PRILOGA

Metodologija za določitev zmanjšanja emisij CO2 zaradi uporabe alternatorja Valeo Efficient Generation Alternator v vozilih kategorije M1

1.   Uvod

Za določitev zmanjšanja emisij CO2, ki ga je mogoče pripisati uporabi alternatorja Valeo EG Alternator v vozilih kategorije M1, je treba določiti:

(a)	preskusni postopek, ki ga je treba uporabiti za določitev učinkovitosti alternatorja;

(b)	konfiguracijo preskusne mize;

(c)	formule za izračun standardnega odklona;

(d)	določitev prihranka emisij CO2 za pridobitev certifikata homologacijskih organov.

2.   Preskusni postopek

Učinkovitost alternatorja je treba določiti z meritvami pri različnih hitrostih rotorja: 1 800, 3 000, 6 000 in 10 000 vrtljajev na minuto (rpm). Pri vsaki hitrosti se alternator obremeni na 50 % dopustne obremenitve. Za izračun učinkovitosti je treba čas merjenja razporediti takole: 25 % pri 1 800, 40 % pri 3 000, 25 % pri 6 000 in 10 % časa pri 10 000 rpm (glej pristop združenja VDA, opisan v točki 5.1.2 Priloge I k tehničnim smernicam).

Iz tega je izpeljana naslednja formula (1):

pri čemer velja naslednje:

—	ηΑ je izkoristek alternatorja;

—	(η @1 800 rpm @0,5·IN) je izkoristek alternatorja pri 1 800 rpm in 50-odstotni obremenitvi,

—	(η @3 000 rpm @0,5·IN) je izkoristek alternatorja pri 3 000 rpm in 50-odstotni obremenitvi,

—	(η @6 000 rpm @0,5·IN) je izkoristek alternatorja pri 6 000 rpm in 50-odstotni obremenitvi,

—	(η @10 000 rpm @0,5·IN) je izkoristek alternatorja pri 10 000 rpm in 50-odstotni obremenitvi,

—	IN = tok (A).

Konfiguracija preskusne mize in preskusni postopek morata izpolnjevati zahteve glede natančnosti, določene v standardu ISO 8854:2012 (1).

3.   Preskusna miza

Preskusna miza mora biti miza za preskušanje alternatorjev z „neposrednim pogonom“. Alternator mora biti neposredno povezan z merilnikom navora in pogonsko gredjo. Obremeniti ga je treba z akumulatorjem in elektronskim bremenom. Glej konfiguracijo preskusne mize na sliki 1.

Slika 1

Konfiguracija preskusne mize

Na sliki 1 je skicirana konfiguracija preskusne mize. Alternator pretvarja mehansko moč brezkrtačnega motorja v električno moč. Brezkrtačni motor zagotovi količino moči, ki jo določata navor (Nm) in vrtilna hitrost (rad. s–1). Navor in hitrost je treba izmeriti z merilnikom navora.

Alternator zagotavlja moč, da premaga električno breme, priključeno na alternator. Ta količina moči je enaka napetosti alternatorja (V), pomnoženi s tokom alternatorja (I).

Izkoristek alternatorja je treba določiti kot količnik električne moči (izhodna moč alternatorja) in mehanske moči (izhodna moč na merilniku navora).

Formula (2)

:

pri čemer velja naslednje:

ηA	=	izkoristek alternatorja;
V	=	napetost (V);
I	=	tok (A);
T	=	navor (Nm);
ω	=	vrtilna hitrost alternatorja (rad. s-1).

4.   Merjenje navora in izračun izkoristka alternatorja

Preskuse je treba opraviti v skladu s standardom ISO 8854:2012.

Obremenitev je treba nastaviti na 50 % nazivnega toka, ki ga alternator zagotovi pri temperaturi 25 °C in hitrosti rotorja 6 000 rpm. Na primer pri alternatorju razreda 180 A (pri 25 °C in 6 000 rpm) je treba obremenitev nastaviti na 90 A.

Pri vseh hitrostih je treba ohranjati konstantno napetost in izhodni tok alternatorja, in sicer pri 180-amperskem alternatorju napetost 14,3 V in tok 90 A. Pri vsaki hitrosti je torej treba izmeriti navor s preskusno mizo (glej sliko 1) in izračunati učinkovitost po formuli (2).

