Svenska Luftvårdsföreningen

Transkript

1 Svenska Luftvårdsföreningen Emissioner från mobila källor teori och verklighet Lennart Erlandsson, 14 Oktober 2009

2 Företaget AVL är världens största privatägda och oberoende företag som utvecklar drivsystem inklusive förbränningsmotorer tillsammans med mätoch testsystem. 2

3 Erfarenhet AVL grundades 1948 Mer än 60 års erfarenhet! ~ anställda världen över, av dessa ~ i Graz Inblandade i mer än projekt med motorutveckling Mer än installationer för att prova motorer 3

4 Världsomfattande nätverk USA California Michigan United Kingdom Belgium France Spain Sweden Germany Poland Czech Republic Austria (HQ) Hungary Iran Russia China Korea Japan Mexico Switzerland Italy Croatia Turkey Slovenia India Taiwan Brazil Thailand Malaysia Indonesia Australia Argentina 4

5 AVL Provresurser (Tech-Center) SWEDEN USA Plymouth Ann Arbor California UNITED KINGDOM Millbrook Dunton Stockholm (Haninge & Södertälje) Gothenburg GERMANY Remscheid Munich Filderstadt Neuenstadt Korea Seoul FRANCE Paris** AUSTRIA (HQ) Graz Steyr* CHINA Shanghai (Pu Dong) SLOVENIA Maribor** CROATIA Zagreb** HUNGARY Budapest INDIA Delhi (Gurgaon) * No Test Facilities ** Analysis only 5

6 References: AVL HSDI Project History Projects allowed to be communicated Mercedes Benz V6 3L TCI SsangYong 2.7L CR TCI AUDI V6 3L TDI VOLVO 2.4L CR TCI ALFA 2.4L CR TCI First AVL HSDI prototype engine ROVER 2.0L TCI AUDI 2.5L TCI FORD First HSDI in European LDT (2.5L NA) Late 70 s Now > 200 HSDI Diesel Engine / Combustion Development Projects 6

7 AVL PTE Scandinavia AVL MTC, Haninge AVL SPEAB, Södertälje 7

8 Product Lines Powertrain Engineering Motorutveckling - Kalibrering Alternativa Drivlinor Certification and Regulation Compliance Prov enligt bestämmelser (EU, US, Jap.) Hållbarhetsprovning (IsC, IuC, CoP) Emission Research Nya mätmetoder (reg./oregl föroreingar) Ombordmätning av avgaser Bränsleundersökningar Ny fordonsteknik Emissionsfaktorer ALTERNATIVA BRÄNSLEN 8

9 Provresurser Haninge Tre hög-dynamiska HD motorprovceller En motorprovcell (LD) En transmissionsprovcell (HD) 1 Tre chassi provceller (LD) VT-SHED SOAK AREA En provcell (MC) En chassi provcell (HD) En provcell EVAP (LDV) 6 5 Södertälje Fyra hög-dynamiska LD motorprovceller En chassi provcell (LD) En en-cylindrig motor för LD forskning Prototyp verkstad (motorer fordon) 9

10 Svenska Luftvårdsföreningen Utvecklingen av emissionskrav för motorer i tunga fordon Euroklass Euro I Ikraftträdande 1992 < 85 kw 1992 > 85 kw CO 4,5 4,5 HC 1,1 1,1 NOx 8,0 8,0 Partiklar 0,61 0,36 Stationär provning av motorer (ESC) Euro II ,0 1,1 7,0 0, ,0 1,1 7,0 0,15 Euro III ,1 0,66 5,0 0,1 Euro IV ,5 0,46 3,5 0,02 Euro V ,5 0,46 2,0 0,02 EEV ,5 0,25 2,0 0,02 Euro VI ,5 0,13 0,4 0,01 Transient provning av motorer (ETC) Euroklass Euro III Euro IV Ikraftträdande CO 5,45 4,0 NMHC 0,78 0,55 CH4 1) 1,6 1,1 NOx 5,0 3,5 Partiklar 0,16 0,03 Euro V ,0 0,55 1,1 2,0 0,03 EEV ,0 0,4 0,65 2,0 0,02 Euro VI ,0 0,16 2) 0,5 0,4 0,01 10

