توصیفی کوتاه از روش‌های آزمایشی WLTP و RDE

- سه شنبه، 01 خرداد 1397

 تبعات رسوایی دیزل‌گیت از سوی فولکس‌واگن در سال‌های اخیر، فشار‌های جدیدی بر خودروسازان وارد کرد تا از میزان آلایند‌ه‌های خطرناک تولید‌شده از موتور‌هایشان بکاهند؛ فشار‌هایی که در طول تاریخ بی‌سابقه بود. یکی از اجبار‌هایی که به خودروسازان، تحت عنوان تولید موتور‌های پاک وارد آمد، استاندارد انتشار است که میزان تولید آلاینده‌ها را در هنگام کار کردن موتور کنترل می‌کند. اجرای این استاندارد هرگز سخت نیست و در عمل خودروساز را وادار به تست کردن پیشرانه‌ها، قبل از عرضه به بازار می‌کند.

تبعات رسوایی دیزل‌گیت از سوی فولکس‌واگن در سال‌های اخیر، فشار‌های جدیدی بر خودروسازان وارد کرد تا از میزان آلایند‌ه‌های خطرناک تولید‌شده از موتور‌هایشان بکاهند؛ فشار‌هایی که در طول تاریخ بی‌سابقه بود. یکی از اجبار‌هایی که به خودروسازان، تحت عنوان تولید موتور‌های پاک وارد آمد، استاندارد انتشار است که میزان تولید آلاینده‌ها را در هنگام کار کردن موتور کنترل می‌کند. اجرای این استاندارد هرگز سخت نیست و در عمل خودروساز را وادار به تست کردن پیشرانه‌ها، قبل از عرضه به بازار می‌کند.
تنها چند متود وجود دارد که بتوان از آن‌ها برای تست میزان انتشار گاز‌های مضر از پیشرانه استفاده کرد. آن‌ها یا در آزمایشگاه تست‌ها را انجام می‌دهند و یا به جاده می‌روند تا شرایط واقعی خودرو‌ها، در حین راندن را بررسی کنند. تا همین اواخر، استاندارد جهانی مشخصی برای تست کردن پیشرانه‌ خودرو‌ها در اروپا وجود نداشت. خودروسازان به آیین نامه‌های مربوط به چرخه جدید رانندگی در اروپا (NEDC) اتکا می‌کردند در حالی که در آمریکا، نبض انتشار گاز‌های آلاینده و میزان مسافت طی شده به ازای هر لیتر سوخت (EPA) توسط سازمان فدرال تست و بررسی روش‌ها (FTP) کنترل می‌شد.
اکنون ما روشی هارمونیزه، برای کنترل و تست پیشرانه و سایر قسمت‌های اتومبیل در سطح جهانی (WLTP) داریم. چیزی که در تئوری و روی کاغذ، در مقیاسی جهانی قابل اجرا است. مجموعه‌ای از تست‌های لابراتواری (که به تست‌های قضاوت نام گذاری شده‌اند)، WLTP را قادر ساخته‌اند تا ابزاری قدرتمند برای بررسی میزان خروجی CO2، مصرف سوخت و بازدهی وسایل نقلیه در دست داشته باشد. از سال گذشته در اروپا، WLTP به سرعت در حال جایگزینی با NEDC است. NEDC از دهه 1980 در قاره سبز پیاده سازی شد و مجموعه‌ای از قوانین حمل و نقلی را به صورت تئوری بیان می‌کرد.


