Datenvorverarbeitung zur Berechnung der Emissionen gasförmiger Schadstoffe

1.

Begriffsbestimmungen

1.2. Für die Zwecke dieser Anlage gelten die folgenden Begriffsbestimmungen:

1.2.1.

„Nullgasansprechen” ist der mittlere Ansprechwert (einschließlich Rauschen) auf ein Nullgas in einem Zeitabschnitt von mindestens 30 Sekunden;

1.2.2.

„Kalibriergasansprechen” ist der mittlere Ansprechwert (einschließlich Rauschen) auf ein Kalibriergas in einem Zeitabschnitt von mindestens 30 Sekunden.

2.

Ausschluss von Daten

2.1.

Vorübergehender Signalverlust

2.1.1.

Jegliches Vorkommen eines vorübergehenden Signalverlusts ist zu ermitteln.

2.1.2.

Höchstens 2 % der Daten mit einer ununterbrochenen Dauer von höchstens 30 Sekunden dürfen gemäß Nummer 4.3 des Anhangs von jedem Betriebszyklus aufgrund eines einmaligen oder mehrmaligen Vorkommens eines unbeabsichtigten vorübergehenden Signalverlusts in der ursprünglichen Datenaufzeichnung ausgeschlossen werden.

2.1.3.

Enthält der Prüfzyklus ein einmaliges oder mehrmaliges Vorkommen eines Signalverlusts entweder von mehr als 2 % der Daten oder mit einer ununterbrochenen Dauer von mehr als 30 Sekunden, so ist dieser gesamte Zyklus ungültig, und es ist ein weiterer Prüfzyklus durchzuführen.

2.2.

Regelmäßige Überprüfung der Messinstrumente

2.2.1.

Alle Datenpunkte, die der Überprüfung der Gas-Analysatoren gemäß Anlage 2 Nummer 7 entsprechen, sind zu identifizieren und von der Weiterverarbeitung eines Betriebszyklus auszuschließen, es sei denn, dies ist erforderlich, um die Driftkorrektur gemäß Nummer 3 dieser Anlage durchzuführen.

2.3.

Umgebungsbedingungen

2.3.1.

Alle Datenpunkte in einem Betriebszyklus, die Umgebungsbedingungen entsprechen, die die Anforderungen gemäß Nummer 3.3 dieses Anhangs nicht erfüllen, sind zu identifizieren.

2.3.2.

Übersteigt der Anteil der in Nummer 2.3.1 dieser Anlage identifizierten Datenpunkte 1 %, so ist der gesamte Zyklus ungültig, und es ist eine weitere Prüfung durchzuführen.

2.3.3.

Werden die Umgebungsbedingungen nur zu Beginn und am Ende der Prüfung gemessen, so ist der gesamte Prüfzyklus ungültig, wenn eine der beiden Messungen nicht den Anforderungen von Nummer 3.3 des Anhangs entspricht.

2.4.

Kaltstartdaten

Die gemessenen Werte der Emissionen gasförmiger Schadstoffe beim Kaltstart sind vor der Berechnung der Emissionen gasförmiger Schadstoffe auszuschließen.

2.4.1.

Flüssiggekühlte Motoren

Die Aufzeichnung gültiger Messdaten für die Berechnung der Emissionen gasförmiger Schadstoffe beginnt, nachdem die Temperatur der Motorkühlflüssigkeit erstmals 343 K (70 °C) erreicht hat, nachdem sich die Temperatur der Motorkühlflüssigkeit über einen Zeitraum von 5 Minuten innerhalb von +/– 2 K stabilisiert hat oder, bei Prüfungen, die bei einer Umgebungstemperatur von höchstens 273,15 K durchgeführt wurden, nachdem sich die Temperatur der Motorkühlflüssigkeit über einen Zeitraum von 5 Minuten innerhalb von +/– 5 K stabilisiert hat, je nachdem, welche Situation zuerst eintritt; in jedem Fall beginnt sie nicht später als 20 Minuten nach dem Starten des Motors.

2.4.2.

Luftgekühlte Motoren

Die Aufzeichnung gültiger Messdaten für die Berechnung der Emissionen gasförmiger Schadstoffe beginnt, nachdem die am Bezugspunkt, der in Anhang I Anlage 3 Teil C Nummer 3.7.2.2.1 der Durchführungsverordnung (EU) 2017/656 festgelegt ist, gemessene Temperatur sich über einen Zeitraum von 5 Minuten innerhalb von +/– 5 % stabilisiert hat; in jedem Fall beginnt sie nicht später als 20 Minuten nach dem Starten des Motors.

3.

Driftkorrektur

3.1.

