PŘÍLOHA

Metoda pro určování snížení emisí CO2 dosaženého použitím alternátoru Valeo Efficient Generation ve vozidle kategorie M1

1.   Úvod

Aby bylo možné určit snížení emisí CO2, které lze přičíst použití alternátoru Valeo EG ve vozidle kategorie M1, je třeba stanovit:

a)	zkušební postup, jímž je nutno se při určování účinnosti alternátoru řídit;

b)	konfiguraci zkušebního zařízení;

c)	vzorce pro výpočet směrodatné odchylky;

d)	určení snížení emisí CO2 pro účely certifikace schvalovacími orgány.

2.   Zkušební postup

Účinnost alternátoru musí být určena měřením při různých rychlostech: 1 800, 3 000, 6 000 a 10 000 otáček za minutu. Při každé rychlosti je alternátor zatěžován 50 % maximálního zatížení. Časový poměr pro výpočet účinnosti musí být 25 %, 40 %, 25 % a 10 % pro 1 800, 3 000, 6 000 a 10 000 otáček za minutu (viz přístup VDA popsaný v bodě 5.1.2 přílohy I technických pokynů).

Z toho vyplývá následující vzorec (1):

kde:

—	ηΑ je účinnost alternátoru,

—	(η @1 800 rpm @0,5·IN) je účinnost alternátoru při rychlosti 1 800 ot./min. a zatížení 50 %,

—	(η @3 000 rpm @0,5·IN) je účinnost alternátoru při rychlosti 3 000 ot./min. a zatížení 50 %,

—	(η @6 000 rpm @0,5·IN) je účinnost alternátoru při rychlosti 6 000 ot./min. a zatížení 50 %,

—	(η @10 000 rpm @0,5·IN) je účinnost alternátoru při rychlosti 10 000 ot./min. a zatížení 50 %,

—	IN = proud (A).

Konfigurace zkušebního zařízení a zkušební postup musejí splňovat požadavky na přesnost uvedené v normě ISO 8854:2012 (1).

3.   Zkušební zařízení

Zkušebním zařízením musí být zkušební zařízení pro alternátor s „přímým pohonem“. Alternátor musí být přímo spojen s měřičem točivého momentu a s hřídelí hnacího ústrojí. Alternátor musí být zatížen baterií a elektronickou zátěží. Viz konfigurace zkušebního zařízení na obr. 1.

Obrázek 1

Konfigurace zkušebního zařízení

Obrázek 1 znázorňuje přehled konfigurace zkušebního zařízení. Alternátor převádí mechanickou energii bezkomutátorového motoru na elektrickou energii. Bezkomutátorový motor generuje výkon, jenž je definován točivým momentem (Nm) a úhlovou rychlostí (rad.s–1). Točivý moment a rychlost otáčení se měří pomocí měřiče točivého momentu.

Alternátor produkuje výkon, aby překonal zátěž, která je k němu připojena. Tento výkon se rovná se rovná součinu napětí alternátoru (U) a proudu alternátoru (I).

Účinnost alternátoru je definována jako podíl elektrického výkonu (na výstupu alternátoru) a mechanického příkonu (výkonu na výstupu měřiče točivého momentu).

Vzorec (2)

:

kde:

ηΑ	=	účinnost alternátoru,
U	=	napětí (V),
I	=	proud (A),
T	=	točivý moment (Nm),
ω	=	úhlová rychlost otáčení alternátoru (rad. s–1).

4.   Měření točivého momentu a výpočet účinnosti alternátoru

Zkoušky je nutno provádět v souladu s normou ISO 8854:2012.

Zátěž se musí instalovat pro 50 % proudu, který je alternátorem zaručen při teplotě 25 °C a rychlosti rotoru 6 000 ot./min. Pokud jde například o alternátor třídy 180 A (při 25 °C a 6 000 ot./min.), zátěž se instaluje pro 90 A.

Pro každou rychlost je nutné udržovat konstantní napětí a výstupní proud alternátoru, a to napětí o velikosti 14,3 V a proud 180 A alternátoru o velikosti 90 A. To znamená, že pro každou rychlost je nutno změřit točivý moment pomocí zkušebního zařízení (viz obr. 1) a vypočítat účinnost podle vzorce (2).

