ПРИЛОЖЕНИЕ

Методика за определяне на намалението на емисиите на CO2, дължащо се на използването на алтернатор Valeo с ефективна генерация в превозно средство от категория M1

1.   Въведение

С цел определянето на намаленията на емисиите на CO2, които могат да бъдат отдадени на използването на алтернатор Valeo с ЕГ в превозно средство M1, е необходимо да се установи следното:

а)	процедурата на изпитване, която трябва да бъде следвана за определяне на КПД на алтернатора;

б)	настройката на изпитвателния стенд;

в)	формулите за изчисляване на стандартното отклонение;

г)	определянето на намаленията на емисиите на CO2 за сертифициране от органите за одобрение на типа.

2.   Процедура на изпитване

Ефективността на алтернатора трябва да се определи чрез извършване на измервания при различни скорости: 1 800, 3 000, 6 000, 10 000 оборота в минута. При всяка честота на въртене, алтернаторът се натоварва с 50 % от максималния товар. За изчисляването на КПД, разпределението на времето трябва да бъде 25 %, 40 %, 25 %, 10 % съответно за 1 800, 3 000, 6 000, 10 000 оборота за минута (вж. подхода на VDA, както е описан в точка 5.1.2 в приложение I към Техническите насоки).

Това води до следната формула (1):

Като:

—	ηА е КПД на алтернатора;

—	(η при 1 800 rpm при 0.5·IN) е КПД на алтернатора при скорост 1 800 rpm и товар 50 %;

—	(η при 3 000 rpm при 0.5·IN) е КПД на алтернатора при скорост 3 000 rpm и товар 50 %;

—	(η при 6 000 rpm при 0.5·IN) е КПД на алтернатора при скорост 6 000 rpm и товар 50 %;

—	(η при 10 000 rpm при 0.5·IN) е КПД на алтернатора при скорост 10 000 rpm и товар 50 %;

—	IN= Сила на тока (А)

Настройката на изпитвателния стенд и процедурата на изпитване трябва да отговарят на изискванията за точност, определени в ISO 8854:2012 (1).

3.   Изпитвателен стенд

Изпитвателният стенд трябва да бъде с изпитвателен стенд за алтернатор, който е с „директно задвижване“. Алтернаторът трябва да бъде свързан пряко с динамометъра и с вала на задвижващата система. Алтернаторът се натоварва с акумулатор и с товар от електронни устройства. Вж. конфигурацията на изпитвателния стенд на фигура 1.

Фигура 1

Конфигурация на изпитвателния стенд

На фигура 1 е представена общата конфигурация на изпитвателния стенд. Алтернаторът преобразува механичното движение на безчетковото устройство в електрическа енергия. Безчетковото устройство генерира енергия, чиято стойност се определя от въртящия момент (Nm) и от скоростта на въртене (rad.s–1). Въртящият момент и скоростта се измерват с динамометър.

Алтернаторът създава мощност, за да преодолее товара, свързан към алтернатора. Тази мощност е равна на произведението от напрежението (V) на алтернатора и големината на тока (I) на алтернатора.

КПД на алтернатора се дефинира като електрическата мощност (мощност на алтернатора), разделена на механичната мощност (мощността, измерена от динамометъра).

Формула (2)

:

Където:

ηΑ	=	КПД на алтернатора;
V	=	Напрежение (V)
I	=	Ток (A);
T	=	Въртящ момент (Nm);
ω	=	Скорост на въртене на алтернатора (rad. s–1)

4.   Измерване на въртящия момент и изчисляване на КПД на алтернатора

Изпитванията трябва да се извършат в съответствие с ISO 8854: 2012.

Товарът трябва да бъде 50 % от тока, гарантиран от алтернатора при 25 °C и скорост на ротора 6 000 rpm. Напр., ако алтернаторът е от клас 180А (при 25 °C и 6 000 rpm), инсталира се товар от 90 А.

При всякаква скорост напрежението и токът на изхода на алтернатора трябва да се поддържат постоянни, напрежението на 14,3 V, а токът за алтернатор с мощност 180 A — на 90 А. Т.е. при всяка скорост въртящият момент се измерва с помощта на изпитвателния стенд (вж. фигура 1) и КПД се изчислява по формула (2).

