehn Sekunden betragen; wird die Messeinrichtung von Hand bedient, so muss die Messdauer mindestens 20 Sekunden betragen.

2.3.15.

Prüfkraftstoff

Als Prüfkraftstoff ist der Bezugskraftstoff nach Anlage 2 von Anhang II zu verwenden

2.3.16. Kann kein Standard-Schalldämpfer 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. Bei den Laborprüfungen darf bei laufendem Motor die Abgasabsauganlage an dem Punkt, wo die Auspuffanlage an den Prüfstand angeschlossen ist, den Druck in der Abgasleitung nicht so ansteigen lassen, dass er vom atmosphärischen Druck um mehr als ± 740 Pa (7,4 mbar) abweicht, es sei denn, der Hersteller hat den Gegendruck vor der Prüfung ausdrücklich festgelegt; in diesem Falle ist der geringere Wert der beiden Druckwerte zugrunde zu legen.

2.4.

Prüfverfahren

Die Messungen sind bei einer ausreichenden Anzahl von Drehzahlen durchzuführen, um die Volllastkennlinie zwischen der vom Hersteller empfohlenen Mindest- und Höchstdrehzahl korrekt festzulegen. In diesem Drehzahlbereich muss die Drehzahl liegen, bei der der Motor sein höchstes Drehmoment und seine höchste Leistung erreicht. Für jede Drehzahl ist ein Mittelwert aus mindestens zwei stabilisierten Messungen zu ermitteln.

2.5.

Aufzuzeichnende Daten

Die aufzuzeichnenden Daten sind im Prüfbericht nach dem Muster gemäß Artikel 32 Absatz 1 der Verordnung (EU) Nr. 168/2013 anzugeben.

3.

Korrekturfaktoren für Drehmoment und Leistung

3.1.

Begriffsbestimmungen für die Faktoren α₁ und α₂

3.1.1. Bei α₁ und α₂ handelt es sich um Faktoren, mit denen das gemessene Drehmoment und die gemessene Leistung multipliziert werden, um Drehmoment und Leistung eines Motors unter Berücksichtigung des Wirkungsgrads der während der Prüfungen verwendeten Kraftübertragung (Faktor α₂) zu ermitteln und auf die unter Nummer 3.2.1 vorgegebenen atmosphärischen Referenzbedingungen (Faktor α₁) umzurechnen. Die Formel für den Leistungskorrekturfaktor lautet wie folgt: Gleichung Anl 2.2-1: P0α1 α2 P Dabei gilt:

P₀=

der korrigierte Leistungswert (d. h. die Leistung unter den Bezugsbedingungen am Ausgang der Kurbelwelle);

α₁=

der Korrekturfaktor für die atmosphärischen Bezugsbedingungen;

α₂=

der Korrekturfaktor für den Wirkungsgrad der Kraftübertragung;

P=

die gemessene (beobachtete) Leistung.

3.2.

Atmosphärische Referenzbedingungen

3.2.1. Temperatur: 298,2 K (25 °C)

3.2.2. Referenzdruck trocken (p_so): 99 kPa (990 mbar)

Anmerkung: Der Druck der trockenen Luft beruht auf einem Gesamtdruck von 100 kPa und einem Wasserdampfdruck von 1 kPa.

3.2.3.

Atmosphärische Prüfbedingungen

3.2.3.1.

Während der Prüfung müssen die atmosphärischen Bedingungen innerhalb des folgenden Bereichs liegen:

283,2 K < T < 318,2 K

Dabei ist T die Prüftemperatur (in K).

3.3.

Ermittlung des Korrekturfaktors α₁⁸

Gleichung Ap2.2-2: Dabei gilt:

T=

die absolute Temperatur der vom Motor angesaugten Luft

p_s=

der atmosphärische Druck (trocken) in Kilopascal (kPa), d. h. der Gesamtluftdruck abzüglich des Wasserdampfdrucks.

3.3.1. Gleichung Anl 2.2-2 gilt nur wenn:0,93α11,07 Werden diese Grenzwerte überschritten, so müssen im Prüfbericht der erhaltene, korrigierte Wert angegeben und die Prüfbedingungen (Temperatur und Luftdruck) genau festgehalten werden.

3.4.

Ermittlung des Korrekturfaktors für den Wirkungsgrad der Kraftübertragung α₂

Dabei gilt:

—

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:

Gleichung Anl 2.2-2:a21nt Dabei ist n_t der Wirkungsgrad der Kraftübertragung zwischen Kurbelwelle und Messpunkt. Dieser Wirkungsgrad der Kraftübertragung n_t wird durch das Produkt (Multiplikation) des Wirkungsgrades n_j eines jeden einzelnen Bauteils der Kraftübertragung nach folgender Gleichung bestimmt: Gleichung Anl 2.2-3:ntn1 n2 … nj

3.4.1.

Tabelle Anl 2.1-3

Wirkungsgrad n_j der einzelnen Bauteile der Kraftübertragung

Typ		Wirkungsgrad
Gangrad	Stirnrad	0,98
	Schraubenrad	0,97
	Kegelrad	0,96
Kette	Rollenkette	0,95
	geräuschlose Kette	0,98
Riemen	Zahnriemen	0,95
	Keilriemen	0,94
Strömungskupplung oder Strömungswandler	Strömungskupplung9	0,92
	Strömungswandler9	0,92

4.

Toleranzen bei der Ermittlung des maximalen Drehmoments und der maximalen Nutzleistung

Für das vom technischen Dienst zur Zufriedenheit der Genehmigungsbehörde ermittelte maximale Drehmoment bzw. die entsprechend ermittelte maximale Nutzleistung des Motors gelten die folgenden Toleranzgrenzen:

Tabelle Anl 2.2-4

Zulässige Messtoleranzen

Gemessene Leistung	Zulässige Toleranzgrenzen für das maximale Drehmoment und die maximale Leistung
≤ 11 kW	≤ 5 %
> 11 kW	≤ 2 %

Toleranz für die Motordrehzahl bei Messungen des maximalen Drehmoments und der maximalen Nutzleistung: ≤ 1,5 %