ALLEGATO

Metodologia per la determinazione dei risparmi di CO2 di un generatore-starter a 48 V ad alta efficienza (BRM) di SEG Automotive Germany GmbH associato a un convertitore CC/CC a 48 V/12 V e installato in veicoli che rispettano le condizioni di cui all'articolo 1.

1. INTRODUZIONE

Al fine di determinare le riduzioni delle emissioni di CO2 ascrivibili all'uso della funzione di generatore del generatore-starter a 48 V ad alta efficienza (BRM) di GES Automotive Germany GmbH, di seguito «generatore-starter a 48 V» o «generatore-starter», associato a un convertitore CC/CC a 48 V/12 V, per uso in veicoli che rispettano le condizioni di cui all'articolo 1, è necessario specificare quanto segue:

(1) le condizioni di prova;

(2) le apparecchiature di prova;

(3) la procedura per determinare l'efficienza totale;

(4) la procedura per determinare i risparmi di CO2;

(5) la procedura per determinare l'incertezza dei risparmi di CO2.

Per determinare i risparmi di CO2 possono essere utilizzati due metodi alternativi, descritti qui di seguito.

2. SIMBOLI, PARAMETRI E UNITÀ

Simboli latini

— Risparmi di CO2 [g CO2/km] CO2 — Biossido di carbonio CF — Fattore di conversione (l/100 km) — (g CO2/km) [gCO2/l] come definito nella tabella 3 h — Frequenza come definita nella tabella 1 i — Numero di punti di funzionamento I — Intensità della corrente usata per la misurazione [A] l — Numero di misurazioni del campione per il convertitore CC/CC a 48 V/12 V m — Numero di misurazioni del campione per il generatore-starter a 48 V M — Coppia motrice (Nm) n — Frequenza di rotazione [min-1] come definita nella tabella 1 P — Potenza [W] — Deviazione standard dell'efficienza media del convertitore CC/CC a 48 V/12 V [%] — Deviazione standard dell'efficienza del generatore-starter a 48 V [%] — Deviazione standard dell'efficienza media del generatore-starter a 48 V [%] — Deviazione standard dell'efficienza totale [%] — Deviazione standard dei risparmi totali di CO2 [g CO2/km] U — Tensione di prova usata per la misurazione [V] v — Velocità media di guida del NEDC (New European Driving Cycle - Nuovo ciclo di guida europeo) [km/h] VPe — Consumo di energia effettiva [l/kWh] come definito nella tabella 2

Simboli greci

Δ — Differenza ηB — Efficienza dell'alternatore di riferimento [%] ηDCDC — Efficienza del convertitore CC/CC a 48 V/12 V [%] — Efficienza media del convertitore CC/CC a 48 V/12 V [%] ηMG — Efficienza del generatore-starter a 48 V [%] — Efficienza media del generatore-starter a 48 V al punto di funzionamento i [%] ηTOT — Efficienza totale [%]

Pedici

L'indice (i) si riferisce al punto di funzionamento

L'indice (j) si riferisce alla misurazione del campione

MG — generatore-starter (motor generator) m — profilo meccanico RW — condizioni reali TA — condizioni di omologazione (NEDC) B — riferimento

3. METODO 1 («METODO SEPARATO»)

3.1 Efficienza del generatore-starter a 48 V

L'efficienza del generatore-starter a 48 V è determinata conformemente alla norma ISO 8854:2012, ad eccezione degli elementi specificati nella presente sezione.

La coerenza degli intervalli della frequenza di rotazione del generatore-starter efficiente a 48 V rispetto a quelli di cui alla tabella 1 è attestata dalla documentazione di prova fornita all'autorità di omologazione. Le misurazioni sono effettuate in vari punti di funzionamento, come definito nella Tabella 1. L'intensità della corrente del generatore-starter efficiente a 48 V è definita come la metà della corrente nominale per tutti i punti di funzionamento. Il voltaggio e la corrente di uscita del generatore-starter devono essere mantenuti costanti per ogni frequenza di rotazione, con tensione di 52 V.

Tabella 1

Punti di funzionamento

Punto di funzionamento i Periodo di stabilizzazione [s] Frequenza di rotazione ni [min– 1] Frequenza hi 1 1 200 1 800 0,25 2 1 200 3 000 0,40 3 600 6 000 0,25 4 300 10 000 0,10

L'efficienza in ciascun punto di funzionamento è calcolata con la formula 1:

Formula 1

Tutte le misurazioni dell'efficienza sono effettuate consecutivamente almeno cinque (5) volte. La media delle misurazioni si calcola in ciascun punto di funzionamento ( ).

L'efficienza della funzione di generatore (ηMG) è calcolata con la formula 2:

Formula 2

3.2 Efficienza del convertitore CC/CC 48 V/12 V

L'efficienza del convertitore CC/CC 48 V/12 V è determinata nelle seguenti condizioni:

— Tensione in uscita di 14,3 V

— Potenza nominale in uscita del convertitore CC/CC a 48 V/12 V divisa per 14,3 V

La potenza nominale del convertitore CC/CC a 48 V/12 V è la potenza di uscita a regime continuo della parte a 12 V garantita dal costruttore del convertitore CC/CC a condizioni specificate nella norma ISO 8854:2012.