11 Svenska Luftvårdsföreningen Euro VI 11

12 Svenska Luftvårdsföreningen Kraven för Euro IV, (motorer för tunga fordon) omfattar Utökad hållbarhet (upp till km) Nya körcykler (WHTC & WHSC) Ny mätmetod för PM inkl. antal partiklar (6 x10 11 /8 x10 11 ) Hållbarhetskontroller (IsC) med specificerade krav Mätning av ammoniak (För SCR-system) Utökade krav på OBD Ev. krav på max utsläpp av NO 2 12

13 Svenska Luftvårdsföreningen Utvecklingen av emissionskrav för lätta fordon (person bilar) Utsläpp CO (g/km) HC (g/km) NOx (g/km) HC + NOx (g/km) Partiklar (mg/km) Euroklass Bensin Diesel Bensin Diesel Bensin Diesel Bensin Diesel Bensin Diesel Euro 3 (2000) 2,3 0,64 0,2 n.a 0,15 0,5 n.a 0,56 n.a 50 Euro 4 (2005) 1,0 0,5 0,1 n.a 0,08 0,25 n.a 0,3 n.a 25 Euro 5 (2009) 1,0 0,5 0,1 n.a 0,06 0,18 n.a 0,23 5/4,5 5/4,5 Euro 6 (2014) 1,0 0,5 0,1 n.a 0,06 0,08 n.a 0,17 5/4,5 5/4,5 13

14 Svenska Luftvårdsföreningen Kraven tom Euro 5 för lätta fordon (person bilar) omfattar Krav vid prov enligt fastställd körcykel Krav vid låg temperatur (-7 C) Krav på emissioner vid avdunstning (EVAP) endast bensin Utökat krav på hållbarhet km km Krav på on board diagnostic (OBD) In-use Compliance (tillverkare verifierar hållbarheten) 14

15 Svenska Luftvårdsföreningen Kraven från Euro 6 (lätta fordon) omfattar Nya gränsvärden inkl. partikelkrav för GDI-motorer Nya referensbränslen (B7 ED95 E10) Utökade krav på OBD samt ökad tillgänglighet Ny mätmetod för PM inkl. antal partiklar (6 x10 11 ) FFV bilar ska certifieras på etanol samt krav på kallprov Demonstrerad åldring av avgasrenande system km.men mera finns i pipe-line 15

16 Svenska Luftvårdsföreningen Punkter som diskuteras är bland annat: Tunga fordon OCE, In-use Compliance, OBM Krav på deklaration av bränsleförbrukning och CO 2 Provmetod för hybridkoncept Lätta fordon Ny testprocedur för (WLTP) Modifierade krav för avdunstning (US vs. EU) Nya bränslen med högre andelar biologiskt innehåll 16

17 Svenska Luftvårdsföreningen Innebär alla dessa förändringar bättre kvalitet på omgivningsluften? Stämmer teoretiska antaganden med verkligheten? Kan man med hjälp av mätning på fordon i verklig trafik finna svaren? 17

18 Svenska Luftvårdsföreningen Erfarenhet från Ombordmätning av HDV som startade Tunga fordon hittills provade 170 Prov utförda av de provade fordonen har också provats på chassi dynamometer Detta innebär att AVL MTC är den organisation utanför fordonsindustrin som har störst erfarenhet från ombordmätning av tunga fordon i EU. 18

19 Svenska Luftvårdsföreningen Prov på stadsbussar Olika avgasrening Bussar från tre olika tillverkare av samma storlek pass Cylinder volym 7 12 liter, motoreffekt kw Emissions prestanda Euro IV/V men olika avgasrening Prov utförda under normal körförhållanden Alla bussar provade på chassi dynamometer och på väg Vikt vid provtillfället tjänstevikt + genomsnitt antal passagerare 19

