Normativer Rahmen.
Leistung und Kraftstoffverbrauch eines Motors werden nach ISO 3046-1:2002 angegeben [18]. Die stationären Prüfzyklen von ISO 8178-4:2020 bieten ein anerkanntes Raster, um die Messpunkte einer Laborkampagne vorab festzulegen [19]. Am Fahrzeug misst SAE J1321 die Verbrauchsänderung eines bestimmten schweren Fahrzeugs nach einer Änderung, mit einem Referenzfahrzeug im Tandem [20]; SAE J1526 vergleicht Fahrzeuge untereinander und darf nicht zur Bewertung eines Bauteilwechsels verwendet werden [21].
Messung.
Der Kraftstoffmassenstrom wird vorzugsweise durch direkte Gravimetrie gemessen, deren gesetzliche Linearitätskriterien strenger sind als die eines Durchflussmessers [22]. Ein Vergleich zwischen zwei Prüfständen addiert deren Kalibrierfehler zur gemessenen Differenz; die Differenz wird durch einen gepaarten Vergleich auf derselben Messtechnik ermittelt, bei dem sich gemeinsame Kalibrierfehler aufheben.
Das Unsicherheitsbudget folgt dem GUM [23]. Der Verbrauch wird mit dem gemessenen Hu jeder Charge auf die Energie bezogen (MJ pro kWh), und die Unsicherheit dieser Messung geht in das Budget ein. Die Kohlenstoffbilanz des Abgases [24] prüft die gravimetrisch gemessene gepaarte Differenz innerhalb einer im Protokoll angegebenen Toleranz: Sie erkennt einen groben Fehler; sie ersetzt die gravimetrische Messung nicht.
Messplan.
Protokoll und Auswertungsplan werden vor jeder Messung hinterlegt: Betriebspunkte, Hauptkriterium, beanspruchter Umfang, Äquivalenzmarge, Entscheidungsschwellen. Eine homogenisierte Ausgangscharge liefert behandelte Chargen und Referenzchargen in gleicher Zahl, mindestens drei von jeder Art. Abgesehen vom Eingriff werden behandelte Chargen und Referenzchargen identisch gehandhabt.
Ein Dritter lost die Zuordnung jeder Charge als behandelt oder Referenz aus und codiert sie; die von diesem Dritten festgestellten Anwendungsmodalitäten des Eingriffs stehen in einem vertraulichen Anhang. Bediener und Auswerter kennen den Code bis zum Einfrieren der Daten nicht. Die Charge ist die statistische Einheit des Hauptkriteriums: Die Zahl der Chargenpaare wird mit Tabelle 4 bemessen, anhand von σd aus einer Kampagne A gegen A, einschließlich der Streuung zwischen Chargen.
Die Messungen wechseln zwischen behandeltem Kraftstoff und Referenzkraftstoff nach einem ausgewogenen Cross-over-Plan, zum Beispiel ABBA, in zufälliger Reihenfolge; die Bedingungen für den Kraftstoffwechsel und die Prüfung auf Übertragungseffekte werden im Protokoll festgelegt. Der Kontrast (B1 + B2 − A1 − A2)/2 hebt jede lineare Drift des Prüfstands auf. Das Motorsteuergerät wird eingefroren oder alle seine Parameter werden aufgezeichnet, da ein adaptives Steuergerät eine Differenz erzeugen oder verdecken kann. Eine vorgelagerte Kampagne A gegen A, nur mit Referenzchargen, schätzt die Streuung der Differenzen und prüft die Rate falsch positiver Ergebnisse.
Niedrige Variationskoeffizienten wurden auf einem Rollenprüfstand im Fahrzyklus von einem Labor erzielt, das seine Störgrößen beherrschte [25]; sie lassen sich nicht unverändert auf einen Motorprüfstand im stationären Betrieb übertragen.
Die Zahl der Chargenpaare wird anhand von σd aus einer Kampagne A gegen A festgelegt, einschließlich der Streuung zwischen Chargen: Man liest die ABBA-Spalte, indem man c durch σd ersetzt, oder die AB-Spalte, indem man c durch σd/√2 ersetzt; das c je Messung bemisst nur die Zahl der Durchgänge je Charge. Der Äquivalenznachweis wird gesondert bemessen, mit n = ((t1−α/2 + t1−β/2)·σ/δ)², wobei δ die Äquivalenzmarge ist; das Protokoll übernimmt die größere der beiden Zahlen.
Diagnose.
Über den Verbrauch hinaus misst der Prüfstand die Größen, die die Bilanz erfordert: indizierte Arbeit, Abgas, Kühlung, limitierte Emissionen. Bei gleichem Heizwert verlangt der erste Hauptsatz, dass sich die Summe der gemessenen Terme um ebenso viel ändert wie die Energie des verbrauchten Kraftstoffs; das Protokoll prüft diese Konsistenz innerhalb der vorab angegebenen Schließungsunsicherheit der Bilanz. Die gepaarte Exergiebilanz teilt die Änderung anschließend in vernichtete und verlorene Exergie auf (A1).
Widerlegungskriterium.
Der beanspruchte Umfang Δ, in Prozent des energiebezogenen spezifischen Kraftstoffverbrauchs im als Hauptkriterium angegebenen Betriebspunkt oder Zyklus, wird bei der Hinterlegung des Protokolls schriftlich übergeben; die Äquivalenzmarge ist strikt kleiner als Δ. Dieser Umfang ist widerlegt, wenn die obere Grenze des 95-%-Konfidenzintervalls der Senkung unter Δ liegt; ist zusätzlich die untere Grenze positiv, besteht eine Wirkung, die kleiner ist als beansprucht.
Aussage A1 ist in der im Protokoll angegebenen Form widerlegt, wenn dieses 95-%-Intervall vollständig innerhalb der Äquivalenzmarge liegt. Ein Intervall, das sowohl null als auch Δ enthält, lässt das Ergebnis offen; dieser Fall bleibt mit der Bemessung nach Tabelle 4 möglich und erlaubt weder eine Schlussfolgerung noch eine im Protokoll nicht vorgesehene Verlängerung der Kampagne.
Der Lieferant akzeptiert vor der Kampagne schriftlich, dass ein Ergebnis, das dem Widerlegungskriterium entspricht, als Widerlegung gilt. Das Protokoll verlangt, dass ein zweites unabhängiges Labor die Wirkung reproduziert und dass alle Daten veröffentlicht werden, auch die ungünstigen.
Präzedenzfälle.
Die US EPA weist darauf hin, dass ihr Bewertungsprogramm für Nachrüstgeräte kein Produkt genehmigt oder zertifiziert [26] und dass die meisten in früheren Jahren bewerteten Geräte eine neutrale oder negative Wirkung auf Verbrauch oder Emissionen hatten [27]. Die Federal Trade Commission verlangt für jede Behauptung einer Kraftstoffeinsparung einen wissenschaftlichen Beleg [28].
Die US-Bundesvorschrift 40 CFR Part 610 listet die Gültigkeitskriterien für von einem Hersteller vorgelegte Daten auf, darunter die Offenlegung aller Ergebnisse, positiver, negativer oder offener, und die Unabhängigkeit des Labors [24]. Das obige Protokoll übernimmt diese Anforderungen.