Testaus- ja arvosteluprotokolla Versio 2.0

Transkriptio

1 Testaus- ja arvosteluprotokolla Versio 2.0 Projektipäällikkö DI (FH) Sonja Schmidt ADAC Technik Zentrum Sivu 1

2 Sisältö 1 Johdanto 3 2 Testausprotokolla Uusi eurooppalainen testisykli (New European Driving Cycle, NEDC) NEDC kylmätesti NEDC testaus lämpimänä ADAC:n moottoritieajosykli 5 3 Arvosteluprotokolla Saastepäästöt Hiilidioksidi CO Polttoaineen kulutus 13 4 Yhteenveto 13 Sivu 2

3 1 Johdanto EcoTestin tavoitteena on antaa kuluttajille objektiivista tietoa autojen ympäristövaikutuksista ja kannustaa autovalmistajia, jotka panostavat autojen ympäristöominaisuuksien kehittämiseen. EcoTestin mittausten pohjana ovat eurooppalaisen päästölainsäädännön pohjalta kehitetyt testit, joita on EcoTestissä laajennettu todellisia eurooppalaisia ajo-olosuhteita vastaavilla testisykleillä ja muuttujilla. Mitkään oikeita ajo-olosuhteita jäljittelevät testit eivät täysin vastaa auton ympäristövaikutuksia erilaisissa ajotilanteissa. EcoTestissä menestyvät autot ovat kuitenkin ympäristölle haitattomampia kuin autot, joiden päästötulokset EcoTestissä ovat heikompia. 2 Testausprotokolla Tulosten luotettavuuden ja toistettavuuden varmistamiseksi EcoTestin testisyklien mittaukset tehdään dynamometrillä. Kaikkien testisyklien aikana hiilimonoksidin (CO), hiilidioksidin (CO 2 ), hiilivetyjen (HC), typpioksidien (NOx) ja pienhiukkasten päästöt mitataan integroidusti. Polttoaineen kulutus määritetään hiilipohjaisten pakokaasuainesten perusteella. Ajoneuvojen lakisääteisen päästötason normiluokan ilmoittaa ajoneuvon valmistaja. 2.1 Uusi eurooppalainen testisykli (New European Driving Cycle, NEDC) Uusi eurooppalainen testisykli perustuu EU:n tyyppihyväksyntää koskevaan lainsäädäntöön. Testisyklin mittauksia verrataan lainsäädännön normirajoihin, jotta saataisiin kiistattomat päästötulokset. Pakokaasupäästöt mitataan eurooppalaisen testisyklin aikana direktiivin 98/69/ETY mukaisesti. Testisykli esitellään kuvassa 1. Testisyklin ensimmäinen osuus edustaa kaupunkiajoa, jolloin auto on käynnistetty aamulla seistyään pysäköitynä yön yli. Kyse on siis päästöjen testistä kylmänä. Autolla ajetaan jarruta-kiihdytä-tyylillä ruuhkaliikenteessä. Toinen osuus edustaa maantieajoa enintään 130 km/h:n nopeudella. Kaikkien testien muunnokset noudattavat direktiiviä 70/220/ETY. Sivu 3

4 2.1.1 NEDC kylmätesti Tällä testillä mitataan: saastepäästöt hiilidioksidi (CO 2 ) polttoaineen kulutus Kuva 1. Uusi eurooppalainen testisykli Kuvassa: Urban = kaupunkiajo ja Extra urban = maantieajo Ajoneuvon moottorin lämpötila on 22 C. Vaihtelu voi olla ±2 C, ennen kuin kylmätestin sykli aloitetaan. Kuormitusaika on vähintään 6 tuntia ja enintään 30 tuntia. Testisyklillä mitataan ajoneuvon päästöominaisuudet. Saatuja mittaustuloksia verrataan valmistajan ilmoittamiin arvoihin NEDC testaus lämpimänä Tällä testillä mitataan: hiilidioksidi (CO 2 ) polttoaineen kulutus Lämpimänä testausta varten ajoneuvon moottoriöljyn lämpötila on n. 90 C ennen testisyklin aloittamista. Testihuoneen lämpötilaksi asetetaan 22 C ±2 C. Jos testit tehdään EU:n lainsäädäntöä noudattaen, kaikki energiaa kuluttavat apulaitteet, kuten ilmastointilaite, pitää olla kytkettynä pois päältä. EcoTestin lämpimässä testauksessa halutaan kuitenkin jäljitellä paremmin todellisia ajo-olosuhteita. Sivu 4

