Abgasuntersuchung - Auto, Motorrad, Caravan | TÜV NORD
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Abgasuntersuchung - Auto, Motorrad, Caravan | TÜV NORD
Auf dem Weg zu Euro VI und Stufe IIIb / IV Zukünftige Grenzwertstufen für Motoren zum Antrieb von schweren Nutzfahrzeugen und mobilen Maschinen und Geräten. IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 1 Inhalt Euro VI – Nutzfahrzeugmotoren - Anwendungsbereich - Split Level Ansatz - Änderungen, Neuerungen und Ergänzungen zu den bestehenden Vorgaben 2005/78/EG – 2008/74/EG - Verordnung (EG) Nr. 595 / 2009 (18. Juni 2009) Stufe IIIb und IV – Mobile Maschinen und Geräte - Motivation - Änderungen und Ergänzungen zu 97/68/EG - 2004/26/EG - Comitology Verfahren Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 2 Euro VI – Nutzfahrzeugmotoren Anwendungsbereich / Einsatztermin Anwendungsbereich analog Euro IV / V und zu Verordnung (EG) Nr. 715/2007 (Euro 5&6): Anwendbar für alle Motoren zum Einbau in Fahrzeuge der Kategorien M1, M2, M3, N1, N2 und N3 mit einer Referenzmasse größer 2610 kg. => Ausnahme Für Motoren zum Einbau in Fahrzeuge der Kategorien M1, M2, N1 und N2 mit einer Referenzmasse kleiner 2840kg, wenn hierzu eine Genehmigung nach Verordnung (EG) Nr. 715/2007 vorliegt. Einsatztermine: 31. Dezember 2013 für neue Typen 31. Dezember 2014 für alle Typen Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 3 Euro VI – Nutzfahrzeugmotoren SPLIT LEVEL APPROACH Wie bereits bei den zuvor anwendbaren Dokumenten erfolgt die Richtlinienentwicklung im „split-level“. Der „politische“ Teil (Anwendungsbereich, Grenzwerte, Zeitplan) wird über co-decission (Mitentscheid) zwischen Europäischem Parlament und dem Europäischen Rat entschieden. Der „technische“ Teil (Anhänge) wird über die Kommission entwickelt (MVEG und sub-groups) und über TCMV Technical Committee - Motor Vehicles im Komitologie-Verfahren eingeführt. Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 4 Euro VI – Nutzfahrzeugmotoren 2007/0295 (COD), 10. Nov. 2008 / Verordnung (EG) Nr. 595 / 2009, 18. Juni 2009 Einführung neuer Typprüfverfahren basierend auf den WHDC Vorgaben bzw. GTR Nr. 04. - WHSC und WHTC Zyklen. - WHSC ramped gefahren, d.h. ohne WF, A-Z sampling. - keine Berücksichtigung der Lüfterleistung, et cetera. Korrelationsfaktoren zur Limitierung der WHDC Zyklen. - TNO, TU Graz und TÜV Nord Daten von Euro V (V+) Motoren. - Industrieunterstützung von ACEA (Euro VI Prototypen). - Korrelationsfaktoren: 1,00 für alle Komponenten Ausnahme NOx 1,10 WHTC zu ETC. Einführung und Nutzung der WWH-OBD bzw. GTR Nr. 05. - Weltweit harmonisierte OBD Vorgaben. - Fehlerhierarchien et cetera. Einführung von OCE (off-cycle emission) Vorgaben. - GTR Vorschlag verabschiedet. - OCE Vorgaben für ISC und Typprüfung (EG) anwendbar. - Multi-Mapping (wieder) möglich. Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 5 Euro VI – Nutzfahrzeugmotoren 2007/0295 (COD), 10. Nov. 2008 / Verordnung (EG) Nr. 595 / 2009, 18. Juni 2009 Einführung von Partikelanzahlmessungen (PMP) zusätzlich zur Gravimetrie. - Abschluss der PMP HD Arbeiten notwendig (?). - Messverfahren Anhang liegt im (groben) Entwurf vor (R.49). - Grenzwerttabelle ergänzt, Limit z. Zt. nicht formuliert, Diskussion läuft aktuell (x*10^11 n/kWh). Einführung von Verfahren zur Bestimmung des Kraftstoffverbrauches und der CO2 Emission. - Bislang bei Nutzfahrzeugen nicht limitiert / spezifiziert. - Verfahrensentwicklung notwendig (nat. / int. F+E Vorhaben). Einführung PEMS (Portable Emission Measurement System) für ISC (IUC) Vorgaben. - Straßenmessungen vs. Prüfstand. - Einführung schon für Euro V (neu) geplant. - ISC In-Service Conformity / IUC In-Use Compliance. Festlegung des Zugangs zu Wartungs- und Reparatur-Informationen - Analog zu Euro 5 und 6 light-duty. Verschärfung der Dauerhaltbarkeitskriterien - Leichte Fz. 160.000km, mittlere Fz. 300.000km, schwere Fz. 700.000km. Test IFM Weiterentwicklung und Anpassung der Anforderungen an SCR-Systeme - Anlehnung an U.S.