----

----

I Actos cuya publicación es una condición para su aplicabilidad

----

DIRECTIVA 2005/55/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO

de 28 de septiembre de 2005

relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre las medidas que deben adoptarse contra la emisión de gases y partículas contaminantes procedentes de motores de encendido por compresión destinados a la propulsión de vehículos, y contra la emisión de gases contaminantes procedentes de motores de encendido por chispa alimentados con gas natural o gas licuado del petróleo destinados a la propulsión de vehículos

(Texto pertinente a efectos del EEE)

EL PARLAMENTO EUROPEO Y EL CONSEJO DE LA UNIÓN EUROPEA,

Visto el Tratado constitutivo de la Comunidad Europea y, en particular, su artículo 95,

Vista la propuesta de la Comisión,

Visto el dictamen del Comité Económico y Social Europeo (1),

De conformidad con el procedimiento establecido en el artículo 251 del Tratado (2),

Considerando lo siguiente:

HAN ADOPTADO LA PRESENTE DIRECTIVA:

Artículo 1

Definiciones

A efectos de la presente Directiva se entenderá por:

Artículo 2

Obligaciones de los Estados miembros

1.   Para los tipos de motores de encendido por compresión o de gas y los tipos de vehículos propulsados por motores de encendido por compresión o de gas si no se cumplen los requisitos establecidos en los anexos I a VIII y, en particular, si las emisiones de gases y partículas contaminantes y la opacidad de los humos procedentes de los respectivos motores no cumplen los valores límite establecidos en la fila A de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I, los Estados miembros:

2.   Excepto para los vehículos y motores destinados a la exportación a terceros países y los motores de sustitución para vehículos en circulación, los Estados miembros, si no se cumplen los requisitos establecidos en los anexos I a VIII y, en particular, si las emisiones de gases y partículas contaminantes y la opacidad de los humos procedentes de los respectivos motores no cumplen los valores límite establecidos en la fila A de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I:

3.   Sin perjuicio de lo dispuesto en los apartados 1 y 2, a partir del 1 de octubre de 2003 y con excepción de los vehículos y motores destinados a su exportación a terceros países y de los motores de recambio para vehículos en circulación, los Estados miembros, para los tipos de motores de gas y los tipos de vehículos propulsados por motores de gas que no cumplen los requisitos establecidos en los anexos I a VIII:

4.   Si se cumplen los requisitos establecidos en los anexos I a VIII y en los artículos 3 y 4, en particular cuando las emisiones de gases y partículas contaminantes y la opacidad de los humos procedentes del motor se ajusten a los valores límites de emisión opcionales establecidos en las filas B1 o B2 o a los valores límite opcionales establecidos en la fila C de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I, ningún Estado miembro podrá por motivos que se refieran a los gases y partículas contaminantes y a la opacidad de las emisiones de humos procedentes del motor:

5.   Con efectos a partir del 1 de octubre de 2005, para los tipos de motores de encendido por compresión o de gas y los tipos de vehículos propulsados por motores de encendido por compresión o de gas que no cumplan los requisitos establecidos en los anexos I a VIII y en los artículos 3 y 4 y, en particular, si las emisiones de gases y partículas contaminantes y la opacidad de los humos procedentes de los respectivos motores no cumplen los valores límite establecidos en la fila B1 de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I, los Estados miembros:

6.   Con efectos a partir del 1 de octubre de 2006, excepto para los vehículos y motores destinados a la exportación a terceros países y los motores de sustitución para vehículos en circulación, los Estados miembros, si no se cumplen los requisitos establecidos en los anexos I a VIII y en los artículos 3 y 4 y, en particular, si las emisiones de gases y partículas contaminantes y la opacidad de los humos procedentes de los respectivos motores no cumplen los valores límite establecidos en la fila B1 de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I:

7.   Con efectos a partir del 1 de octubre de 2008, para los tipos de motores de encendido por compresión o de gas y los tipos de vehículos propulsados por motores de encendido por compresión o de gas que no cumplan los requisitos establecidos en los anexos I a VIII y en los artículos 3 y 4 y, en particular, si las emisiones de gases y partículas contaminantes y la opacidad de los humos procedentes de los respectivos motores no cumplen los valores límite aplicables establecidos en la fila B2 de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I, los Estados miembros:

8.   Con efectos a partir del 1 de octubre de 2009, excepto para los vehículos y motores destinados a la exportación a terceros países y los motores de sustitución para vehículos en circulación, si no se cumplen los requisitos establecidos en los anexos I a VIII y en los artículos 3 y 4 y, en particular, si las emisiones de gases y partículas contaminantes y la opacidad de los humos procedentes de los respectivos motores no cumplen los valores límite establecidos en la fila B2 de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I, los Estados miembros:

9.   De conformidad con el apartado 4, se considerará que un motor que cumpla los requisitos establecidos en los anexos I a VIII y, en particular, que se ajuste a los valores límite establecidos en la fila C de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I, cumple los requisitos establecidos en los apartados 1 a 3.

De conformidad con el apartado 4 se considerará que un motor que cumpla los requisitos establecidos en los anexos I a VIII y en los artículos 3 y 4 y, en particular, que se ajuste a los valores límite establecidos en la fila C de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I, cumple los requisitos establecidos en los apartados 1 a 3 y 5 a 8.

10.   Para los motores de encendido por compresión o de gas que, en el ámbito del sistema de homologación de vehículos, deben respetar los valores límite establecidos en el punto 6.2.1 del anexo I, será de aplicación lo siguiente:

en el conjunto de las condiciones de carga seleccionadas al azar, pertenecientes a una zona de control definida y con excepción de las condiciones de funcionamiento del motor especificadas que no están sujetas a tal disposición, las muestras de emisiones recogidas durante un período de tiempo de sólo 30 segundos no podrán superar en más del 100 % los valores límite establecidos en las filas B2 y C de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I. La zona de control a la que se aplica el porcentaje que no se debe superar, las condiciones de funcionamiento del motor excluidas y otras condiciones pertinentes se definirán de conformidad con el procedimiento mencionado en el artículo 7, apartado 1.

Artículo 3

Durabilidad de los sistemas de control de emisiones

1.   A partir del 1 de octubre de 2005 para las nuevas homologaciones, y a partir del 1 de octubre de 2006 para todas las homologaciones, el fabricante demostrará que un motor de encendido por compresión o un motor de gas que haya sido homologado de conformidad con los valores límite establecidos en las filas B1, B2 o C de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I cumple esos valores límite para una vida útil de:

A partir del 1 de octubre de 2005 para los tipos nuevos, y a partir del 1 de octubre de 2006 para todos los tipos, para la homologación de vehículos se requerirá también la confirmación del correcto funcionamiento de los equipos de control de emisiones durante el tiempo normal de vida de un vehículo en condiciones de uso normales (conformidad de vehículos en circulación adecuadamente conservados y utilizados).

2.   A más tardar el 28 de diciembre de 2005 se adoptarán las medidas para la aplicación de lo dispuesto en el apartado 1.

Artículo 4

Sistema de diagnóstico a bordo

1.   A partir del 1 de octubre de 2005 para las nuevas homologaciones de vehículos, y a partir del 1 de octubre de 2006 para todas las homologaciones, los motores de encendido por compresión que hayan sido homologados de conformidad con los valores límite establecidos en las filas B1 o C de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I o los vehículos propulsados por un motor de encendido por compresión estarán dotados de un sistema de diagnóstico a bordo (DAB) que señale al conductor la existencia de una avería, en caso de que se superen los umbrales DAB establecidos en las filas B1 o C de la tabla del apartado 3.

