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ALLEGATO

Metodologia per la determinazione dei risparmi di CO2 dei sistemi di illuminazione a LED efficienti valutati in riferimento alla procedura di prova armonizzata a livello mondiale per i veicoli leggeri

1.   INTRODUZIONE

Al fine di determinare le riduzioni di emissioni di CO2 ascrivibili ai sistemi di illuminazione a LED efficienti costituiti da una combinazione adeguata di luci a LED per l'illuminazione esterna da utilizzare nei veicoli M1 a combustione interna e nei veicoli M1 elettrici ibridi a ricarica non esterna è necessario stabilire quanto segue:

2.   SIMBOLI, PARAMETRI E UNITÀ

Simboli latini

AFS

—

Sistema di fari direzionali anteriori

B

—

Scenario di riferimento

CO2

—

Biossido di carbonio

—

Risparmi di CO2 [g CO2/km]

C

—

Numero di classi del sistema di fari direzionali anteriori

▼M1

CF

—

Fattore di conversione come definito nella tabella 5

▼B

EI

—

Ecoinnovativo

HEV

—

Veicolo elettrico ibrido

—

Coefficiente di correzione del CO2 , quale definito nel regolamento (UE) 2017/1151, suballegato 8, appendice 2

—

Media dei valori T di

m

—

Numero di luci a LED efficienti per l'illuminazione esterna che compongono il dispositivo

SM

—

Soglia minima di riduzione [g CO2/km]

n

—

Numero di misurazioni del campione

NOVC

—

Veicolo a ricarica non esterna

P

—

Consumo energetico della luce del veicolo [W]

—

Consumo energetico della luce i corrispondente di un veicolo di riferimento [W]

—

Consumo energetico del campione n corrispondente per ciascuna classe di veicolo [W]

—

Consumo energetico per ciascuna classe di veicolo (media delle n misurazioni) [W]

—

Consumo energetico del sistema AFS a fascio anabbagliante [W]

—

Consumo energetico medio della luce corrispondente del veicolo ecoinnovativo [W]

ΔPi

—

Risparmi energetici di ciascuna luce a LED efficiente per l'illuminazione esterna [W]

—

Deviazione standard del risparmio complessivo di CO2 [g CO2/km]

—

Deviazione standard del

—

Deviazione standard della media dei valori T di

—

Deviazione standard del consumo energetico medio per ciascuna classe di veicolo [W]

—

Deviazione standard del consumo energetico della luce a LED nel veicolo ecoinnovativo [W]

—

Deviazione standard del consumo energetico medio della luce a LED nel veicolo ecoinnovativo [W]

—

Incertezza o deviazione standard del consumo energetico medio dell'AFS a fascio anabbagliante [W]

T

—

Numero di misurazioni eseguite dal costruttore per l'estrapolazione del

t

—

Durata del tempo di guida del ciclo di prova per i veicoli leggeri armonizzato a livello mondiale (WLTC) [s] che è pari 1 800 s

UF

—

Fattore di utilizzazione della luce del veicolo [-] quale definito nella tabella 6

v

—

Velocità media di guida del ciclo di prova per i veicoli leggeri armonizzato a livello mondiale (WLTC) [km/h]

▼M1

Vpe

—

Consumo di energia effettiva quale definito nella tabella 4

▼B

share c

—

% della durata per gruppo di velocità in ciascuna classe di veicolo

—

Sensibilità dei risparmi di CO2 calcolati rispetto al consumo energetico delle luci a LED

—

Sensibilità dei risparmi di CO2 calcolati rispetto al coefficiente di correzione del CO2

ηA

—

Efficienza dell'alternatore [-]

ηDCDC

—

Efficienza del convertitore CC-CC [-]

Pedici

L'indice c) si riferisce al numero della classe del sistema di fari direzionali anteriori del campione

