NO x -Emissionsmessungen von einem Diesel-Personenwagen Fiat 500X 2.0 MJ 4x4, EURO 6 auf dem Rollenprüfstand
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1 Abgasprüfstelle (AFHB) Gwerdtstrasse 5 CH-256 Nidau Tel./Tél. +41 () Fax +41 () NO x -Emissionsmessungen von einem Diesel-Personenwagen Fiat 5X 2. MJ 4x4, EURO 6 auf dem Rollenprüfstand Auftraggeber: Deutsche Umwelthilfe e.v. (DUH) Bundesgeschäftstelle Berlin, Hackescher Markt 4, D-1178 Berlin Projektleitung: J. Resch Dr. A. Friedrich Bericht: P. Comte, Dipl. Ing. HTL Y. Zimmerli, Dipl. Ing. FH J. Czerwinski, Prof. Dr. techn. BERNER FACHHOCHSCHULE BFH-TI, BIEL ABGASPRÜFSTELLE & MOTORENLABORATORIEN, AFHB Gwerdtstrasse 5 CH-256 Nidau Die vollständige oder teilweise Veröffentlichung dieses Dokuments ist nur mit der schriftlichen Genehmigung der AFHB erlaubt. Februar 216 B449a
2 DUH / Fiat 5X / 6 2 INHALTVERZEICHNIS 1. ZUSAMMENFASSUNG 2 2. VERSUCHFAHRZEUG 3 3. MESSTECHNIK Rollenprüfstand Messgeräte für limitierte Abgasemissionen 4 4. TEST METHODE Prüfzyklen Neuer Europäischer Fahrzyklus (NEFZ) Common Artemis Driving Cycles (CADC) Worldwide harmonized Light duty Test Cycle (WLTC) Fahrzyklus 2 (vorgegeben vom Auftraggeber) 6 5. RESULTATE 6 6. SCHLUSSFOLGERUNG 7 7. DOKUMENTATION 8 8. FIGURENLISTE 9 9. ANHANG 9 1. ABKÜRZUNGEN 9 1. ZUSAMMENFASSUNG Die Deutsche Umwelthilfe (DUH) beauftragte die Abgasprüfstelle der Berner Fachhochschule, die NO x -Emissionen eines Personenwagens Fiat 5X 2. MJ 4x4 (EURO 6) auf dem Rollenprüfstand zu untersuchen. Die Messresultate zeigen, dass im betriebswarmen Zustand das Fahrzeug beträchtlich mehr NO x -Emissionen ausstösst, als im kalten Zustand. Die Resultate sind in Fig.6 und Tab.2, Seite 7, zusammenfassend dargestellt.
3 DUH / Fiat 5X / VERSUCHFAHRZEUG Die wichtigsten technischen Parameter des geprüften Fahrzeugs sind in der unten stehenden Tabelle aufgeführt. Das Fahrzeug ist mit einem Dieselmotor ausgerüstet und verfügt unter anderem über einen Oxidationskatalysator, einen NO x -Speicherkatalysator, einen Partikelfilter sowie eine Abgasrückführung als Abgasnachbehandlungssysteme. Fig.1: Fiat 5x 2. MJ auf dem 4x4 Rollenprüfstand der Abgasprüfstelle Modell / Jahrgang Fiat 5X 2. MJ / 215 Motortyp Zylinderzahl 4 / Reihe Hubraum 1956 cm 3 Leistung 13 4 rpm Drehmoment rpm Treibstoff / Einspritzung Diesel / DI (CR) Aufladung ja Leergewicht 157 kg Gesamtgewicht 21 kg Antrieb Allradantrieb Getriebe 9-Stufen-Automat Erstzulassung / Kilometerstand / 4 4 km Erfüllte Abgasnorm EURO 6 Abgasnachbehandlungssysteme DOC, NO x -Speicherkatalysator, DPF, EGR VIN ZFA334P Tabelle 1: Technische Daten des Prüffahrzeugs
4 DUH / Fiat 5X / MESSTECHNIK 3.1. Rollenprüfstand Typ: AFHB GSA 2 Durchmesser Rollen: 52 mm Fahrleitgerät: Tornado, Version 3.3 CVS Verdünnungs-System: CS - Control System R3-7 mit Rootsgebläse Raumbedingungen Prüfhalle: Steuerung für Ansaug- und Verdünnungsluft Temperatur: 2-3 C Feuchtigkeit: g/kg Für alle durchgeführten Messungen mit dem oben genannten Fahrzeug, wurde der Rollenprüfstand mit den Tabellenwerten der ECE-Regelung Nr. 83, Anhang 4a, Punkt , eingestellt Messgeräte für limitierte Abgasemissionen Folgende Geräte erfüllen die technischen Anforderungen der ECE-Regelung Nr.83. Diese sind für die Messung von Fahrzeugabgasemissionen in der Schweiz und der Europäischen Union geeignet. Gemessene gasförmige Abgaskomponenten: Horiba MEXA-72 CO, CO 2 HC... CH 4... NO/NO x... Infrarotspektroskopie (NDIR) Flammenionisationsdetektor für totale HC (FID) Flammenionisationsdetektor nur für HC4 (FID) Chemilumineszenz Analysator (CLA) Das Verdünnungsverhältnis in der CVS-Anlage ist variabel und kann mittels CO 2 Analysatoren kontrolliert werden. 