En el caso específico de los sistemas de tratamiento posterior de gases de escape, el sistema DAB podrá detectar los fallos importantes de funcionamiento de:

2.   A partir de 1 de octubre de 2008 para las nuevas homologaciones y del 1 de octubre de 2009 para todas las homologaciones, los motores de encendido por compresión o de gas homologados conforme a los valores límite de emisiones que figuran en la fila B2 o C de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I, o los vehículos propulsados por dichos motores, deberán llevar instalado un sistema DAB que señale al conductor la existencia de una avería si se superan los umbrales DAB indicados en la fila B2 o C de la tabla del apartado 3.

El sistema DAB también deberá incluir una interfaz entre la unidad de control electrónico del motor (EECU) y cualquier otro sistema eléctrico o electrónico del motor o del vehículo que aporte o reciba información de la EECU y que influya en el correcto funcionamiento del sistema de control de emisiones, tal como la interfaz de conexión entre la EECU y una unidad de control electrónico de transmisión.

3.   Los umbrales DAB serán los siguientes:

4.   Deberá garantizarse el acceso ilimitado y uniforme a los datos del sistema DAB para fines de inspección, diagnóstico, mantenimiento y reparación, de conformidad con las disposiciones pertinentes de la Directiva 70/220/CEE y las disposiciones aplicables a las piezas de recambio, con el fin de garantizar la compatibilidad con los sistemas ADB.

5.   A más tardar el 28 de diciembre de 2005, se adoptarán las medidas para la aplicación de lo dispuesto en los apartados 1 a 3.

Artículo 5

Sistemas de control de las emisiones utilizando reactivos consumibles

Al definir las medidas necesarias para aplicar el artículo 4, según se dispone en el artículo 7, apartado 1, la Comisión incluirá, si procede, medidas técnicas para minimizar el riesgo de un mantenimiento inadecuado de los sistemas de control de emisiones que utilizan reactivos consumibles. Incluirá asimismo, si procede, medidas destinadas a garantizar que las emisiones de amoniaco ocasionadas por la utilización de reactivos consumibles se reduzcan a un mínimo.

Artículo 6

Incentivos fiscales

1.   Los Estados miembros sólo podrán introducir incentivos fiscales en lo que se refiere a vehículos de motor que cumplan lo establecido en la presente Directiva. Dichos incentivos deberán ajustarse a las disposiciones del Tratado, así como a las disposiciones del presente artículo, apartados 2 o 3.

2.   Los incentivos se aplicarán a todos los nuevos vehículos que se encuentren a la venta en el mercado de un Estado miembro y que se ajusten de antemano a los valores límite aplicables, establecidos en la fila B1 o B2 de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I.

Se suprimirán a partir del momento en que se apliquen los valores límite de emisiones de la fila B1, como se establece en el artículo 2, apartado 6, o a partir de la aplicación de los valores límite de emisiones de la fila B2, como se establece en el artículo 2, apartado 8.

3.   Los incentivos se aplicarán a todos los vehículos nuevos que estén a la venta en el mercado de un Estado miembro y que se ajusten a los valores límite opcionales establecidos en la fila C de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I.

4.   Además de las condiciones contempladas en el apartado 1 para cada tipo de vehículo, el importe del incentivo no excederá del coste adicional de las soluciones técnicas introducidas para garantizar el cumplimiento de los valores límite opcionales establecidos en las filas B1 o B2, o los valores límite opcionales establecidos en la fila C de las tablas del punto 6.2.1 del anexo I, y de su instalación en el vehículo.

5.   Los Estados miembros informarán a la Comisión con suficiente antelación de cualquier plan existente para instituir o modificar los incentivos fiscales que se mencionan en el presente artículo, a fin de que pueda presentar sus observaciones.

Artículo 7

Disposiciones de aplicación y modificaciones

1.   La Comisión adoptará las medidas necesarias para la aplicación del artículo 2, apartado 10, y de los artículos 3 y 4 de la presente Directiva asistida por el Comité creado por el artículo 13, apartado 1, de la Directiva 70/156/EEC, de conformidad con el procedimiento contemplado en el artículo 13, apartado 3, de dicha Directiva.

2.   La Comisión adoptará las modificaciones necesarias para adaptar la presente Directiva al progreso científico y técnico asistida por el Comité creado por el artículo 13, apartado 1, de la Directiva 70/156/CEE, de conformidad con el procedimiento contemplado en el artículo 13, apartado 3, de dicha Directiva.

Artículo 8

Revisión e informes

1.   La Comisión revisará la necesidad de introducir nuevos valores límite aplicables a vehículos pesados y motores de gran potencia para los agentes contaminantes que no estén regulados actualmente. Dicha revisión se basará en la introducción generalizada de nuevos combustibles alternativos y de nuevos sistemas de control de emisiones de escape capacitados para aditivos con el fin de ajustarse a las futuras normas establecidas en la presente Directiva. Cuando proceda, la Comisión presentará una propuesta al Parlamento Europeo y al Consejo.

2.   La Comisión presentará al Parlamento Europeo y al Consejo propuestas legislativas para una nueva limitación de las emisiones de NOx y de las emisiones de partículas de los vehículos pesados.

Si procede, estudiará la conveniencia de establecer un límite adicional para el número y las dimensiones de las partículas y, en tal caso, incorporará este valor límite a las propuestas.

3.   La Comisión presentará un informe al Parlamento Europeo y al Consejo sobre el estado de las negociaciones relativas a un ciclo de funcionamiento armonizado a nivel mundial (WHDC).

4.   La Comisión presentará un informe al Parlamento Europeo y al Consejo sobre los requisitos para el funcionamiento del sistema de medición a bordo (MAB). Sobre la base de dicho informe, cuando proceda, la Comisión presentará una propuesta de medidas con el fin de incluir las especificaciones técnicas y los anexos correspondientes que permitan la homologación de los sistemas MAB, que garanticen niveles de control como mínimo equivalentes a los del sistema DAB y que serán compatibles con estos sistemas.

Artículo 9

Transposición

1.   Los Estados miembros adoptarán y publicarán, antes del 9 de noviembre de 2006, a más tardar, las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas necesarias para ajustarse a lo dispuesto en la presente Directiva. Si la adopción de las disposiciones de aplicación mencionadas en el artículo 7 se retrasase más allá del 28 de diciembre de 2005, los Estados miembros cumplirán con esta obligación para la fecha de transposición indicada en la Directiva que contiene estas disposiciones de aplicación. Comunicarán inmediatamente a la Comisión el texto de dichas disposiciones, así como una tabla de correspondencias entre las mismas y la presente Directiva.

Aplicarán dichas disposiciones a partir del 9 de noviembre de 2006 o, si la adopción de las disposiciones de aplicación mencionadas en el artículo 7 se retrasase más allá del 28 de diciembre de 2005, a partir de la fecha de transposición especificada en la Directiva que contiene estas disposiciones de aplicación.

Cuando los Estados miembros adopten dichas disposiciones, éstas harán referencia a la presente Directiva o irán acompañadas de dicha referencia en su publicación oficial. Incluirán igualmente una mención en la que se precise que las referencias hechas, en las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas vigentes, a la Directivas derogadas por la presente Directiva se entenderán hechas a la presente Directiva. Los Estados miembros establecerán las modalidades de dicha referencia y el modo en que se formule la mención.

2.   Los Estados miembros comunicarán a la Comisión el texto de las disposiciones básicas de Derecho interno que adopten en el ámbito regulado por la presente Directiva.

