Un ciclo de conducción es una serie de puntos de datos que representan la velocidad de un vehículo en función del tiempo.
Los ciclos de conducción son producidos por diferentes países y organizaciones para evaluar el rendimiento de los vehículos de diversas formas, como por ejemplo el consumo de combustible , la autonomía del vehículo eléctrico y las emisiones contaminantes . [1] [2] [3]
Las pruebas de consumo de combustible y emisiones se realizan en dinamómetros de chasis . Las emisiones del tubo de escape se recopilan y miden para indicar el rendimiento del vehículo.
Otro uso de los ciclos de conducción es la simulación de vehículos. Más específicamente, se utilizan en simulaciones de sistemas de propulsión para predecir el rendimiento de motores de combustión interna, transmisiones, sistemas de propulsión eléctrica, baterías, sistemas de pilas de combustible y componentes similares.
Algunos ciclos de conducción se derivan teóricamente , como se prefiere en la Unión Europea , mientras que otros son mediciones directas de un patrón de conducción considerado representativo.
Hay dos tipos de ciclos de conducción:
- Los ciclos de conducción transitorios implican muchos cambios, que representan los cambios de velocidad constantes típicos de la conducción en carretera.
- Los ciclos de conducción modal implican períodos prolongados a velocidades constantes.
El FTP-75 estadounidense , [4] y los ciclos de conducción Hyzem europeos no oficiales son transitorios, mientras que los ciclos japoneses del modo 10-15 y JC08 son ciclos modales.
Algunos ciclos de conducción modal altamente estilizados, como el obsoleto NEDC europeo, fueron diseñados para adaptarse a un requisito particular, pero tienen poca relación con los patrones de conducción del mundo real. [5] Por el contrario, el WLTP actual se esfuerza por imitar el comportamiento de conducción de palabras reales. Los ciclos de conducción más habituales son probablemente el WLTC , NEDC , SORDS y el FTP-75 , el último correspondiente únicamente a condiciones de conducción urbana.
El diseño del ciclo de conducción es la tecnología central de estos ciclos estándar. [ aclaración necesaria ] Optimización y cadenas de Markov se emplean para diseñar un ciclo de conducción. [ cita requerida ]
El reconocimiento del ciclo de conducción se aplica a los vehículos eléctricos híbridos. [ aclaración necesaria ]
Historia
1960
A finales de la década de 1960, el aumento del uso de vehículos automóviles dio lugar a las primeras reglamentaciones sobre límites de emisiones, primero en Alemania y luego en Francia , que dieron lugar a la Directiva común 70/220 / CEE en marzo de 1970: [6]
- el 18 de octubre de 1968 se publicó, un reglamento de 14 de octubre de 1968 modificó la Straßenverkehrs-Zulassungs-Ordnung en Alemania con disposiciones sobre las medidas que deben tomarse contra la contaminación del aire por motores de encendido por chispa de los vehículos de motor, que entrará en vigor el 1 de octubre de 1970;
- el 17 de mayo de 1969 se publicó en el Journal officiel un reglamento de 31 de marzo de 1969 sobre la "Composición de los gases de escape emitidos por los motores de gasolina de los vehículos de motor" aplicable desde 1971 o 192. [7]
Esto condujo al riesgo de tener una normativa nacional diferente en los distintos Estados miembros de la CEE . Para evitarlo y proteger el mercado común , todos los Estados miembros adoptan los mismos requisitos, además de sus normas vigentes o en lugar de ellas, para, en particular, permitir el procedimiento de homologación CEE, definido por la Directiva del Consejo en 1970. [8]
1970
El 1 de agosto de 1970, el Reglamento N ° 15 de las Naciones Unidas es registrado por la CEPE de las Naciones Unidas, para vehículos equipados con un motor de encendido por chispa o con un motor de encendido por compresión con respecto a la emisión de contaminantes gaseosos por el motor - método de medición de la potencia de los motores de encendido por chispa: método de medición del consumo de combustible de los vehículos. [9] Esta regulación número 15 de la UN-ECE tenía tres tipos de pruebas realizadas con octano 99 :
- Ciclo de funcionamiento utilizado para la PRUEBA DE TIPO I, hasta 50 km / h de velocidad en la tercera marcha y hasta 1,04 metros por segundo cuadrado de aceleración [10]
- PRUEBA TIPO II: Prueba de emisión de monóxido de carbono al ralentí
- ENSAYO TIPO III: Verificación de las emisiones de gases del cárter [11]
En 1978, una Ley del Impuesto sobre la Energía ordenó nuevas pruebas [12] para determinar la tasa del impuesto a los consumidores que se aplica a las ventas de automóviles nuevos. Estas pruebas, el Procedimiento de prueba federal de la EPA , comúnmente conocido como FTP-75 para el ciclo de conducción en ciudad , son una serie de pruebas definidas por la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. (EPA) para medir las emisiones del tubo de escape y la economía de combustible de los automóviles de pasajeros (excluidos los camiones ligeros). y vehículos pesados).