5 Käsisäätöisen ilmastointilaitteen säätäminen testiä varten Ilmastointilaitteen säädin: kytketään päälle Lämpötilan valitsin: asetetaan n. 20 C:een, mitataan lämpötila kuljettajan ja etupenkin matkustajan päiden tasalta Puhaltimen nopeudensäätö: 1/3 1/4 Puhallusilman suuntaus: Lattia/tuulilasi (vaihtoehtoisesti: suuntaus keskiosaan eli ilma virtaa sekä lattiarajan suuttimista että kojetaulun suuttimista) Automaattisen ilmastointilaitteen asetukset: Ilmastointilaitteen säädin: kytketään päälle Lämpötilan valitsin: asetetaan 20 C:een Puhaltimen nopeudensäätö: AUTO Puhallusilman suuntaus: Lattia/tuulilasi (vaihtoehtoisesti: suuntaus keskiosaan eli ilma virtaa sekä lattiarajan suuttimista että kojetaulun suuttimista) 2.2 ADAC:n moottoritieajosykli ADAC:n moottoritieajosykli yhtenä EcoTestin osiona edustaa hyvin tyypillistä ajotilannetta. ADAC on kehittänyt tämän syklin, joka mittaa tarkasti moottoritieajamista Euroopassa. Euroopassa ajettaessa on erittäin yleistä pitää autoissa nykyään jo yleisenä varusteena oleva ilmastointilaite päällä ajon aikana. Tällä testillä mitataan: saastepäästöt CO 2 polttoaineen kulutus ADAC:n moottoritieajosyklin avulla voidaan paljastaa, toimiiko pakokaasujen säätöjärjestelmä myös EU:n määrittämän lakisääteisen testisyklin ulkopuolella. ADAC:n moottoritieajosykliä varten moottoriöljyn lämpötilan pitää olla n. 90 C ennen testin aloittamista. Koska 130 km/h on suurin sallittu nopeusrajoitus monissa Euroopan maissa, moottoritieajosyklin enimmäisnopeus on rajoitettu 130 km:iin/h. Lisäominaisuutena ADAC:n moottoritieajosyklissä on kiihdytys täydellä kuormituksella. ADAC:n moottoritieajosyklin sovellus ilmastointilaite päälle kytkettynä ajamisesta on vastaavanlainen kuin EU:n testisyklin lämpimänä testaaminen ilmastointilaite päälle kytkettynä. Moottoritieajosykliä havainnollistetaan kuvassa 2. Päästöluokitukset perustuvat testisyklin 1. vaiheen ja 2. vaiheen tuloksiin. Sivu 5

6 Kuva 2: ADAC:n moottoritieajosykli Kuvassa: Preconditioning = esivaihe, Phase 1 = 1. vaihe ja Phase 2 = 2. vaihe Gear = vaihde, speed = nopeus ja time = aika. Kuva 3: EcoTest-luokituksen laskentaperusteet Kuvassa: Pollutants absolute scale = Saastepäästöjen absoluuttinen mitta-asteikko CO2 class dependent scale = CO 2 -päästöjen autoluokkakohtainen mitta-asteikko Additional Information: Fuel Consumption = Lisätieto: polttoaineen kulutus Influencing parameters = Tulokseen vaikuttavat muuttujat Sivu 6