Artículo 10

Derogación

Quedan derogadas las Directivas que figuran en la parte A del anexo IX, con efectos a partir del 9 de noviembre de 2006, sin perjuicio de las obligaciones de los Estados miembros en relación con los plazos de incorporación al Derecho nacional y de aplicación de las Directivas, que figuran en la parte B del anexo IX.

Las referencias hechas a las Directivas derogadas se entenderán hechas a la presente Directiva y se leerán con arreglo a la tabla de correspondencias que figura en el anexo X.

Artículo 11

Entrada en vigor

La presente Directiva entrará en vigor a los veinte días de su publicación en el Diario Oficial de la Unión Europea.

Artículo 12

Destinatarios

Los destinatarios de la presente Directiva son los Estados miembros.

Hecho en Estrasburgo, el 28 de septiembre de 2005.

Por el Parlamento Europeo

El Presidente

J. BORRELL FONTELLES

Por el Consejo

El Presidente

D. ALEXANDER

----

(1)DO C 108 de 30.4.2004, p. 32.

(2)  Dictamen del Parlamento Europeo de 9 de marzo de 2004 (DO C 102 E de 28.4.2004, p. 272) y Decisión del Consejo de 19 de septiembre de 2005.

(3)DO L 36 de 9.2.1988, p. 33. Directiva modificada en último lugar por el Acta de adhesión de 2003.

(4)DO L 42 de 23.2.1970, p. 1. Directiva modificada en último lugar por la Directiva 2005/49/CE de la Comisión (DO L 194 de 26.7.2005, p. 12).

(5)DO L 295 de 25.10.1991, p. 1.

(6)DO L 44 de 16.2.2000, p. 1.

(7)DO L 107 de 18.4.2001, p. 10.

(8)DO L 76 de 6.4.1970, p. 1 Directiva modificada en último lugar por la Directiva 2003/76/CE de la Comisión (DO L 206 de 15.8.2003, p. 29).

(9)DO L 184 de 17.7.1999, p. 23.

----

ANEXO I

ÁMBITO DE APLICACIÓN, DEFINICIONES Y ABREVIATURAS, SOLICITUD DE HOMOLOGACIÓN CE, PRESCRIPCIONES Y PRUEBAS Y CONFORMIDAD DE LA PRODUCCIÓN

1.   ÁMBITO DE APLICACIÓN

La presente Directiva se aplicará a los gases y partículas contaminantes de todos los vehículos equipados con motores de encendido por compresión y a los gases contaminantes de todos los vehículos equipados con motores de encendido por chispa alimentados con gas natural o GLP, y a los motores de encendido por compresión y motores de encendido por chispa tal y como se definen en el artículo 1, con excepción de los vehículos de las categorías N1, N2 y M2 cuya certificación ha sido expedida de conformidad con la Directiva 70/220/CEE del Consejo, de 20 de marzo de 1970, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros en materia de medidas contra la contaminación atmosférica causada por las emisiones de los vehículos de motor (1).

2.   DEFINICIONES Y ABREVIATURAS

A efectos de la presente Directiva se entenderá por:

2.1.   «ciclo de pruebas»: una secuencia de puntos de prueba, cada uno de los cuales posee un régimen y un par concretos que debe seguir el motor bajo condiciones de funcionamiento de estado continuo (prueba ESC) o de transición (prueba ETC, ELR);

2.2.   «homologación de un motor (familia de motores)»: la homologación de un tipo de motor (familia de motores) en lo que se refiere a los niveles de emisión de gases y partículas contaminantes;

2.3.   «motor diésel»: un motor que funcione según el principio del encendido por compresión;

2.4.   «motor de gas»: un motor alimentado con gas natural (GN) o gas licuado de petróleo (GLP);

2.5.   «tipo de motor»: una categoría de motores que no presentan diferencias entre sí en cuanto a aspectos esenciales como las características del motor definidas en el anexo II de la presente Directiva;

2.6.   «familia de motores»: un grupo de motores definido por el fabricante, los cuales, por motivos de su diseño, como se define en el apéndice 2 del anexo II de la presente Directiva, poseen características similares en cuanto a emisión de gases de escape; todos los miembros de una familia deben cumplir los valores límite de emisiones aplicables;

2.7.   «motor de origen»: un motor seleccionado de entre una familia de motores de tal suerte que sus características en cuanto a emisiones sean representativas de esa familia de motores;

2.8.   «gases contaminantes»: el monóxido de carbono, los hidrocarburos [suponiendo una relación de CH1,85 para el gasóleo, CH2,525 para el GLP y CH2,93 para el GN (NMHC) y la molécula CH3O0,5 para los motores diésel alimentados con etanol], el metano (suponiendo una relación de CH4 para el GN) y los óxidos de nitrógeno, expresados estos últimos en el equivalente de dióxido de nitrógeno (NO2);

2.9.   «partículas contaminantes»: cualquier material que se acumule en un medio filtrante determinado tras diluir los gases de escape con aire filtrado limpio, de modo que la temperatura no supere los 325 K (52 °C);

2.10.   «humos»: las partículas en suspensión de los gases de escape procedentes de un motor diésel que absorben, reflejan, o refractan la luz;

2.11.   «potencia neta»: la potencia en kW CE obtenida en el banco de pruebas en el extremo del cigüeñal o del órgano equivalente, medida de acuerdo con el método de medición de potencia establecido en la Directiva 80/1269/CEE del Consejo, de 16 de diciembre de 1980, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre la potencia de los motores de los vehículos a motor (2);

2.12.   «potencia máxima declarada (Pmax)»: la potencia máxima en kW CE (potencia neta) que haya declarado el fabricante en la solicitud de homologación;

2.13.   «porcentaje de carga»: la proporción del par máximo disponible utilizado a un régimen determinado del motor;

2.14.   «prueba ESC»: un ciclo de pruebas que consiste en 13 fases de estado continuo que deben aplicarse de conformidad con el punto 6.2 del presente anexo;

2.15.   «prueba ELR»: un ciclo de pruebas que consiste en una secuencia de fases de carga aplicadas con unos regímenes del motor constantes, de conformidad con el punto 6.2 del presente anexo;

2.16.   «prueba ETC»: un ciclo de pruebas que consiste en 1 800 fases de transición segundo a segundo que deben aplicarse de conformidad con el punto 6.2 del presente anexo;

2.17.   «intervalo de velocidades de funcionamiento del motor»: el margen de velocidades que el motor utiliza con más frecuencia en condiciones reales de uso, y que se encuentra entre el régimen bajo y el alto, como se establece en el anexo III de la presente Directiva;

2.18.   «régimen bajo (nlo)»: el régimen mínimo del motor con el que se alcanza el 50 % de la potencia máxima declarada;

2.19.   «régimen alto (nhi)»: el régimen máximo del motor con el que se alcanza el 70 % de la potencia máxima declarada;

2.20.   «regímenes A, B y C»: las velocidades de prueba, dentro del intervalo de velocidades de funcionamiento del motor, que deben utilizarse para las pruebas ESC y ELR, como establece el apéndice 1 del anexo III de la presente Directiva;

2.21.   «zona de control»: la zona entre los regímenes del motor A y C, y entre un porcentaje de carga del 25 al 100 %;

2.22.   «régimen de referencia (nref)»: el valor de régimen máximo que se debe utilizar para desnormalizar los valores de régimen relativo de la prueba ETC, como establece el apéndice 2 del anexo III de la presente Directiva;

2.23.   «opacímetro»: un instrumento diseñado para medir la opacidad de las partículas de humos mediante el principio de extinción de la luz;

