QUALIDADE – Notícias

07/03/2017

Os ensaios para medição de emissão de escapamento

Da Redação

A NBR 16567 de 12/2016 – Veículos rodoviários híbridos elétricos leves – Medição de emissão de escapamento e consumo de combustível e energia – Métodos de ensaio estabelece um método para medição e cálculo das emissões de gases de escapamento e do consumo de combustível e energia em veículos leves elétricos híbridos e híbridos plug-in, nos ciclos de condução urbano (CCU) e estrada (CCE), assim como em outros ciclos, se requeridos, desde que o veículo funcione sob condições representativas do uso normal.

O objetivo geral do desenvolvimento desta norma foi o de permitir o ensaio de qualquer VEH em um caráter justo e comparável com veículos comuns, veículos elétricos (VE) e outros veículos elétricos híbridos (VEH). Para isso, a determinação das emissões de gases de escapamento e do consumo de combustível e energia, representativas do uso normal, leva em conta o uso de recarga externa pelo motorista, as estimativas da distância percorrida entre recargas e o uso dos modos de operação selecionáveis pelo motorista, caso seja aplicável.

Espera-se que os VE e veículos convencionais ensaiados de acordo com esta norma produzam os mesmos resultados como se fossem ensaiados conforme os procedimentos correntemente estabelecidos para estes veículos, utilizando os mesmos ciclos de condução descritos nos procedimentos existentes para VE e veículos convencionais. Os ensaios não podem exigir modificações ou forçar o sistema de controle de um veículo a um desempenho diferente do que o mesmo possuiria sob o controle do motorista em uso normal.

Esta norma aplica-se como complemento às NBR 6601 e NBR 7024, modificando-as apenas nas características típicas inerentes e requeridas pelos veículos híbridos. Este método de ensaio também pode ser aplicado a outros ciclos de condução. Esta norma não inclui procedimentos de ensaio para modos de operação ou veículos dependentes de recarga (RD) (ver 5.3.1.1 para a classificação), os quais são objetos de procedimentos específicos.

Nos VEH com motor de combustão interna, as medições de emissão e de consumo de combustível são essencialmente as mesmas dos veículos convencionais, entretanto, a energia interna do sistema de armazenagem (RESS) no final do ensaio pode ser diferente da inicial. Esta variação deve ser limitada mediante às considerações adicionais para o cálculo correto do consumo energético e das emissões correspondentes, especificadas nesta norma, inclusive a interpolação linear descrita no Anexo B.

Os dinamômetros usados em ensaios de VEH devem ter suas capacidades especificadas na NBR 6601, incluindo a capacidade de controlar dinamicamente a carga de inércia durante o procedimento, devendo ser calibrados, aquecidos e operados segundo a NBR 6601. Os procedimentos de ensaio em dinamômetro elétrico de um rolo são especificados, preferencialmente, para minimizar variações entre ensaios em pista e obedecer a práticas industriais padronizadas para as medições de emissões de gases de escapamento e de consumo de combustível.

Os dinamômetros usados no ensaio de VEH devem ser configurados como especificado na NBR 6601, sendo preferencialmente do tipo elétrico de rolo simples de 48”. Se o VEH possuir tração nas quatro rodas, este deve ser ensaiado em um dinamômetro para tração nas quatro rodas.

Na indisponibilidade de dinamômetro para tração nas quatro rodas, veículos com tração nas quatro rodas podem ser ensaiados em um modo de operação de tração em duas rodas ou, opcionalmente, modificados pelo fabricante para que um dos eixos seja desacoplado, se aplicável. A função de frenagem aumentada do dinamômetro (se houver) deve ser desligada durante ensaios de VEH ou VEHP, pois ela interfere no funcionamento apropriado da frenagem regenerativa nesses veículos e pode causar impacto desfavorável no benefício de frenagem regenerativa nos ensaios de veículos híbridos.