7 3 Arvosteluprotokolla EcoTestin luokitustulos on saastepäästöpisteiden ja CO 2 -pisteiden summa. Jokainen osatulos merkitään ylös kahden desimaalin tarkkuudella jatkolaskentaa varten. Polttoaineen kulutuksesta ilmoitetaan myös tiedot, ks. kuva 3. EcoTestin luokitus lasketaan seuraavalla kaavalla: EcoTest-luokitus = Saastepäästöpisteet + hiilidioksidipäästöpisteet (kaava 1) EcoTestin luokituksessa arvioidaan jokaisen testatun auton ympäristövaikutus kuvan 4 mukaisesti. Saastepäästöjen ja hiilidioksidipäästöjen pisteet lasketaan mitattujen arvojen mukaan tiettyjen mitta-asteikkojen sisällä. Saastepäästöille käytetään absoluuttista mittaasteikkoa, johon auton ajoneuvoluokka ei vaikuta. Hiilidioksidipäästöille käytetään suhteellista mitta-asteikkoa, joka on luotu ajoneuvoluokkien perusteella. Kuva 4: Ecotestin tähtiluokitus Kuvassa: High Environmental Impact = Suuri vaikutus ympäristölle Low Environmental Impact = Pieni vaikutus ympäristölle EcoTest Rating = EcoTestin arvosteluperusteet Sivu 7

8 Taulukkoon 1 on koottu EcoTestin käyttämät ajoneuvoluokat esimerkkiautoineen. Taulukko 1: Ajoneuvoluokat Koodi Ajoneuvoluokka Esimerkki 1 City (2 istuinta) Smart 2 City Fiat Seicento, Peugeot 106, VW Lupo 3 Pienet autot Fiat Punto, Peugeot 206, VW Polo 4 Pienet perheautot Toyota Corolla, VW Golf 5 Perheautot BMW 3-sarja, Mazda 6, Opel Vectra, Toyota Avensis 6 Suuret autot Audi A6, BMW 5-sarja, Mercedes E-luokka, Peugeot Edustusautot Audi A8, BMW 7-sarja, Jaguar XJ, Mercedes S-luokka 3.1 Saastepäästöt Luokitukset perustuvat lineaariseen asteikkoon. Mitatun arvon mukaisesti tulos voi olla 0 ja 50 pisteen välillä. Saastepäästöjen luokitus lasketaan EU:n kylmätestisyklin ja ADAC:n moottoritieajosyklin yhteistulosten perusteella. Vaikka perinteiset bensiinimoottorit lukuun ottamatta suoraruiskutusjärjestelmiä eivät aiheuta pienhiukkaspäästöjä, joita voitaisiin mitata painoanalyyttisillä menetelmillä, EcoTestissä käytetään samaa luokitusta sekä bensiiniettä dieselkäyttöisille ajoneuvoille. Tämän johdosta muut bensiinikäyttöiset ajoneuvot paitsi suoraruiskutusmoottorilla varustetut saavat täydet pisteet pienhiukkaspäästöistään, minkä ansiosta niiden kokonaispäästötulos paranee. Tämä ilmenee kuvasta 5. Sivu 8

9 NEDC* cold PM HC NO x CO 60% 40% worst case 70% Pollutants Highway 130 km/h PM HC NO x CO 40% 60% worst case 30% *NEDC = New European Driving Cycle Testing and Assessment Proposal 9 Kuva 5: Kaavio saastepäästöjen arvostelusta Kuvassa: NEDC cold = EU:n testisykli kylmänä worst case = huonoin tulos Pollutants = Saastepäästöt Highway 130 km/h = Moottoritieajo 130 km/h Saastepäästöjen luokitustulos = 0,7 x (0,6 x EU:n testisyklin pienhiukkasten tulos kylmänä + 0,4 x EU:n testisyklin huonoin tulos kylmänä) + 0,3 x (0,4 x moottoritieajosyklin pienhiukkastulos + 0,6 x moottoritieajosyklin huonoin tulos) (Kaava 2) Tulosten painotusalueet heijastavat ajotapojen yleisyyttä eri osa-alueilla: 70 %: = kaupunkiajoa ja maantieajoa 30 %: = moottoritieajoa Pienhiukkaspäästöjä ja muiden saastepäästöjen huonointa tulosta painotetaan eri tavalla EU:n testisyklissä ja moottoritieajosyklissä. Näin siksi, että pienhiukkaspäästöt vaikuttavat ihmisiin välittömämmin kaupunkioloissa kuin moottoritiellä. Sen sijaan erityisesti typpioksidit vaikuttavat yhtä haitallisesti ympäristöstä riippumatta. Kaikkien saastepäästöjen (CO, HC, NO x ja pienhiukkaset) päästöarvot lasketaan seuraavien taulukossa 2 esiteltyjen raja-arvojen mukaan. Hiilimonoksidin (CO), hiilivetyjen (HC) ja typpioksidien (NO x) tuloksista huonoin tulos otetaan huomioon jatkolaskentaa varten. Pienhiukkasten tulos lasketaan erikseen. Kuvassa 5 näkyy, miten pienhiukkasten painotusarvo ja huonoimman tuloksen merkitys on tasapainotettu keskenään. Sivu 9