2.24.   «clase de GN»: una de las dos clases de gas natural, H o L, tal como las define la norma europea EN 437 de noviembre de 1993;

2.25.   «autoadaptabilidad»: cualquier dispositivo del motor que permita mantener constante la relación aire/carburante;

2.26.   «recalibrado»: la regulación fina de un motor de GN para conseguir el mismo rendimiento (potencia, consumo de carburante) con una clase distinta de gas natural;

2.27.   «Índice Wobbe (Wl inferior o Wu superior)»: la relación entre el valor calorífico correspondiente de un gas por unidad de volumen y la raíz cuadrada de su densidad relativa en las mismas condiciones de referencia:

2.28.   «factor Sλ de desplazamiento de λ»: una expresión que describe la flexibilidad requerida del sistema de gestión del motor en relación con un cambio de la relación λ de aire excesivo si el motor está alimentado con un gas de composición diferente al metano puro (véase el anexo VII para calcular Sλ);

2.29.   «dispositivo manipulador»: hace referencia a un dispositivo que mida, sea sensible o responda a variables de funcionamiento (por ejemplo, la velocidad del vehículo, la velocidad del motor, los cambios de marcha, la temperatura, la presión de admisión o cualquier otro parámetro) con objeto de activar, modular, diferir o desactivar el funcionamiento de cualquier parte o función del sistema de control de emisiones, de manera que reduzca la eficacia de dicho sistema en las circunstancias que se presentan durante la utilización normal del vehículo, a menos que la utilización del mencionado dispositivo esté incluida sustancialmente en los procedimientos de prueba de certificación de las emisiones.

2.30.   «dispositivo de control auxiliar»: hace referencia a un sistema, función o estrategia de control instalado en un motor o vehículo, que se utiliza para proteger el motor y/o su equipo secundario en condiciones de funcionamiento que pudieran ocasionar daños o averías, o para facilitar el arranque del motor. Un dispositivo de control auxiliar también puede ser una estrategia o medida que haya demostrado satisfactoriamente no ser un dispositivo manipulador;

2.31.   «estrategia irracional de control de emisiones»: cualquier estrategia o medida que, en condiciones normales de funcionamiento del vehículo, reduzca la eficacia del sistema de control de emisiones a un nivel inferior al determinado en el procedimiento de prueba de emisiones aplicable.

2.32.   Símbolos y abreviaturas

2.32.1.   Símbolos de los parámetros de prueba

2.32.2.   Símbolos de los componentes químicos

2.32.3.   Abreviaturas

3.   SOLICITUD DE HOMOLOGACIÓN CE

3.1.   Solicitud de homologación CE para un tipo de motor o familia de motores considerados como una entidad técnica

3.1.1.   La solicitud de homologación de un tipo de motor o familia de motores en lo que se refiere a los niveles de emisión de gases y partículas contaminantes en el caso de motores diésel y en lo que se refiere a los niveles de emisión de gases contaminantes en el caso de motores de gas, se presentará por el constructor del motor o por un mandatario debidamente acreditado.

3.1.2.   Irá acompañada de los documentos que se mencionan a continuación, por triplicado, y de las informaciones siguientes:

3.1.2.1.   una descripción del tipo de motor o familia de motores, en su caso, en la que se especifiquen todas las características enumeradas en el anexo II de la presente Directiva, en aplicación de los artículos 3 y 4 de la Directiva 70/156/CEE del Consejo, de 6 de febrero de 1970, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre la homologación de vehículos a motor y de sus remolques (3).

3.1.3.   Deberá presentarse al servicio técnico encargado de las pruebas de homologación indicadas en el punto 6 un motor que se ajuste a las características del «tipo de motor» o «motor de origen» definidas en el anexo II.

3.2.   Solicitud de homologación CE de un tipo de vehículo en lo que se refiere a su motor

3.2.1.   La solicitud de homologación de un vehículo en lo que se refiere a la emisión de gases y partículas contaminantes procedentes de su motor o familia de motores diésel y en lo que se refiere a los niveles de emisión de gases contaminantes procedentes de su motor o familia de motores de gas, deberá presentarla el fabricante del vehículo o un mandatario debidamente acreditado.

3.2.2.   Irá acompañada de los documentos que se mencionan a continuación, por triplicado, y de las informaciones siguientes:

3.2.2.1.   una descripción del tipo de vehículo, de los elementos del vehículo relacionados con el motor y del tipo de motor o familia de motores, si procede, en la que se especifiquen las características enumeradas en el anexo II, así como la documentación exigida de conformidad con el artículo 3 de la Directiva 70/156/CEE.

3.3.   Solicitud de homologación CE de un tipo de vehículo con motor homologado

3.3.1.   La solicitud de homologación de un vehículo en lo que se refiere a la emisión de gases y partículas contaminantes procedentes de su motor o familia de motores diésel homologados y en lo que se refiere a los niveles de emisión de gases contaminantes procedentes de su motor o familia de motores de gas homologados, deberá presentarla el fabricante del vehículo o un mandatario debidamente acreditado.

3.3.2.   Irá acompañada de los documentos que se mencionan a continuación, por triplicado, y de las informaciones siguientes:

3.3.2.1.   una descripción del tipo de vehículo y de los elementos del vehículo relacionados con el motor, en la que se especifiquen las características enumeradas en el anexo II, en la medida en que sean pertinentes, y una copia del certificado de homologación CE (anexo VI) expedido para el motor o familia de motores, si procede, como entidad técnica instalada en el tipo de vehículo, junto con la documentación exigida de conformidad con el artículo 3 de la Directiva 70/156/CEE.

4.   HOMOLOGACIÓN CE

4.1.   Concesión de una homologación CE a un combustible universal

La homologación CE a un combustible universal se concederá si se cumplen las siguientes condiciones:

4.1.1.   En el caso del combustible para motores diésel, el motor de origen cumple los requisitos de la presente Directiva con el combustible de referencia especificado en el anexo IV.

4.1.2.   En el caso del gas natural, el motor de origen debe demostrar que es capaz de adaptarse a cualquier composición de combustible que pueda existir en el mercado. Básicamente existen dos tipos de combustible, el de alto poder calorífico (clase H) y el de bajo poder calorífico (clase L), aunque con una variedad significativa dentro de cada uno; difieren considerablemente en su contenido energético expresado mediante el índice de Wobbe y en su factor «Sλ» de desplazamiento de λ. Las fórmulas para el cálculo del índice de Wobbe y Sλ figuran en los puntos 2.27 y 2.28. Los gases naturales con un factor de desplazamiento de λ comprendido entre 0,89 y 1,08 (0,89 ≤ Sλ ≤ 1,08) se consideran de la gama H, y los que tienen un factor de desplazamiento de λ comprendido entre 1,08 y 1,19 (1,08 ≤ Sλ ≤ 1,19) se consideran de la gama L. La composición de los combustibles de referencia refleja las variaciones extremas de Sλ.

El motor de origen deberá cumplir los requisitos de la presente Directiva con los combustibles de referencia GR (combustible 1) y G25 (combustible 2), tal y como se definen en el anexo IV, sin tener que reajustar el sistema de alimentación entre ambas pruebas. No obstante, se permitirá una prueba de adaptación en un ciclo ETC sin medición cuando se cambie el combustible. Previamente a la prueba, el motor de origen se acondicionará mediante el procedimiento descrito en el punto 3 del apéndice 2 del anexo III.

