Новые правила в автоиндустрии — WLTP
Юрий Ветров
В сентябре 2018 года в Европе стали обязательными новые «всемирные» процедуры измерения расхода топлива, а вместе с ним — выбросов углекислого газа и токсичных компонентов. Это называется WLTP, Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure. И тут же продажи автомобилей рухнули более чем на 20%! Но это временно, а вот воздух благодаря WLTP точно станет чище. Жаль, не в России.
Г лавная цель WLTP — заменить устаревшие и нереалистичные «расходные» циклы разных стран, а разрабатывать систему начали еще девять лет назад. Ведь как было до нынешней осени? В Европе машины гоняли на беговых барабанах по циклу NEDC, в Америке — по циклам FTP-75, US06 и HWFET, в Японии — по JC08. Между тем в мире царит глобализация. Так почему бы не гармонизировать испытательные процедуры, заодно приблизив их к реальной жизни, чтобы потом покупатели не удивлялись тому, что новенький автомобиль расходует не обещанные 6,8 литра топлива на 100 км пробега, а все десять?
Цикл WLTC длиннее и разделен непродолжительными остановками на четыре фазы: Low, где автомобиль разгоняется максимум до 56,5 км/ч, Medium (76,6 км/ч), High (97,4 км/ч) и Extra High (131,6 км/ч). WLTC динамичнее NEDC, а разгоны и торможения плавно перетекают друг в друга. По сведениям компании Nissan, одна только переподготовка водителей-испытателей для работы по иной методике замера занимает более полугода
В основе «всемирных» процедур — измерительный цикл WLTC (литера «С» обозначает «Cycle»). Новый цикл, как и европейский NEDC, предусматривает испытание автомобиля на беговых барабанах, но режимы «движения» куда более динамичны. Максимальное ускорение при разгоне — 1,58 м/с 2 , почти такое же, как при «штатных» разгонах в нашем авторевюшном цикле ARDC (1,47 м/с 2 ), и практически вдвое выше, чем в NEDC (0,83 м/с 2 ). Время остановок, наоборот, гораздо меньше: лишь 13% вместо 25% в NEDC. Это означает, что влияние на экономичность систем «старт-стоп» будет скромнее. Кстати, в нашем цикле ARDC на паузы без движения приходится 15% времени. А вот средняя скорость без учета остановок аж 53,8 км/ч против 44,7 км/ч в NEDC (в ARDC — 36,2 км/ч). В сумме эти три фактора, по разным оценкам, увеличат расход топлива и, соответственно, выбросы СО ₂ на 25—40%!
С внедрением WLTP у автопроизводителей останется гораздо меньше «честных» возможностей занижения расхода.
Например, теперь нельзя, как в случае с NEDC, для определения так называемой дорожной нагрузки взять самую легкую машину на самых узких шинках: нужен автомобиль «в той комплектации (колеса, подвеска, аэродинамические приспособления, дополнительное оборудование), которая обеспечивает максимальное сопротивление движению». Специальные экорежимы теперь разрешено включать только в случае, если производитель докажет, что такой алгоритм может использоваться в качестве основного. Капот во время испытаний на беговых барабанах должен быть закрыт в обязательном порядке, а это значит, что потребуется дополнительная энергия на привод вентиляторо в охлаждения двигателя.
Беговые барабаны и газоанализаторы при испытаниях по WLTP и NEDC используются одинаковые. Зато открытый капот явно указывает на то, что Гранту гоняют по устаревшему циклу
Для подзаряжаемых гибридов по-прежнему используются мудреные формулы пересчета — в результате чего появлялись курьезы вроде BMW i8 с расходом топлива 2 л/100 км или Porsche 918 с его паспортными тремя литрами на сотню. Однако новый расчет будет гораздо ближе к реальности, а в «топливный» зачет для обычных, неподзаряжаемых, гибридов пойдет расход с полностью разряженной батареей — если производитель не докажет, что заряд аккумуляторов во время эксплуатации постоянно поддерживается на более высоком уровне.
Как считают запас хода электромобилей: NEDC, WLTP и EPA
Можно ли пересчитать оценку запаса хода из одной системы в другую?
Если вы недавно интересуетесь электромобилями, то могли заметить. Описывая ту или иную модель, мы всегда уточняем, по какой методике указан запас хода. Увы, единого метода измерения в мире пока не создано.