S tem preskusom je treba ugotoviti izkoristke alternatorja pri štirih različnih hitrostih, izraženih v vrtljajih na minuto (rpm):

—	pri 1 800 rpm;

—	pri 3 000 rpm;

—	pri 6 000 rpm;

—	pri 10 000 rpm.

Povprečni izkoristek alternatorja je treba izračunati po formuli (1).

5.   Standardni odklon aritmetične sredine izkoristka alternatorja

V rezultatih metodologije preskušanja je treba kvantificirati statistične napake zaradi meritev. Vrednost napake je treba izraziti kot standardni odklon, enakovreden 84-odstotnemu dvostranskemu intervalu zaupanja (glej formulo (3)).

Formula (3)

:

pri čemer velja naslednje:

	:	standardni odklon aritmetične sredine;
xi	:	vrednost meritve;
	:	aritmetična sredina;
n	:	število meritev.

Vse meritve je treba opraviti vsaj petkrat (5-krat) zapored. Za vsako hitrost se izračuna standardni odklon.

Standardni odklon vrednosti izkoristka alternatorja (ΔηA) se izračuna po naslednji formuli:

Formula (4)

:

pri čemer so vrednosti 0,25, 0,40, 0,25 in 0,1 iste vrednosti uteži kot v formuli (2), S1 800, S3 000, S6 000, in S10 000 pa so standardni odkloni, izračunani po formuli (3).

6.   Napaka v prihrankih emisij CO2 zaradi standardnega odklona (pravilo o soodvisnosti napak)

Standardni odklon vrednosti izkoristka alternatorja (ΔηA) povzroča napako v prihrankih emisij CO2. To napako je treba izračunati po naslednji formuli (2):

Formula (5)

:

pri čemer velja naslednje:

ΔCO2	=	napaka v prihrankih emisij CO2 (g CO2/km);
PRW	=	750 W;
PTA	=	350 W;
ηA-EI	=	izkoristek visokoučinkovitega alternatorja;
ΔηA	=	standardni odklon izkoristka alternatorja (rezultat enačbe po formuli (4));
VPe	=	Willanovi faktorji (l/kWh);
CF	=	pretvorbeni faktorji (g CO2/l);
v	=	povprečna vozna hitrost NEDC (km/h).

7.   Izračun doseženega deleža prihranjene mehanske moči

Visokoučinkoviti alternator zagotavlja prihranek mehanske moči, ki ga je treba izračunati v dveh korakih. V prvem koraku je treba izračunati prihranek mehanske moči v „dejanskih“ razmerah. V drugem koraku je treba izračunati prihranek mehanske moči v homologacijskih preskusnih razmerah. Doseženi delež prihranjene mehanske moči je treba izračunati tako, da se od prvega navedenega prihranka mehanske moči odšteje drugi.

Prihranjeno mehansko moč v „dejanskih“ razmerah je treba izračunati po formuli (6).

Formula (6)

:

pri čemer velja naslednje:

ΔΡm-RW	=	prihranjena mehanska moč v dejanskih razmerah (W);
PRW	=	električna moč v dejanskih razmerah, in sicer 750 W;
ηA	=	izkoristek osnovnega alternatorja;
ηA-EI	=	izkoristek visokoučinkovitega alternatorja.

Prihranjeno mehansko moč v homologacijskih preskusnih razmerah je treba izračunati po formuli (7).

Formula (7)

:

pri čemer velja naslednje:

ΔΡm-TA	=	prihranjena mehanska moč v homologacijskih preskusnih razmerah (W);
PTA	=	električna moč v homologacijskih preskusnih razmerah, in sicer 350 W;
ηA	=	izkoristek osnovnega alternatorja;
ηA-EI	=	izkoristek visokoučinkovitega alternatorja.

Doseženi delež prihranjene mehanske moči se izračuna po formuli (8).

Formula (8)

:

pri čemer velja naslednje:

ΔΡm	=	doseženi delež prihranjene mehanske moči (W);
ΔΡm-RW	=	prihranjena mehanska moč v dejanskih razmerah (W);
ΔΡm-TA	=	prihranjena mehanska moč v homologacijskih preskusnih razmerah (W).

8.   Formula za izračun prihrankov emisij CO2

Prihranke emisij CO2 je treba izračunati po naslednji formuli:

Formula (9)

:

pri čemer velja naslednje:

CCO2	=	prihranki emisij CO2 (g CO2/km);
ΔΡm	=	doseženi delež prihranjene mehanske moči po formuli (8) (W);
VPe	=	Willanovi faktorji (l/kWh);
CF	=	pretvorbeni faktorji (g CO2/l);
v	=	povprečna vozna hitrost NEDC (km/h).