20 Test route Time ~ 80 minutes Average speed ~ 60 km/h Distance ~ 75 km (urban-rural rural-highway) PEMS Test Route PEMS route

21 On-road test (PEMS-route), all events Average of 3 repeated test, different vehicles brake specific emissions Bus Speed (km/h) CO HC NO x CO 2 Average exh temp C A (EGR/Ox.cat) Euro IV B (SCR/DPF I) Euro IV C (SCR/DPF II) Euro V 21

22 PEMS Bus route # 835 Test route Time ~ 35 minutes Average speed ~ 20 km/h Distance ~ 14 km Idle period ~ 35 % 30 sec stop every 2 nd stop 22

23 On-road test (PEMS Bus-route), all events Average of 3 repeated test, different vehicles brake specific emissions Bus Speed (km/h) CO HC NO x CO 2 Average exh temp C A (EGR/Ox.cat) Euro IV B (SCR/DPF I) Euro IV C (SCR/DPF II) Euro V 23

24 Svenska Luftvårdsföreningen Prov på Flygbussarna Alternativa bränslen Årsmodell: 2008 Emissions prestanda: Vägmätarställning: Euro EEV (SCR) Diesel: km RME: km Datum för första reg.: December 2008 Max. motoreffekt: Vikt vid provning: ~ 250 kw kg (motsvarande 20 pass) Fordonen har använt samma bränsle hela tiden utan justering av motor 24

25 Airport Coach, Diesel and RME Distance specific emissions (g/km) and fuel consumption (l/100 km) City - Arlanda airport - City Emissions g/km, fuel consumption l/100km ,8 CO*10 4,5 3 HC* ,5 NOx 5,6 6,5 CO2/100 6,6 0,4 Soot* ,4 Fc/10 2,5 Diesel RME 25

26 Airport Coach, Diesel and RME Distance specific emissions (g/km) and fuel consumption (l/100 km) Motorway driving Emissions g/km, fuelconsumption l/100km ,7 CO*10 2,3 2 HC* ,7 NOx 3,5 5,2 CO2/100 5,5 0,1 Soot* ,9 Fc/10 2,1 Diesel RME 26

27 Svenska Luftvårdsföreningen Tung Lastbil #1 + Släp (Distribution) Tom delvis lastad lastbil Årsmodel: 2008 Emissions prestanda: Vägmätarställning: Euro V (SCR) km Datum för första reg.: Februari 2008 Max. motoreffekt: Vikt vid provning: ~ 290 kw kg Provad i normal drift under en dag 27

28 Väsentliga trip-data Tung lastbil #1 + Släp Trip Test weight (kg) Duration (min.) Average speed (km/h) Distance (km) Total (6.5h) Sub-trip Sub-trip Sub-trip Sub-trip Sub-trip Sub-trip

29 Heavy Duty Truck #1 + Trailer Test results, all events (brake specific mass emissions) Trip CO HC NO x Soot (mg/kwh) CO 2 Sub-trip Sub-trip Sub-trip Sub-trip Sub-trip Sub-trip

30 Svenska Luftvårdsföreningen Tung Lastbil #2 + Släp (Timmertransport) Tom fullt lastad lastbil Årsmodell: 2008 Emissions prestanda: Vägmätarställning: Euro IV (SCR) km Datum för första reg.: Januari 2009 Max. motoreffekt: Vikt vid provning: ~ 350 kw kg Provad delvis på skogsvägar under vinterförhållanden 30

31 Heavy Duty Truck #2 + Trailer Brake specific emissions and generated power Heavy duty truck 10 9,4 9 Emissions g/kwh, power kw ,4 6,7 0 0,03 5,2 6,67 6,1 6 0,1 1 6 With load Without load CO*10 HC NOx CO2/100 Soot*100 Power/10 31

32 Kontaktinformation För ytterliggare information, kontakta: Lennart Erlandsson Senior Consultant AVL MTC Box 223, SE Haninge Telefon: Mobil: +46 (0) Fax: lennart.erlandsson@avlmtc.com Internet: Lennart Erlandsson