4. TEST METHODE Die chronologische Reihenfolge der durchgeführten Versuchstests ist in der Tabelle 2 aufgelistet. Die Tests sind auf dem 4-Rad-Rollenprüfstand der AFHB durch deren Mitarbeiter durchgeführt worden. Insgesamt wurden 8 Zyklen, davon 4 NEFZ-Zyklen mit dem Fiat 5X 4x4 gefahren. Die NEFZ- Messungen unterschieden sich hauptsächlich durch den Fahrzeugzustand (kalt oder warm). Da sich die Messungen auf Stickoxidemissionen fokussierten, wurden die Partikelmasse und die Partikelanzahl während der Tests nicht mitgemessen. Es wurde während den Tests kein OBD-Diagnosegerät am Fahrzeug angeschlossen. Als Fahrzeug-Konditionierung wurde am Vortag der ersten Abgasmessung der zweite Teil des NEFZ-Zyklus (EUDC) drei Mal gefahren. Für den zweiten Messtag wurde das Fahrzeug mit dem letzten Teil des WLTC-Zyklus, welcher drei Mal wiederholt wurde, konditioniert. Während der Tests wurden folgende Zustände geändert:
5 DUH / Fiat 5X / 6 5 Motorzustand kalt / warm: Messungen mit kalten und warmen Motorzustand wurden durchgeführt Prüfzyklen Folgende Fahrzyklen wurden während der Versuche verwendet: Neuer Europäischer Fahrzyklus (NEFZ) Der NEFZ ist der aktuelle Prüfzyklus für die Abgasteilgenehmigung der leichten Motorwagen in der EU. Fig.2: NEFZ Common Artemis Driving Cycles (CADC) Der CADC-Zyklus wurde anlässlich des europäischen Projekts Artemis (Assessment and Reliability of Transport Emission Models and Inventory Systems) entwickelt. Er basiert auf einer statistischen Analyse einer breiten Datenbank der europäischen realen Fahrzyklen. Fig.3: CADC Worldwide harmonized Light duty Test Cycle (WLTC) Der WLTC-Zyklus wird demnächst den NEFZ-Zyklus für die Abgasteilgenehmigung der leichten Motorwagen ersetzen.
6 DUH / Fiat 5X / 6 6 Fig.4: WLTC Fahrzyklus 2 (vorgegeben vom Auftraggeber) Dieser Zyklus beginnt mit drei tiefen Geschwindigkeitsstufen. Dabei werden die Geschwindigkeiten 2, 35 und 45 km/h während je 5 Minuten konstant gehalten. Anschließend wird innerhalb von 21 Sekunden von 45 km/h bis die Endgeschwindigkeit von 15 km/h konstant beschleunigt. Dieses Tempo wird während der Dauer von 12 Sekunden gehalten. Die Geschwindigkeit wird analog zum Anfangsvorgang, jedoch in umgekehrter Reihenfolge, in denselben Geschwindigkeitsstufen reduziert. Fig. 5: Fahrzyklus 2 auch cycle 2b genannt 5. RESULTATE Die Auflistung aller durchgeführten Messungen ist unter Tabelle 2 zu finden. Die NEFZ-Zyklen im kalten und im warmen Zustand wurden je zwei Mal durchgeführt. Der CADC und der WLTC-Zyklus wurden nur im betriebswarmen Zustand ausgeführt. Der Fahrzyklus 2 wurde mit zwei verschiedenen CVS-Volumenströmen bewerkstelligt, weil beim ersten Versuch, die kontinuierlich gemessenen NO x -Emissionen den Messbereich des Abgasanalysators überschritten. Der zweite Versuch wurde mit einem um etwa 5% erhöhten CVS-Volumenstrom vorgenommen. Jedoch waren die kontinuierlich gemessenen NO x -Emissionen immer noch höher, als der Messbereich des Analysators. Die zeitlichen Darstellungen aller Zyklen sind unter Fig.8 bis Fig.15 zu finden. Nachfolgend werden nur die wichtigsten Feststellungen dokumentiert.
