Prüfung mit Korrektur der Umgebungstemperatur zur Bestimmung der CO₂-Emissionen unter Temperaturbedingungen, die für die Region repräsentativ sind

1.

Einleitung

In diesem Unteranhang wird das ergänzende Verfahren für die Prüfung mit Korrektur der Umgebungstemperatur (ATCT) beschrieben, mit deren Hilfe die CO₂-Emissionen unter repräsentativen regionalen Temperaturbedingungen ermittelt werden.

1.1. Die CO₂-Emissionen von reinen ICE-Fahrzeugen, NOVC-HEV und die Werte für OVC-HEV bei Ladungserhaltung sind nach den Anforderungen des vorliegenden Unteranhangs zu korrigieren. Für den CO₂-Wert der Prüfung bei Entladung ist keine Korrektur erforderlich. Für die elektrische Reichweite ist keine Korrektur erforderlich.

2.

Fahrzeugfamilie für die Zwecke der Prüfung mit Korrektur der Umgebungstemperatur (ATCT)

2.1. Nur Fahrzeuge, die in Bezug auf alle folgenden Merkmale identisch sind, können Teil derselben ATCT-Familie sein:

a)

Antriebsstrang-Architektur (d. h. Verbrennungsmotor, Hybrid, Elektroantrieb oder Brennstoffzelle);

b)

Arbeitsverfahren (d. h. Zweitakt-, Viertaktmotor)

c)

Anzahl und Anordnung der Zylinder;

d)

Verbrennungssystem (z. B. indirekte oder direkte Einspritzung);

e)

Kühlsystem (z. B. Luft, Wasser, Öl);

f)

Art der Luftzufuhr (Ansaugung, Aufladung);

g)

Kraftstoff, für den der Motor ausgelegt ist (Ottokraftstoff, Dieselkraftstoff, Erdgas, Flüssiggas usw.);

h)

Katalysatortyp (Dreiwegekatalysator, Lean-NOx-Trap, SCR-System, Lean-NOx-Katalysator oder andere);

i)

Vorhandensein eines Partikelfilters; und

j)

Abgasrückführung (mit oder ohne, gekühlt oder ungekühlt).

Zusätzlich müssen die Fahrzeuge Ähnlichkeit in Bezug auf die folgenden Merkmale aufweisen:

k)

die Fahrzeuge müssen eine Bandbreite des Hubraums von höchstens 30 % des Wertes für Fahrzeuge mit dem geringsten Hubraum aufweisen; und

l)

die Motorraumdämmung muss in Bezug auf das Material, die Menge und die Lage der Dämmung ähnlich sein. Die Hersteller müssen der Genehmigungsbehörde Beweise dafür vorlegen, (z. B. CAD-Zeichnungen), dass für alle Fahrzeuge der Familie das Volumen und das Gewicht des zu installierenden Dämmmaterials größer als 90 % des Dämmmaterials des der ATCT-Prüfung unterzogenen repräsentativen Fahrzeugs sind.

Unterschiede in Bezug auf das Dämmmaterial und die Anbringungstelle können auch als Bestandteil einer einzigen ATCT-Familie akzeptiert werden, vorausgesetzt, dass für das Prüffahrzeug nachgewiesen werden kann, dass es im Hinblick auf die Dämmung des Motorraums den ungünstigsten Fall repräsentiert.

2.1.1. Bei installierten aktiven Wärmespeichereinrichtungen werden nur diejenigen Fahrzeuge derselben ATCT-Familie zugerechnet, die die folgenden Bedingungen erfüllen:

i)

die Wärmeleistung, definiert durch die im System gespeicherte Enthalpie, ist um 0 bis 10 % höher als die Enthalpie des Prüffahrzeugs und

ii)

die Erstausrüster können gegenüber dem technischen Dienst nachweisen, dass die zur Wärmefreisetzung beim Starten des Motors innerhalb einer Familie erforderliche Zeit im Bereich von 0 bis 10 % unter der zur Wärmefreisetzung erforderlichen Zeit des Prüffahrzeugs liegt.

2.1.2. Nur Fahrzeuge, die die Kriterien gemäß Absatz 3.9.4 dieses Unteranhangs 6a erfüllen, werden derselben ATCT-Familie zugerechnet.

3.

ATCT-Verfahren

Die Prüfung Typ 1 nach Unteranhang 6 ist mit Ausnahme der Anforderungen der Absätze 3.1 bis 3.9 des vorliegenden Unteranhangs 6a durchzuführen. Dazu ist auch eine neue Berechnung und Anwendung der Schaltpunkte gemäß Unteranhang 2 unter Berücksichtigung des unterschiedlichen Fahrwiderstands gemäß Absatz 3.4 dieses Unteranhangs 6a erforderlich.