Touto zkouškou se má zjistit účinnost alternátoru při čtyřech různých rychlostech vyjádřených v otáčkách za minutu (ot./min.):

—	při rychlosti 1 800 ot./min.,

—	při rychlosti 3 000 ot./min.,

—	při rychlosti 6 000 ot./min.,

—	při rychlosti 10 000 ot./min.

Průměrná účinnost alternátoru se vypočte podle vzorce (1).

5.   Směrodatná odchylka aritmetického průměru účinnosti alternátoru

Je nezbytné vyčíslit statistické chyby ve výsledcích zkušební metody způsobené měřeními. Formát chyby je definován jako směrodatná odchylka odpovídající oboustrannému 84% intervalu spolehlivosti (viz vzorec (3)).

Vzorec (3)

:

kde:

	=	směrodatná odchylka aritmetického průměru,
xi	=	naměřená hodnota,
	=	aritmetický průměr,
n	=	počet měření.

Všechna měření se musí provádět v nepřetržitém sledu nejméně pětkrát (5). Pro každou rychlost se vypočítá směrodatná odchylka.

Směrodatná odchylka účinnosti alternátoru (ΔηΑ) se vypočítá pomocí tohoto vzorce:

Vzorec (4)

:

kde hodnoty 0,25, 0,40, 0,25 a 0,1 jsou tytéž váhy jako ve vzorci (2) a S1 800, S3 000, S6 000 a S10 000 jsou směrodatné odchylky vypočtené podle vzorce (3).

6.   Chyba ve snížení emisí CO2 v důsledku směrodatné odchylky (zákon šíření chyb)

Směrodatná odchylka účinnosti alternátoru (ΔηΑ) způsobuje chybu ve snížení emisí CO2. Tuto chybu je nutné vypočítat podle následujícího vzorce (2):

Vzorec (5)

:

kde:

ΔCO2	=	chyba ve snížení emisí CO2 (g CO2/km),
PRW	=	750 W,
PTA	=	350 W,
ηΑ-EI	=	účinnost vysoce účinného alternátoru,
ΔηΑ	=	směrodatná odchylka účinnosti alternátoru (výsledek dle vzorce (4)),
VPe	=	Willansovy koeficienty (l/kWh),
CF	=	přepočítací koeficienty (g CO2/l),
v	=	průměrná rychlost jízdy v NEDC („novém evropském jízdním cyklu“, km/h).

7.   Výpočet přičitatelného podílu na úspoře mechanického příkonu

Vysoce účinný alternátor vede k úspoře mechanického příkonu, kterou je nutné vypočítat ve dvou krocích. V prvém kroku se úspora mechanického příkonu vypočte za reálných podmínek. Druhým krokem je výpočet úspory mechanického příkonu za podmínek schválení typu. Výsledkem vzájemného odečtení těchto dvou úspor mechanického příkonu je přičitatelný podíl na úspoře mechanického příkonu.

Úspora mechanického příkonu za reálných podmínek se vypočte podle vzorce (6).

Vzorec (6)

:

kde:

ΔΡm–RW	=	úspora mechanického příkonu za skutečných podmínek (W),
PRW	=	elektrický výkon za reálných podmínek, což je 750 W,
ηΑ	=	účinnost základního alternátoru,
ηΑ-EI	=	účinnost vysoce účinného alternátoru.

Úspora mechanického příkonu za podmínek schválení typu se vypočte podle vzorce (7).

Vzorec (7)

:

kde:

ΔΡm–TA	=	úspora mechanického příkonu za podmínek schválení typu (W),
PTA	=	elektrický výkon za podmínek schválení typu, což je 350 W,
ηΑ	=	účinnost základního alternátoru,
ηΑ-EI	=	účinnost vysoce účinného alternátoru.

Přičitatelný podíl na úspoře mechanického příkonu se vypočte podle vzorce (8).

Vzorec (8)

:

kde:

ΔΡm	=	přičitatelný podíl na úspoře mechanického příkonu (W),
ΔΡm-RW	=	úspora mechanického příkonu za reálných podmínek (W),
ΔΡm-TA	=	úspora mechanického příkonu za podmínek schválení typu (W).

