डीज़ल घोटाले के बाद: RDE टेस्ट कैसे किए जाते हैं?

RDE टेस्ट एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें किसी वाहन का एग्जॉस्ट उत्सर्जन प्रयोगशाला की बेंच पर नहीं, बल्कि वास्तविक ट्रैफिक और वास्तविक सड़क परिस्थितियों में, वाहन पर लगाए गए पोर्टेबल मापन उपकरणों (PEMS) से मापा जाता है। Euro 6 के बाद टाइप अप्रूवल का अनिवार्य हिस्सा बनने वाला यह टेस्ट डीजल NOx घोटालों के बाद प्रयोगशाला मूल्यों और वास्तविक उपयोग के बीच के अंतर को दूर करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

RDE टेस्ट क्या है और इसके लिए वाहन पर क्या लगाया जाता है?

पारंपरिक टाइप अप्रूवल टेस्ट एक शेसी डायनेमोमीटर पर किया जाता है: वाहन को एक स्थिर टेस्ट बेंच पर रखा जाता है, पहिए सिलेंडरों पर घूमते हैं और एग्जॉस्ट के नमूने कैलिब्रेटेड प्रयोगशाला विश्लेषकों में मापे जाते हैं। RDE इस व्यवस्था को पूरी तरह उलट देता है। वाहन, मापन उपकरण के साथ सार्वजनिक सड़कों पर निकलता है और वास्तविक ट्रैफिक में, वास्तविक मौसम की परिस्थितियों में चलाया जाता है। एग्जॉस्ट पाइप से निकलने वाली हर चीज़ को तुरंत मापा और रिकॉर्ड किया जाता है।

इसे संभव बनाने वाले उपकरण को PEMS (Portable Emissions Measurement Systems) कहा जाता है। एक ठेठ PEMS सेट में उन्नत गैस विश्लेषक, एग्जॉस्ट द्रव्यमान प्रवाह मीटर, एक मौसम स्टेशन और GPS होता है। उदाहरण के लिए, डीजल और पेट्रोल वाहनों के एग्जॉस्ट पाइप में NO/NO2 और CO/CO2 सांद्रता मापने वाले कॉम्पैक्ट PEMS मॉड्यूल, -10 °C से +45 °C के तापमान में और 3,000 मीटर की ऊंचाई तक काम करने के लिए बनाए जाते हैं। मापन उपकरण आमतौर पर वाहन में टो बार पर लगाया जाता है।

PEMS का इतिहास लंबा है: सबसे पहले इसका उपयोग अमेरिका में भारी वाहनों के टेस्ट में किया गया, फिर यह Euro VI (भारी वाहन) और Euro 6 (हल्के वाहन) आवश्यकताओं के केंद्र में आ गया। आज के उपकरणों का वजन लगभग 70 किग्रा तक घट गया है; पहली पीढ़ी लगभग 200 किग्रा थी। वजन का यह अंतर कोई तुच्छ बात नहीं है: वाहन पर रखा गया हर किलोग्राम टेस्ट द्वारा मापे जाने वाले उत्सर्जनों को प्रभावित करता है।

RDE अनिवार्य क्यों बन गया?

यूरोपीय संघ 1990 के दशक से NEDC नामक एक प्रयोगशाला चक्र का उपयोग कर रहा था। इस चक्र की तकनीकी प्रोफ़ाइल देखने में निर्दोष थी: औसत गति 33 किमी/घंटा, अधिकतम त्वरण 1.2 मीटर/सेकंड² और चक्र के लगभग 25% में वाहन पूरी तरह रुका रहता था। परिणाम एक ऐसी ड्राइविंग प्रोफ़ाइल थी जिसमें आधुनिक वाहन अपनी उपलब्ध इंजन शक्ति का केवल एक छोटा हिस्सा ही इस्तेमाल करते थे और वास्तविक जीवन में शायद ही कभी ऐसी स्थिति आती थी। टेस्ट में स्वच्छ दिखने वाले वाहन राजमार्ग पर या लदे होने पर बिल्कुल अलग व्यवहार करते थे।

