Im Rahmen der vielfaeltigen Anstrengungen zur Reduzierung der durch den Strassenverkehr verursachten Luftbelastung sowie des Resourcenverbrauches entwickelte die Bundesanstalt fuer Strassenwesen ein Emissions-Mess-Fahrzeug (EMF), mit dem zur Emission und zum Kraftstoffverbrauch von Pkw im Gegensatz zu sonst ueblichen Versuchen auf Rollenpruefstaenden Messungen auf der Strasse durchgefuehrt werden koennen. Zu diesem Zweck wurde ein Pkw mit Abgasmessgeraeten, mit zusaetzlicher Sensorik zur Zustandserfassung des Fahrzeugs und mit einem Datenerfassungssystem ausgeruestet. In einem umfangreichen Versuchsprogramm wurden die Emissionen und der Kraftstoffverbrauch bei stationaeren Fahrten in der Ebene fuer Geschwindigkeiten von 10 km/h bis 190 km/h ermittelt. Die erzielten Ergebnisse fuer den Kraftstoffverbrauch und fuer die CO2-Emission, die wie bekannt streng mit dem Kraftstoffverbrauch korreliert, liefern eine gute Uebereinstimmung der Kraftstoffverbrauchskurven mit den theoretisch erwarteten Verlaeufen. Ein Verbrauchsminimum ergibt sich je nach Gangstufe bei einer Motordrehzahl im Bereich von 1.000 - 2.000 min (hoch minus 1) (Stuckergrenze). Die gemessenen Emissionen der Kohlenmonoxide zeichnen sich dadurch aus, dass bei allen Gangstufen in weiten Geschwindigkeits-/Motordrehzahlbereichen annaehernd geschwindigkeitsunabhaengige Kurvenverlaeufe mit kaum erwaehnenswerten Emissionen zu erkennen sind. Erst bei sehr hohen Motordrehzahlen, das heisst im Bereich der Drehzahlgrenze, ist ein Anstieg der Emissionen feststellbar. Zudem zeigt sich eine teilweise sehr starke Zunahme des CO-Ausstosses in beiden oberen Gaengen im Bereich kleiner Geschwindigkeit (n groesser als 1.000 min (hoch minus 1). Die Kohlenwasserstoffemissionen koennen fuer einen mittleren Bereich der Geschwindigkeit ebenfalls durch nahezu geschwindigkeits- beziehungsweise drehzahlunabhaengige Kurvenzuege beschrieben werden. Ein nennenswerter Anstieg der Emission tritt auch hier nur im 4. und 5. Gang sowohl im unteren als auch oberen Geschwindigkeitsbereich auf, in dem ueblicherweise aber nur selten gefahren wird. Eine Besonderheit im Emissionsverhalten zeigen die Ergebnisse fuer die NOx-Emissionen, da unabhaengig von der gewaehlten Gangstufe bei einer Motordrehzahl von circa 3.500 min (hoch minus 1) ein eindeutiges Maximum der NOx-Emission auftritt. Weiterhin ist im 4. und 5. Gang im Gegensatz zu den anderen Gangstufen ein erheblicher Anstieg der NOx-Emission bei Annaeherung an die Drehzahlgrenze zu verzeichnen, der moeglicherweise seine Ursache in einer Volllastanreicherung hat. In Ergaenzung zur Untersuchung der Schadstoffemissionen mit dem Emissions-Mess-Fahrzeug wird seit ueber 2 Jahren das Daten- und Rechenmodell TREMOD (Transport Emission Estimation Model) fuer Analysen und Prognosen der Schadstoffemissionen eingesetzt. Bericht zum Forschungsprojekt 00511 der Bundesanstalt fuer Strassenwesen. Titel in Englisch: Determination of emissions in stationary operation with emission test vehicle. English abstract: Within the scope of the many efforts to reduce air pollution caused by motor vehicle traffic as well as decrease consumption of our resources, the Federal Highway Research Institute (BASt) has developed an emission test vehicle (ETV), for measuring the emissions and fuel economy of passenger cars on the road in contrast to the otherwise usual tests on dynamometers. For this purpose a passenger car was equipped with emission testing equipment, additional sensors for recording the state of the vehicle and with a data recording system. In a comprehensive test program the emissions and fuel mileage were measured during stationary operation on level ground at speeds from 10 km/h to 190 km/h. The results obtained for the fuel mileage and CO2 emissions, which are known to correlate closely with the fuel mileage, provide good correspondence between the fuel economy curves and the theoretical curves. Maximum fuel economy was achieved in the engine speed range of 1000 – 2000 rpm depending on the gear engaged. The carbon dioxide emissions measured were distinguished by the fact that curves virtually independent of the speed are recognisable with hardly any mentionable emissions over wide speed/engine rpm ranges in all gears. An increase in the emissions was noted only at extremely high engine speeds, i.e. in the maximum rpm range. Moreover there is in part a very high increase in the CO emissions in the two top gears in the low speed range (n < 1000 rpm). The hydrocarbon emissions can also be described with nearly speed and rpm-independent curves in the medium speed range. A mentionable increase in the emissions occurs here only in 4th and 5th gears in the lower as well as the upper speed range, in which the vehicle is usually rarely operated. A peculiarity in the emission characteristics was revealed by the results for the NOx emissions, because the NOx emissions were clearly at a maximum at an engine speed of approx. 3500 rpm regardless of the gear selected. Moreover a significant increase in the NOx emissions was recorded at approximately the rpm limit in 4th and 5th gears in contrast to the other gears, which is possibly the result of full load enrichment. Supplementary to the pollutant emission study with the emission test vehicle, the data and computation model TREMOD (Transport Emission Estimation Model) has been used successfully for analysis and prognosis of pollutant emissions in motor vehicle traffic in Germany for over 2 years. The original report includes an appendix containing a graph of the calculations of the fuel mileage and the carbon dioxide, carbon monoxide, hydrocarbon and nitric oxide emissions in 1st through 5th gear. This graph was not printed out again in this publication. It is available for viewing at the Federal Highway Research Institute. References to the appendix were not deleted in the report text.
Samenvatting