4.1.2.1.   A petición del fabricante, podrá probarse el motor con un tercer combustible (combustible 3) si el factor Sλ de desplazamiento de λ se encuentra entre 0,89 (es decir, en el margen inferior del GR) y 1,19 (es decir, en el margen superior del G25), por ejemplo, cuando el combustible 3 es un combustible comercial. Los resultados de esta prueba podrán utilizarse como base para la evaluación de la conformidad de la producción.

4.1.3.   En lo que respecta a los motores de gas natural que se autoadapten, por una parte, a la clase de gases H y, por otra, a la clase de gases L, y que puedan cambiarse de la clase H a la clase L mediante un conmutador, el motor de origen se probará con el combustible de referencia correspondiente tal y como se especifica en el anexo IV para cada gama, en cada posición del conmutador. Los combustibles son el GR (combustible 1) y el G23 (combustible 3) para la clase H de gases y el G25 (combustible 2) y el G23 (combustible 3) para la clase L de gases. El motor de origen deberá cumplir los requisitos de la presente Directiva para ambas posiciones del conmutador, sin reajustar el sistema de alimentación entre las dos pruebas para cada una de las posiciones del conmutador. No obstante, se permitirá una prueba de adaptación en un ciclo ETC sin medición cuando se cambie el combustible. Previamente a la prueba, el motor de origen se acondicionará mediante el procedimiento descrito en el punto 3 del apéndice 2 del anexo III.

4.1.3.1.   A petición del fabricante, podrá probarse el motor con un tercer combustible en lugar del G23 (combustible 3) si el factor Sλ de desplazamiento de λ se encuentra entre 0,89 (es decir, en el margen inferior del GR) y 1,19 (es decir, en el margen superior del G25), por ejemplo, cuando el combustible 3 es un combustible comercial. Los resultados de esta prueba podrán utilizarse como base para la evaluación de la conformidad de la producción.

4.1.4.   En el caso de los motores de gas natural, la relación de los resultados «r» de las emisiones para cada contaminante se determinará del siguiente modo:

o

y

4.1.5.   En el caso del GLP, el motor de origen deberá demostrar que es capaz de adaptarse a cualquier composición de combustible que pueda existir en el mercado. En el caso del GLP hay variaciones en la composición C3/C4 que se reflejan en los combustibles de referencia. El motor de origen deberá cumplir los requisitos en cuanto a las emisiones de la presente Directiva con los combustibles de referencia A y B, tal y como se definen en el anexo IV, sin tener que reajustar el sistema de alimentación entre ambas pruebas. No obstante, se permitirá una prueba de adaptación en un ciclo ETC sin medición cuando se cambie el combustible. Previamente a la prueba, el motor de origen se acondicionará mediante el procedimiento descrito en el punto 3 del apéndice 2 del anexo III.

4.1.5.1.   La razón de los resultados «r» de las emisiones para cada contaminante se determinará del siguiente modo:

4.2.   Concesión de la homologación CE a una gama restringida de combustibles

La homologación CE a una gama restringida de combustibles se concederá si se cumplen las siguientes condiciones:

4.2.1.   Homologación de las emisiones de escape de un motor de gas natural diseñado para funcionar con los gases de la clase H, o bien con los gases de la clase L.

Se probará el motor de origen con el combustible de referencia correspondiente, tal y como se define en el anexo IV, para cada clase. Los combustibles son el GR (combustible 1) y el G23 (combustible 3) para la clase H de gases y el G25 (combustible 2) y el G23 (combustible 3) para la clase L de gases. El motor de origen deberá cumplir los requisitos de la presente Directiva sin reajustar el sistema de alimentación entre las dos pruebas. No obstante, se permitirá una prueba de adaptación en un ciclo ETC sin medición cuando se cambie el combustible. Previamente a la prueba, el motor de origen se acondicionará mediante el procedimiento descrito en el punto 3 del apéndice 2 del anexo III.

4.2.1.1.   A petición del fabricante, podrá probarse el motor con un tercer combustible en lugar del G23 (combustible 3) si el factor Sλ de desplazamiento de λ se encuentra entre 0,89 (es decir, en el margen inferior del GR) y 1,19 (es decir, en el margen superior del G25), por ejemplo, cuando el combustible 3 es un combustible comercial. Los resultados de esta prueba podrán utilizarse como base para la evaluación de la conformidad de la producción.

4.2.1.2.   La relación de los resultados «r» de las emisiones para cada contaminante se determinará del siguiente modo:

o

y

4.2.1.3.   En el momento de la entrega al cliente, el motor deberá ostentar una etiqueta (véase el punto 5.1.5) que indique la clase de gases para los que el motor esté homologado.

4.2.2.   Homologación de las emisiones de escape de un motor de gas natural o GLP diseñado para funcionar con un combustible de composición específica.

4.2.2.1.   El motor de origen deberá cumplir los requisitos en cuanto a emisiones con los combustibles de referencia GR y G25 en el caso del gas natural, o los combustibles de referencia A y B en el caso del GLP, tal y como se definen en el anexo IV. Entre las pruebas se permite la regulación fina del sistema de alimentación, la cual consistirá en un recalibrado de la base de datos de alimentación, sin alterar la estrategia básica de control ni la estructura básica de la base de datos. En caso necesario, se permite cambiar las piezas que estén directamente relacionadas con el caudal de combustible (como las boquillas de los inyectores).

4.2.2.2.   A petición del fabricante, podrá probarse el motor con los combustibles de referencia GR y G23 o bien G25 y G23, en cuyo caso la homologación será válida exclusivamente para los gases de la clase H o para los gases de la clase L, respectivamente.

4.2.2.3.   En el momento de la entrega al cliente, el motor deberá ostentar una etiqueta (véase el punto 5.1.5) que indique la clase de gases para los que el motor esté homologado.

4.3.   Homologación de las emisiones de escape de un miembro de una familia

4.3.1.   A excepción del caso mencionado en el apartado 4.3.2, la homologación de un motor de origen se hará extensiva a todos los miembros de una familia, sin más pruebas, para cualquier composición de combustible de la clase para la que se haya homologado el motor de origen (en lo que se refiere a los motores descritos en el punto 4.2.2) o para la misma clase de combustibles (en lo que se refiere a los motores descritos en los puntos 4.1 o 4.2) para la que se haya homologado el motor de origen.

4.3.2.   Segundo motor de prueba

En caso de una solicitud de homologación de un motor, o de un vehículo con respecto a su motor, cuando ese motor pertenezca a una familia, si el servicio técnico determina que, en relación con el motor de origen seleccionado, la solicitud presentada no representa totalmente la familia de motores definida en el apéndice 1 del anexo I, el servicio técnico podrá seleccionar para prueba un motor de referencia alternativo y, llegado el caso, un motor adicional.

4.4.   Certificado de homologación

Para una homologación concedida con arreglo a los puntos 3.1, 3.2 y 3.3 se expedirá un certificado conforme al modelo especificado en el anexo VI.

5.   MARCADO DEL MOTOR

5.1.   En el motor homologado como entidad técnica deberá figurar:

5.1.1.   la marca de fábrica o el nombre comercial del fabricante del motor;

5.1.2.   la descripción comercial del fabricante;

5.1.3.   el número de homologación CE precedido de la o las letras distintivas del país que haya expedido la homologación CE (4).

5.1.4.   en el caso de un motor de GN, detrás del número de homologación CE deberá figurar una de las siguientes marcas de referencia:

5.1.5.   Placas indicadoras

Los motores alimentados con GN y GLP que hayan sido homologados para un tipo concreto de carburante deberán incorporar las siguientes placas indicadoras:

5.1.5.1.   Contenido

Deberá figurar la siguiente información:

En el caso descrito en el punto 4.2.1.3, en la placa indicadora figurará la inscripción

«PARA USO EXCLUSIVAMENTE CON GAS NATURAL DE LA CLASE H». Si procede, se sustituye «H» por «L».