-EPA Guidance für HHDE. - NH3 Messung et cetera. Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 6 Euro VI – Nutzfahrzeugmotoren Limitierungen Limit values CO THC NMHC (mg/kWh) (mg/kWh) (mg/kWh) ESC (CI) 1500 ETC (CI) 4000 ETC (PI) 4000 CH4 NH3 PM PN (1) (#/kWh) (mg/kWh) (ppm) (mg/kWh) 130 400 10 10 160 400 10 10 400 10 10 160 (mg/kWh) NOX (3) 500 WHSC (2) WHTC (2) PI = Positive Ignition (Otto), CI = Compression Ignition (Diesel) (1) A number standard is to be defined at a later stage / Grenzwertentwicklung später nicht später als April 2010 (2) The limit values relating to WHSC and WHTC will be introduced, at a later stage, once correlation factors with respect to the current cycles (ESC and ETC) have been established / Korrelationsfaktoren aus TNO Studie nicht später als April 2010. (3) Admissible level of NO comp. in the NOx limit may be defined later. / Eventuell später NO Limitierung. 2 2 Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 7 Euro VI – Nutzfahrzeugmotoren Durchführungsverordnung => Verordnung (EG) Nr. 595 / 2009 veröffentlicht am 18. Juni 2009. => Erstellung der technischen Anhänge läuft. => Nächste Termine für Euro VI Workshops geplant für den 9. und 10. September. => MVEG geplant für September. => TCMV geplant für Oktober. => Verabschiedung bis zum 01. April 2010. Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 8 Inhalt Euro VI – Nutzfahrzeugmotoren - Anwendungsbereich - Split Level Ansatz - Änderungen, Neuerungen und Ergänzungen zu den bestehenden Vorgaben 2005/78/EG – 2008/74/EG - Durchführungsverordnung Stufe IIIb und IV – Mobile Maschinen und Geräte - Motivation - Änderungen und Ergänzungen zu 97/68/EG - 2004/26/EG - Comitology Verfahren Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 9 Stufe IIIb und IV – Mobile Maschinen und Geräte Motivation 97/67/EG, 2001/63/EG, 2002/88/EG, 2004/26/EG 2004/26/EG – Artikel 2. Die Kommission wird bis spätestens zum 31. Dezember 2007 a) ihre Schätzungen bezüglich der Emissionsbilanz von mobilen Maschinen und Geräten neu bewerten und insbesondere die Möglichkeit von Gegenkontrollen und Korrekturfaktoren prüfen, b) die verfügbaren Technologien, einschließlich des Kosten-Nutzen-Verhältnisses, im Hinblick auf die Bestätigung der Grenzwerte der Stufen IIIB und IV daraufhin überprüfen, ob für bestimmte Geräte- oder Motortypen mehr Flexibilität, Ausnahmen oder spätere Umsetzungstermine vorgesehen werden sollten, wobei der Fall von Motoren zu berücksichtigen ist, die in mobile Maschinen und Geräte in saisonspezifischen Einsatzbereichen eingebaut sind, c) die Anwendung von Prüfzyklen für Triebwagen- und Lokomotivmotoren und, bezogen auf Lokomotivmotoren, die Kosten und Nutzen einer weiteren Senkung der Emissionsgrenzwerte angesichts des Einsatzes der NOx- Nachbehandlungstechnologie prüfen, d) prüfen, ob eine weitere Reihe von Grenzwerten für Motoren zur Verwendung in Binnenschiffen eingeführt werden sollte, und dabei insbesondere die technische und wirtschaftliche Durchführbarkeit sekundärer Emissionsminderungsoptionen in diesem Einsatzbereich berücksichtigen, e) prüfen, ob Emissionsgrenzwerte für Motoren