L'efficienza del convertitore CC/CC a 48 V/12 V è misurata consecutivamente almeno cinque (5) volte. Per i calcoli di cui al paragrafo 3.3 è calcolata e utilizzata la media di tutte le misurazioni ( ) effettuate.

3.3 Efficienza totale ed energia meccanica risparmiata

L'efficienza totale del generatore-starter a 48 V associato al convertitore CC/CC a 48 V/12 V è calcolata con la formula 3:

Formula 3

La funzione di generatore del generatore-starter a 48 V associato al convertitore CC/CC a 48 V/12 V comporta un risparmio di energia meccanica, in condizioni reali (ΔPmRW) e in condizioni di omologazione NEDC (ΔPmTA), come definito nella formula 4.

Formula 4

ΔPm = ΔPmRW – ΔPmTA

Dove l'energia meccanica risparmiata in condizioni reali (ΔPmRW) è calcolata secondo la formula 5 e l'energia meccanica risparmiata in condizioni di omologazione NEDC (ΔPmTA) con la formula 6:

Formula 5

Formula 6

dove

PRW : potenza necessaria in condizioni reali [W], stimata a 750 W PTA : potenza necessaria in condizioni di omologazione NEDC [W], stimata a 350 W ηB : efficienza dell'alternatore di riferimento [%], pari a 67 %

3.4 Calcolo dei risparmi di CO2

I risparmi di CO2 del generatore-starter a 48 V associato al convertitore CC/CC a 48 V/12 V sono calcolati con la formula 7:

Formula 7

dove

v : velocità media di guida del NEDC [km/h], pari a 33,58 km/h VPe : consumo di energia effettiva come definito nella tabella 2: Tabella 2 Consumo di energia effettiva Tipo di motore Consumo di energia effettiva (VPe) [l/kWh] Benzina 0,264 Benzina turbo 0,280 Diesel 0,220 CF : Fattore di conversione (l/100 km) - (g CO2/km) [gCO2/l] come definito nella tabella 3 Tabella 3 Fattore di conversione del carburante Tipo di carburante Fattore di conversione (l/100 km) – (g CO2/km) (CF) [gCO2/l] Benzina 2 330 Diesel 2 640

3.5 Calcolo del margine statistico

Occorre quantificare il margine statistico dei risultati della metodologia di prova causato dalle misurazioni. Per ciascun punto di funzionamento la deviazione standard è calcolata con la formula 8:

Formula 8

La deviazione standard del valore dell'efficienza del generatore-starter efficiente a 48 V ( ) è calcolata con la formula 9:

Formula 9

La deviazione standard del valore dell'efficienza del convertitore CC/CC a 48 V/12 V ( ) è calcolata con la formula 10:

Formula 10

La deviazione standard dell'efficienza del generatore-starter ( ) e del convertitore CC/CC a 48 V/12 V ( ) comportano un'incertezza nel risparmio di CO2 ( ). Tale incertezza è calcolata con la formula 11:

Formula 11

4. METODO 2 («METODO COMBINATO»)

4.1 Efficienza del generatore-starter a 48 V associato a un convertitore CC/CC a 48 V/12 V

L'efficienza del generatore-starter a 48 V associato a un convertitore CC/CC a 48 V/12 V è determinata conformemente alla norma ISO 8854:2012, ad eccezione degli elementi specificati nella presente sezione.

La coerenza degli intervalli di velocità del generatore-starter efficiente a 48 V rispetto a quelli di cui alla tabella 1 è attestata dalla documentazione di prova fornita all'autorità di omologazione.

Le misurazioni sono effettuate in vari punti di funzionamento, come definito nella tabella 1. L'intensità della corrente del generatore-starter efficiente a 48 V associato a un convertitore CC/CC a 48 V/12 V è definita come la metà della corrente nominale del convertitore CC/CC a 48 V/12 V per tutti i punti di funzionamento.

La corrente nominale del convertitore CC/CC a 48 V/12 V è definita come la sua potenza nominale d'uscita divisa per 14,3 V. La potenza nominale del convertitore CC/CC a 48 V/12 V è la potenza di uscita a regime continuo della parte a 12 V garantita dal costruttore del convertitore CC/CC a condizioni specificate nella norma ISO 8854:2012.

Il voltaggio e la corrente di uscita del generatore-starter devono essere mantenuti costanti per ogni velocità, con tensione di 52 V.

L'efficienza in ciascun punto di funzionamento è calcolata con la formula 12:

Formula 12

Tutte le misurazioni dell'efficienza sono effettuate consecutivamente almeno cinque (5) volte. La media delle misurazioni si calcola in ciascun punto di funzionamento ( ).

L'efficienza della funzione di generatore (ηTOT) è calcolata con la formula13:

Formula 13

La modalità di misurazione deve consentire di misurare l'efficienza del generatore-starter a 48 V solo per la sua funzione di generatore.