10 EU:n testisyklin hiilivetypäästöjen tulosten luokitus esitetään kuvassa 6. Stars/Points bisher neu Kuva 6: Luokitusasteikko hiilivetypäästöille EU:n testisyklin aikana Kuvassa Stars/Points = Tähdet/Pisteet HC emissions (g/km) = Hiilivetypäästöt (g/km) Taulukko 2: Saastepäästöjen raja-arvot EU:n testisyklin ja moottoritieajosyklin aikana EU:n testisykli Moottoritieajosykli 50 pist. kun arvo on [g/km] 10 pist. kun arvo on [g/km] 50 pist. kun arvo on [g/km] 10 pist. kun arvo on [g/km] HC 0.10 a 0.20 c 0.10 a 0.20 c CO 1.00 a 2.30 c 1.00 a d NO x 0.08 a 0.50 b 0.08 a 1.00 d Pienhiukkaset d 0.05 b d 0.05 b a ) raja-arvo direktiivin 98/69/ETY mukaan: Euro 4 bensiiniajoneuvot EU:n testisykli b ) raja-arvo direktiivin 98/69/ETY mukaan: Euro 3 dieselajoneuvot EU:n testisykli c ) raja-arvo direktiivin 98/69/ETY mukaan: Euro 3 bensiiniajoneuvot EU.n testisykli d ) raja-arvo parhaan mahdollisen tuloksen mukaan Sivu 10

11 3.2 Hiilidioksidi CO2 Hiilidioksidipäästöjen tulosten luokitukseen vaikuttavat EU:n testisykli kylmänä, EU:n testisykli lämpimänä ja ADAC:n moottoritieajosykli. Laskentamalli näkyy kuvassa 7. NEDC* cold 50% 70% NEDC* hot 50% CO 2 Highway 130 km/h 30% *NEDC = New European Driving Cycle Testing and Assessment Protocol 17 Kuva 7: Kaavio hiilidioksidipäästöjen luokituksen laskentaperusteista Kuvassa NEDC cold = EU:n testisykli kylmänä NEDC hot = EU:n testisykli lämpimänä Highway 130 km/h = Moottoritieajosykli 130 km/h Hiilidioksidipäästöjen luokitus lasketaan kaavan 3 avulla ja arvostelussa käytetään taulukon 3 mukaista asteikkoa, jonka mukaan tietyn raja-arvon kohdalla saa 10 pistettä ja toisen raja-arvon kohdalla 50 pistettä. Arvostelu perustuu seitsemään ajoneuvoluokkaan, joille kaikille on asetettu erilaiset raja-arvot. Hiilidioksidipäästöjen luokitustulos = 0,7 x (0,5 x EU:n testisyklin tulos kylmänä + 0,5 x EU:n testisyklin tulos lämpimänä) + 0,3 x moottoritieajosyklin tulos (Kaava 3) Raja-arvot jättävät tilaa tulevalle moottoritekniikan kehitykselle. Tämän vuoksi EcoTestin luokitusjärjestelmää tarvitaan vielä pitkään. EcoTestin testituloksissa näkyy alan uusi tekninen kehitys, ja EcoTest-ohjelman kehittäjät tuovat mielellään julki uusimmat edistysaskeleet. Pistetulos lasketaan raja-arvojen sisällä lineaarisella asteikolla. Alin pistemäärä on 0 pistettä, mutta EcoTestissä ei ole rajattu ylintä mahdollista raja-arvoa. Tulokseksi voi siten saada enemmän kuin 50 pistettä. Sivu 11