मोड़ का बिंदु 2011 हो गया। ईयू संयुक्त अनुसंधान केंद्र (JRC) ने प्रयोगशाला और सड़क पर मापे गए उत्सर्जन के बीच -विशेष रूप से डीजल वाहनों के NOx मूल्यों में- एक बड़ा और बढ़ता अंतर पाया। इस खोज ने विधायी प्रक्रिया को सक्रिय किया। पहले दो RDE पैकेज 2015 में स्वीकार किए गए और 2016 में आधिकारिक राजपत्र में प्रकाशित हुए (EU 2016/427 और EU 2016/646)। परीक्षण 2017 में चरणबद्ध रूप से लागू हुआ; सभी नई कारों के लिए 2021 की शुरुआत, और सभी नई पिकअप वाहनों के लिए 2022 की शुरुआत से अनिवार्य हो गया।

दूसरे पैकेज का पूरा होना भी महत्वपूर्ण है: संयुक्त राज्य अमेरिका में Volkswagen के उल्लंघनों के उजागर होने के बाद, उत्सर्जन नियंत्रण रणनीतियों की अधिकारियों को घोषणा और विस्तारित दस्तावेज़ीकरण जैसे पारदर्शिता उपाय विधायी प्रक्रिया में जोड़े गए। यानी RDE केवल एक तकनीकी सुधार नहीं, बल्कि विश्वास की मरम्मत के उद्देश्य से बनाया गया एक विनियमन भी है।

परीक्षण मार्ग कैसा होना चाहिए? ड्राइविंग प्रोफाइल और सीमांत शर्तें

RDE में सड़क की स्वयं की भूमिका भी मानकों से जुड़ी है। परीक्षण मार्ग तीन खंडों से बना है: गति 0-60 km/h के बीच रहने वाला शहरी खंड, 60-90 km/h सीमा वाला ग्रामीण खंड और 90 km/h से अधिक गति देखने को मिलने वाला राजमार्ग खंड। प्रत्येक खंड कम से कम 16 km लंबा होना चाहिए। कुल अवधि 90-120 मिनट के बीच होती है और दूरी का वितरण भी परिभाषित है: शहरी 29-44%, ग्रामीण 23-43%, राजमार्ग 23-43%। औसत गति शहर में 15-40 km/h के बीच रहनी चाहिए और राजमार्ग खंड में कम से कम 5 मिनट 100 km/h से ऊपर गति बनाए रखनी चाहिए।

तापमान और ऊंचाई की शर्तों को "सीमांत शर्तें" (boundary conditions) कहा जाता है और ये परीक्षण की वैधता को सीधे निर्धारित करते हैं। प्रारंभ और अंत बिंदु के बीच ऊंचाई का अंतर अधिकतम 100 m और संचयी चढ़ाई अधिकतम 1200 m/100 km हो सकती है। विस्तारित शर्तों में -यानी ठंड में या अधिक ऊंचाई पर- मापे गए उत्सर्जन को 1.6 से विभाजित करके सामान्यीकृत किया जाता है। सीमांत शर्तों से पूरी तरह बाहर जाने वाला कोई भी डेटा, भले ही वह एक माप बिंदु ही क्यों न हो, पूरे परीक्षण को अमान्य कर देता है। स्थानीय गति सीमा का उल्लंघन, हालांकि, परीक्षण को अमान्य नहीं करता; यहां नियम भौतिक शर्तों की पुनरावृत्ति से संबंधित है, यातायात जुर्माना से नहीं।

परीक्षण कैसे अमान्य घोषित होता है?