L'indice i) si riferisce a ciascuna luce del veicolo

L'indice j) si riferisce alla misurazione del campione

L'indice t) si riferisce a ciascun numero di misurazioni di T

3.   CONDIZIONI DI PROVA

Le condizioni di prova devono soddisfare le prescrizioni dei regolamenti UN/ECE n. 4 ( 1 ), 6 ( 2 ), 7 ( 3 ), 19 ( 4 ), 23 ( 5 ), 38 ( 6 ), 48 ( 7 ), 100 ( 8 ), 112 ( 9 ), 119 ( 10 ) e 123 ( 11 ). Il consumo di energia è determinato in riferimento al punto 6.1.4 del regolamento UN/ECE n. 112, e all'allegato 10, punti 3.2.1 e 3.2.2, dello stesso regolamento.

Per il sistema AFS a fascio anabbagliante che rientra in almeno due delle classi C, E, V o W di cui al regolamento UN/ECE n. 123, a meno che non sia stato concordato con il servizio tecnico che la classe C è l'intensità luminosa rappresentativa/media dei LED destinati al veicolo, le misurazioni del consumo energetico vanno effettuate all'intensità di LED di ciascuna classe (Pc), quale definita nel regolamento UN/ECE n. 123. Se la classe C è l'intensità rappresentativa/media dei LED destinati al veicolo, le misurazioni del consumo sono effettuate con le stesse modalità utilizzate per qualsiasi altra luce a LED per l'illuminazione esterna inclusa nella combinazione.

Apparecchiatura di prova

Si utilizzano le apparecchiature seguenti, come illustrato nella figura sotto:

Configurazione di prova

Misurazioni e determinazione dei risparmi di energia

Per ciascuna luce LED efficiente per l'illuminazione esterna inclusa nella combinazione, la misurazione della corrente è effettuata come illustrato nella figura a una tensione di 13,2 V. I moduli LED attivati da un congegno elettronico di regolazione della sorgente luminosa sono misurati in base alle istruzioni del richiedente.

Il costruttore può chiedere che siano eseguite altre misurazioni della corrente a tensioni diverse. In tal caso, il costruttore trasmette all'autorità di omologazione una documentazione certificata riguardo la necessità di eseguire le ulteriori misurazioni in questione. Le misurazioni della corrente a ciascuna di queste tensioni aggiuntive sono effettuate consecutivamente almeno cinque volte. L'esatta tensione installata e la corrente misurata sono registrate al quarto decimale.

Il consumo energetico è determinato moltiplicando la tensione installata per l'intensità della corrente misurata. Si calcola il consumo energetico medio di ciascuna luce a LED efficiente per l'illuminazione esterna (

). Ogni valore è espresso al quarto decimale. Quando vengono utilizzati un motore passo-passo o una centralina elettronica per l'alimentazione delle luci LED, il carico elettrico di questa componente deve essere escluso dalla misurazione.

Misurazioni aggiuntive per il sistema di fari direzionali anteriori (AFS) a fascio anabbagliante

Quando sono necessarie le misurazioni del consumo energetico all'intensità LED di ciascuna classe, dopo aver effettuato le misurazioni di ciascun Pc, il consumo energetico del sistema AFS a fascio anabbagliante (
) è calcolato come una media ponderata del consumo energetico del LED nelle classi di velocità del ciclo WLTC, mediante la formula 1 riportata qui di seguito.

Formula 1

in cui:

Quando il sistema AFS a fascio anabbagliante comporta solo 2 classi che non coprono tutte le velocità del ciclo WLTC (ad esempio C e V), la ponderazione del consumo energetico della classe C deve includere anche la durata del ciclo WLTC non coperta dalla 2a classe (ad esempio, la durata «t» della classe C = 0,588 + 0,101).