Велика ли разница, спросите вы? Простой пример. На российском сайте Jaguar вы прочтете, что кроссовер I-Pace может проехать на одном заряде 470 километров. А в США этот же автомобиль обещает только 396 км. Удивлены? Тогда знайте – в Китае I-Pace может проехать на одном заряде почти 490 километров.
Быть может, на разных рынках этот автомобиль оснащается разными блоками аккумуляторов? Нет, батареи полной емкостью 90 киловатт-часов везде одинаковые. Шины и аэродинамика – тоже. И даже асфальт везде примерно одинаковый. Все дело в том, как измерять.
Несколько минут и – готово!
Когда мы говорим об измерении запаса хода, в голову приходят водители-испытатели, которые катаются на электромобиле до тех пор, пока батарея не испустит последний электрон. Однако такая методика была бы субъективной по той простой причине, что условия для заездов всегда были бы пусть немного, но отличными друг от друга.
Потому, замеры происходят по-другому. Автомобиль испытывается строго на стенде, при этом имитируется различный цикл движения. Затем специалисты измеряют потраченную на известную дистанцию энергию, соотносят ее с общей емкостью батареи и путем нехитрых арифметических действий получают итоговый результат.
Читайте также:
В этой ситуации условия испытаний абсолютно идентичный для всех. Так что даже если полученные цифры не всегда соответствуют реальным показателям для дорог общего пользования, мы можем хотя бы сравнить, какой электромобиль уедет дальше, а какой остановится раньше.
А теперь об основных методиках поподробнее.
Эта аббревиатура расшифровывается как Новый европейский цикл вождения. Молодая, однако, вовсе не молода: методика в том или ином виде существует с 1970 года. Да-да, «Москвич» вашего дедушки тоже сертифицировался по этим единым правилам.
Испытания на стенде длятся 20 минут, за это время автомобиль «проезжает» 11 километров, из которых 66% времени имитируется езда по городу и 34% за городом. Средняя скорость составляет 34 км/ч, а максимальная достигает 120 км/ч.
Методику пытались реформировать, модернизировать, и чудесным образом в Европе она дожила аж до 2017 года. Причина проста: производителей и покупателей бензиновых и дизельных машин она совершенно устраивала. Даже то, что паспортный расход топлива был мало похож на реальность, никого не смущало – все как-то привыкли.
Собственно, для обывателей при покупке автомобиля важно знать не столько реальный расход, сколько то, какой автомобиль экономичнее. И с этим система NEDC справлялась. Да, показатели у всех автопроизводителей были занижены. Но занижены, в целом, одинаково. И понять, кто ест меньше, а кто больше, с помощью NEDC вполне возможно.
Проблемы начались с появлением электромобилей. Тут важно не столько то, какой электрокар расходует больше киловатт-часов на 100 километров. А запас хода. Который методика NEDC наглый образом завышала. В том числе потому в Европе с 2017 года действует другая методика – WLTP.
В основе этой аббревиатуры лежат слова «всемирная» и «гармонизированная». И с тем и с другим, однако, существуют проблемы. Во-первых, методику разрабатывали в Европе, там она и пригодилась. В Китае, например, до сих пор пользуются NEDC, что очень нравится местным производителям электрокаров с запасом хода 100500 километров на одном заряде.
С гармонизированностью тоже есть проблемы. Система создавалась при явном лоббировании европейских автоконцернов. Налоговые поступления, рабочие места, экономический рост, новые инвестиции – все то, что дают автоконцерны и с чем европейским политикам приходится считаться.
Помимо определения запаса хода электромобилей, по WLTP считают и расход топлива бензиновых машин, а из него выводят выброс углекислого газа в атмосферу. Последний показатель в Европе сейчас взят за основу для определения экологических требований к машинам. Иными словам, от того, как посчитают выброс СО2, зависит разрешат вам продавать машину или нет. Вот «АвтоВАЗу», например, с этого года запретили, и Lada ушла с европейских рынков.
Читайте также:
Так что желание разработчиков WLTP создать методику, которая бы честно определяла запас хода и расход топлива столкнулось с максимальным противодействием со стороны в первую очередь немецкой автопромышленности. И пришлось идти на некоторые компромиссы.
Дистанция испытаний была увеличена до 23,25 км, средняя скорость возросла 46,5 км/ч, время испытаний увеличили до 30 минут, а максимальную скорость подняли до 131 км/ч. Доли загородных и городских режимов практически сравнялись. Плюс появились обязательные остановки в движении, имитирующие светофоры и пробки.
