ANEXO

Metodologia para determinar as reduções de CO2 resultantes do motor-gerador de alta eficiência de 48V (BRM) em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC da SEG Automotive Germany GmbH instalados em veículos que cumpram as condições estabelecidas no artigo 1.o

1. INTRODUÇÃO

A fim de determinar as reduções das emissões de CO2 que podem ser atribuídas à função de geração do motor-gerador de alta eficiência de 48V (BRM) e conversor 48V/12V CC/CC da SEG Automotive Germany GmbH, a seguir designado «motor-gerador de 48V» ou «motor-gerador», em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC, destinado a ser utilizado em veículos que cumpram as condições estabelecidas no artigo 1.o, é necessário especificar:

(1) As condições de ensaio;

(2) O equipamento de ensaio;

(3) O procedimento para determinar a eficiência total;

(4) O procedimento para determinar as reduções de CO2;

(5) O procedimento para determinar a incerteza das reduções de CO2;

Podem ser utilizados dois métodos alternativos para determinar as reduções de CO2, descritos abaixo.

2. SÍMBOLOS, PARÂMETROS E UNIDADES

Símbolos em carateres latinos

— Redução das emissões de CO2 [g CO2/km] CO2 — Dióxido de carbono CF — Fator de conversão de l/100 km em g CO2/km [gCO2/l], como definido no quadro 3 h — Frequência, como definida no quadro 1 i — Número de pontos de funcionamento I — Intensidade de corrente a que a medição é efetuada [A] l — Número de medições da amostra para o conversor 48V/12V CC/CC m — Número de medições da amostra para o motor-gerador de 48V M — Binário [Nm] n — Frequência de rotação [min- 1], como definida no quadro 1 P — Potência [W] — Média do desvio-padrão da eficiência do conversor 48V/12V CC/CC [%] — Desvio-padrão da eficiência do motor-gerador de 48V [%] — Média do desvio-padrão da eficiência do motor-gerador de 48V [%] — Desvio-padrão da eficiência total [%] — Desvio-padrão da redução total das emissões de CO2 [g CO2/km] U — Tensão de ensaio a que a medição é efetuada [V] v — Velocidade média de condução no novo ciclo de condução europeu (NEDC) [km/h] VPe — Consumo de energia efetiva [l/kWh], como definido no quadro 2;

Símbolos em carateres gregos

Δ — Diferença ηB — Eficiência do alternador de referência [%] ηDCDC — Eficiência do conversor 48V/12V CC/CC [%] — Eficiência média do conversor 48V/12V CC/CC [%] ηMG — Eficiência do motor-gerador de 48V [%] — Eficiência média do motor-gerador de 48V no ponto de funcionamento i [%] ηTOT — Eficiência total [%]

Índices

O índice (i) refere-se ao ponto de funcionamento

O índice (j) refere-se à medição da amostra

MG — Alternador m — Mecânico RW — Condições reais TA — Condições de homologação (NEDC) B — Base de referência

3. MÉTODO 1 («MÉTODO SEPARADO»)

3.1. Eficiência do motor-gerador de 48V

A eficiência do motor-gerador de 48V é determinada de acordo com a norma ISO 8854:2012, com exceção dos elementos especificados no presente ponto.

Deve ser comprovado à entidade homologadora que as gamas de frequência de rotação do motor-gerador eficiente de 48V são consentâneas com as indicadas no quadro 1. As medições devem ser realizadas em diferentes pontos de funcionamento, como definido no Quadro. A intensidade de corrente do motor-gerador eficiente de 48V é definida como metade da corrente nominal em todos os pontos de funcionamento. Para cada frequência de rotação, a tensão e a corrente de saída do motor-gerador devem ser mantidas constantes, a uma tensão de 52V.

Quadro 1

Pontos de funcionamento

Ponto de funcionamento i Duração [s] Frequência de rotação ni [min– 1] Frequência 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

A eficiência em cada ponto de funcionamento é calculada de acordo com a seguinte fórmula 1:

Fórmula 1

Todas as medições de eficiência são efetuadas pelo menos cinco (5) vezes consecutivamente, calculando-se a média das medições em cada ponto de funcionamento ( ).

A eficiência da função de geração (ηMG) é calculada de acordo com a seguinte fórmula 2:

Fórmula 2

3.2. Eficiência do conversor 48V/12V CC/CC

A eficiência do conversor 48V/12V CC/CC deve ser determinada nas seguintes condições:

— Tensão de saída de 14,3V

— Corrente de saída da potência nominal do conversor 48V/12V CC/CC, dividida por 14,3V

A potência nominal do conversor 48V/12V CC/CC é a capacidade de débito contínuo na saída de 12V garantida pelo fabricante do conversor CC/CC nas condições especificadas na norma ISO 8854:2012.