3.1.

Umgebungsbedingungen für ATCT

3.1.1. Die Temperatur (T_reg), bei der das Fahrzeug abzukühlen und die ATCT-Prüfung durchzuführen ist, beträgt 14 °C.

3.1.2. Die Mindest-Abkühlzeit (t_{soak_ATCT}) für die ATCT-Prüfung beträgt 9 Stunden.

3.2.

Prüfzelle und Abkühlbereich

3.2.1.

Prüfzelle

3.2.1.1. Die Prüfzelle muss einen Temperatur-Sollwert von T_reg aufweisen. Der tatsächliche Temperaturwert muss innerhalb eines Bereichs von ± 3 °C am Anfang der Prüfung und innerhalb ± 5 °C während der Prüfung liegen.

3.2.1.2. Die spezifische Feuchtigkeit (H) der Luft in der Prüfkammer oder der Ansaugluft des Motors muss folgender Bedingung entsprechen:

3,0 ≤ ≤ 8,1

(g H2O/kg Trockenluft)

3.2.1.3. Die Lufttemperatur und -feuchtigkeit ist am Auslass des Kühlgebläses mit einer Frequenz von 0,1 Hz zu messen.

3.2.2.

Abkühlbereich

3.2.2.1. Der Abkühlbereich muss einen Temperatur-Sollwert von T_reg aufweisen und der tatsächliche Temperaturwert muss innerhalb des Bereichs von ± 3 °C des arithmetischen Durchschnittswerts bei 5-minütigem Betrieb liegen und darf nicht systematisch von dem Sollwert abweichen. Die Temperatur ist kontinuierlich mit einer Mindestfrequenz von 0,033 Hz zu messen.

3.2.2.2. Die Lage des Temperaturfühlers für den Abkühlbereich muss repräsentativ für die Messung der Temperatur der Fahrzeugumgebung sein und ist vom technischen Dienst zu prüfen. Der Fühler muss in einem Mindestabstand von 10 cm von der Wand des Abkühlbereichs angebracht und gegen direkten Luftstrom geschützt sein. Die Luftdurchflussbedingungen innerhalb des Abkühlbereichs in der Nähe des Fahrzeugs müssen einer natürlichen, den Abmessungen des Bereichs angemessenen Konvektion entsprechen (keine Luftumwälzung).

3.3.

Prüffahrzeug

3.3.1. Das zu prüfende Fahrzeug muss für die Familie, für die die ATCT-Daten bestimmt werden (gemäß der Beschreibung in Absatz 2.1 dieses Unteranhangs 6a), repräsentativ sein.

3.3.2. Aus der ATCT-Familie wird eine Interpolationsfamilie mit dem geringsten Hubvolumen ausgewählt (siehe Absatz 2 dieses Unteranhangs 6a); das Prüffahrzeug muss der Konfiguration „Fahrzeug H” dieser Familie zugeordnet sein.

3.3.3. Gegebenenfalls ist aus der ATCT-Familie das Fahrzeug mit der geringsten Enthalpie und der langsamsten Wärmefreisetzung der aktiven Wärmespeichereinrichtung auszuwählen.

3.3.4. Das Prüffahrzeug muss den Anforderungen gemäß Absatz 2.3 Unteranhang 6 und Absatz 2.1 dieses Unteranhangs 6a entsprechen.

3.4.

Einstellungen

3.4.1. Der Fahrwiderstand und die Einstellungen des Rollenprüfstands müssen den Bestimmungen von Unteranhang 4 entsprechen; die Raumtemperatur muss 23 °C betragen. Zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Luftdichte bei 14 °C im Vergleich zur Luftdichte bei 20 °C, müssen die Einstellungen des Prüfstands den Bestimmungen gemäß Unteranhang 4 Absatz 7 und 8 entsprechen, mit der Ausnahme, dass der Wert f_{2_TReg} aus der folgenden Gleichung als Zielkoeffizient C_t zu verwenden ist. f_{2_TReg} = f₂ × (T_ref + 273)/(T_reg + 273) dabei ist:

f₂

der Fahrwiderstandskoeffizient zweiter Ordnung unter Bezugsbedingungen, in N/(km/h)²

T_ref

die Fahrwiderstandbezugstemperatur gemäß den Bestimmungen von Absatz 3.2.10 dieses Anhangs, in C;

T_reg

die regionale Temperatur gemäß Absatz 3.1.1, in C.

