Transient emission and fuel consumption measurements on plant oil tractors | Dynamische Emissions- und Kraftstoffverbrauchsmessung an pflanzenöltauglichen Traktoren

German. Die Bewertung der Umweltwirkung landwirtschaftlicher Fahrzeuge erfordert realitätsnahe Testmethoden zur Erhebung von Abgasemissionen. Am Motorenprüfstand sind dynamische Drehzahl- und Drehmomentzyklen Stand der Technik. Im Traktor eingebaute Motoren wurden überwiegend stationär bei gleichbleibender Drehzahl und Last mithilfe einer Zapfwellenbremse geprüft. Mit einem auf Basis des NRTC (nonroad transient cycle) adaptierten Messzyklus lassen sich reproduzierbare, transiente Emissions- und Verbrauchsmessungen an Traktoren durchführen. Die Mittelung der Drehzahl- und Drehmomentvorgaben in 10-Sekunden-Interval­len (10-s-NRTC) ermöglicht trotz unvermeidbarer Trägheitsmomente am Traktorenprüfstand die Durchführung eines dynamischen Messzyklus, auch unter Einbeziehung des Kaltstarts. Neben Emissionen und Verbrauch können auch Abgasnachbehandlungssysteme und das Thermomanagement des Gesamtsystems Traktor untersucht und optimiert werden. Bei einer Versuchsreihe konnte das Mittelungsintervall auf bis zu 3 s verkürzt werden und damit die Dynamik dem originalen NRTC-Zyklus gut angenähert werden. Dabei waren die NOX-Emissio­nen lediglich im 3-s-NRTC signifikant höher als im 10-s-NRTC und NRSC. Im angepassten 10-s-NRTC zeigen sich mit Rapsöl geringere Partikelmasse- und höhere HC- und CO-Emissio­nen sowie ein höherer spezifischer Kraftstoffverbrauch im Vergleich zum stationären NRSC (nonroad steady cycle).

English. The evaluation of environmental impacts of agricultural machinery requires realistic test methods for the exhaust emission measurements. On the engine test bed transient cycles with fast engine speed and torque changes are state of the art. Installed tractor engines were predominantly investigated stationary at constant speed and torque using an eddy current brake on the tractor PTO shaft. Repeatable, transient emission and consumption measurements on tractors can be performed by using an adapted test cycle based on the NRTC (non-road transient cycle). The averaging of the speed and torque values in 10 second intervals (10 s NRTC) allows the implementation of dynamic test cycles on the tractor test stand despite the higher moments of inertia compared to the engine test bench, even at cold start conditions. Besides emissions and consumption, exhaust gas aftertreatment systems and thermal management of the tractor systems can be analysed and optimized. In one of the trials the averaging interval was reduced to 3 seconds (3 s NRTC). Thereby, the engine dynamic is approximated well to the original NRTC. Only during the 3 s NRTC the NOX emissions were significantly higher compared to the 10 s NRTC and NRSC. Using rapeseed oil fuel, the emissions of particle mass (PM) were lower and the emissions of carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) as well as the specific fuel consumption were higher in the 10 s NRTC compared to the stationary NRSC (non-road steady cycle).