I risparmi energetici di ciascuna luce LED efficiente per l'illuminazione esterna (ΔPi) ottenuti sono calcolati mediante la formula 2 riportata qui di seguito:

Formula 2

in cui il consumo energetico della luce corrispondente del veicolo di riferimento è definito nella tabella 3:

4.   CALCOLO DEI RISPARMI DI CO2 E MARGINE STATISTICO

4.1.    Calcolo dei risparmi di CO2

Il risparmio complessivo di CO2 del dispositivo di illuminazione è calcolato in funzione del gruppo propulsore specifico del veicolo (ossia convenzionale o NOVC-HEV).

▼M1

4.1.1.    Autovetture con motore a combustione interna o veicoli NOVC-HEV della categoria M1 per i quali, a norma dell’allegato XXI, suballegato 8, appendice 2, punto 1.1.4, del regolamento (UE) 2017/1151, è possibile non eseguire la correzione e usare i valori non corretti per il consumo di carburante e le emissioni di CO2

▼B

I risparmi di CO2 sono calcolati mediante la formula 3 riportata qui di seguito:

Formula 3

In cui:

v : velocità media di guida nel ciclo WLTC [km/h], pari a 46,60 km/h

ηA : efficienza dell'alternatore, pari a 0,67

V

Pe

:

consumo di potenza effettiva quale definito nella tabella 4

▼M1

CF :

fattore di conversione quale definito nella tabella 5.

▼B

UF

i

:

Fattore di utilizzazione delle luci del veicolo [-] quale definito nella tabella 6.

4.1.2.    Veicoli NOVC-HEV che non rientrano nell’ambito di applicazione del punto 4.1.1

▼B

I risparmi di CO2 sono calcolati mediante la formula 4 riportata qui di seguito:

Formula 4

in cui:

ηDCDC : efficienza del convertitore CC-CC

: coefficiente di correzione del CO2
, quale definito all'allegato XXI, suballegato 8, appendice 2, punto 2.2, del regolamento (UE) 2017/1151.

L'efficienza del convertitore CC-CC (ηDCDC ) è valutata tenendo conto dell'architettura adeguata del veicolo, come indicato nella tabella 7:

Nel caso dell'architettura #1 l'efficienza del convertitore CC-CC(ηDCDC ) è il valore più elevato risultante dalle prove di efficienza eseguite nell'intervallo delle correnti elettriche operative. L'intervallo di misurazione deve essere pari o inferiore al 10 % dell'intervallo delle correnti elettriche operative.

▼M3

In alternativa, su richiesta del costruttore, il risparmio complessivo di CO2 del dispositivo di illuminazione è calcolato applicando la metodologia di cui al punto 4.1.1, con un coefficiente ηΑ pari a 1.

▼B

4.2.    Calcolo del margine statistico

Il margine statistico del dispositivo di illuminazione è calcolato in funzione del gruppo propulsore specifico del veicolo (convenzionale o NOVC-HEV).

▼M1

4.2.1.    Autovetture con motore a combustione interna o veicoli NOVC-HEV della categoria M1 per i quali, a norma dell’allegato XXI, suballegato 8, appendice 2, punto 1.1.4, del regolamento (UE) 2017/1151, è possibile non eseguire la correzione e usare i valori non corretti per il consumo di carburante e le emissioni di CO2

▼B

Occorre quantificare il margine statistico dei risultati del metodo di prova dovuto alle misurazioni. Per ciascuna luce LED efficiente per l'illuminazione esterna inclusa nel dispositivo di illuminazione la deviazione standard è calcolata mediante la formula 5:

Formula 5

in cui:

n : numero di misurazioni del campione, pari almeno a 5

Se la deviazione standard del consumo energetico di ciascuna luce LED efficiente per l'illuminazione esterna (
) determina un errore nei risparmi di CO2 (
), l'errore in questione deve essere calcolato mediante la formula 6.

