1.1什么是RDE，为什么要引入汽车RDE检测 RDE（Real Drive Emission），是测试车辆在铺装的路面上进行的排气污染物（重点是NOx 和PN），RDE的引入是为了控制车辆的实际驾驶排放，它将汽车尾气检测从实验室扩展到实际驾驶路面，不同于I型排放试验特定的环境条件、固定的驾驶曲线下，在转毂实验室进行的排放测试，实际道路排放测试过程考虑到了包括驾驶工况、交通状况、驾驶风格、环境温度和海拔等影响实际驾驶排放结果的因素，能更真实的反映汽车在实际使用过程中的排放水平。 图1.实验室转毂排放测试 图2. RDE实际驾驶排放测试 1.2 RDE是任意驾驶、随机测试吗？ RDE测试由于其特定的测试工况、车辆状况和环境条件，每次试验结果不具有重复性，但这并不意味着RDE要求车辆在任意驾驶模式和边界条件下的排放结果都达标。虽然没有统一的行驶路线，但对总行程及市区、郊区和高速各分段行程的长度和比例进行了详细规范；行程动力学的规范也避免了过渡激进驾驶和过渡柔和驾驶影响最终排放结果。对车载排放测试设备PEMS（Portable Emission Measurement System）也做了详细规定；数据处理方法和排放评价基于I型试验WLTC的试验结果展开，且RDE排放与认证排放具有一定相关性。所以，RDE并非任意驾驶测试，其测试标准规定了详细的道路试验规范和数据处理方法，尽量减少人为因素干预，客观呈现车辆在实际驾驶中的排放水平。
RDE法规最早诞生在欧洲，到现在已进行了多轮修订和大量试验验证，虽然法规细则还在进一步验证和完善中，但欧洲法规（EU6D）已确定要引入RDE检测。我国也计划在6阶段排放法规中引入RDE检测，刚刚修订的轻型车国6排放法规草案参考了欧洲法规对测试过程和结果评估的规范，引入了RDE检测作为轻型车排放法规的II型试验，并规定了实施日期和相关污染物的符合性因子。 RDE试验结果：市区行程和总行程污染物排放不得超过I型试验排放结果与下表规定的符合性因子的乘积
2.1 RDE测试要求 RDE试验适用于新生产车辆的排放检验和车辆整个寿命周期。进行RDE试验时，车辆应该在实际道路上按正常的驾驶模式、状态和载荷行驶，遵守交通安全法规。应用独立于车辆的测试装置测试排气质量流量。排放结果应对整个行程和市区行程分别进行RDE评估。法规一般要求如下：
2.2 RDE数据评估方法 RDE数据需要评估试验行程是否具有代表性并满足统计要求。将PEMS测试的数据如车速、里程、排放等进行分组，按要求进行归一化处理。排放计算有两种方法：EMROAD-JRC, CO2 移动窗口平均法和CLEAR-TUG ，功率等级分组法（POWER BINNING)。本文将简要介绍国6排放法规采用的CO2 移动平均窗口法。 CO2 移动平均窗口法基于WLTC试验循环的CO2 排放量定义窗口大小。根据CO2 排放，将测试的排放数据分为多个子集（窗口）。将基于里程的CO2 排放(g/km)与参考曲线进行对比，评价窗口的正常性，如果试验结果中包含了足够数量的窗口，并且窗口覆盖了不同的速度区域（市区、市郊、高速），则认为试验结果完整有效。移动平均窗口法，分为以下5个步骤： 步骤1：进行数据分类并剔除冷启动排放数据； 步骤2：在子集或“窗口”内计算排放； 步骤3：进行正常窗口识别； 步骤4：验证测试完整性和正常性； 步骤5：在正常窗口内计算排放。 2.2.1 窗口识别和计算 以1Hz为计算频率，试验结果向前或向后推，定义每个窗口的CO2 排放量为I型试验（WLTC）CO2 排放量的1/2（包括冷起动）。对每个窗口计算CO2 的排放量，污染物排放量（CO, HC, NOx ），单位g/km，计算平均车速km/h。 图3. CO2 窗口识别和计算 2.2.2 窗口评估 车辆CO2 特性曲线：I型试验中CO2 的排放与平均车速之间的关系。首先确定三个参考点P1,P2,P3，三个参考点分别为WLTC循环低速段、高速段和超高速段的平均车速和对应的CO2 排放量。以车速为横坐标，CO2 排放量为纵坐标，将P1,P2,P3连接成两条直线段，车速最大限定为145km/h。再根据基本公差tol1（25％）和tol2（50％）进行CO2 排放量的上下拓展，以保证RDE试验中正常的驾驶段CO2 排放窗口能在选定范围内。 P1点：=19 km/h，WLTP循环低速段CO2 排放乘1.2[g/km] P2点：=56.6 km/h，WLTP循环高速段CO2 排放乘1.1[g/km] P3点：=92.3km/h，WLTP循环超高速段CO2 排放乘1.05[g/km] 根据每个窗口的平均速度划分，小于45km/h为市区窗口，45～80km/h之间为郊区窗口。大于80km/h为高速段窗口。 图4. 车辆CO2 特性曲线和市区、郊区、高速公路行驶定义 2.2.3 完整性和正常性校验 并非所有窗口都进行RDE排放分析，CO2 排放与I型试验差异太大，或所采集的窗口不足以代表试验车的正常驾驶情况时，应进行适当的数据处理，与WLTC驾驶循环的CO2 消耗量差异越大，权重因子越小，不满足窗口完整性和正常性要求时，试验结果无效。
图5. CO2 窗口分布 2.2.4 排放结果计算 根据上面的窗口划分和处理，基于正常窗口进行加权排放计算、严格程度指数计算和总行程排放计算g/km。 加权系数确定：
RDE测试采用便携式车载排放测试设备PEMS，包括气体采样测量单元和颗粒物采样测量单元，分别测量NOx , CO, CO2 和PN。流量计测量排气实时流量，设备供电单元和测试控制单元。采样频率为1Hz。PEMS设备通常放置在后备箱内，排气尾管和流量计通过车辆后拖钩固定，试验开始前应保证整个测试设备安装稳固。试验人员包括驾驶员和测试工程师。主流的PEMS设备有AVL的M.O.V.E和HORIBA的OBS ONE等。测试设备都附带数据评估系统，可以根据法规要求进行数据处理和排放分析，生成最终的排放报告。 图6. AVL M.O.V.E 图7. HORIBA OBS ONE 一次RDE测试内容包括排气采样设备的安装、调试和预热，排气流量计的安装和预热，试验前后排放设备标准气校验，数据处理和报告，加上试验过程总时间大约5小时。试验开始前应事先准备好测试路线，计算好市区、市郊和高速各段分配和总里程，并了解各路段的交通和路况，避免出现客观原因导致的试验失败或结果无效。一条合格的RDE路线往往要经过多次反复验证。
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