Maximal zulässige Drift

Die Drift des Nullgas- und des Kalibriergasansprechens darf im untersten genutzten Messbereich nicht mehr als 2 % des Skalenendwerts betragen:

a)

Wenn die Differenz zwischen den Messergebnissen vor und nach der Prüfung kleiner als 2 % ist, können die gemessenen Konzentrationen ohne Korrektur verwendet oder gemäß Nummer 3.2 driftbereinigt werden.

b)

Wenn die Differenz zwischen den Messergebnissen vor und nach der Prüfung gleich oder größer als 2 % ist, müssen die gemessenen Konzentrationen gemäß Nummer 3.2 driftbereinigt werden. Wird keine Korrektur vorgenommen, ist die Prüfung ungültig.

3.2.

Driftkorrektur

3.2.1.

Der driftbereinigte Konzentrationswert ist gemäß den Anforderungen nach Anhang VII Nummer 2.1 oder 3.5 der Delegierten Verordnung (EU) 2017/654 zu berechnen.

3.2.2.

Die Differenz zwischen nicht korrigierten und korrigierten bremsspezifischen Emissionswerten für gasförmige Schadstoffe muss innerhalb von ± 6 % der nicht korrigierten bremsspezifischen Emissionswerte für gasförmige Schadstoffe liegen. Ist die Drift größer als 6 %, so ist die Prüfung ungültig.

3.2.2.1.

Jeder bremsspezifische Emissionswert für gasförmige Schadstoffe ist zu berechnen als die integrierte Masse der Emissionen gasförmiger Schadstoffe des Prüfzyklus geteilt durch die gesamte geleistete Arbeit während des Prüfzyklus. Diese Berechnung ist vor der Bestimmung von Betriebsereignissen gemäß Anlage 4 oder der Berechnung der Emissionen gasförmiger Emissionen gemäß Anlage 5 durchzuführen.

3.2.3.

Falls Driftkorrekturen vorgenommen werden, dürfen nur die driftkorrigierten Emissionswerte für gasförmige Schadstoffe für die Meldung von Emissionen gasförmiger Schadstoffe verwendet werden.

4.

Zeitabgleich

Zur Verringerung der Verzerrungswirkung der Zeitverzögerung zwischen den einzelnen Signalen bei der Berechnung der Emissionsmasse der gasförmigen Schadstoffe sind die für die Emissionsberechnung relevanten Daten gemäß den Nummern 4.1 bis 4.4 zeitlich abzugleichen.

4.1.

Daten der Gas-Analysatoren

Die Daten der Gas-Analysatoren sind nach den Bestimmungen in Anhang VI Nummer 8.1.5.3 der Delegierten Verordnung (EU) 2017/654 ordnungsgemäß abzugleichen.

4.2.

Daten der Gas-Analysatoren und des EFM

Die Daten der Gas-Analysatoren sind unter Verwendung des in Nummer 4.4 festgelegten Verfahrens mit den Daten des EFM ordnungsgemäß abzugleichen.

4.3.

PEMS- und Motordaten

Die Daten des PEMS (Gas-Analysatoren und EFM) sind mit den Daten des ECU unter Verwendung des Verfahrens nach Nummer 4.4 ordnungsgemäß abzugleichen.

4.4.

Verfahren für einen verbesserten Zeitabgleich der PEMS-Daten

Die Prüfparameter in der Tabelle in Anlage 2 werden in drei verschiedene Kategorien unterteilt:

Kategorie 1: Gas-Analysatoren (Konzentrationen von HC, CO, CO₂, NO_x);

Kategorie 2: EFM (Abgasmassendurchsatz und Abgastemperatur);

Kategorie 3: Motor (Drehmoment, Drehzahl, Temperaturen, Kraftstoffmenge vom ECU).

Der Zeitabgleich jeder Kategorie mit den anderen beiden Kategorien wird geprüft, indem der höchste Korrelationskoeffizient zwischen zwei Prüfparameterserien ermittelt wird. Alle Prüfparameter in einer Kategorie müssen verschoben werden, um den Korrelationsfaktor zu maximieren. Die folgenden Prüfparameter werden verwendet, um die Korrelationskoeffizienten zu berechnen:

a)

Kategorien 1 und 2 (Gas-Analysatoren und EFM-Daten) mit Kategorie 3 (Motordaten): der Abgasmassendurchsatz vom EFM mit dem Drehmoment vom ECU;

b)

Kategorie 1 mit Kategorie 2: CO₂-Konzentration und Abgasmassendurchsatz;

c)

Kategorie 1 mit Kategorie 3: CO₂-Konzentration und Kraftstoffdurchsatz des Motors.