Sind gültige Einstellungen des Rollenprüfstands für die Prüfung bei 23 °C verfügbar, ist der Koeffizient zweiter Ordnung für den Rollenprüfstand, C_d, gemäß folgender Formel anzupassen: C_{d_Treg} = C_d + (f_{2_TReg} – f₂)

3.4.2. Die ATCT-Prüfung und die Einstellung des Fahrwiderstands müssen auf einem 2WD-Rollenprüfstand erfolgen, wenn für die entsprechende Prüfung Typ 1 ein 2WD-Rollenprüfstand verwendet wurde; sie müssen auf einem 4WD-Rollenprüfstand erfolgen, wenn für die entsprechende Prüfung Typ 1 ein 4WD-Rollenprüfstand verwendet wurde.

3.5.

Vorkonditionierung

Auf Antrag des Herstellers kann die Vorkonditionierung bei T_reg vorgenommen werden. Die Motortemperatur entspricht mit einer Toleranz von ± 2 °C dem Sollwert von 23 °C oder T_reg, je nachdem, welche Temperatur für die Vorkonditionierung gewählt wird.

3.5.1. Reine ICE-Fahrzeuge sind gemäß Unteranhang 6 Absatz 2.6 vorzukonditionieren.

3.5.2. NOVC-HEV-Fahrzeuge sind gemäß Unteranhang 8 Absatz 3.3.1.1 vorzukonditionieren.

3.5.3. OVC-HEV-Fahrzeuge sind gemäß Unteranhang 8 Anlage 4 Absatz 2.1.1 oder 2.1.2 vorzukonditionieren.

3.6.

Abkühlverfahren

3.6.1. Nach der Vorkonditionierung und vor der Prüfung müssen die Fahrzeuge in einem Abkühlbereich mit Umgebungsbedingungen gemäß Absatz 3.2.2 dieses Unteranhangs 6a verbleiben.

3.6.2. Ab dem Ende der Vorkonditionierung bis zum Abkühlen bei T_reg darf das Fahrzeug nicht länger als 10 Minuten einer von T_reg abweichenden Temperatur ausgesetzt werden.

3.6.3. Anschließend hat das Fahrzeug so lange im Abkühlbereich zu verbleiben, bis die Zeit ab dem Ende der Vorkonditionierungsprüfung bis zum Beginn der ATCT-Prüfung t_{soak_ATCT} entspricht, mit einer Toleranz von zusätzlichen 15 Minuten. Auf Antrag des Herstellers und mit der Zustimmung der Genehmigungsbehörde kann t_{soak_ATCT} um bis zu 120 Minuten verlängert werden. In diesem Fall ist die verlängerte Zeit für den Abkühlvorgang gemäß Absatz 3.9 dieses Unteranhangs 6a zu verwenden.

3.6.4. Der Abkühlvorgang ist ohne den Einsatz eines Kühlgebläses durchzuführen, wobei alle Karosserieteile wie bei normalen Parkbedingungen zu positionieren sind. Die Zeit zwischen dem Ende der Vorkonditionierung und dem Beginn der ATCT-Prüfung ist festzuhalten.

3.6.5. Der Transfer vom Abkühlbereich zur Prüfzelle ist so rasch wie möglich vorzunehmen. Das Fahrzeug darf nicht länger als 10 Minuten einer von T_reg abweichenden Temperatur ausgesetzt werden.

3.7.

ATCT-Prüfung

3.7.1. Als Prüfzyklus gilt der in Unteranhang 1 für diese Fahrzeugklasse festgelegte anwendbare WLTC-Zyklus.

3.7.2. Für reine ICE-Fahrzeuge sind die in Unteranhang 6 festgelegten Verfahren für die Durchführung von Emissionsprüfungen zu befolgen und für NOVC-HEV-Fahrzeuge und für die Prüfung Typ 1 mit Ladungserhaltung von OVC-HEV-Fahrzeugen sind die Bestimmungen von Unteranhang 8 zu befolgen mit der Ausnahme, dass für die Umgebungsbedingungen der Prüfzelle die Bestimmungen von Absatz 3.2.1 dieses Unteranhangs 6a gelten.

3.7.3. Insbesondere dürfen die Auspuffemissionen gemäß Tabelle A7/1 Schritt Nr. 1 für reine ICE-Fahrzeuge und Tabelle A8/5 Schritt Nr. 2 für HEV-Fahrzeuge bei einer ATCT-Prüfung nicht die Euro 6-Emissionsgrenzwerte übersteigen, die für das geprüfte Fahrzeug gemäß Tabelle 2 von Anhang I der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 gelten.