सिर्फ पर्यावरणीय परिस्थितियाँ ही नहीं, बल्कि ड्राइविंग की प्रकृति की भी जाँच की जाती है। डेटा का विश्लेषण दो स्वतंत्र मूल्यांकन उपकरणों से किया जाता है: JRC की मूविंग एवरेज विंडो (EMROAD) विधि और Graz तकनीकी विश्वविद्यालय की पावर-क्लस्टरिंग (CLEAR) विधि। ये उपकरण गति और त्वरण के गुणनफल (v·a) तथा RPA जैसे मापदंडों के आधार पर जाँचते हैं कि ड्राइविंग "सामान्य" है या नहीं। बहुत सपाट ड्राइविंग, जिसमें स्टीयरिंग मानो हाईवे पर स्थिर हो, और लगातार एक्सिलेरेटर पर टिकी आक्रामक ड्राइविंग दोनों को अस्वीकार कर दिया जाता है। मान्य माने जाने के लिए रूट के शहरी, ग्रामीण और हाईवे खंडों में से कम से कम 50% को सहनशीलता सीमाओं के अनुरूप होना आवश्यक है। एक अतिरिक्त सुविधा के रूप में, समान ट्रांसमिशन, इंजन ब्लॉक प्रकार, सिलेंडर संख्या और व्यवस्था तथा उत्सर्जन नियंत्रण प्रणाली वाले वाहनों को एक ही "टेस्ट फैमिली" माना जाता है; इस प्रकार प्रत्येक वेरिएंट के लिए अलग परीक्षण की आवश्यकता नहीं पड़ती।

अनुरूपता गुणांक: वास्तविक ड्राइविंग में सीमा Euro 6 सीमा से ऊपर क्यों है?

RDE में सीमा की गणना प्रयोगशाला सीमा पर एक गुणक लगाकर की जाती है: NTE सीमा = Euro 6 सीमा × अनुरूपता गुणांक (CF)। इस गुणक के अस्तित्व का एक व्यावहारिक कारण है: सड़क पर काम करने वाले PEMS उपकरण की माप अनिश्चितता कैलिब्रेटेड प्रयोगशाला उपकरण की तुलना में अधिक होती है। अस्थायी चरण (Euro 6d-TEMP) में NOx के लिए CF = 2,1 निर्धारित किया गया; अंतिम चरण (Euro 6d) में यह गिरकर 1,5 हो गया। इस 1,5 मान में PEMS माप अनिश्चितता के लिए 0,5% का भाग शामिल है। एक दिलचस्प विवरण: JRC ने PEMS अनिश्चितता को NOx के लिए 30% आँका था; सदस्य देशों ने नीतिगत चर्चाओं के बाद इस भाग को बढ़ाकर 50% कर दिया।

इसे ठोस रूप दें। डीज़ल वाहन के लिए Euro 6 प्रयोगशाला सीमा 80 mg/km NOx है। RDE के अस्थायी चरण में वास्तविक ड्राइविंग में 168 mg/km तक की सहनशीलता देखी गई; अंतिम चरण में यह घटकर 120 mg/km हो गई। पेट्रोल वाहनों में Euro 6 NOx सीमा पहले से ही 60 mg/km है। इसके अलावा, अनुरूपता गुणांक का पूरे रूट को कवर करने वाले मान के साथ-साथ शहरी खंड के लिए अलग से होना भी अनिवार्य है - इसका लक्ष्य स्पष्ट रूप से कोल्ड स्टार्ट सहित शहरी उत्सर्जनों को नीचे लाना है। कणों के मामले में Euro 6d में कण संख्या (PN) को CF = 1,5 के साथ 9,0 × 10¹¹ #/km से नीचे रहना अनिवार्य है; PN सीमा तीसरे RDE पैकेज (दिसंबर 2016) के साथ बाध्यकारी हो गई और हाइब्रिड वाहनों के लिए अनुकूलन तथा रीजनरेशन घटनाएँ इस पैकेज में शामिल की गईं। CO2 मापा और दर्ज किया जाता है, लेकिन व्यवस्थित रूप से विश्लेषित नहीं किया जाता; बाध्यकारी प्रदूषक NOx और कण संख्या हैं।

RDE और WLTP के बीच क्या अंतर है?