Това изпитване трябва да даде КПД на алтернатора при 4 различни скорости на въртене (rpm):

—	При скорост от 1 800 об./мин.;

—	При скорост от 3 000 об./мин.;

—	При скорост от 6 000 об./мин.;

—	При скорост от 10 000 об./мин..

Средният КПД на алтернатора се изчислява по формула (1).

5.   Стандартно отклонение на средноаритметичната стойност на КПД на алтернатора

Статистическите грешки в резултатите от методиката на изпитване, предизвикани от измерванията трябва да бъдат определени количествено. Форматът на стойността на грешката следва да бъде стандартното отклонение, еквивалентно на двустранен доверителен интервал от 84 % (вж. формула (3).

Формула (3)

:

Където:

	:	стандартно отклонение на средноаритметичната стойност;
xi	:	стойност от измерването;
	:	средноаритметична стойност;
n	:	брой измервания

Всички измервания се извършват последователно най-малкото пет (5) пъти. За всяка скорост се изчислява стандартното отклонение.

Стандартното отклонение на КПД на алтернатора (ΔηΑ) се изчислява по следната формула:

Формула (4)

:

Където стойностите 0,25, 0,40, 0,25, и 0,1 са същите среднотежестни стойности като във формула (2), а S1 800, S3 000, S6 000, и S10 000 са стандартните отклонения, изчислени по формула (3).

6.   Грешка в намаленията на емисиите на CO2, дължаща се на стандартното отклонение (разпределение на грешката)

Стандартното отклонение на стойността на КПД на алтернатора (ΔηΑ) води до грешка в намаленията на емисиите на CO2. Тази грешка се изчислява по следната формула (2):

Формула (5)

:

Където:

ΔСО2	=	грешка в намаленията на CO2 (g CO2/km);
PRW	=	750 W;
PTA	=	350 W;
ηΑ-EI	=	КПД на високоефективен алтернатор;
ΔηΑ	=	Стандартно отклонение на КПД на алтернатора (резултат от формула (4);
VPe	=	коефициенти на Willan (l/kWh);
CF	=	коефициенти на преобразуване (g CO2/l);
v	=	средна скорост на движение по NEDC (km/h)

7.   Изчисляване на значимия дял спестена механична енергия

Високоефективният алтернатор води до спестена механична енергия, която се изчислява на два етапа. В първия етап спестената механична енергия се изчислява при „реални условия“. Вторият етап е да се изчисли спестената механична енергия при условията на одобрение на типа. Изваждането на тези 2 спестени механични енергии, води до намиране на значимия дял на спестената механична енергия.

Спестената механична енергия при „реални условия“ се изчислява по формула (6).

Формула (6)

:

Където:

ΔΡm–RW	=	Спестена механична енергия при реални условия (W);
PRW	=	Електрическа мощност при реални условия, която е 750 W;
ηΑ	=	КПД на базовия алтернатор;
ηΑ-EI	=	КПД на високоефективния алтернатор

Спестената механична енергия при условията на одобрение на типа се изчислява по формула (7).

Формула (7)

:

Където:

ΔΡm–TA	=	Спестенa механична енергия при условията на одобрение на типа (W);
PTA	=	Електрическа мощност при условията на одобрение на типа, която е 350 W;
ηΑ	=	КПД на базовия алтернатор;
ηΑ-EI	=	КПД на високоефективния алтернатор

Значимия дял на спестена механична енергия се изчислява по формула (8).

Формула (8)

:

Където:

ΔΡm	=	Значим дял на спестената механична енергия (W);
ΔΡm-RW	=	Спестена механична енергия при реални условия (W);
ΔΡm-TA	=	Спестенa механична енергия при условията на одобрение на типа (W);

8.   Формула за изчисляване на намаленията на CO2

Намаленията на CO2 се изчисляват по следната формула:

Формула (9)

:

Където:

CCO2	=	намаления на CO2 (g CO2/km);
ΔΡm	=	Значим дял на спестената механична енергия по формула (8) (W);
VPe	=	коефициенти на Willan (l/kWh);
КП	=	Коефициенти на преобразуване (g CO2/l)
v	=	скорост на движение по NEDC (km/h)