En el caso descrito en el punto 4.2.2.3, en la placa indicadora figurará la inscripción

«PARA USO EXCLUSIVAMENTE CON GAS NATURAL DE COMPOSICIÓN ...» o «PARA USO EXCLUSIVAMENTE CON GAS LICUADO DEL PETRÓLEO DE COMPOSICIÓN ...». Se indicará toda la información contenida en la o las tablas apropiadas del anexo IV, junto con los componentes individuales y los límites especificados por el fabricante del motor.

Las letras y cifras rotuladas deberán tener una altura mínima de 4 mm.

Nota:

Si la falta de espacio impide un etiquetado de esas características, podrá utilizarse un código simplificado. En este caso, las notas explicativas que contengan la información anterior deberán ser fácilmente accesibles para cualquier persona que llene el depósito de combustible o realice tareas de mantenimiento o de reparación en el motor y en sus accesorios, así como para las autoridades competentes. La localización y el contenido de dichas notas explicativas se determinará mediante acuerdo entre el fabricante y la autoridad de homologación.

5.1.5.2.   Propiedades

Las placas indicadoras deberán permanecer inalterables durante toda la vida útil del motor. Las cifras y letras inscritas serán claramente legibles e indelebles. Asimismo, las placas indicadoras deberán quedar fijas de manera permanente durante toda la vida útil del motor, y no se podrán quitar sin destruirlas o deteriorarlas.

5.1.5.3.   Colocación

Las placas indicadoras deberán fijarse a una pieza del motor necesaria para el funcionamiento normal del motor y que en circunstancias normales no se tenga que sustituir durante la vida del motor. Asimismo, dichas placas indicadoras se situarán de manera que sean fácilmente visibles para cualquiera una vez se haya montado el motor con todos los elementos necesarios para su funcionamiento.

5.2.   En caso de una solicitud de homologación CE de un tipo de vehículo en lo que se refiere a su motor, las inscripciones especificadas en el punto 5.1.5 también se colocarán junto al orificio de llenado de carburante.

5.3.   En caso de una solicitud de homologación CE de un tipo de vehículo con motor homologado, las inscripciones especificadas en el punto 5.1.5 también se colocarán junto al orificio de llenado de carburante.

6.   PRESCRIPCIONES Y PRUEBAS

6.1.   Generalidades

6.1.1.   Equipo de control de emisiones

6.1.1.1.   Los componentes que pueden afectar a la emisión de gases y partículas contaminantes procedentes de motores diésel y a la emisión de gases contaminantes procedentes de motores de gas deberán concebirse, fabricarse, montarse e instalarse de manera que el motor, en condiciones normales de uso, cumpla lo dispuesto en la presente Directiva.

6.1.2.   Funciones del equipo de control de emisiones

6.1.2.1.   Se prohíbe el uso de dispositivos manipuladores y/o estrategias irracionales de control de emisiones.

6.1.2.2.   Se podrá instalar un dispositivo de control auxiliar en un motor, o en un vehículo, siempre que dicho dispositivo:

6.1.2.3.   Se permitirá un dispositivo, función, sistema o medida de control del motor que funcione en las condiciones especificadas en el punto 6.1.2.4 y que dé lugar a la utilización de una estrategia de control del motor diferente o modificada en relación con la que se emplea normalmente durante los correspondientes ciclos de prueba para las emisiones si se demuestra plenamente, de conformidad con los requisitos de los puntos 6.1.3 y/o 6.1.4, que la medida no reduce la eficacia del sistema de control de emisiones. En todos los demás casos, dichos dispositivos se considerarán un dispositivo manipulador.

6.1.2.4.   A los efectos del punto 6.1.2.2, las condiciones definidas de uso en situación estacionaria y en condiciones transitorias serán:

6.1.3.   Requisitos especiales para los sistemas electrónicos de control de emisiones

6.1.3.1.   Documentación exigida

El fabricante deberá presentar un paquete documental sobre el diseño básico del sistema y los medios mediante los cuales controla sus variables, independientemente de que ese control sea directo o indirecto.

La mencionada documentación se entregará en 2 partes:

6.1.4.   Para comprobar si determinadas estrategias o medidas deben considerarse un dispositivo manipulador o una estrategia irracional de control de emisiones con arreglo a las definiciones contempladas en los puntos 2.29 y 2.31, la autoridad de homologación y/o el servicio técnico podrán solicitar una prueba adicional de detección de NOx mediante el ETC que se llevará a cabo en combinación con la prueba de homologación o con los procedimientos de verificación de la conformidad de fabricación.

6.1.4.1.   Como alternativa a los requisitos del apéndice 4 del anexo III, para las emisiones de NOx durante la prueba ETC de detección podrá utilizarse una muestra de gases de escape sin diluir siguiendo las prescripciones técnicas de ISO DIS 16183, con fecha de 15 de octubre de 2000.

6.1.4.2.   Al verificar si una estrategia o medida debe considerarse un dispositivo manipulador o una estrategia irracional de control de emisiones de acuerdo con las definiciones que aparecen en los puntos 2.29 y 2.31, se aceptará un margen adicional del 10 %, en relación con el valor límite correspondiente de NOx.

6.1.5.   Disposiciones transitorias para la ampliación de la homologación

6.1.5.1.   El presente punto sólo se aplicará a los motores nuevos de encendido por compresión y a los vehículos nuevos impulsados por un motor de encendido por compresión que se hayan homologado en relación con los requisitos de la fila A de las tablas del punto 6.2.1.

6.1.5.2.   Como alternativa a los puntos 6.1.3 y 6.1.4, el fabricante podrá presentar al servicio técnico los resultados de una prueba de detección de NOx mediante el ETC sobre el motor de conformidad con las características del motor de origen contempladas en el anexo II, y teniendo en cuenta lo dispuesto en los puntos 6.1.4.1 y 6.1.4.2. El fabricante facilitará asimismo una declaración escrita para explicar que el motor no utiliza ningún dispositivo manipulador ni estrategia irracional de control de emisiones según se definen en el punto 2 del presente anexo.

6.1.5.3.   El fabricante deberá presentar asimismo una declaración escrita de que los resultados de la prueba de detección de NOx y la declaración relativa al motor de origen, según se contempla en el punto 6.1.4, son aplicables también a todos los tipos de motor de la familia de motores descrita en el anexo II.

6.2.   Prescripciones relativas a las emisiones de gases y partículas contaminantes y de humos

Para la homologación de la fila A de las tablas del punto 6.2.1, la medición de la emisiones deberá efectuarse conforme a las pruebas ESC y ELR en el caso de motores diésel convencionales, inclusive los que incorporen equipos electrónicos de inyección de carburante, recirculación de los gases de escape (EGR), y/o catalizadores de oxidación. Los motores diésel que incorporen sistemas avanzados de tratamiento posterior de los gases de escape, inclusive catalizadores para eliminar NOx y/o purgadores de partículas, deberán someterse además a la prueba ETC.

Para las pruebas de homologación de las filas B1 o B2 o C de las tablas del punto 6.2.1, la medición de las emisiones deberá efectuarse conforme a las pruebas ESC, ELR y ETC.

En el caso de motores a gas, se determinarán los gases de escape mediante la prueba ETC.