इन दोनों परीक्षणों की अक्सर तुलना की जाती है, लेकिन वास्तव में वे एक ही कार्य नहीं करते। WLTP, NEDC की जगह लेने वाली एक प्रयोगशाला प्रक्रिया है: अधिक औसत और अधिकतम गति, अधिक व्यापक ड्राइविंग परिस्थितियाँ और लंबे चक्र के साथ यह NEDC की तुलना में वास्तविक ड्राइविंग के काफी अधिक निकट है। फिर भी यह शसी डायनेमोमीटर पर, नियंत्रित वातावरण में किया जाता है। RDE जबकि प्रयोगशाला को पूरी तरह छोड़ देता है और सड़क पर NOx, HC, CO, CO2 और कणों को मापता है।

इसलिए ये दोनों एक-दूसरे के विकल्प नहीं बल्कि पूरक हैं: हर नए वाहन को WLTP और RDE दोनों परीक्षणों में एग्जॉस्ट सीमाओं का पालन करना अनिवार्य है। RDE परीक्षण में प्रयोगशाला की तुलना में अधिक ड्राइविंग डायनेमिक्स देखी जाती है और बहुत अधिक डेटा की वास्तविक समय में निगरानी और जांच करनी होती है। इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से इसका मतलब है कि मूल्यांकन का बोझ काफी बढ़ जाता है; किसी चक्र प्रोफ़ाइल का पालन करने के बजाय, आपको ट्रैफिक में जो कुछ भी हो, सीमा के भीतर रहने वाली एक उत्सर्जन रणनीति विकसित करनी होती है।

Euro 7 के साथ RDE कैसे कठोर हो रहा है और प्रणाली की कमियां क्या हैं?

RDE विनियमन एक स्थिर लक्ष्य नहीं था। Euro 6e संशोधन के साथ, निर्माताओं को PEMS को वाहन में समर्थन देना अनिवार्य हो गया ताकि स्वतंत्र संस्थाएं इन-सर्विस कॉन्फॉर्मिटी (ISC) RDE परीक्षण कर सकें - यानी मापन इंफ्रास्ट्रक्चर अब वाहन के अपने डिजिटल आर्किटेक्चर का हिस्सा है। Euro 7 नियम टाइप अप्रूवल के अलावा ब्रेक सिस्टम और टायरों से संबंधित आवश्यकताएं भी रखता है, और PEMS तकनीक से भविष्य की वास्तविक दुनिया के सत्यापन आवश्यकताओं में बड़ी भूमिका निभाने की उम्मीद है। यह मूल्यांकन व्यापक है कि Euro 7 ने सीमाओं को स्पष्ट रूप से कठोर किया है; हालांकि, इस विषय पर विस्तृत प्रभाव आंकड़ों को अभी भी प्राथमिक विधायी पाठ से पुष्ट करने की आवश्यकता है।

प्रणाली की आलोचित पहलू भी ठोस हैं। वर्तमान RDE परीक्षण केवल निर्माता द्वारा प्रदान किए गए प्री-प्रोडक्शन वाहनों पर लागू होता है; ठंडे मौसम और ऊंचाई वाली परिस्थितियां - जो असंगत रूप से अधिक NOx उत्पन्न कर सकती हैं - केवल "विस्तारित" सीमा परिस्थितियों तक ही शामिल की जा सकती हैं। एक ही वाहन में एक RDE परीक्षण अलग-अलग परिणाम दे सकता है, जो दोहराव क्षमता को सीमित करता है। इसके अलावा, निर्माता RDE टाइप अप्रूवल परीक्षणों का %50 तक तकनीकी सेवा निगरानी में स्वयं कर सकते हैं; स्वतंत्र पुनः परीक्षण और बाजार निगरानी की आवश्यकता इसीलिए अक्सर उठाई जाती है। एक और तकनीकी सच्चाई: RDE सीमाओं को पूरा करने के लिए वाहन के पूरे ऑपरेटिंग रेंज में उच्च दक्षता वाली DeNOx प्रणालियां - यानी SCR और AdBlue - आवश्यक हैं। %32.5 यूरिया घोल एग्जॉस्ट में SCR कैटेलिस्ट में इंजेक्ट किया जाता है, उच्च तापमान पर अमोनिया में टूटकर NOx को नाइट्रोजन और पानी में बदल देता है; DPF के साथ यह संयोजन, वास्तविक ड्राइविंग सीमाओं की भौतिक रूप से पूर्ति की आधारशिली है।

अपने वाहन के वास्तविक दुनिया के उत्सर्जन डेटा को आप कहां देख सकते हैं?