7 DUH / Fiat 5X / 6 7 Die NO x -Resultate aller durchgeführten Messungen ausser den zwei letzten (jeweils Fahrzyklus 2) sind in Fig.6 aufgeführt. Fig.6: Resultate (Rohresultate ohne Verschlechterungsfaktor) Die Tabelle 2 zeigt chronologisch alle ausgeführten Fahrzyklen. Grenzwerte Euro 6 Diesel (NEFZ, kaltstart mit konditioniertem Fahrzeug ) Tabelle 2: Resultate der NEFZ-, CADC-, WLTC-Zyklen sowie des Fahrzyklus 2 (Rohresultate ohne Verschlechterungsfaktor) Alle gemessenen NO x -Emissionen überschreiten den EURO 6-Grenzwert von 8 mg/km. Die Fig.6 zeigt, dass die Messungen, welche mit einem warmen Motor beginnen, weitgehend höhere NO x -Emissionen aufweisen als diejenigen mit dem kalten Motor. 6. SCHLUSSFOLGERUNG Die durchgeführten Messungen zeigen folgende Tendenz: das untersuchte Fahrzeug erfüllte nie den NO x -Grenzwert während der NEFZ Zyklen,
8 DUH / Fiat 5X / 6 8 Im betriebswarmen Zustand sind die NO x -Emissionen erheblich höher als im kalten Zustand, Das Fahrzeug meldete während oder nach den Tests keinen OBD Fehler über die Warnlampe (MIL), Weitere Messungen von Fahrzeugen desselben Typs sind nötig, um dieses Verhalten zu bestätigen. 7. DOKUMENTATION Die Originaldaten sind bei der Abgasprüfstelle der Fachhochschule Biel archiviert und stellen vertrauliches Material dar.
9 DUH / Fiat 5X / FIGURENLISTE Figur 7 : Chronologische Liste der Messserien Figuren 8-15 : Messungen 9. ANHANG Anhang 1 : AFHB - Stellungnahme über die Verantwortung über die öffentliche Information mit Hilfe unserer Berichte. 1. ABKÜRZUNGEN AFHB AGR CADC CLD CVS DF DI DOC DPF EU EUDC FID MIL NDIR NEDC NEFZ OBD VIN WLTC 4WD Abgasprüfstelle FH Biel, CH Abgasrückführung Common Artemis Driving Cycles Chemoluminescence Detector Constant Volume Sampling: Dilution Tunnel for Regulated Emission Measurement Dilution Factor Direct Injection Diesel Oxidation Catalyst Diesel Particle Filter European Union Extra Urban Driving Cycle Flame Ionization Detector Malfunction Indication Lamp Non Dispersive Infrared New European Driving Cycle Neuer Europäischer Fahrzyklus On Board Diagnosis Vehicle Identification Number Worldwide harmonized Light duty Test Cycle 4 Wheels Drive
10 Abgasprüfstelle (AFHB) Gwerdtstrasse 5 CH-256 Nidau Tel./Tél. +41 () Fax +41 () NO x -Emissionsmessungen von einem Diesel-Personenwagen Fiat 5X 2. MJ 4x4, EURO 6 auf dem Rollenprüfstand. FIGUREN Die vollständige oder teilweise Veröffentlichung dieses Dokuments ist nur mit der schriftlichen Genehmigung der AFHB erlaubt. Februar 216 B449
11 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig. 7 Chronological list of measurements NOx - emissions on chassis dynamometer Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro 6 test nr. date chassis dyno mode cycle engine state conditioning km DUH WD NEDC cold 3x EUDC 4436 DUH WD NEDC warm DUH WD CADC(13) warm 1x EUDC 4465 DUH WD WLTC warm DUH WD NEDC cold 3x extra-high part of WLTC 4562 DUH WD NEDC warm DUH WD cycle 2b warm DUH WD cycle 2b warm NEDC: EUDC: CADC(13): WLTC: New European Driving Cycle Extra-Urban Driving Cycle of the NEDC Common Artemis Driving Cycle (motorway max. speed: 13 km/h) World-harmonized Light vehicles Test Cycle B449_Fig7_DUH_Fiat 5x_Uebersicht_Messungen DUH
12 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig. 8-1 DUH41 NEDC cold chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig8-1-2_1623_DUH41_NEDC_cold_4WD.xlsx DUH41