3.8.

Berechnung und Dokumentation

3.8.1. Der Familienkorrekturfaktor FCF ist wie folgt zu berechnen: FCF = M_CO2,Treg / M_CO2,23° dabei ist:

M_CO2,23°

die CO₂-Emissionsmasse des Durchschnitts aller anwendbaren Prüfungen vom Typ 1 bei 23 °C eines Fahrzeugs H, nach Schritt 3 der Tabelle A7/1 von Unteranhang 7 für reine ICE-Fahrzeuge und nach Schritt 3 der Tabelle A8/5 für OVC-HEV-Fahrzeuge und NOVC-HEV-Fahrzeuge, jedoch ohne weitere Korrekturen, in g/km

M_CO2,Treg

die CO₂-Emissionsmasse über den gesamten WLTC-Zyklus der Prüfung bei regionaler Temperatur nach Schritt 3 der Tabelle A7/1 von Unteranhang 7 für reine ICE-Fahrzeuge und nach Schritt 3 der Tabelle A8/5 für OVC-HEV-Fahrzeuge und NOVC-HEV-Fahrzeuge, jedoch ohne weitere Korrekturen, in g/km Für OVC-HEV- und NOVC-HEV-Fahrzeuge ist der K_CO2-Faktor gemäß Unteranhang 8 Anlage 2 zu verwenden.

Sowohl M_CO2,23° als auch M_CO2,Treg sind an demselben Prüffahrzeug zu messen. Der FCF-Wert ist in allen einschlägigen Prüfberichten zu berücksichtigen. Der FCF-Wert ist auf vier Dezimalstellen zu runden.

3.8.2. Die CO₂-Werte für jedes reine ICE-Fahrzeug innerhalb der ATCT-Familie (gemäß Absatz 2.3. dieses Unteranhangs 6a) sind anhand folgender Gleichungen zu berechnen: M_CO2,c,5 = M_CO2,c,4 × FCF M_CO2,p,5 = M_CO2,p,4 × FCF dabei sind:

M_CO2,c,4 und M_CO2,p,4 die CO₂-Emissionsmassen während des gesamten WLTC-Zyklus c und der Zyklenphasen p aus den vorhergehenden Berechnungsschritten, in g/km;

M_CO2,c,5 und M_CO2,p,5 die CO₂-Emissionsmassen während des gesamten WLTC-Zyklus c und der Zyklenphasen p, einschließlich der ATCT-Korrekturen; dieser Wert ist für alle weiteren Korrekturen oder Berechnungen zu verwenden, in g/km;

3.8.3. Die CO₂-Werte für jedes OVC-HEV- und NOVC-HEV-Fahrzeug innerhalb der ATCT-Familie (gemäß Absatz 2.3. dieses Unteranhangs 6a) sind anhand folgender Gleichungen zu berechnen: M_CO2,CS,c,5 = M_CO2,CS,c,4 × FCF M_CO2,CS,p,5 = M_CO2,CS,p,4 × FCF dabei sind:

M_CO2,CS,c,4 und M_CO2,CS,p,4 die CO₂-Emissionsmassen während des gesamten WLTC-Zyklus c und der Zyklenphasen p aus den vorhergehenden Berechnungsschritten, in g/km;

M_CO2,CS,c,5 und M_CO2,CS,p,5 die CO₂-Emissionsmassen während des gesamten WLTC-Zyklus c und der Zyklenphasen p, einschließlich der ATCT-Korrekturen; dieser Wert ist für alle weiteren Korrekturen oder Berechnungen zu verwenden, in g/km;

3.8.4. Ist ein FCF-Wert niedriger als eins, so gilt er in Bezug auf die Berücksichtigung des ungünstigsten Falls gemäß Absatz 4.1 dieses Unteranhangs als eins.

3.9.

Bestimmungen für den Abkühlvorgang

3.9.1. Dient das Prüffahrzeug als Bezugsfahrzeug für die ATCT-Familie und für alle Fahrzeuge H der Interpolationsfamilien innnerhalb der ATCT-Familie, so ist die Endtemperatur des Motorkühlmittels zu messen, nachdem die entsprechende Prüffahrt der Prüfung Typ 1 bei 23 °C und ein darauffolgendes Abkühlen bei 23 °C für eine Abkühldauer von t_{soak_ATCT} mit einer Toleranz von zusätzlich 15 Minuten erfolgte. Die Dauer wird ab dem Ende dieser Prüfung Typ 1 gemessen.