8.   Vzorec pro výpočet snížení emisí CO2

Snížení emisí CO2 se vypočte podle tohoto vzorce:

Vzorec (9)

:

kde:

CCO2	=	snížení emisí CO2 (g CO2/km),
ΔΡm	=	přičitatelný podíl na úspoře mechanického příkonu dle vzorce (8) (W),
VPe	=	Willansovy koeficienty (l/kWh),
CF	=	přepočítací koeficienty (g CO2/l),
v	=	průměrná rychlost jízdy v NEDC (km/h).

Pro Willansovy koeficienty se použijí údaje v tabulce 1:

Tabulka 1

Willansovy koeficienty

Typ motoru	Spotřeba na efektivní výkon VPe [l/kWh]
Benzín (VPe-P)	0,264
Petro Turbo	0,28
Nafta (VPe-D)	0,22

Pro přepočítací koeficienty se použijí údaje v tabulce 2:

Tabulka 2

Přepočítací koeficienty

Typ paliva	Přepočítací koeficient (l/100 km) → (g CO2/km) [100 g/l]
Benzín	23,3 (= 2 330 g CO2/l)
Petro Turbo	23,3 (= 2 330 g CO2/l)
Nafta	26,4 (= 2 640 g CO2/l)

Průměrná rychlost jízdy v NEDC: v = 33,58 km/h

9.   Statistická významnost

Pro každý typ, variantu a verzi vozidla vybaveného alternátorem Valeo EG je třeba prokázat, že chyba ve snížení emisí CO2 vypočtená pomocí vzorce (5) není vyšší než rozdíl mezi celkovým snížením emisí CO2 a minimálním limitem snížení emisí uvedeným v čl. 9 odst. 1 prováděcího nařízení (EU) č. 725/2011 (viz vzorec (7)).

Vzorec (10)

:

kde:

MT	=	minimální limit (g CO2/km),
CCO2	=	celkové snížení emisí CO2 (g CO2/km),
	=	chyba ve snížení emisí CO2 (g CO2/km).

10.   Vysoce účinný alternátor, jenž má být instalován do vozidel

Pro stanovení snížení emisí CO2, jež je důsledkem používání alternátoru Valeo EG a má být certifikováno schvalovacím orgánem v souladu s článkem 12 prováděcího nařízení (EU) č. 725/2011, musí výrobce vozidla kategorie M1, ve kterém je alternátor instalován, určit v souladu s článkem 5 uvedeného nařízení vozidlo s ekologickou inovací, které je vybaveno alternátorem Valeo EG, a jedno z dále uvedených základních vozidel:

a)	pokud je ekologická inovace instalována na nový typ vozidla, jenž bude předán k novému schválení typu, musí být základní vozidlo ve všech ohledech stejné jako nový typ vozidla s výjimkou alternátoru, jímž musí být alternátor s 67% účinností; nebo

b)

pokud je ekologická inovace instalována na stávající verzi vozidla, pro kterou bude schválení typu rozšířeno po nahrazení stávajícího alternátoru ekologickou inovací, musí být základní vozidlo ve všech ohledech stejné jako vozidlo s ekologickou inovací s výjimkou alternátoru, jímž musí být alternátor stávající verze vozidla.

Schvalovací orgán certifikuje snížení emisí CO2 na základě měření základního vozidla a vozidla s ekologickou inovací v souladu s čl. 8 odst. 1 a čl. 8 odst. 2 druhým pododstavcem nařízení (EU) č. 725/2011 za použití zkušební metody stanovené v této příloze. Pokud je snížení emisí CO2 pod limitem uvedeným v čl. 9 odst. 1, použije se čl. 11 odst. 2 druhý pododstavec prováděcího nařízení (EU) č. 725/2011.

11.   Kód ekologické inovace, jenž se uvede v dokumentaci o schválení typu

Pro účely stanovení obecného kódu ekologické inovace, který se uvede v příslušných dokumentech schválení typu podle příloh I, VIII a IX směrnice 2007/46/ES, se jako individuální kód, který se má použít pro inovativní technologii schválenou tímto rozhodnutím, použije „2“.

Například kód ekologické inovace v případě snížení emisí dosaženého použitím ekologické inovace certifikované německým schvalovacím orgánem je „e1 2“.

---

(1)  ISO 8854. Silniční vozidla – Alternátory s regulátory – Metody zkoušení a všeobecné požadavky. Referenční číslo ISO 8854:2012(E).

(2)  Tento vzorec (5) lze odvodit ze zákona šíření chyb, jenž je vysvětlen v technických pokynech (bod 4.2.1).