В итоге паспортный расход топлива у всех автомобилей подрос, запас хода электрокаров уменьшился, и хотя сама методика вызывает некоторые вопросы, данные WLTP все же больше похожи на правду, нежели NEDC. И да: запас хода для электромобилей, которые официально поставляются в Россию, теперь указывается именно по WLTP.
EPA (FTP-75)
В Северной Америке своя атмосфера. Там, вы не поверите, разрешено свободное ношение оружия, на долларах пишут «Мы верим в Бога», президентам вот уже полвека запрещено переизбираться более одного раза, а «Роял чизбургер» называется «четвертьфутовым чизбургером».
И да, у них своя система измерения запаса хода, которая, на самом деле, наиболее честная. Дело в том, что в США определением запаса хода занимается не политики, а сотрудники независимого агентства EPA. Которые подчиняются в первую очередь простым жителям. И отвечают за свои данные перед ними же. Дикие люди, никакой вертикали власти.
В общем, в EPA вовсю стараются подсчитать реальные расход топлива и запас хода. В целом их методика, которая называется FTP-75, во многом похожа на WLTP. Но есть нюансы. Так, например, электромобиль заряжают вечером, а испытания начинают утром, имитируя холодный старт. Во время движения на определенное время обязательно включается кондиционер.
А еще в EPA исходят из того, что среднестатистический американский водитель не станет «тошнить», аккуратно обращаясь с педалью акселератора и экономя заряд, а нажмет педаль как следует. Поэтому динамика разгона в цикле EPA более чем вдвое быстрее, чем в WLTP.
В итоге в США у электрокаров самый маленький паспортный запас хода. Зато самый честный.
Можно ли как-то пересчитать одно в друге?
Можно. По крайней мере это в прошлом году попробовал сделать эксперт InsideEVs Дэвид Ропер. Он сравнил показания 11 электромобилей, которые были сертифицированы по всем трем методикам. И вот к каким выводам пришел.
Для того, чтобы пересчитать запас хода по NEDC в EPA, нужно разделить его на 1,43. Именно на эту цифру NEDC завышает показатели. При этом погрешность данного метода составляет 11%.
WLTP ближе к EPA, но все же и здесь придется делить на 1,12. Погрешность при этом составляет 8%.
Иными словами, если в США для автомобиля обещанный запас хода составляет 100 километров на одном заряде, то в Европе напишут примерно 112, а в Китае – 143 километра.
Сколько реально может проехать электромобиль?
Если сравнивать методики измерений, то можно выработать правила того, как экономить заряд.
Первое. Электромобили не любят высоких скоростей, когда нарастает сопротивление воздуха. Вот почему они так хорошо сертифицируются по NEDC, который дает преимущество городскому циклу движения.
Второе. Электромобили не любят резких ускорений.
Третье. Электромобили любят температуру воздуха в 20-25 градусов по Цельсию. И не любят включения печки, кондиционера и даже открытия окон – последнее ухудшает аэродинамику.
В идеальных условиях возможно превысить паспортный запас хода. В интернете не мало видео о том, как энтузиасты проезжали на одном заряде Tesla Model S около тысячи километров при том, что по EPA запас хода этого электрокара составляет только 644 километра.
Более того, я лично в Подмосковье проехал на Mitsubishi iMiEV 145 километров, при этом у меня оставалось заряда еще на 8 километров. Напомню, что паспортный запас хода у этого скромного электрокара по методу NEDC (!) составляет только 150 километров. Да, я ехал без пробок, без кондиционера, ранним теплым летним утром со скоростью не более 70 км/ч.
Так что в итоге?
Выбирая электрокар, помните, что заявленный запас хода ни в коем случае не является гарантированным. Температура воздуха, осадки, зимние шины, рельеф местности, кондиционер и печка способны сократить его вдвое, а то и сильнее.
С другой стороны, в случае острой необходимости вы можете существенно сэкономить заряд, подкорректировав ваш стиль вождения.