RDE केवल एक परीक्षण प्रयोगशाला का विषय नहीं रहा; इसके उपभोग के द्वार खोलने वाले पहलू भी हैं। निर्माताओं को RDE परीक्षणों की तकनीकी रिपोर्ट तैयार करने और उनमें से कुछ को अपनी वेबसाइटों के माध्यम से जनता के सामने प्रकाशित करना अनिवार्य है; अधिक विस्तृत रिपोर्टें "वैध हित" रखने वाले अनुरोधकर्ताओं को निःशुल्क दी जाती हैं। EU में वास्तविक दुनिया का CO2 और ईंधन खपत डेटा, EEA डेटा हब ("Real world emissions from cars and vans") में एकत्र किया जाता है और आयोग, वाहनों में लगाए गए ईंधन खपत निगरानी उपकरणों से प्राप्त डेटा के साथ वास्तविक दुनिया की CO2 रिपोर्ट प्रकाशित करता है।

EU के बाहर भी विकल्प उपलब्ध हैं: अमेरिका में उपभोक्ता Fueleconomy.gov के माध्यम से वाहन-आधारित उत्सर्जन डेटा तक पहुँच सकते हैं; AIR Index जैसे स्वतंत्र रेटिंग प्लेटफॉर्म भी वास्तविक दुनिया के उत्सर्जन और ईंधन अर्थव्यवस्था के मूल्य प्रदान करते हैं। यानी आज तकनीकी रूप से यह संभव है कि आप किसी वाहन के केवल कैटलॉग मूल्यों को ही नहीं, बल्कि सड़क पर मापे गए उसके व्यवहार को भी जाँचें।

निष्कर्ष: RDE परीक्षण खरीदार को क्या लाभ देता है?

RDE का सार एक वाक्य में संक्षेपित किया जा सकता है: उत्सर्जन घोषणा को वाहन से स्वतंत्र प्रयोगशाला परिणाम से बदलकर, वास्तविक यातायात में सत्यापित एक माप में परिवर्तित करना। सिस्टम की कमियाँ हैं - संकीर्ण सीमा स्थितियाँ, पूर्व-उत्पादन वाहनों पर इसका लागू होना, पुनरावृत्ति की सीमाएँ - और आलोचनाएँ वैध आधारों पर हैं। लेकिन दिशा स्पष्ट है: प्रत्येक नए नियमन के साथ माप अधिक यथार्थवादी स्थितियों और अधिक संकीर्ण सहनशीलताओं की ओर बढ़ रहा है। ऐसे दिन में, जब आप सड़क पर हों और तापमान व यातायात पूरी तरह आपके नियंत्रण से बाहर हों, निकास पाइप से निकलने वाले उत्सर्जन को देख पाना उत्सर्जन कानून की पिछले एक दशक की सबसे ठोस प्रगति है।

स्रोत

• Real-driving emissions test procedure for exhaust gas pollutant emissions of cars and light commercial vehicles in Europe - ICCT
• Cars and Light Trucks: RDE Testing - DieselNet
• EU: Light-duty: Real-Driving Emissions (RDE) - TransportPolicy.net
• Real Driving Emissions Testing (RDE) & PEMS Solutions - HORIBA
• The Industry Standard to measure Real Driving Emissions (RDE) - AVL
• Euro 6e: Changes to the European Union light-duty vehicle type-approval procedure - ICCT
• Euro 7: The new emission standard for light-duty vehicles - ICCT
• WLTP and RDE - EUR-Lex summary
• On-road vehicle emissions beyond RDE conditions - JRC
• Real Driving Emissions - AECC
• Real world emissions from cars and vans - EEA Datahub
• Real-world Emissions - AIR Index