13 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig. 8-2 DUH41 NEDC cold chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig8-1-2_1623_DUH41_NEDC_cold_4WD.xlsx DUH41
14 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 Fig. 8-3 Measurement: DUH41, NEDC cold
15 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 Fig. 8-4
16 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig. 9-1 DUH42 NEDC warm chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig1-1-2_1623_DUH43_CADC_warm_4WD.xlsx DUH41
17 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig. 9-2 DUH42 NEDC warm chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig1-1-2_1623_DUH43_CADC_warm_4WD.xlsx DUH41
18 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 Fig. 9-3 Measurement: DUH42, NEDC warm
19 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 Fig. 9-4
20 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig. 1-1 DUH43 CADC warm chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig1-1-2_1623_DUH43_CADC_warm_4WD.xlsx DUH43
21 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig. 1-2 DUH43 CADC warm chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig1-1-2_1623_DUH43_CADC_warm_4WD.xlsx DUH43
22 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 Fig. 1-3 Measurement: DUH43, CADC warm
23 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 Fig. 1-4
24 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig DUH44 WLTC warm chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig11-1-2_1623_DUH44_WLTC_warm_4WD.xlsx DUH44
25 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig DUH44 WLTC warm chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig11-1-2_1623_DUH44_WLTC_warm_4WD.xlsx DUH44
26 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 Fig Measurement: DUH44, WLTC warm
27 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 Fig. 11-4
28 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig DUH45 NEDC cold chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig12-1-2_1624_DUH45_NEDC_cold_4WD.xlsx DUH45
29 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig DUH45 NEDC cold chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig12-1-2_1624_DUH45_NEDC_cold_4WD.xlsx DUH45
30 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 Fig Measurement: DUH45, NEDC cold
31 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 Fig. 12-4
32 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig DUH46 NEDC warm chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig13-1-2_1624_DUH46_NEDC_warm_4WD.xlsx DUH46
33 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 Fig Measurement: DUH46, NEDC warm
34 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 Fig. 13-4
35 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig DUH47 Cycle 2b chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig14-1-2_1624_DUH47_cycle2b_4WD.xlsx DUH47 Cycle 2b
36 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig DUH47 Cycle 2b chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig14-1-2_1624_DUH47_cycle2b_4WD.xlsx DUH47 Cycle 2b
37 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig DUH48 Cycle 2b chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig15-1-2_1624_DUH48_cycle2b_4WD.xlsx DUH47
38 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig DUH48 Cycle 2b chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig15-1-2_1624_DUH48_cycle2b_4WD.xlsx DUH47