Запас хода электромобиля. Что такое оценочные ездовые циклы NEDC, JS08, EPA и WLTP
Одной из важнейших характеристик электромобиля можно считать — запас хода. На этот показатель часто обращают внимание в первую очередь, ведь он позволяет понять сколько километров можно проехать на автомобиле с полностью заряженной аккумуляторной батареей. Однако заглянув в описание модели можно увидеть принципиально разные цифры с припиской, что измерения произведены по тому или иному измерительному циклу. На данный момент существует 4 популярных ездовых цикла: японский (JS08), американский (EPA), европейский (NEDC) и всемирный (WLTP), которые позволяют оценить запас хода электрокара. Это немного озадачивает непосвященных автолюбителей и заставляет искать различия, о них и пойдет речь.
Стоит отметить, что первые ездовые циклы были разработаны задолго до появления серийных электромобилей и создавались для обычных авто с двигателями внутреннего сгорания. Они лишь со временем начали использоваться для измерения запаса хода у электромобилей.
Разница между самым щадящим, японским измерительным циклом и достаточно жестким американским может доходить до 25%. Европейский ездовой цикл выдает средние показатели между JS08 и EPA. Заменить все три стандарта призван всемирный измерительный цикл, однако с его внедрением есть трудности, о которых речь пойдет ниже. Что касается наших реалий (Украина, Россия, Беларусь), на данный момент следует ориентироваться на измерения EPA и WLTP. Возможно со временем более продуманные и реалистичные измерения по WLTP станут единым стандартом, но пока американский цикл продолжает использоваться и лучше других подходит для наших стран. Тем не менее, это не значит, что в наших широтах нельзя добиться запаса хода указанного для европейского или японского цикла. Чтобы понять рассмотрим подробнее каждый из оценочных ездовых циклов подробнее.
Japan Cycle ’08 (JS08) измерительный ездовой цикл
JS08 в 2007 году пришел на смену такому измерительному стандарту как JP1015. Однако какое-то время они существовали параллельно. В 2011 году JS08 окончательно становится единственным для Японии. Характерно, что для измерения запаса хода по данному циклу дают наибольший результат, на 40-50 км больше чем американский измерительный цикл, и вот почему. Данные измерения направлены больше на езду по городу. Простаивание на светофорах и относительно невысокая дистанционная скорость позволяют сэкономить заряд. По регламенту этого измерительного цикла автомобиль до 30% времени испытания может простаивать, а это 6 минут из 20-ти! Отсюда и цифры запаса хода сильно превышающие европейские и особенно американские измерения.
Измерение расхода энергии проводится для нескольких случаев: «холодном старте» и «горячем старте». Стоит отметить, что японский стандарт предусматривает максимальное ускорение в 1,53 м/c², а это наибольшее максимальное ускорение в сравнении с остальными стандартами, исключая WLTP. В итоге, нельзя сказать, что данный цикл совсем не объективен, он хорош для оценки запаса хода по городу, но вот особенности езды по скоростным трассам он практически не учитывает.
С остальными, характерными для JS08 можно ознакомиться в таблице ниже.
Таблица измерения расхода энергии JS08
| Продолжительность цикла, с | Доля времени остановок, % | Максимальная скорость, км/ч | Средняя скорость*, км/ч | Максимальное ускорение, м/c² | |
| 1204 | 29,7 | 81,6 | 34,7 | 1,53 | |
| * Без учета остановок | |||||
График движения по циклу JS08
New European Driving Cycle (NEDC) европейский цикл оценки запаса хода
Измерительный цикл NEDC используется для определения запаса хода с 2000-го года. Четыре участка по 195 секунд объединены в один блок Urban Driving Cycle, призванный симулировать езду по городу. Средняя скорость на одном таком участке составляет 18,7 км/ч.
Езду по загородной трассе включает в себя блок под названием Extra Urban Driving Cycle, измерения в данном блоке длятся 400 секунд. Автомобиль достигает максимальной скорости в 120 км/ч, а средняя скорость составляет ≈ 63 км/ч.
Данный измерительный цикл характеризуется достаточно медленными разгонами. 26 секунд дается на разгон от 0 до 50 км/ч и 41 секунду можно набирать скорость от 0 до 70 км/ч. Стоит отметить, что измерения NEDC не слишком объективны. Для измерений запаса хода по данному циклу приходится отказываться от обогрева салона и сидений, проигрыватель не включать и дворниками с фарами не пользоваться. В наших реалиях получить цифры запаса хода по NEDC крайне сложно.