نگاهی به ساختار WLTP
در این سیستم، چهار بخش در یک تست گنجانده شده‌اند. طراحی این بخش‌ها در میانگین سرعت‌های متفاوتی انجام گرفته‌ است. سرعت پایین، سرعت معمول، سرعت بالا و سرعت خیلی بالا. در هریک از این سرعت‌ها، خودرو باید چهار مانور مختلف شامل ایست ناگهانی، توقف و شتاب‌گیری را به انجام برساند. برای هر مدل اتومبیلی که از خط تولید خارج شود، تست‌ها برای سبک‌ترین و سنگین‌ترین ورژن از آن خودرو گرفته می‌شود. در این تست‌ها، خودرو‌ها به سه کلاس اصلی، بر حسب وزن و قدرت تقسیم می‌شوند. WLTP قوانینی را وضع کرده است که شرایط مربوط به تست‌های دینامومتری (توان‌سنجی) و مقاومت حرکتی را کنترل می‌کنند. همچنین تعویض دنده، وزن اتومبیل، کیفیت سوخت، دمای محیط، نوع لاستیک و فشار آن نیز مورد توجه قرار گرفته است.
زمانی که یک خودرو جدید وارد فاز تست‌ها می‌شود، در راستای این کمیت‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد: مصرف سوخت، انتشار CO2، میزان آلایندگی و میزان مصرف انرژی برای سایر بخش‌ها همچون قسمت‌های الکتریکی. دو کمیت اول، تا حدودی به یکدیگر مرتبط هستند. مقدار کربن دی‌اکسید تولید شده از پیشرانه به طور مستقیم به میزان سوختی که درون محفظه موتور مشتعل می‌شود، بستگی دارد. یک گرم CO2 آزاد شده در هوا، ناشی از 0.043 لیتر سوخت سوزانده‌شده به ازای پیمایش هر 100 کیلومتر است. این بدین معنا است که خودرویی با میانگین مصرف 5.17 لیتر بر 100 کیلومتر، 120 گرم CO2 در هوا آزاد می‌کند.
WLTP تستی آزمایشگاهی است که با وجود دقت به مراتب بیشتر از NEDC، هنوز هم مقادیر دقیقی از میزان گاز‌های منتشرشده از خودرو‌ها در شرایط حقیقی جاده‌ای ارائه نمی‌دهد. برای دست‌یابی به دقت بیشتر در این زمینه، تولیدکنندگان و کارشناسان به سراغ مجموعه روش‌های بررسی میزان انتشار آلاینده‌ها در رانندگی حقیقی (RDE) می‌روند. مجموعه‌ای که به خوبی می‌تواند تکمیل کننده قوانین سخت‌گیرانه WLTP شود.

 

AutomobileFa WLTP(1)

RDE چه می‌گوید؟
RDE از همین امسال در اروپا معرفی می‌شود، اما مشخص نیست که اجرای آن در تمام کشور‌ها در یک زمان انجام می‌گیرد یا در بازه‌های زمانی مختلف. در سپتامبر 2017، مرحله اول از RDE به تصویب رسید. این مرحله برای رسیدن به فاز عمل، نیازمند حداکثر 2.1 سطح از فاکتور NOx برای تمام خودرو‌های جدید است. مرحله دوم از RDE با حداکثر 1.0 سطح از NOx با حاشیه خطای 0.5، از سال 2020 اجرایی می‌شود.
حداکثر سطوح انتشارات NOx، فاکتور‌های انطباق نامیده می‌شوند که از هرگونه کلاه‌برداری به منظور تجاوز از حد آلایندگی یورو 6، در دنیای واقعی خودرو‌ها جلوگیری به عمل می‌آورد. ایده اصلی شکل گرفته در پشت RDE، گرفتن تست از خودرو‌ها در شرایط حقیقی جاده‌ای است که در جریان این آزمایشات، خودرو در شرایط متنوعی به چالش کشیده می شود. متخصصان با استفاده از تجهیزات داخل و بیرون خودرو و با استفاده از سیستم‌های قابل حمل اندازه گیری آلایندگی (PEMS)، تلاش می‌کنند تا از تجاوز میزان CO2 انتشاری و سایر مواد آلوده‌کننده هوا، بیش‌تر از حد مجاز جلوگیری کنند. آن‌ها در شرایطی همچون ارتفاعات بالا و پایین، دما‌های مختلف سالانه، حمل بار اضافه یا یدک‌کشی با خودرو، بالا و پایین رفتن از تپه، رانندگی شهری با سرعت پایین، رانندگی خارج شهر با سرعت متوسط و رانندگی در اتوبان با سرعت بالا اتومبیل را تحت فشار قرار می‌دهند.
صرف نظر از شیوه انجام این آزمایش‌ها، شانس صحت آن‌ها یقینا 100 درصد نیست. علاوه بر این، حتی اگر تست‌ها هم کاملا هارمونیزه انجام شوند، نتایج آزمایش باید با استاندارد‌های انتشاری مطابقت داشته باشد که این خود از منطقه‌ای به منطقه دیگر متفاوت است. هیچ گونه از روش‌های تست، چه از نوع تئوری (قضاوتی) و چه حقیقی، قادر به در نظر گرفتن سبک رانندگی فردی رانندگان، نوسان کیفیت سوخت مصرفی، استفاده از سیستم تهویه مطبوع خودرو و بسیاری دیگر از موارد مشابه نخواهند بود و قطعا فاکتور تأثیرگذار نهایی در این زمینه، عوامل وابسته به رفتار شخص راننده و میزان سلامت پیشرانه اتومبیل است.

ezgif 3 0141b4582690