Za Willanove faktorje je treba uporabiti podatke iz preglednice 1:

Preglednica 1

Willanovi faktorji

Tip motorja	Poraba dejanske energije VPe [l/kWh]
bencinski (VPe-P)	0,264
bencinski s turbopuhalom	0,28
dizelski (VPe-D)	0,22

Za pretvorbene faktorje je treba uporabiti podatke iz preglednice 2:

Preglednica 2

Pretvorbeni faktorji

Vrsta goriva	Pretvorbeni faktor (l/100 km) — (g CO2/km) [100 g/l]
bencin	23,3 (= 2 330 g CO2/l)
bencin (za motor s turbopuhalom)	23,3 (= 2 330 g CO2/l)
dizelsko gorivo	26,4 (= 2 640 g CO2/l)

Povprečna vozna hitrost NEDC je: v = 33,58 km/h.

9.   Statistična pomembnost

Za vsak tip, varianto in različico vozila, v katero je vgrajen alternator Valeo EG Alternator, je treba dokazati, da napaka v prihrankih emisije CO2, izračunana po formuli 5, ni večja od razlike med skupnim prihrankom CO2 in najmanjšo mejno vrednostjo prihrankov, opredeljeno v členu 9(1) Izvedbene uredbe (EU) št. 725/2011 (glej formulo (7)).

Formula (10)

:

pri čemer velja naslednje:

MT	=	najmanjša mejna vrednost (g CO2/km);
CCO2	=	skupni prihranek CO2 (g CO2/km);
	=	napaka v prihrankih emisij CO2 (g CO2/km).

10.   Visokoučinkoviti alternator, ki bo vgrajen v vozila

Za določitev prihrankov CO2 zaradi uporabe alternatorja Valeo EG Alternator, ki jih bo certificiral homologacijski organ v skladu s členom 12 Izvedbene uredbe (EU) št. 725/2011, mora proizvajalec vozila kategorije M1, v katero je vgrajen ta alternator, v skladu s členom 5 navedene uredbe določiti ekološko inovativno vozilo, v katero je vgrajen alternator Valeo EG Alternator, in eno od naslednjih osnovnih vozil:

(a)	če se ekološka inovacija vgradi v nov tip vozila, ki bo predložen v novo homologacijo, mora biti osnovno vozilo v vseh pogledih enako novemu tipu vozila, razen kar zadeva alternator, ki mora biti alternator s 67-odstotno učinkovitostjo, ali

(b)

če se ekološka inovacija vgradi v obstoječo različico vozila, za katero se bo homologacija podaljšala po zamenjavi sedanjega alternatorja z ekološko inovacijo, mora biti osnovno vozilo v vseh pogledih enako vozilu z ekološko inovacijo, razen kar zadeva alternator, ki mora biti alternator obstoječe različice vozila.

Homologacijski organ mora certificirati prihranke emisij CO2 na podlagi meritev osnovnega vozila in vozila z ekološko inovacijo v skladu s členom 8(1) in drugim pododstavkom člena 8(2) Izvedbene uredbe (EU) št. 725/2011, pri tem pa uporabiti metodologijo preskušanja iz te priloge. Če so prihranki emisij CO2 pod mejno vrednostjo iz člena 9(1), se uporabi drugi pododstavek člena 11(2) Izvedbene uredbe (EU) št. 725/2011.

11.   Koda ekološke inovacije, ki jo je treba vnesti v homologacijsko dokumentacijo

Za namene določanja splošne kode ekološke inovacije, ki se uporablja v zadevnih homologacijskih dokumentih v skladu s prilogami I, VIII in IX k Direktivi 2007/46/ES, je posamična koda, ki se uporablja za inovativno tehnologijo, odobreno s tem sklepom, „2“.

V primeru prihrankov ekološke inovacije, ki jih je certificiral nemški homologacijski organ, je na primer koda ekološke inovacije „e1 2“.

---

(1)  ISO 8854. Cestna vozila – Alternatorji z regulatorji – Preskusne metode in splošne zahteve. Referenčna številka ISO 8854:2012(E).

(2)  To formulo (5) je mogoče izpeljati iz pravila o soodvisnosti napak, kot je pojasnjeno v tehničnih smernicah (točka 4.2.1).