39 DUH / Fiat 5X / AFHB '16 Fig DUH48 Cycle 2b chassis dyno 4WD Fiat 5X 2. MJ 4x4, Euro time [s] B449_Fig15-1-2_1624_DUH48_cycle2b_4WD.xlsx DUH47
40 Abgasprüfstelle (AFHB) Gwerdtstrasse 5 CH-256 Nidau Tel./Tél. +41 () Fax +41 () NO x -Emissionsmessungen von einem Diesel-Personenwagen Fiat 5X 2. MJ 4x4, EURO 6 auf dem Rollenprüfstand. Anhang Die vollständige oder teilweise Veröffentlichung dieses Dokuments ist nur mit der schriftlichen Genehmigung der AFHB erlaubt. Februar 216 B449
41 DUH / Fiat 5X / AFHB 6 A 1
NO x -Emissionsmessungen von einem Diesel-Personenwagen Smart fortwo coupe cdi, EURO 5b auf dem Rollenprüfstand
Abgasprüfstelle (AFHB) Contrôle des gaz d échappement Gwerdtstrasse 5 CH-256 Nidau Tel./Tél. +41 ()32 321 66 8 Fax +41 ()32 321 66 81 NO x -Emissionsmessungen von einem Diesel-Personenwagen Smart fortwo
NO x -Emissionsmessung von einem Personenwagen Renault Espace Diesel, EURO 6b auf dem Rollenprüfstand
Abgasprüfstelle (AFHB) Gwerdtstrasse 5 CH-2560 Nidau Tel./Tél. +41 (0)32 321 66 80 Fax +41 (0)32 321 66 81 NO x -Emissionsmessung von einem Personenwagen Renault Espace Diesel, EURO 6b auf dem Rollenprüfstand
NO x -Emissionsmessungen von einem Personenwagen Mercedes-Benz C 200 CDI, EURO 5a auf dem Rollenprüfstand
Abgasprüfstelle (AFHB) Contrôle des gaz d échappement Gwerdtstrasse 5 CH-256 Nidau Tel./Tél. +41 ()32 321 66 8 Fax +41 ()32 321 66 81 NO x -Emissionsmessungen von einem Personenwagen Mercedes-Benz C 2
NO x -Emissionsmessung von einem Personenwagen Renault Espace Diesel, EURO 6b auf dem Rollenprüfstand
Abgasprüfstelle (AFHB) Contrôle des gaz d échappement Gwerdtstrasse 5 CH-256 Nidau Tel./Tél. +41 ()32 321 66 8 Fax +41 ()32 321 66 81 NO x -Emissionsmessung von einem Personenwagen Renault Espace Diesel,
Emissionsmessungen an einem Mercedes-Benz C 200 CDI (EURO 5a) auf dem Rollenprüfstand und auf der Strasse.
Abgasprüfstelle (AFHB) Contrôle des gaz d échappement Gwerdtstrasse 5 CH-2560 Nidau Tel./Tél. +41 (0)32 321 66 80 Fax +41 (0)32 321 66 81 Emissionsmessungen an einem Mercedes-Benz C 200 CDI (EURO 5a) auf
NO x -Emissionsmessung von einem Personenwagen Opel Zafira Diesel, EURO 6b auf dem Rollenprüfstand
Abgasprüfstelle (AFHB) Contrôle des gaz d échappement Gwerdtstrasse 5 CH-2560 Nidau Tel./Tél. +41 (0)32 321 66 80 Fax +41 (0)32 321 66 81 NO x -Emissionsmessung von einem Personenwagen Opel Zafira Diesel,
Emissionsmessungen an vier verschiedenen Diesel-Pkw EURO 5a auf dem Rollenprüfstand und auf der Strasse.
Abgasprüfstelle (AFHB) Contrôle des gaz d échappement Gwerdtstrasse 5 CH-2560 Nidau Tel./Tél. +41 (0)32 321 66 80 Fax +41 (0)32 321 66 81 Emissionsmessungen an vier verschiedenen Diesel-Pkw EURO 5a auf
Emissionsmessungen an einem VW Passat 2.0 TDI (EURO 5a) auf dem Rollenprüfstand und auf der Strasse.
Abgasprüfstelle (AFHB) Contrôle des gaz d échappement Gwerdtstrasse 5 CH-2560 Nidau Tel./Tél. +41 (0)32 321 66 80 Fax +41 (0)32 321 66 81 Emissionsmessungen an einem VW Passat 2.0 TDI (EURO 5a) auf dem
NOx emission measurements of a diesel passenger car Fiat 500X 2.0 MJ 4WD4, EURO 6
Abgasprüfstelle (AFHB) Contrôle des gaz d échappement Gwerdtstrasse 5 CH-256 Tel./Tél. Fax Nidau +41 ()32 321 66 8 +41 ()32 321 66 81 NOx emission measurements of a diesel passenger car Fiat 5X 2. MJ 4WD4,
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