En 1983, en la Unión Europea, la directiva 83/351 / EEC modificó la directiva 70/220 / EEC contra la contaminación del aire por gases de motores de encendido por chispa de vehículos de motor, de conformidad con el Reglamento ECE No. 15/04. [13]
Década de 1980, NEDC
En la década de 1980, se estableció el antiguo NEDC como procedimiento de banco de laboratorio de homologación europea para simular la condición de conducción urbana de un automóvil de pasajeros. [14]
En 1988, en la CEE, la Directiva 88/76 / CEE, cambió la ley a normas más estrictas que el Reglamento CEPE 15/04. [15]
Decenio de 1990
En 1992, el NEDC se actualizó para incluir también un camino no urbano (caracterizado por velocidades medias a altas). En 1997 también se agregó la cifra de emisiones de CO 2 . [dieciséis]
La estructura del NEDC se caracteriza por una velocidad media de 34 km / h, las aceleraciones son suaves, las paradas son pocas y prolongadas y la velocidad máxima es de 120 km / h. [17]
En 1996, en los EE. UU., La EPA revisó la prueba de certificación del vehículo para introducir nuevas condiciones de conducción, incluido un comportamiento de conducción agresivo , altas tasas de aceleración o el funcionamiento de los acondicionadores de aire : [18] La nueva prueba introduce:
- velocidades de 80 mph (129 km / h) en lugar de 57 mph (92 km / h).
- control de emisiones durante aceleraciones agresivas
- efecto de los acondicionadores de aire sobre el óxido de nitrógeno
2000
En 2007, la EPA agregó tres nuevas pruebas del Procedimiento de prueba federal suplementario (SFTP) [19] que combinan los ciclos actuales de ciudad y carretera para reflejar la economía de combustible del mundo real con mayor precisión. Hay estimaciones disponibles para vehículos que se remontan al año modelo 1985. [4] [20]
En 2008, el procedimiento de EE. UU. Se actualizó e incluye cuatro pruebas: conducción en ciudad (el FTP-75 adecuado), conducción en carretera (HWFET), conducción agresiva (SFTP US06) y prueba de aire acondicionado opcional (SFTP SC03).
2010
Hoy en día, el ciclo NEDC ha quedado obsoleto, ya que no es representativo de los estilos de conducción modernos, ya que en la actualidad han cambiado las distancias y la variedad de carreteras que tiene que afrontar un coche medio. [21] [22]
A partir del 1 de septiembre de 2019, todos los vehículos ligeros que deben matricularse en los países de la UE (pero también en Suiza , Noruega , Islandia y Turquía ) deben cumplir con los estándares WLTP , parte de las regulaciones globales: [23] En la Unión Europea , incluido el Reino Unido, el WLTP reemplaza al NEDC.
2020, CATC
El 18 de octubre de 2019, se publican los ciclos de prueba automotrices de China (CATC) (GB / T 38146). [24] [25] CATC se concluye a partir de una investigación que abarca más de 17 modelos de vehículos, 2,5 millones de entradas de datos, 700 mil propietarios de automóviles y 31 provincias de China. El 2020-05-01 CATA entrará en vigor.
