Un ciclo de conducción es una serie de puntos de datos que representan la velocidad de un vehículo en función del tiempo.
Diferentes países y organizaciones elaboran ciclos de conducción para evaluar el rendimiento de los vehículos de diversas formas, como por ejemplo el consumo de combustible , la autonomía de los vehículos eléctricos 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 recogen y miden para indicar el rendimiento del vehículo.
Otro uso de las bicicletas de conducción es en simulaciones 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 americanos FTP-75 , [4] y los europeos no oficiales Hyzem son transitorios, mientras que los ciclos japoneses 10-15 Mode y JC08 son ciclos modales.
Algunos ciclos de conducción modales muy estilizados, como el obsoleto NEDC europeo , se diseñaron para satisfacer un requisito particular, pero guardan 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 real. Los ciclos de conducción más habituales son probablemente el WLTC , NEDC , SORDS y el FTP-75 , correspondiendo este último únicamente a condiciones de conducción urbana.
El diseño de las bicicletas de conducción es la tecnología central de estas bicicletas estándar. [ se necesita aclaración ] La optimización y las cadenas de Markov se emplean para diseñar un ciclo de conducción. [ cita necesaria ]
El reconocimiento del ciclo de conducción se aplica a los vehículos eléctricos híbridos. [ se necesita aclaración ]
A finales de la década de 1960, el aumento del uso de vehículos automóviles dio lugar a las primeras regulaciones 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]
Esto conllevó el riesgo de tener regulaciones nacionales diferentes en diferentes Estados miembros de la CEE . Para evitarlo y proteger el mercado común , todos los Estados miembros adoptan los mismos requisitos, además de o en sustitución de sus normas existentes, con el fin, en particular, de permitir el procedimiento de homologación CEE, definido por la Directiva del Consejo en 1970. [7]
El 1 de agosto de 1970, el Reglamento de las Naciones Unidas nº 15 fue registrado por la CEPE de las Naciones Unidas para los vehículos equipados con un motor de encendido por chispa o con un motor de encendido por compresión en lo que respecta a la emisión de contaminantes gaseosos por el motor - método de Medición de la potencia de los motores de encendido por chispa: método para medir el consumo de combustible de los vehículos. [8] Este reglamento ONU-ECE número 15 tenía tres tipos de pruebas realizadas con octanaje 99 :
En 1978, una Ley del Impuesto sobre la Energía exigía nuevas pruebas [10] para determinar el tipo del impuesto sobre el consumo excesivo que se aplica a las ventas de coches 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 EE. UU. (EPA) para medir las emisiones del tubo de escape y la economía de combustible de los turismos (excluidos los camiones ligeros) . y vehículos pesados).
En 1983, en la Unión Europea, la directiva 83/351/CEE modificó la directiva 70/220/CEE contra la contaminación del aire por gases procedentes de motores de encendido por chispa de vehículos de motor, de conformidad con el Reglamento CEE nº 15/04. [11]
En la década de 1980, se estableció el antiguo NEDC como procedimiento de laboratorio de homologación europeo para simular las condiciones de conducción urbana de un turismo. [12]
En 1988, en la CEE, la Directiva 88/76/CEE cambió la ley por normas más estrictas que el Reglamento ECE 15/04. [11]
En 1992, el NEDC se actualizó para incluir también un camino no urbano (caracterizado por velocidades medias a altas). En 1997 se añadió también la cifra de emisiones de CO 2 . [13]
La estructura del NEDC se caracteriza por una velocidad media de 34 km/h, las aceleraciones son suaves, las paradas pocas y prolongadas y la velocidad máxima es de 120 km/h. [14]
En 1996, en los EE.UU., la EPA revisó la prueba de certificación de vehículos para introducir nuevas condiciones de conducción que incluyen un comportamiento de conducción agresivo , altas tasas de aceleración o el funcionamiento del aire acondicionado : [15] La nueva prueba introduce:
En 2007, la EPA agregó tres nuevas pruebas del Procedimiento de prueba federal suplementario (SFTP) [16] que combinan los ciclos actuales en ciudad y carretera para reflejar con mayor precisión la economía de combustible en el mundo real. Hay estimaciones disponibles para vehículos que se remontan al año modelo 1985. [4] [17]
En 2008, el procedimiento estadounidense se actualizó e incluye cuatro pruebas: conducción en ciudad (el FTP-75 propiamente dicho), conducción en carretera (HWFET), conducción agresiva (SFTP US06) y prueba de aire acondicionado opcional (SFTP SC03).
Hoy en día, el ciclo NEDC ha quedado obsoleto, ya que no es representativo de los estilos de conducción modernos, ya que hoy en día las distancias y la variedad de carreteras a las que se enfrenta un coche medio han cambiado. [18] [19]
A partir del 1 de septiembre de 2019, todos los vehículos ligeros que se matricularán 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: [20] En la Unión Europea En Inglaterra, incluido el Reino Unido, el WLTP sustituye al NEDC.
El 18 de octubre de 2019, se publican los ciclos de pruebas automotrices de China (CATC) (GB/T 38146). [21] [22] CATC se concluye a partir de una investigación que abarca más de 17 modelos de vehículos, 2,5 millones de entradas de datos, 700.000 propietarios de automóviles y 31 provincias de China. El 1 de mayo de 2020, CATA entrará en vigor.
La recopilación de datos del camino de prueba es la actividad más importante. Los datos medidos en la carretera de prueba (por ejemplo, ciudad, autopista, etc.) son los datos de entrada para la actividad de preparación del 'Ciclo de conducción'.
El procedimiento implica la instrumentación del vehículo de prueba para recopilar información mientras se conduce por la carretera de prueba. Hay dos tipos principales de datos que se deben recopilar: datos sobre el comportamiento del conductor y datos sobre el vehículo versus la carretera. 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 dinamometro de chasis que se lanzará 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.
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 la carretera al laboratorio de pruebas (un dinamómetro de chasis) o a la simulación por ordenador.
Se pueden realizar dos tipos de ciclo de conducción. Uno DEPENDE DE LA DISTANCIA (VELOCIDAD versus DISTANCIA versus ALTITUD) y el otro DEPENDE DEL TIEMPO (VELOCIDAD VS TIEMPO VS CAMBIO DE MARCHA). DEPENDIENTE DE LA DISTANCIA es la réplica real de la prueba en carretera, mientras que DEPENDIENTE DEL TIEMPO es la versión comprimida del tiempo real necesario para realizar la prueba en la 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 las pruebas con dinamometro de chasis porque en poco tiempo se pueden obtener los resultados y se pueden repetir las pruebas fácilmente.
Según el tipo de aplicación se realizan los ciclos de conducción. El ciclo de conducción de los turismos es diferente al de los vehículos comerciales.
Esta es una técnica para la predicción de ciclos y patrones de conducción futuros para diferentes tipos de aplicaciones de vehículos. Estos ciclos se utilizan como un insumo importante en el diseño y evaluación de 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 y por ello 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 integrando 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 y utilicen automáticamente para recopilar ciclos de conducción previstos.