Das neue EU-Messverfahren für Autoklimaanlagen

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1 1 Das neue EU-Messverfahren für Autoklimaanlagen Stand der Entwicklung Nachhaltiger Fuhrpark: Mehr Transparenz für Klimaanlagen" Berlin Werner Stadlhofer TU-Graz

2 2 Hintergründe und Ziele: Es existieren derzeit keine offiziellen Angaben die den Autokäufer über den Zusatzverbrauch von Klimaanlagen informieren Der offizielle Typprüfzyklus für PKW und leichte Nutzfahrzeuge (NEDC) wird nur mit abgeschalteter Klimaanlage gefahren Die europäische Kommission bereitet aus diesem Grund einen Vorschlag zur Regulierung der Emissionen verursacht durch die Verwendung von Klimaanlagen in Fahrzeugen vor

3 3 Hintergründe und Ziele: Grundlage für eine solche Regulierung ist die Erarbeitung eines Testzyklus zur Bewertung des Mehrverbrauches von Klimaanlagen Daher wurden im Jahr 2010 von einem Konsortium unter der Führung von TNO und unter der Mitwirkung von TUG, LAT und KTI sowie Vertretern der Industrie die Grundlagen für einen solchen Zyklus geschaffen Das Ergebnis dieser Arbeit war ein Vorschlag für einen Typprüfzyklus sowie die Festlegung der Randbedingungen für diesen Test Derzeit wird dieses Prüfverfahren in einer Pilotphase (Pilotphase A und B) evaluiert, an der sowohl Automobilhersteller als auch unabhängige Forschungsorganisationen teilnehmen

4 4 Messmethode Ziel war es, einen Rollenprüfstandstest zu entwickeln der möglichst einfach und ohne Zusatzinvestitionen auf herkömmlichen PKW-Rollenprüfständen durchzuführen ist Als Randbedingungen für den Test muss der Prüfstand imstande sein die Umgebungsbedingungen während des Tests, wie relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur in der Prüfzelle innerhalb gewisser Grenzen einhalten zu können. Temperatur: 25 C +/-2 C; relative Luftfeuchtigkeit: 45% +/-5% Zur Stabilisierung aller Temperaturen und Umgebungsbedingungen für das Fahrzeug wird es derzeit vor dem Test mindestens 8 Stunden bei den oben genannten Bedingungen vorkonditioniert

5 5 Messmethode Vermessung des Fahrzeuges auf dem Rollenprüfstand Messung der Ausströmertemperaturen T V Messung Temperatur und Luftfeuchtigkeit T a, ϕ a im Prüfstandsraum Option: Messung der Innenraumtemperatur T C im Kopfbereich (nach DIN ) m l Luftstrom m a Fahrtwindgebläse PKW-Rollenprüfstand Abgasemissionsmessung über CVS und Abgasanalysatoren g CO 2 /km; FC [g/km]

6 6 Messmethode Anordnung der Temperatursensoren im Fahrzeug Vor jedem Ausströmer im Armaturenbrettbereich werden Temperatursensoren angebracht Messung der Ausströmertemperaturen T V Ausströmer bei denen keine Temperatur erfasst wird, werden verschlossen (wie z.b. im Fondbereich des Fahrgastraumes oder an unzugänglichen Stellen und im Fussraum)

7 7 Messmethode Testzyklus Zeitintervalle für die Mittelwertbildung: MAC on, m l >230 kg/h Vorkonditionierung und Einstellen der Klimaanlage (T V <15 C) MAC on, Messung MAC test cycle MAC off, Messung Velocity [km/h] Gear [-] MAC off MAC on 5 80 Velocity [km/h] Gear [-] 3 2 Gewichtung der 3 Phasen gemäß den zeitlichen Fahranteilen in den EU-Staaten: Time [sec] 1 0 Leerlauf = 15% 50 km/h = 65% 100 km/h = 20% Zusätzlicher Kraftstoffverbrauch = gewichteter Mittelwert [kg/h] MAC on - gewichteter Mittelwert [kg/h] MAC off

8 8 Messmethode Testauswertung Der zusätzliche durch die Klimaanlage verursachte Kraftstoffverbrauch wird als Differenz des Kraftstoffverbrauchs in den einzelnen Phasen (Leerlauf, 50 km/h und 100 km/h) ermittelt und dann mit den entsprechenden Gewichtungsfaktoren (Leerlauf: 15%; 50 km/h: 65% ;100 km/h: 20%) multipliziert Die Schwierigkeit die sich dabei ergibt ist, dass dies eine sehr kleine Differenz von zwei relativ großen Werten darstellt, und sich Schwankungen in den Randbedingungen des Tests (Änderung in Luftfeuchte, Temperatur und Geschwindigkeit bzw. Bremsleistung am Prüfstand) zwischen den Phasen mit MAC on und MAC off sehr stark auf das Ergebnis auswirken. Diese Einflüsse werden daher über Korrekturfaktoren in die Testauswertung miteinbezogen. Zur automatisierten Auswertung der Tests wurde ein Auswertetool entwickelt und den Projektpartnern zur Verfügung gestellt

9 9 Pilotphase In der ersten Projektphase wurde der Testzyklus für Klimaanlagen entwickelt und die entsprechenden Randbedingungen für die Messungen festgelegt. Dabei wurde in der letztgültigen Fassung des Testzyklus nur ein Fahrzeug mit einer Klimaanlagentechnologie vermessen. Um Vergleichsresultate zwischen unterschiedlichen Fahrzeuggrößen, Klimaanlagentechnologien und Fahrzeugmotorisierungen, sowie unterschiedlichen Rollenprüfständen zu erhalten, wird eine zweiteilige Pilotphase im Projekt durchgeführt. Dabei wurden in der Pilotphase A verschiedene Fahrzeuge auf verschiedenen Rollenprüfständen sowohl bei Fahrzeugherstellern als auch bei unabhängigen Forschungsorganisationen mit dem Klimaanlagentestzyklus vermessen.

10 10 Ziele der Pilotphase A Das Testverfahren wurde an verschiedenen Fahrzeuggrößen und Fahrzeugvarianten mit unterschiedlicher Klimaanlagentechnologie und Motorisierung erprobt. Die Einflüsse der Randbedingungen in der Testzelle wie Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit auf das Testergebnis sollten untersucht werden, und damit auch die im Auswertetool verwendeten Korrekturfaktoren validiert werden. Der Einfluß verschiedener Methoden der Vorkonditionierung des Fahrzeugs auf das Testergebnis sollte ebenfalls untersucht werden.

11 11 Nächste Schritte im Projekt In Pilotphase B wird ein Round Robin Test mit einem goldenen Fahrzeug durchgeführt, um die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse der Testprozedur bei verschiedenen Labors zu untersuchen An dieser Untersuchung werden voraussichtlich 4 Labors teilnehmen Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!