За коефициентите на Willan се използват данните от таблица 1:

Таблица 1

Коефициенти на Willan

Тип двигател	Потребление на ефективна енергия VPe [l/kWh]
Бензинов (VPe-P)	0,264
Бензин с турбокомпресор	0,28
Дизелов (VPe-D)	0,22

За коефициентите на преобразуване се използват данните от таблица 2:

Таблица 2

Коефициенти на преобразуване

Вид гориво	Коефициент на преобразуване (l/100 km)→ (g CO2/km) [100 g/l]
Бензин	23,3 (= 2 330 g CO2/l)
Бензин с турбокомпресор	23,3 (= 2 330 g CO2/l)
Дизелово гориво	26,4 (= 2 640 g CO2/l)

Средната скорост на движение по NEDC, е: v = 33,58 km/h

9.   Статистическа значимост

За всеки тип, вариант и версия превозно средство, оборудвано алтернатор Valeo с ЕГ трябва да се демонстрира, че грешката в намаленията на CO2, изчислена по формула 5, не е по-голяма от разликата между общото намаление на CO2 и прага за минималното намаление, посочен в член 9, парагараф 1 от Регламент за изпълнение (ЕС) № 725/2011 (вж. формула (7).

Формула (10)

:

Където:

МП	=	минимален праг (g CO2/km);
CCO2	=	общо намаление на CO2, (g CO2/km);
	=	грешка в намалението на CO2 (g CO2/km)

10.   Високоефективният алтернатор за монтиране в превозни средства

За определяне на намаленията на емисии на CO2, дължащи се на използването на алтернатор Valeo с ЕГ, подлежащи на сертифициране от страна на органа за одобрение на типа в съответствие с член 12 от Регламент за изпълнение (ЕС) № 725/2011, производителят на превозно средство от категория M1, в което е монтиран алтернаторът, трябва да определи в съответствие с член 5 от същия регламент, превозно средство с екоиновация, оборудвано с алтернатор Valeo с ЕГ и едно от следните базови превозни средства:

а)	ако екоиновацията е монтирана на нов тип превозно средство, което ще бъде подложено на одобрение за нов тип, базовото превозно средство трябва да е същото като новия тип превозно средство във всяко едно отношение, освен по отношение на алтернатора, който трябва да бъде алтернатор с КПД 67 %, или

б)

ако екоиновацията е монтирана на съществуваща версия на превозно средство, за която одобрението на типа ще бъде разширено след замяната на съществуващия алтернатор с екоиновацията, базовото превозно средство трябва да е същото като на оборудваното с екоиновацията превозно средство във всяко едно отношение, освен по отношение на алтернатора, който трябва да бъде алтернаторът на съществуващата версия на превозното средство.

Органът за одобрение на типа трябва да сертифицира намаления на емисии на CO2 въз основа на измервания на базовото превозно средство и на превозното средство с екоиновация в съответствие с член 8, параграф 1 и член 8, параграф 2, втора алинея от Регламент за изпълнение (ЕС) № 725/2011 чрез методиката за изпитване, определена в настоящото приложение. Когато намаленията на емисиите на CO2 са под праговата стойност, посочена в член 9, параграф 1, се прилага член 11, параграф 2 втора алинея от Регламент за изпълнение (ЕС) № 725/2011.

11.   Кодът на екоиновацията се вписва в документацията за одобрение на типа

За целите на определянето на общия код за екоиновации, който да бъде използван в съответните документи за одобрение на типа в съответствие с приложения I, VIII и IX към Директива 2007/46/ЕО, индивидуалният код, който трябва да бъде използван за иновативната технология, одобрена посредством настоящото решение, е „2“.

Напр. кодът на екоиновацията в случая на намаления от екоиновация, сертифицирани от немския орган за одобряване на типа, е: „e1 2“.

---

(1)  ISO 8854. Пътни превозни средства — Алтернатори с регулатори — Методи за изпитване и общи изисквания Референтен номер ISO 8854: 2012(E).

(2)  Тази формула (5) може да се получи от разпределението на грешката, обяснено в Техническите насоки (точка 4.2.1).