Los procedimientos de ensayo ESC y ELR se describen en el apéndice 1 del anexo III, y el procedimiento de prueba ETC en los apéndices 2 y 3 del anexo III.

Las emisiones de gases contaminantes y de partículas contaminantes, si procede, y de humos, si procede, procedentes del motor que se somete a las pruebas se medirán mediante los métodos descritos en el apéndice 4 del anexo III. En el anexo V se describen los sistemas recomendados para el análisis de los gases contaminantes, los sistemas recomendados de muestreo de partículas, y el sistema recomendado de medición de humos.

El servicio técnico podrá aprobar otros sistemas o analizadores si se demuestra que con ellos se obtienen resultados equivalentes en el ciclo de pruebas respectivo. La determinación de equivalencia del sistema se basará en un estudio correlacional de 7 pares de muestras (o mayor) que compare el sistema que está siendo examinado con uno de los sistemas de referencia de la presente Directiva. Para las emisiones de partículas, el único sistema de referencia reconocido es el sistema de dilución sin reducción del caudal. Los «resultados» se refieren al valor de las emisiones de ese ciclo en particular. La prueba correlacional tendrá lugar en el mismo laboratorio y celda de ensayo, y con el mismo motor, y es preferible efectuarla simultáneamente. El criterio de equivalencia se define como una concordancia del ± 5 % respecto a los promedios de los pares de muestras. Para la introducción de un nuevo sistema en la Directiva, la determinación de equivalencia se basará en el cálculo de la repetibilidad y la reproducibilidad, tal y como se definen en la norma ISO 5725.

6.2.1.   Valores límite

La masa específica de monóxido de carbono, del total de los hidrocarburos, de óxidos de nitrógeno y de partículas, determinadas en la prueba ESC, y de humos, determinadas en la prueba ELR, no podrán rebasar las cantidades que figuran en la tabla 1.

Tabla 1

Valores límite para las pruebas ESC y ELR

Para los motores diésel que se someten además a la prueba ETC, y específicamente para los motores de gas, las masas específicas de monóxido de carbono, de hidrocarburos no metánicos, de metano, de óxidos de nitrógeno y de partículas no podrán rebasar las cantidades que figuran en la tabla 2.

Tabla 2

Valores límite para la prueba ETC

6.2.2.   Medición de los hidrocarburos para los motores diésel y de gas

6.2.2.1.   El fabricante podrá optar por medir la masa del total de los hidrocarburos (THC) en la prueba ETC en lugar de medir la masa de los hidrocarburos no metánicos. En este caso, el límite para la masa del total de los hidrocarburos es el mismo que el que figura en la tabla 2 para la masa del total de los hidrocarburos no metánicos.

6.2.3.   Requisitos específicos para los motores diésel

6.2.3.1.   La masa específica de los óxidos de nitrógeno medidos en los puntos de control aleatorios dentro de la zona de control de la prueba ESC no deberá rebasar en más del 10 % los valores interpolados a partir de las fases de prueba anterior y posterior (véanse los puntos 4.6.2 y 4.6.3 del apéndice 1 del anexo III).

6.2.3.2.   El valor de humos medido con el régimen seleccionado aleatoriamente para la prueba ELR no deberá rebasar el valor máximo de humos medido con los regímenes de prueba anterior y posterior en más del 20 %, o en más del 5 % del valor límite, lo que sea mayor.

7.   MONTAJE EN EL VEHÍCULO

7.1.   El montaje del motor en el vehículo deberá satisfacer las características siguientes en lo que se refiere a la homologación del motor:

7.1.1.   el vacío de admisión no deberá sobrepasar el especificado en el anexo VI para el motor homologado;

7.1.2.   la contrapresión de los gases de escape no deberá sobrepasar la especificada en el anexo VI para el motor homologado;

7.1.3.   el volumen del sistema de escape no deberá diferir en más del 40 % del especificado en el anexo VI para el motor homologado;

7.1.4.   la potencia absorbida por los elementos auxiliares que se precisan para el funcionamiento del motor no deberá sobrepasar la especificada en el anexo VI para el motor homologado.

8.   FAMILIA DE MOTORES

8.1.   Parámetros que definen la familia de motores

La familia de motores, determinada por el fabricante del motor, puede definirse mediante las características que deben tener en común todos los motores de la familia. En ciertos casos puede producirse la interacción de parámetros. Estos efectos también deben tenerse en cuenta para garantizar que en una familia de motores sólo se incluyen motores que poseen características similares en cuanto a emisión de gases de escape.

Para poder afirmar que dos motores pertenecen a la misma familia de motores, deberán tener en común los parámetros básicos que se relacionan a continuación:

8.1.1.   Ciclo de combustión:

8.1.2.   Agente refrigerante:

8.1.3.   Para motores de gas y motores que dispongan de tratamiento posterior de los gases de escape:

(otros motores diésel con menos cilindros que el motor original se podrán considerar de la misma familia de motores siempre y cuando el sistema de alimentación mida el combustible para cada cilindro).

8.1.4.   Cilindrada unitaria:

8.1.5.   Método de aspiración del aire:

8.1.6.   Tipo/diseño de la precámara:

8.1.7.   Válvulas y orificios — Configuración, tamaño y número:

8.1.8.   Sistema de inyección de carburante (motores diésel):

8.1.9.   Sistema de alimentación (motores de gas):

8.1.10.   Sistema de encendido (motores de gas).

8.1.11.   Características diversas:

8.1.12.   Tratamiento posterior de los gases de escape:

8.2.   Selección del motor de origen

8.2.1.   Motores diésel

El criterio principal de selección del motor de origen de la familia será el de la máxima salida de carburante por carrera del pistón al régimen de par máximo declarado. En caso de que dos o más motores compartan este criterio principal, se seleccionará el motor de origen utilizando el criterio secundario de la máxima salida de carburante por carrera del pistón al régimen nominal. Bajo ciertas circunstancias, la autoridad que concede la homologación podrá decidir que la mejor manera de caracterizar el caso más desfavorable de la familia en cuanto a nivel de emisiones es probar un segundo motor. Así pues, dicha autoridad podrá seleccionar otro motor para someterlo a ensayo en base a determinadas características que indiquen que quizá posea el nivel de emisiones más elevado de todos los motores de esa familia.

Si algunos motores de la familia poseen otras características variables que podrían influir en las emisiones de escape, también deberán determinarse y tenerse en cuenta dichas características al seleccionar el motor de origen.

8.2.2.   Motores de gas

El criterio principal de selección del motor de origen de la familia será el de la mayor cilindrada. En caso de que dos o más motores compartan este criterio principal, se seleccionará el motor de origen utilizando uno de los siguientes criterios secundarios, en este orden:

Bajo ciertas circunstancias, la autoridad que concede la homologación podrá decidir que la mejor manera de caracterizar el caso más desfavorable de la familia en cuanto a nivel de emisiones es probar un segundo motor. Así pues, dicha autoridad podrá seleccionar otro motor para someterlo a ensayo en base a determinadas características que indiquen que quizá posea el nivel de emisiones más elevado de todos los motores de esa familia.

9.   CONFORMIDAD DE LA PRODUCCIÓN

9.1.   Deberán adoptarse medidas al objeto de garantizar la conformidad de la producción, de acuerdo con lo dispuesto en el artículo 10 de la Directiva 70/156/CEE. La conformidad de la producción se verifica en base a la descripción que incluyen los certificados de homologación establecidos en el anexo VI de la presente Directiva.

Los puntos 2.4.2 y 2.4.3 del anexo X de la Directiva 70/156/CEE serán de aplicación cuando las autoridades competentes no estén satisfechas con el procedimiento de auditoría del fabricante.