12 Kuvassa 8 on arvosteluperusteet hiilidioksidipäästöille annettujen raja-arvojen mukaan. Stars/points Kuva 8: Ajoneuvoluokkien mukainen luokitus hiilidioksidipäästöille Kuvassa Stars/Points = Tähdet/Pisteet = City (2-paikkaiset) ja City = Pienet autot = Pienet perheautot = Perheautot = Suuret autot = Edustusautot Kuluttaja voi suoraan verrata kilpailevien automerkkien tuloksia. Tämä on yksi hyvä perustelu, miksi EcoTestissä on ajoneuvoluokkien mukaiset raja-arvot hiilidioksidipäästöille. Näin pystytään myös paremmin erittelemään saman ajoneuvoluokan sisäisiä tuloksia. Sivu 12

13 Taulukko 3: Hiilidioksidipäästöjen luokituksen raja-arvot Ajoneuvoluokka 50 pist. kun arvo on [g/km] 10 pist. kun arvo on [g/km] Polttoaineen kulutus Polttoaineen kulutus lasketaan mitatuista testisykleistä litroissa 100 km:ä kohti. EU:n testisykli jaetaan kaupunkiajon ja maantieajoon osuuksiin. Kummallekin osuudelle määritetään erikseen polttoaineen kulutus. Lisäksi EcoTestissä määritetään myös moottoritieajo-osuuden polttoaineen kulutus. Polttoainekulutuksen kokonaistulokseen lasketaan 30 % ADAC:n moottoritieajosyklin osuudesta ja 70 % EU:n testisyklin osuudesta. EU:n testisyklin kulutukseen lasketaan 50 % kylmätestistä ja 50 % lämpimänä testaamisesta. Polttoaineen kulutus ei vaikuta arvosteluun, mutta se kerrotaan, koska se on kuluttajille tärkeä tieto. 4 Yhteenveto EcoTest on kehitetty, jotta uusien autojen ympäristövaikutuksia voitaisiin arvioida saasteja hiilidioksidipäästöjen mittaustulosten avulla. EU:n vaatimien lakisääteisten testisyklien ohella EcoTestin testiprotokollaan on otettu mukaan moottoritieajosykli ja ilmastointilaitteen vaikutuksen mittaaminen. Autojen luokitus perustuu periaatteeseen, että eri testisykleille käytetään samoja mittaasteikkoja. Huonoin tulos hiilimonoksidin, hiilivetyjen ja typpioksidien päästöpisteissä sekä pienhiukkasten päästöpisteet antavat kokonaisarvosanan saastepäästöille. Rajaarvot on määritelty ajoneuvoluokista piittaamatta. Hiilidioksidipäästöjen luokituksen perusteena ovat erilliset raja-arvot, jotka vaihtelevat seitsemän ajoneuvoluokan mukaan. CO 2 -päästöjen raja-arvot ovat ajoneuvoluokkakohtaisia, koska näin kuluttajat voivat suoraan verrata kilpailevien merkkien tuloksia. On myös hyödyllistä pystyä tekemään erittelyjä saman ajoneuvoluokan sisällä. Sivu 13

14 EcoTestin lopputulos saadaan, kun lasketaan yhteen saastepäästöpisteet ja CO 2 - päästöpisteet. Saaste- ja CO2-päästöjen pisteet/värit EcoTest-tähdet/pisteet 45 pistettä erittäin alhaiset päästöt pistettä alhaiset päästöt pistettä keskinkertaiset päästöt pistettä kohonneet päästöt pistettä korkeat päästöt 90 pistettä pistettä pistettä pistettä pistettä Sivu 14