unter 19 kW und über 560 kW eingeführt werden sollten, f) prüfen, ob die Kraftstoffe verfügbar sind, die für die zur Erfüllung der Standardwerte der Stufen IIIB und IV eingesetzten Technologien erforderlich sind, g) prüfen, bei welchem Betriebszustand des Motors die höchstzulässigen Prozentsätze, um die die in Anhang I Abschnitte 4.1.2.5 und 4.1.2.6 festgelegten Emissionsgrenzwerte überschritten werden dürfen, überschritten werden können, und gegebenenfalls Vorschläge zur technischen Anpassung der Richtlinie nach dem in Artikel 15 der Richtlinie 97/68/EG genannten Verfahren vorlegen, h) prüfen, ob ein System zur Überprüfung der Übereinstimmung während des Betriebs eingeführt werden sollte, und mögliche Optionen für seine Durchführung untersuchen, i) detaillierte Regelungen zur Verhinderung von Manipulation und Umgehung von Prüfzyklen in Erwägung ziehen und dem Europäischen Parlament und dem Rat gegebenenfalls entsprechende Vorschläge vorlegen. Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 10 Stufe IIIb und IV – Mobile Maschinen und Geräte Comitology Amendment - Vorschläge GEME AD-HOC WORKING GROUP Beschränkung auf Arbeiten, die innerhalb des Komitologieverfahrens zur Änderung kommen können. - Verlängerung der Ausnahmen nach Artikel 14a (Derogation) - Klarstellung der Anwendung Typprüfzyklen - NRSC / NRTC - Klarstellung der Anwendung Typprüfzyklen – Kalt / Warm / Wichtung - “NOx-Control” - Definition Referenzdrehzahl zur Entnormierung des NRTC und NRSC Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 11 Stufe IIIb und IV – Mobile Maschinen und Geräte Comitology Amendment - Vorschläge Verlängerung der Ausnahmen nach Artikel 14a (Derogation) => für spezielle handgehaltene, nah am Körper eingesetzte Anwendungen nach wie vor notwendig: Member States shall not grant type-approval for an engine type or engine family and to issue the documents as described in Annex VII, and shall not grant any other typeapproval for non-road mobile machinery in which an engine is installed: after 1 August 2014 for the following engines Hand held tree service chain saw: a hand held saw in top handle configuration, to cut wood, constructed according to ISO 11681-2 Hand held hedge trimmer: a hand held device designed for trimming hedges and bushes by means of one or more reciprocating cutter blades, according to EN 774 or ISO 10517 Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 12 Stufe IIIb und IV – Mobile Maschinen und Geräte Comitology Amendment - Vorschläge Klarstellung der Anwendung Typprüfzyklen - NRSC / NRTC => bisher war der NRTC nur zur Partikelmessung heranzuziehen; eine transienete NOx-Messung war nicht vorgesehen. The NRSC (non-road steady cycle) which shall be used for the measurement of the emissions of carbon monoxide, hydrocarbons, oxides of nitrogen and particulates for stages I, II, IIIA, IIIB and IV of engines described in Annex I, Section 1, indents A(i) and A(ii), and The NRTC (non-road transient cycle) which shall be used for the measurement of the emissions of carbon monoxide, hydrocarbons, oxides of nitrogen and particulates for stages IIIB and IV of engines described in Annex I, Section 1, indent A(i). Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 13 Stufe IIIb und IV – Mobile Maschinen und Geräte NRTC – Non Road Transient Cycle Last (%) / Drehzahl (%) 120 speed % torque % 100 80 60 40 20 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Zeit (sec) Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 14 Stufe IIIb und IV – Mobile Maschinen und Geräte Comitology Amendment - Vorschläge Klarstellung d. Anwendung Typprüfzyklen – Kalt / Warm / Wichtung => bisher war kein Verfahren zu Berechnung und Wichtung in der Richtlinie enthalten; lediglich Verweis auf Notwendigkeit der Festlegung wie jetzt vorgeschlagen (für Genehmigung nach IIIb notwendig). 