Recopilación de datos
La recopilación de datos de la ruta de prueba es la actividad más importante. Los datos medidos en la carretera de prueba (por ejemplo, ciudad, autopista, etc.) son las entradas para la actividad de preparación del "Ciclo de conducción".
El procedimiento implica la instrumentación del vehículo de prueba para recopilar información mientras se conduce en la carretera de prueba. Hay dos tipos principales de datos que deben recopilarse, datos de comportamiento del conductor y datos de vehículos versus carreteras. Los datos de vehículo versus carretera se utilizan para preparar el ciclo de conducción en carretera y los datos de comportamiento del conductor para preparar el modelo del conductor. Por ejemplo, para calcular el consumo de combustible de un vehículo, ya sea en una simulación por computadora o en un dinamómetro de chasis que se va a lanzar en la India, debe circular por una carretera india con un conductor indio. Indian Drive Cycle con un modelo de conductor europeo no ofrece una comparación justa de las pruebas en carretera.
Diseño de ciclo de conducción
El "ciclo de conducción" es básicamente el representante de la carretera. Los ciclos de conducción se utilizan para reducir los gastos de las pruebas en carretera, el tiempo de prueba y la fatiga del ingeniero de pruebas. La idea es llevar el camino al laboratorio de pruebas (un dinamómetro de chasis) o a la simulación por computadora.
Se pueden realizar dos tipos de ciclo de conducción. Uno es DEPENDIENTE DE LA DISTANCIA (VELOCIDAD versus DISTANCIA versus ALTITUD) y el otro es DEPENDIENTE DEL TIEMPO (VELOCIDAD VS TIEMPO VS CAMBIO DE MARCHA). DISTANCE DEPENDENT es la réplica real de la prueba en carretera, mientras que TIME DEPENDENT es la versión comprimida del tiempo real que se tarda en realizar la prueba en carretera. Ejemplos de ciclos de conducción DEPENDIENTES DEL TIEMPO son el ciclo NEDC europeo, FTP-75. Los ciclos de conducción DEPENDIENTES DEL TIEMPO se utilizan específicamente para la prueba del medidor de dínamo de chasis porque en poco tiempo se pueden aprovechar los resultados y se pueden realizar pruebas repetidas fácilmente.
Reconocimiento del ciclo de conducción
En función del tipo de aplicación se realizan los ciclos de conducción. El ciclo de conducción de los turismos es diferente al de los vehículos comerciales.
Predicción del ciclo de conducción
Esta es una técnica para la predicción de patrones y ciclos de conducción futuros para diferentes tipos de aplicaciones de vehículos. Estos ciclos se utilizan como una entrada importante en el diseño y evaluación de los futuros sistemas de trenes de potencia y conceptos de vehículos. A día de hoy, durante la fase de diseño se utilizan ciclos de conducción obsoletos, por lo que no se tienen en cuenta los cambios en las condiciones del tráfico y la infraestructura que se han producido durante la última década. Por lo tanto, la necesidad de nuevos ciclos de conducción que representen hoy o las próximas décadas es grande. Esta técnica puede predecir el ciclo de conducción futuro mediante la integración de datos de medición disponibles, simuladores de tráfico de alta fidelidad y modelos de tráfico para vehículos pesados. Es deseable que los modelos de simulación de tráfico se generen automáticamente y se utilicen para recopilar los ciclos de conducción previstos.
Referencias
- ^ Brundell-Freij, Karin; Ericsson, Eva (mayo de 2005). "Influencia de las características de la calle, la categoría del conductor y el rendimiento del automóvil en los patrones de conducción urbana". Investigación sobre transporte Parte D: Transporte y medio ambiente . Elsevier. 10 (3): 213-229. doi : 10.1016 / j.trd.2005.01.001 .
- ^ Ericsson, Eva (septiembre de 2000). "Variabilidad en los patrones de conducción urbana". Investigación sobre transporte Parte D: Transporte y medio ambiente . Elsevier. 5 (5): 337–354. doi : 10.1016 / S1361-9209 (00) 00003-1 .