Formula 6

▼M1

4.2.2.    Veicoli NOVC-HEV che non rientrano nell’ambito di applicazione del punto 4.2.1

▼B

Occorre quantificare il margine statistico dei risultati del metodo di prova dovuto alle misurazioni. Per ciascuna luce LED efficiente per l'illuminazione esterna inclusa nel dispositivo di illuminazione la deviazione standard è calcolata mediante la formula 7:

Formula 7

in cui:

n : numero di misurazioni del campione, pari almeno a 5

Il coefficiente di correzione delle emissioni di CO2
è determinato in base a una serie di misurazioni T eseguite dal costruttore, conformemente all'allegato XXI, suballegato 8, appendice 2, punto 2.2, del regolamento (UE) 2017/1151. Per ciascuna misurazione devono essere registrati il bilanciamento elettrico durante la prova e le emissioni di CO2 misurate.

Al fine di valutare l'errore statistico di

, sono utilizzate tutte le combinazioni T senza ripetizioni delle misurazioni T-1 per estrapolare i diversi valori T di

(ossia

). L'estrapolazione deve essere effettuata conformemente al metodo di cui all'allegato XXI, suballegato 8, appendice 2, punto 2.2, del regolamento (UE) 2017/1151.La deviazione standard of

è calcolata secondo la formula 8.

Formula 8

in cui:

T : numero di misurazioni effettuate dal costruttore per l'estrapolazione del

a norma dell'allegato XXI, suballegato 8, appendice 2, punto 2.2, del regolamento (UE) 2017/1151.

: media dei valori T di

Se la deviazione standard del consumo energetico di ciascuna luce LED efficiente per l'illuminazione esterna (
) e la deviazione standard del

determinano un errore nei risparmi di CO2 (
), l'errore in questione deve essere calcolato mediante la formula 9.

Formula 9

▼M3

Se si applica la metodologia di cui al punto 4.1.2, ultimo comma, il margine statistico del dispositivo di illuminazione è calcolato conformemente al punto 4.2.1, con un coefficiente ηΑ pari a 1.

▼B

4.3.    Margine statistico per il sistema AFS a fascio anabbagliante

In presenza del sistema AFS a fascio anabbagliante, la formula 9 è adattata per tenere conto delle misurazioni supplementari necessarie.

Il valore dell'incertezza (

) da utilizzare per il sistema AFS a fascio anabbagliante è calcolato mediante le formule 10 e 11 riportate qui di seguito:

Formula 10

Formula 11

in cui:

n : numero di misurazioni del campione, pari almeno a 5

: media dei valori n di Pc

5.   ARROTONDAMENTO

Il valore calcolato dei risparmi di CO2 (
) e il margine statistico del risparmio di CO2 (
) sono arrotondati al massimo al secondo decimale.

Ciascun valore utilizzato per il calcolo dei risparmi di CO2 può essere applicato senza arrotondamenti o arrotondandolo al numero minimo di decimali che consente di ottenere un impatto combinato di tutti i valori arrotondati sui risparmi inferiore a 0,25 g CO2/km.

6.   SIGNIFICATIVITÀ STATISTICA

Per ciascun tipo, variante e versione di un veicolo provvisto del sistema di illuminazione LED efficiente occorre dimostrare che l'incertezza dei risparmi di CO2 calcolati applicando la formula 6 o la formula 9 non è superiore alla differenza tra il risparmio complessivo di CO2 e la soglia minima di riduzione di cui all'articolo 9, paragrafo 1, del regolamento di esecuzione (UE) n. 725/2011 della Commissione (cfr. formula 12).

Formula 12

in cui:

SM

:

soglia minima di riduzione [g CO2/km]

:

risparmi complessivi di CO2 [g CO2/km]

:

deviazione standard dei risparmi complessivi di CO2 [g CO2/km]

Quando i risparmi complessivi delle emissioni di CO2 del sistema di illuminazione LED efficiente, determinati applicando la metodologia di prova di cui al presente allegato, sono inferiori alla soglia di riduzione specificata nell'articolo 9, paragrafo 1, lettera b), del regolamento di esecuzione (UE) n. 725/2011, si applica l'articolo 11, paragrafo 2, secondo comma, dello stesso regolamento.