1. Cool-down Verfahren (Annex III, section 4.5.7) 2. Kalttest (Annex III, section 4.5.8.1) 3. 20 Min. Hot soak (Annex III, section 4.5.8.6) 4. Warmtest (Annex III, section 4.5.8.7) 5. Wichtung der spezifischen Emissionen (1/10)M gas, cold + (9 /10) M gas ,hot Individual gas = (1/ 10)Wact ,cold + (9 / 10)Wact ,hot Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 15 Stufe IIIb und IV – Mobile Maschinen und Geräte Comitology Amendment - Vorschläge NOx-Control => bisher ungeregelt; durch zu erwartende NOx-Abgasnachbehandlung Notwendigkeit ab Stufe IIIb, spätestens Stufe IV gegeben. - zweistufiger Ansatz Stufe IIIb und IV geplant a) Stufe IIIb: Emission Control System => ECS, BECS, AECS + Reagent Control, kein “torque limiter” o.ä. b) Stufe IV: Emission Control System => ECS, BECS, AECS + NOx-Control, weitere Schritte noch nicht geklärt. Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 16 Stufe IIIb und IV – Mobile Maschinen und Geräte Comitology Amendment - Vorschläge Definition Referenzdrehzahl, Entnormierung des NRTC und NRSC => zwecks Anpassung an ISO, GTR und U.S.-EPA Part 1039 / 1065 Harmonisierung der Drehzahlvorgaben Mode No 1 2 3 4 5 6 7 8 (1) (2) Test IFM Engine Speed Load (2) Rated or Reference (2) Rated or Reference (2) Rated or Reference (2) Rated or Reference Intermediate Intermediate Intermediate Idle 100 75 50 10 100 75 50 - Weighting Factor 0,15 0,15 0,15 0,10 0,10 0,10 0,10 0,15 Identical with C1 cycle as described in paragraph 8.3.1.1. of the ISO 8178-4:2007(E) standard (corrected version 2008-07-01). Reference speed is defined in Annex III section 4.3.1 Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 17 Stufe IIIb und IV – Mobile Maschinen und Geräte Comitology Amendment - Vorschläge Definition Referenzdrehzahl, Entnormierung des NRTC und NRSC a) n_ref = low speed + 0,95 x (high speed — low speed) (the high speed is the highest engine speed where 70 % of the rated power is delivered, while the low speed is the lowest engine speed where 50 % of the rated power is delivered). If the measured reference speed is within +/-3% of the reference speed as declared by the manufacturer, the declared reference speed shall be used for the emissions test. If the tolerance is exceeded, the measured reference speed shall be used for the emissions test. b) rated speed shall mean the maximum full load speed allowed by the governor as specified by the manufacturer; Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 18 Stufe IIIb und IV – Mobile Maschinen und Geräte Comitology Amendment - Vorschläge => Schriftliche Abfrage CATP Mitglieder für Mitte / Ende August erwartet (keine Rücklauf = positive Stimme). Keine Sitzung! - Verlängerung der Ausnahmen nach Artikel 14a (Derogation), - Klarstellung der Anwendung Typprüfzyklen - NRSC / NRTC, - Klarstellung der Anwendung Typprüfzyklen - Kalt / Warm / Wichtung, - NOx-Control, - Definition Referenzdrehzahl zur Entnormierung des NRTC und NRSC. => ausstehende Punkte, Weiterführung der “ad-hoc” Arbeitsgruppe (Chair: Sweden) - Control Area (NTE), - Nachbehandlung useful-life period, - Einstufung Motorleistungskategorie (Familie), - Referenzkraftstoffe, - PEMS, - et cetera. Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Test IFM Leif-Erik Schulte Motoren / Nutzfahrzeuge 21/08/2009 20