- ^ Ericsson, Eva (septiembre de 2001). "Factores de patrones de conducción independientes y su influencia en el uso de combustible y los factores de emisión de escape". Investigación sobre transporte Parte D: Transporte y medio ambiente . Elsevier. 6 (5): 325–345. doi : 10.1016 / S1361-9209 (01) 00003-7 .
- ^ a b "Horarios de conducción del dinamómetro" . EPA de EE . UU . Consultado el 26 de abril de 2014 .
- ^ "Un libro de referencia de ciclos de conducción para su uso en la medición de las emisiones de los vehículos de carretera" (PDF) . Consultado el 11 de agosto de 2014 .
- ^ Directiva 70/220 / CEE
- ^ https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/HTML/?uri=CELEX:31970L0220&from=FR
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- ^ Preguntas frecuentes . Fueleconomy.gov. Consultado el 21 de septiembre de 2011.
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- ^ "Prueba de Nuovi di omologazione veicoli WLTP e RDE" . Carpedia (en italiano).
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- ^ "Procedimiento de ensayo para motores de encendido por compresión (CI) y motores de encendido por chispa (PI) alimentados con gas natural (GN) o gas licuado de petróleo (GLP) en lo que respecta a la emisión de contaminantes" .
- ^ E / ECE / 324 / Rev.2 / Add.100 / Rev.3 o E / ECE / TRANS / 505 / Rev.2 / Add.100 / Rev.3 (12 de abril de 2013), "Acuerdo relativo a la adopción de prescripciones técnicas uniformes para vehículos de ruedas, equipos y piezas que pueden instalarse y / o utilizarse en vehículos de ruedas y las condiciones para el reconocimiento recíproco de las homologaciones concedidas sobre la base de estas prescripciones ", Anexo 100: Reglamento núm. 101 , Disposiciones uniformes relativas a la homologación de turismos propulsados únicamente por un motor de combustión interna, o propulsados por un tren de fuerza eléctrico híbrido con respecto a la medición de la emisión de dióxido de carbono y el consumo de combustible y / o la medición del consumo de energía eléctrica y la autonomía eléctrica, y de vehículos de las categorías M1 y N1 propulsados por un tren de fuerza eléctrico únicamente en lo que respecta a la medición del consumo de energía eléctrica y la autonomía eléctrica.
- ^ https://archive.epa.gov/epapages/newsroom_archive/newsreleases/8fe4d7d91eafa23d8525646b006991da.html
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- ^ Encuentra un coche de 1985 a 2009 . Fueleconomy.gov. Consultado el 21 de septiembre de 2011.
- ^ Stephen E. Plotkin (diciembre de 2007). "Examen de las normas de ahorro de combustible y carbono para vehículos ligeros. Documento de debate núm. 2007-1" (PDF) . OCDE - Centro Común de Investigación en Transporte de la ITF . Archivado desde el original (PDF) el 19 de abril de 2012 . Consultado el 27 de agosto de 2012 .
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- ^ "Procedimiento de prueba de vehículos ligeros armonizados en todo el mundo (WLTP) - Transporte - Reglamentos de vehículos - Wiki de la UNECE" . wiki.unece.org .
- ^ http://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/newGbInfo?hcno=83CCA04B91B9B5FC6F19BD54E23320B7
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enlaces externos
- Fleet DNA: Centro de intercambio de datos sobre el ciclo de conducción de vehículos de flotas comerciales ( Laboratorio Nacional de Energía Renovable )
- Horarios de conducción con dinamómetro de la EPA de EE. UU.: Ejemplos de ciclos de conducción y conjuntos de datos descargables, incluidos UDDS, FTP75, HWFET, US06 y otros.
- Ruedas: calculadora de demanda de energía de carga en carretera: herramienta en línea para calcular la carga en carretera del vehículo durante un ciclo de conducción
- DieselNet : introducción a varios ciclos de conducción estándar