График движения по циклу NEDC
| Продолжительность цикла, с | Доля времени остановок, % | Максимальная скорость, км/ч | Средняя скорость*, км/ч | Максимальное ускорение, м/c² | |
| 1180 | 24,8 | 120 | 44,7 | 0,83 | |
| * Без учета остановок | |||||
График движения по циклу NEDC
Federal Test Procedure 75 (ЕPA FTP-75) измерительный цикл от Environmental Protection Agency
Прежде чем описывать особенности этого измерительного цикла, следует, для начала с его названием. Официально американский измерительный цикл имеет аббревиатуру FTP-75, что расшифровывается как Federal Test Procedure. Цифры обозначают год создания данного стандарта. Однако в широких кругах прижилось другое название — EPA. Хотя на самом деле эта аббревиатура просто название агенства которое разрабатывало данный измерительный цикл — Environmental Protection Agency. Поэтому стоит помнить, что FTP-75 и EPA просто два разных названия для одного протокола измерений.
Что касается технических особенностей американского цикла, стоит отметить наиболее приближенные к реальной жизни условия измерений. Достаточно высокая средняя скорость, динамичные ускорения и общее время измерений дают достаточно объективную картину. Также предусмотрены несколько дополнительных циклов, которые призваны отразить реальную картину при измерении запаса хода:
- US06 создан для симуляции энергичной езды по городу. Большое количество остановок, с последующим достаточно резким набором скорости характерны для данного цикла.
- SC03 данный цикл подразумевает езду с включенным кондиционером. Что безусловно сказывается на заряде аккумуляторов и, соответственно, на запасе хода.
Именно благодаря всему вышеперечисленному, FTP-75 традиционно дает наименьшие цифры запаса хода для электромобиля. Однако они и наиболее близки к истине.
График движения по циклу FTP-75
| Продолжительность цикла, с | Доля времени остановок, % | Максимальная скорость, км/ч | Средняя скорость*, км/ч | Максимальное ускорение, м/c² | |
| 1876 | 19,6 | 91,3 | 42,4 | 1,48 | |
| * Без учета остановок | |||||
График движения по циклу FTP-75
Worldwide harmonized light vehicles test procedures (WLTP) комплекс измерительных процедур для авто
Разработка данного цикла началась еще в 2007 году, он должен был учесть особенности и недостатки уже существующих циклов. Также данный цикл призван не упустить множество нюансов, которые могут влиять на измерения, включая плотность трафика в самых разных уголках мира. Если уточнять, то WLPT — это не один измерительный цикл, а целый комплекс циклов для трех классов автомобилей весом до 3,5 тонн.
| Классы | Мощность, Вт/кг | Максимальное ускорение, м/c² |
| 1 класс (маломощные) | до 22 | 0,76 |
| 2 класс | от 22 до 34 | 0,96 |
| 3 класс | более 34 | 1,58 |
В странах бывшего СНГ подавляющее большинство электромобилей именно 3-го класса, поэтому именно об авто этого класса и пойдет речь. Кроме того что WLPT упорядочивает и разбивает на классы авто, в зависимости от мощности и веса, он накладывает достаточно много ограничений, которые должны быть соблюдены в процессе измерений запаса хода. Вот некоторые из них:
- Измерения должны проводиться в комплектации, обеспечивающей наибольшее сопротивление движению.
- спойлеры, антикрылья, жалюзи радиаторов должны быть настроены под обычную, ежедневную езду.
- остаточная глубина канавок протектора должна составлять не менее 80% глубины протектора новой шины
- экорежимы для машин с автоматическими трансмиссиями, во время измерений, допустимо включать только если данный режим может использоваться в как основной.
Также особенностью данного цикла является то, что нет ни одного участка, где автомобиль движется с постоянной скоростью. В сравнении с остальными тремя измерительными циклами WLPT имеет наименьшее время остановок и самую высокую среднюю скорость — 53,8 км/ч.
И хотя уже многое учтено, но есть достаточно большие проблемы и вопросы по внедрению этого цикла. Ведь есть страны, в которых на законодательном уровне существует ограничение по скорости. Что делает невозможным измерения в 4-й фазе (Обозначена фиолетовым пунктиром на графике ниже) на скорости более 130 км/ч. Таким образом, измерения запаса хода, для электромобилей из стран без скоростного лимита, нельзя будет на прямую сравнивать с авто, произведенными в странах с ограничениями. Об объективности, в таком случае, можно будет говорить достаточно условно.