A eficiência do conversor 48V/12V CC/CC deve ser medida pelo menos cinco vezes consecutivamente. A média de todas as medições ( ) deve ser calculada e utilizada nos cálculos previstos no ponto 3.3.

3.3. Eficiência total e poupança de energia mecânica

A eficiência total do motor-gerador de 48V em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC deve ser calculada através da fórmula 3:

Fórmula 3

A função de geração do motor-gerador de 48V em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC permite economizar energia mecânica em condições reais (ΔPmRW) e nas condições de homologação NEDC (ΔPmTA) conforme indicado na fórmula 4.

Fórmula 4

ΔPm = ΔPmRW – ΔPmTA

A poupança de potência mecânica em condições reais (ΔPmRW) é calculada de acordo com a fórmula 5 e a poupança de potência mecânica nas condições de homologação (ΔPmTA) de acordo com a fórmula 6.

Fórmula 5

Fórmula 6

em que:

PRW : requisito de potência [W] em condições reais, estimado em 750 W PTA : requisito de potência [W] nas condições de homologação NEDC, estimado em 350 W ηB : eficiência [%] do alternador de referência, 67 %

3.4. Cálculo da redução das emissões de CO2

A redução das emissões de CO2 do motor-gerador de 48V em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC é calculada através da fórmula 7:

Fórmula 7

em que:

v : velocidade média de condução [km/h] no NEDC, 33,58 km/h VPe : consumo de potência efetiva especificado no quadro 2: Quadro 2 Consumo de energia efetiva Tipo de motor Consumo de energia efetiva (VPe) [l/kWh] Gasolina 0,264 Gasolina com turbo compressão 0,280 Gasóleo 0,220 CF : Fator de conversão de l/100 km em g CO2/km [gCO2/l], como definido no quadro 3 Quadro 3 Fator de conversão do combustível Tipo de combustível Fator de conversão de l/100 km em g CO2/km (CF) [gCO2/l] Gasolina 2 330 Gasóleo 2 640

3.5. Cálculo da margem de erro estatístico

É necessário quantificar a margem estatística da metodologia de ensaio decorrente das medições. O desvio-padrão em cada ponto de funcionamento é calculado de acordo com a seguinte fórmula 8:

Fórmula 8

O desvio-padrão do valor da eficiência do motor-gerador eficiente de 48V ( ) é calculado de acordo com a seguinte fórmula 9:

Fórmula 9

O desvio-padrão do valor da eficiência do conversor eficiente 48V/12V CC/CC ( ) é calculado de acordo com a seguinte fórmula 10:

Fórmula 10

O desvio-padrão da eficiência do motor-gerador ( ) e do conversor 48V/12V CC/CC ( ) gera incerteza quanto à redução das emissões de CO2 ( ). Esta incerteza é calculada de acordo com a fórmula 11:

Fórmula 11

4. MÉTODO 2 («MÉTODO COMBINADO»)

4.1. Eficiência do motor-gerador de 48V em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC

A eficiência do motor-gerador de 48V em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC é determinada de acordo com a norma ISO 8854:2012, com exceção dos elementos especificados no presente ponto.

Deve ser comprovado à entidade homologadora que as gamas de velocidades do motor-gerador eficiente de 48V são consentâneas com as indicadas no quadro 1.

As medições devem ser realizadas em diferentes pontos de funcionamento, como definido no quadro 1. A intensidade de corrente do motor-gerador eficiente de 48V em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC é definida como metade da corrente nominal em todos os pontos de funcionamento.

A corrente nominal do conversor 48V/12V CC/CC é definida como a potência nominal de saída do conversor 48V/12V CC/CC, dividida por 14,3V. A potência nominal do conversor 48V/12V CC/CC é a capacidade de débito contínuo na saída de 12V garantida pelo fabricante do conversor CC/CC nas condições especificadas na norma ISO 8854:2012.

Para cada velocidade, a tensão e a corrente de saída do motor-gerador devem ser mantidas constantes, a uma tensão de 52V.

A eficiência em cada ponto de funcionamento é calculada de acordo com a seguinte fórmula 12:

Fórmula 12

Todas as medições de eficiência são efetuadas pelo menos cinco (5) vezes consecutivamente, calculando-se a média das medições em cada ponto de funcionamento ( ).

A eficiência da função de geração (ηTOT) é calculada de acordo com a fórmula 13:

Fórmula 13

As condições de medição devem permitir a medição separada da eficiência de geração do motor-gerador de 48V.

4.2. Demonstração de que o cálculo da eficiência do motor-gerador de 48V em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC é conservador

A fim de utilizar o procedimento especificado no ponto 4.1 para determinar ηTOT, é necessário demonstrar que a eficiência do motor-gerador de 48V, obtida isoladamente nas condições especificadas no ponto 4.1, é inferior à eficiência obtida com as condições especificadas no ponto 3.1.