4.2 Dimostrazione dell'applicazione del principio di cautela nella determinazione dell'efficienza del generatore-starter a 48 V associato al convertitore CC/CC a 48 V/12 V

Al fine di utilizzare la procedura di cui nella sezione 4.1 per la determinazione di ηTOT, occorre dimostrare che l'efficienza del solo generatore-starter a 48 V ottenuta nelle condizioni di cui alla sezione 4.1 è inferiore all'efficienza ottenuta nelle condizioni di cui alla sezione 3.1.

4.3 Energia meccanica risparmiata

La funzione di generatore del generatore-starter a 48 V associato al convertitore CC/CC a 48 V/12 V comporta un risparmio di energia meccanica, in condizioni reali (ΔPmRW) e in condizioni di omologazione (ΔPmTA), come definito nella formula 14.

Formula 14

ΔPm = ΔPmRW – ΔPmTA

Dove l'energia meccanica risparmiata in condizioni reali (ΔPmRW) è calcolata secondo la formula 15 e l'energia meccanica risparmiata in condizioni di omologazione (ΔPmTA) con la formula 16:

Formula 15

Formula 16

dove

PRW : potenza necessaria in condizioni reali [W], stimata a 750 W PTA : potenza necessaria in condizioni di omologazione NEDC [W], stimata a 350 W ηB : efficienza dell'alternatore di riferimento [%], pari a 67 %

4.4 Calcolo dei risparmi di CO2

I risparmi di CO2 del generatore-starter a 48 V associato al convertitore CC/CC a 48 V/12 V sono calcolati con la formula 17:

Formula 17

dove

v : velocità media di guida del NEDC [km/h], pari a 33,58 km/h VPe : consumo di energia effettiva come definito nella tabella 2 CF : fattore di conversione (l/100 km) - (g CO2/km) [gCO2/l] come definito nella tabella 3

4.5 Calcolo del margine statistico

Occorre quantificare il margine statistico dei risultati della metodologia di prova causato dalle misurazioni. Per ciascun punto di funzionamento la deviazione standard è calcolata con la formula 18:

Formula 18

La deviazione standard del valore dell'efficienza del generatore-starter efficiente a 48 V associato al convertitore CC/CC a 48 V/12 V ( ) è calcolata con la formula 19:

Formula 19

La deviazione standard dell'efficienza del generatore-starter e del convertitore CC/CC a 48 V/12 V comportano un'incertezza nel risparmio di CO2 ( ). Tale incertezza è calcolata con la formula 20:

Formula 20

5. ARROTONDAMENTO

Il valore calcolato per i risparmi di CO2 ( ) e il margine statistico del risparmio di CO2 ( ) devono essere arrotondati al massimo al secondo decimale.

Ciascun valore utilizzato per il calcolo dei risparmi di CO2 può essere applicato senza arrotondamenti o deve essere arrotondato al numero minimo di decimali che consenta di ottenere un impatto totale massimo (ossia l'impatto combinato di tutti i valori arrotondati) sui risparmi inferiore a 0,25 g di CO2/km.

6. SIGNIFICATIVITÀ STATISTICA (per entrambi i metodi)

Per ciascun tipo, variante e versione di un veicolo provvisto del generatore-starter efficiente a 48 V occorre dimostrare che l'incertezza sui risparmi di CO2 calcolati applicando la formula 7 o la formula 17 non è maggiore rispetto alla differenza tra il risparmio totale di CO2 e la soglia minima di risparmio specificata dall'articolo 9, paragrafo 1, del regolamento di esecuzione (UE) n. 725/2011 (1) e del regolamento di esecuzione (UE) n. 427/2014 (cfr. formula 21).

Formula 21

dove:

MT : soglia minima [g CO2/km] : risparmio totale di CO2 [g CO2/km] : deviazione standard del risparmio totale di CO2 [g CO2/km] : coefficiente di correzione del CO2 dovuto alla differenza positiva della massa del generatore-starter efficiente a 48 V associato a un convertitore CC/CC a 48 V/12 V e dell'alternatore di riferimento. Per si utilizzano i dati della tabella 4. Tabella 4 Coefficiente di correzione del CO2 per tener conto della massa in eccesso Tipo di carburante Coefficiente di correzione del CO2 per tener conto della differenza positiva della massa ( ) [g CO2/km] Benzina 0,0277 · Δm Diesel 0,0383 · Δm

Δm (nella tabella 4) è la massa in eccesso dovuta all'installazione del generatore-starter a 48 V e del convertitore CC/CC a 48 V/12 V. È la differenza positiva tra la massa del generatore-starter a 48 V associato al convertitore CC/CC a 48 V/12 V e la massa dell'alternatore di riferimento. La massa dell'alternatore di riferimento è 7 kg. La massa in eccesso deve essere verificata e confermata nella relazione di verifica da presentare all'autorità di omologazione insieme alla domanda di certificazione.

(1) Regolamento di esecuzione (UE) n. 725/2011 della Commissione, del 25 luglio 2011, che stabilisce una procedura di approvazione e certificazione di tecnologie innovative per la riduzione delle emissioni di CO2 delle autovetture a norma del regolamento (CE) n. 443/2009 del Parlamento europeo e del Consiglio (GU L 194 del 26.7.2011, pag. 19).