Para a determinação do coeficiente de carga dos dinamômetros, que simulam as forças de resistência total ao rolamento, deve ser determinado como especificado na NBR 10312, com os seguintes requisitos adicionais: veículos equipados com sistemas de frenagem regenerativa que são acionados somente pelo pedal de freio não podem exigir ações especiais para ensaios de desaceleração natural (coast down), tanto na pista de ensaios quanto no dinamômetro; veículos equipados com sistemas de frenagem regenerativa que sejam acionados pelo menos parcialmente quando o pedal de freio não estiver sendo pressionado deve ter a frenagem regenerativa desativada durante a desaceleração do ensaio de coast down, tanto na pista de ensaios quanto no dinamômetro, preferencialmente por meio do uso de uma marcha neutra sem frenagem regenerativa ativa ou por meio de mudanças temporárias de software no sistema de controle do veículo.

As alterações mecânicas no veículo para desativar a frenagem regenerativa (como a remoção do eixo) são desaconselhadas. Entretanto, se este recurso for imprescindível, devem ser tomadas todas as precauções de segurança durante a operação do veículo, e estas modificações mecânicas devem ocorrer tanto na pista de ensaios quanto no dinamômetro.

Os métodos para acelerar um veículo sem um eixo de transmissão tanto na pista de ensaios quanto no dinamômetro devem ser determinados pelo fabricante e não podem influir nas características que afetem os resultados de emissões, consumo e desempenho do veículo. Se o veículo não possuir um ponto neutro mecânico, o fabricante deve indicar procedimentos e métodos de cálculo para a determinação da resistência total ao rolamento que considerem corretamente a possibilidade de que uma quantidade significativa de inércia rotacional (possivelmente 5% ou mais da massa do veículo) não seja reduzida em relação a veículos mais convencionais.

O medidor DC de banda larga exigido para a medição de tensão (V), de corrente (A) e de energia (Wh) deve ser conectado diretamente ao RESS de maneira a medir a totalidade da corrente de entrada e saída no RESS, sem outras conexões antes do ponto de medição. Medidores de capacidade em ampère hora (Ah), que usem técnicas de integração devem possuir um período de integração inferior a 0,05 s, para que mudanças abruptas de corrente possam ser acomodadas sem introduzir erros significativos de integração.

A exatidão total de medições de corrente deve ser ± 1% da leitura. Os instrumentos não podem ser suscetíveis a erros de defasagem na medição de corrente, pois desencontros mínimos entre corrente e tensão podem ser integrados ao longo do ciclo e fornecer resultados errados para a NEC.

Para a escolha correta das opções dos ensaios desta norma, o veículo deve ser classificado de acordo com os seguintes requisitos. Dependente de recarga (RD): classificação que descreve um veículo específico ou modo de operação selecionado pelo motorista em um VEHP, no qual uma ou ambas as condições a seguir ocorrem enquanto nenhum outro modo for selecionado: a propulsão do veículo torna-se eventualmente impossível se o RESS não for recarregado por uma fonte externa de energia elétrica, mesmo que o suprimento de combustível consumível seja reabastecido continuamente; o motorista é avisado ou instruído pelo veículo a interromper a condução neste modo de operação, pois o RESS contém pouco suprimento de energia.

Os modos de operação puramente elétrico (VE), sem acionamento automático do motor de combustão ou do sistema híbrido em VEHP, são sempre considerados RD. No mesmo VEH, é possível que um modo de operação seja classificado como RD e outro não. O escopo desta norma não compreende a operação RD do VEHP.

Independente de recarga (RI): classificação que descreve um veículo específico ou modo de operação selecionado pelo motorista no qual ambas as condições a seguir ocorrem enquanto nenhum outro modo for selecionado: a propulsão do veículo é continuamente possível com o reabastecimento de combustível consumível, mesmo que o RESS nunca seja recarregado por uma fonte externa de energia elétrica e o motorista nunca é advertido ou instruído a interromper a condução neste modo de operação, mesmo se o RESS contiver um suprimento muito baixo de energia.

Um exemplo de modo de operação RI é quando a propulsão do veículo ainda seja possível, mesmo que o RESS esteja totalmente sem energia útil. Também, em um VEH que não seja recarregável externamente e opere em CS, todos os modos de operação são considerados RI, independentemente do fato da propulsão do veículo ser ou não possível antes de uma recarga ou de o motorista alguma vez ser alertado a interromper a condução, como descrito na definição do veículo dependente de recarga.

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