4.3. Poupança de potência mecânica

A função de geração do motor-gerador de 48V em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC permite economizar energia mecânica em condições reais (ΔPmRW) e nas condições de homologação (ΔPmTA), conforme indicado na fórmula 14.

Fórmula 14

ΔPm = ΔPmRW – ΔPmTA

A poupança de potência mecânica em condições reais (ΔPmRW) é calculada de acordo com a fórmula 15 e a poupança de potência mecânica nas condições de homologação (ΔPmTA) de acordo com a fórmula 16:

Fórmula 15

Fórmula 16

em que:

PRW : requisito de potência [W] em condições reais, estimado em 750 W PTA : requisito de potência [W] nas condições de homologação NEDC, estimado em 350 W ηB : eficiência [%] do alternador de referência, 67 %

4.4. Cálculo da redução das emissões de CO2

A redução das emissões de CO2 do motor-gerador de 48V em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC é calculada através da fórmula 17:

Fórmula 17

em que:

v : velocidade média de condução [km/h] no NEDC, 33,58 km/h VPe : consumo de potência efetiva especificado no quadro 2 CF : Fator de conversão de l/100 km em g CO2/km [gCO2/l], como definido no quadro 3

4.5. Cálculo da margem de erro estatístico

É necessário quantificar a margem estatística da metodologia de ensaio decorrente das medições. O desvio-padrão em cada ponto de funcionamento é calculado de acordo com a seguinte fórmula 18:

Fórmula 18

O desvio-padrão do valor da eficiência do motor-gerador eficiente de 48V em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC ( ) é calculado de acordo com a seguinte fórmula 19:

Fórmula 19

O desvio-padrão da eficiência do motor-gerador eficiente em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC gera incerteza quanto à redução das emissões de CO2 ( ). Esta incerteza é calculada de acordo com a fórmula 20:

Fórmula 20

5. ARREDONDAMENTOS

O valor calculado da redução das emissões de CO2 ( ) e a margem estatística dessa redução ( ) deve ser arredondado com um máximo de duas casas decimais.

Cada valor utilizado no cálculo da redução das emissões de CO2 pode ser aplicado sem ser arredondado ou deve ser arredondado com um número mínimo de casas decimais que permita que o impacto total máximo (isto é, o impacto combinado de todos os valores arredondados) sobre o valor dessa redução seja inferior a 0,25 gCO2/km.

6. SIGNIFICÂNCIA ESTATÍSTICA (para ambos os métodos)

É necessário demonstrar, para cada tipo, modelo e versão de um veículo equipado com o motor-gerador eficiente de 48V, que a incerteza que afeta a redução das emissões de CO2, calculada de acordo com a fórmula 7 ou com a fórmula 17, não excede a diferença entre a redução total das emissões de CO2 e o limiar de redução mínima especificado no artigo 9.o, n.o 1, do Regulamento de Execução (UE) n.o 725/2011 da Comissão (1) e no Regulamento de Execução (UE) n.o 427/2014 (ver a fórmula 21).

Fórmula 21

em que:

MT : limiar de redução mínima [g CO2/km] : redução total das emissões de CO2 [g CO2/km] : desvio-padrão da redução total das emissões de CO2 [g CO2/km] : coeficiente de correção das emissões de CO2 devido à diferença positiva de massa entre o motor-gerador eficiente de 48V em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC e o alternador de referência. Para utilizam-se os dados constantes do quadro 4. Quadro 4 Coeficiente de correção das emissões de CO2 devido à massa adicional Tipo de combustível Coeficiente de correção das emissões de CO2 devido à diferença positiva de massa ( ) [g CO2/km] Gasolina 0,0277 · Δm Gasóleo 0,0383 · Δm

Δm (no quadro 4) é a massa adicional devida à instalação do motor-gerador de 48V e do conversor 48V/12V CC/CC. É a diferença positiva entre a massa do motor-gerador de 48V em conjunto com o conversor 48V/12V CC/CC e a massa do alternador de referência. A massa do alternador de referência é de 7 kg. A massa adicional deve ser verificada e confirmada no relatório de verificação a apresentar à entidade homologadora juntamente com o pedido de certificação.

(1) Regulamento de Execução (UE) n.o 725/2011 da Comissão, de 25 de julho de 2011, que estabelece o procedimento de aprovação e certificação de tecnologias inovadoras para redução das emissões de CO2 dos automóveis de passageiros de acordo com o Regulamento (CE) n.o 443/2009 do Parlamento Europeu e do Conselho (JO L 194 de 26.7.2011, p. 19).