4.4.1.

Bei Motoren, die nicht für eine Kommunikationsschnittstelle ausgelegt sind, die die Erfassung der ECU-Daten gemäß Anlage 7 ermöglicht, ist die Korrelation unter Nummer 4.4 Buchstaben a und c auszuklammern.

4.4.2.

Bei Motoren, für die gemäß Anmerkung 3 zur Tabelle in Anlage 2 keine direkte Messung des Abgasmassendurchsatzes vorgenommen wurde, ist die Korrelation unter Nummer 4.4 Buchstabe a auszulassen.

5.

Prüfung der Datenkonsistenz

5.1.

Daten der Gas-Analysatoren und des EFM

Bei Motoren, die für eine Kommunikationsstelle ausgelegt sind, die gemäß Tabelle 2 in Anlage 7 den Kraftstoffdurchsatz bereitstellen kann, ist die Konsistenz der Daten (vom EFM gemessener Abgasmassendurchsatz und Gas-Konzentrationen) unter Verwendung einer Korrelation zwischen dem vom ECU gemessenen Kraftstoffdurchsatz des Motors und dem gemäß dem Verfahren nach Anhang VII Nummer 2.1.6.4 der Delegierten Verordnung (EU) 2017/654 errechneten Kraftstoffdurchsatz des Motors zu prüfen. Für die gemessenen und errechneten Werte der Kraftstoffmenge ist eine lineare Regression auszuführen. Es ist die Fehlerquadratmethode anzuwenden, wobei folgende Gleichung am besten geeignet ist: y = mx + b Dabei gilt:

— a) y

ist der errechnete Kraftstoffdurchsatz [g/s];

— b) m

ist die Steigung der Regressionsgeraden;

— c) x

ist der gemessene Kraftstoffdurchsatz [g/s];

— d) b

ist der y-Achsabschnitt der Regressionsgeraden.

Die Steigung (m) und der Bestimmungskoeffizient (r²) sind für jede einzelne Regressionsgerade zu berechnen. Es wird empfohlen, diese Analyse im Bereich von 15 % des höchsten Werts bis zum höchsten Wert und mit einer Frequenz von größer oder gleich 1 Hz durchzuführen. Für die Gültigkeit einer Prüfung müssen die folgenden beiden Kriterien bewertet werden:

Tabelle 1

Toleranzen

Steigung der Regressionsgeraden, m	0,9 bis 1,1 — empfohlen
Bestimmungskoeffizient, r2	min. 0,90 — obligatorisch

5.2.

ECU-Drehmomentdaten

Sind die ECU-Drehmomentdaten bei den Berechnungen zu verwenden, so wird die Konsistenz der Drehmomentdaten des ECU geprüft, indem die höchsten Drehmomentwerte des ECU (soweit zweckmäßig) bei verschiedenen Motordrehzahlen mit den entsprechenden Werten der offiziellen Volllast-Drehmomentkurve des Motors gemäß Anlage 6 verglichen werden.

5.3.

Bremsspezifischer Kraftstoffverbrauch

Sind ECU-Daten verfügbar, so ist der bremsspezifische Kraftstoffverbrauch unter Verwendung folgender Faktoren zu prüfen:

a)

aus den Daten zur Emission gasförmiger Schadstoffe (Gas-Analysator-Konzentrationen und Abgasmassendurchsatz) gemäß dem Verfahren nach Anhang VII Nummer 2.1.6.4 der Delegierten Verordnung (EU) 2017/654 errechneter Kraftstoffverbrauch;

b)

anhand der ECU-Daten (Motordrehmoment und Motordrehzahl) errechnete Arbeit.

5.4.

Umgebungsdruck

Der Wert des Umgebungsdrucks wird mit der Höhenangabe des GPS, falls vorhanden, abgeglichen.

5.5.

Befindet die Genehmigungsbehörde die Prüfergebnisse zur Datenkonsistenz als nicht zufriedenstellend, so kann sie die Prüfung für ungültig erklären.

6.

Umrechnung vom trockenen in den feuchten Bezugszustand

Wird die Konzentration im trockenen Bezugszustand gemessen, so ist sie gemäß Anhang VII Nummer 2 oder 3 der Delegierten Verordnung (EU) 2017/654 in den feuchten Bezugszustand umzurechnen.

7.

Korrektur der NO_x-Konzentration unter Berücksichtigung von Temperatur und Feuchtigkeit

Die von den Gas-Analysatoren gemessenen NO_x-Konzentrationen werden nicht unter Berücksichtigung von Umgebungslufttemperatur und -feuchtigkeit korrigiert.