3.9.1.1. Für den Fall, dass t_{soak_ATCT} im Rahmen der entsprechenden ATCT-Prüfung verlängert wurde, ist die gleiche Abkühldauer mit einer Toleranz von zusätzlich 15 Minuten zu verwenden.

3.9.2. Der Abkühlvorgang ist so rasch wie möglich nach dem Abschluss der Prüfung Typ 1 mit einer Zeitverzögerung von höchstens 20 Minuten durchzuführen. Die gemessene Abkühlzeit ist die Zeit zwischen der Messung der Endtemperatur und dem Abschluss der Prüfung Typ 1 bei 23 °C; sie ist in alle einschlägigen Prüfblätter aufzunehmen.

3.9.3. Die Durchschnittstemperatur des Abkühlbereichs in den letzten 3 Stunden ist von der gemessenen Temperatur des Kühlmittels am Abschluss der Abkühlzeit gemäß Absatz 3.9.1 abzuziehen. Dieser Wert wird als Δ_{T_ATCT} bezeichnet und ist auf die nächste ganze Zahl zu runden.

3.9.4. Ist Δ_{T_ATCT} größer als oder gleich – 2 °C des Δ_{T_ATCT} des Prüffahrzeugs, so gilt diese Interpolationsfamilie als Mitglied derselben ATCT-Familie.

3.9.5. Für alle Fahrzeuge innerhalb einer ATCT-Familie ist die Temperatur des Kühlmittels an der gleichen Stelle im Kühlsystem zu messen. Diese Stelle ist möglichst nahe am Motor zu wählen, sodass die Kühlmitteltemperatur möglichst repräsentativ für die Motortemperatur ist.

3.9.6. Die Messung der Temperatur der Abkühlbereiche hat gemäß den Bestimmungen von Absatz 3.2.2.2. dieses Unteranhangs 6a zu erfolgen.

4.

Alternative Messverfahren

4.1.

Konzept mit Berücksichtigung des ungünstigsten Falls für die Fahrzeugabkühlung

Entgegen den Bestimmungen laut Absatz 3.6. dieses Unteranhangs 6a darf auf Antrag des Herstellers und mit Zustimmung der Genehmigungsbehörde das Prüfverfahren nach Typ 1 zum Abkühlen angewandt werden. Dabei ist Folgendes zu beachten:

a)

Es gelten die Bestimmungen laut Absatz 2.7.2. des Unteranhangs 6, wobei als zusätzliche Vorgabe eine Mindestabkühlzeit von 9 Stunden einzuhalten ist.

b)

Vor Beginn der ATCT-Prüfung muss die Motortemperatur innerhalb eines Toleranzbereichs von ±2 °C des Sollwerts T_reg liegen. Dieser Temperaturwert ist in alle einschlägigen Prüfblätter einzutragen. In diesem Fall können die Bestimmungen für den Abkühlvorgang gemäß Beschreibung in Absatz 3.9. dieses Unteranhangs 6a und die Kriterien für die Motorraumdämmung für alle Fahrzeuge der Familie ignoriert werden.

Diese Alternative ist nicht zulässig, wenn das Fahrzeug mit einer aktiven Wärmespeichereinrichtung ausgestattet ist. Bei Anwendung dieses Konzepts sind alle einschlägigen Prüfberichte mit einem entsprechenden Vermerk zu versehen.

4.2.

Aus einer einzigen Interpolationsfamilie bestehende ATCT-Familie

Für den Fall, dass die ATCT-Familie nur aus einer Interpolationsfamilie besteht, können die Bestimmungen für den Abkühlvorgang gemäß Beschreibung in Absatz 3.9. dieses Unteranhangs 6a ignoriert werden. Dies ist in allen einschlägigen Prüfberichten festzuhalten.

4.3.

Alternatives Verfahren für die Messung der Motortemperatur

Für den Fall, dass sich die Kühlmitteltemperatur nicht messen lässt, darf hinsichtlich der Bestimmungen für den Abkühlvorgang gemäß Beschreibung in Absatz 3.9. dieses Unteranhangs 6a auf Antrag des Herstellers und mit Zustimmung der Genehmigungsbehörde anstelle der Kühlmitteltemperatur die Motoröltemperatur verwendet werden. In diesem Fall muss für alle Fahrzeuge der Familie die Motoröltemperatur verwendet werden. Bei Anwendung dieses Verfahrens sind alle einschlägigen Prüfberichte mit einem entsprechenden Vermerk zu versehen.