9.1.1.   Si es preciso medir las emisiones de contaminantes y ha habido una o más ampliaciones de la homologación del tipo de motor, las pruebas se efectuarán en el motor o los motores descritos en el paquete informativo referido a la ampliación correspondiente.

9.1.1.1.   Conformidad del motor sujeta a una prueba de contaminación:

Una vez haya presentado el motor a las autoridades, el fabricante no realizará ningún ajuste en los motores seleccionados.

9.1.1.1.1.   Se eligen al azar tres motores de la serie. Los motores que estén sujetos sólo a las pruebas ESC y ELR o sólo a la prueba ETC para la homologación de la fila A de las tablas que figuran en el punto 6.2.1 estarán sujetos a las pruebas aplicables para la verificación de la conformidad de producción. Con el consentimiento de la autoridad, todos los demás tipos de motores homologados de las filas A, B 1, B 2 o C de las tablas del punto 6.2.1 estarán sujetos a las pruebas de los ciclos ESC y ELR o del ciclo ETC para la verificación de la conformidad de producción. Los valores límite figuran en el punto 6.2.1 del presente anexo.

9.1.1.1.2.   Las pruebas se efectúan de conformidad con el apéndice 1 del presente anexo, en caso de que la autoridad competente esté satisfecha con la desviación normal de la producción indicada por el fabricante, de acuerdo con el anexo X de la Directiva 70/156/CEE, que se refiere a los vehículos a motor y sus remolques.

Las pruebas se efectúan de conformidad con el apéndice 2 del presente anexo, en caso de que la autoridad competente no esté satisfecha con la desviación normal de la producción indicada por el fabricante, de acuerdo con el anexo X de la Directiva 70/156/CEE, que se refiere a los vehículos a motor y sus remolques.

A petición del fabricante, se podrán efectuar las pruebas con arreglo a lo dispuesto en el apéndice 3 del presente anexo.

9.1.1.1.3.   Tomando como base la prueba efectuada a un motor mediante muestreo, se considera que la producción de una serie es conforme si se adopta una decisión de aprobación para todos los contaminantes, y no es conforme si se adopta una decisión de rechazo para un contaminante, de acuerdo con los criterios de prueba aplicados en el apéndice apropiado.

Si se ha adoptado una decisión de aprobación para un contaminante, dicha decisión no podrá ser modificada por ninguna prueba suplementaria que pueda efectuarse para tomar una decisión respecto al resto de contaminantes.

Si no se adopta una decisión de aprobación para todos los contaminantes y no se adopta una decisión de rechazo para un contaminante, se efectúa una prueba con otro motor (véase la figura 2).

Si no se toma ninguna decisión, en cualquier momento el fabricante podrá decidir interrumpir las pruebas, en cuyo caso se registra una decisión de rechazo.

9.1.1.2.   Las pruebas se efectuarán con motores recién fabricados. Los motores alimentados con gas se acondicionarán mediante el procedimiento definido en el punto 3 del apéndice 2 del anexo III.

9.1.1.2.1.   No obstante, a petición del fabricante, las pruebas se podrán efectuar con motores diésel o de gas que hayan estado en rodaje durante más tiempo que el mencionado en el punto 9.1.1.2, hasta un máximo de 100 horas. En este caso, será el fabricante quien se encargue del rodaje, comprometiéndose a no realizar ningún ajuste a esos motores.

9.1.1.2.2.   Si el fabricante solicita realizar el rodaje de acuerdo con el procedimiento previsto en el punto 9.1.1.2.1, podrá hacerlo:

El resto de motores que se someten a prueba no estarán sujetos al procedimiento de rodaje, pero sus emisiones a las cero horas se verán modificadas por el coeficiente de evolución.

En este caso se adoptarán los valores siguientes:

9.1.1.2.3.   Para los motores diésel y motores alimentados con GLP, todas estas pruebas podrán realizarse con carburante comercial. No obstante, a petición del fabricante, podrán utilizarse los carburantes de referencia descritos en el anexo IV. Ello implica la realización de las pruebas descritas en el punto 4 del presente anexo con al menos dos de los combustibles de referencia para cada motor de gas.

9.1.1.2.4.   En lo que respecta a los motores alimentados con GN, todas estas pruebas podrán efectuarse con combustible comercial del siguiente modo:

No obstante, a petición del fabricante podrán utilizarse los combustibles de referencia mencionados en el anexo IV, lo que implica la realización de las pruebas descritas en el punto 4 del presente anexo.

9.1.1.2.5.   En caso de conflicto derivado de la no conformidad de los motores alimentados con gas cuando se utilizan combustibles comerciales, las pruebas se efectuarán con un combustible de referencia con el que se haya probado el motor de origen, o bien con el combustible 3 adicional al que se hace referencia en los puntos 4.1.3.1 y 4.2.1.1 con el que se haya podido probar el motor de origen. Seguidamente, habrá que convertir el resultado mediante un cálculo que aplique los factores «r», «ra» o «rb» correspondientes conforme a lo descrito en los puntos 4.1.4, 4.1.5.1 y 4.2.1.2. Si r, ra o rb son inferiores a uno, no será necesaria ninguna corrección. Los resultados medidos y los calculados deben demostrar que el motor cumple los valores límite con todos los combustibles correspondientes (combustibles 1, 2 y, llegado el caso, 3 en lo que respecta a los motores de gas natural y combustibles A y B en lo que respecta a los motores de GLP).

9.1.1.2.6.   Las pruebas de conformidad de la producción de un motor alimentado con gas preparado para funcionar con un carburante de composición específica se efectuarán con el carburante para el que se haya calibrado el motor.

----

(1)DO L 76 de 6.4.1970, p. 1. Directiva modificada en último lugar por la Directiva 2003/76/CE de la Comisión (DO L 206 de 15.8.2003, p. 29).

(2)DO L 375 de 31.12.1980, p. 46. Directiva modificada en último lugar por la Directiva 1999/99/CE de la Comisión (DO L 334 de 28.12.1999, p. 32).

(3)DO L 42 de 23.2.1970, p. 1. Directiva modificada en último lugar por la Directiva 2004/104/CE de la Comisión (DO L 337 de 13.11.2004, p. 13).

(4)  1 = Alemania, 2 = Francia, 3 = Italia, 4 = Países Bajos, 5 = Suecia, 6 = Bélgica, 7 = Hungría, 8 = República Checa, 9 = España, 11 = Reino Unido, 12 = Austria, 13 = Luxemburgo, 17 = Finlandia, 18 = Dinamarca, 20 = Polonia, 21 = Portugal, 23 = Grecia, 24 = Irlanda, 26 = Eslovenia, 27 = Eslovaquia, 29 = Estonia, 32 = Letonia, 36 = Lituania, 49 = Chipre, 50 = Malta.

(5)  Para motores con una cilindrada unitaria inferior a 0,75 dm3 y un régimen de potencia nominal superior a 3 000 min-1.

(6)  Para motores de GN exclusivamente.

(7)  No aplicable a los motores de gas en las fases A y en las fases B1 y B2.

(8)  Para motores con una cilindrada unitaria inferior a 0,75 dm3 y un régimen de potencia nominal superior a 3 000 min-1.

Apéndice 1

PROCEDIMIENTO PARA VERIFICAR LA CONFORMIDAD DE LA PRODUCCIÓN CUANDO LA DESVIACIÓN NORMAL ES SATISFACTORIA

Tabla 3

Números de decisión de aprobación y rechazo del plan de muestreo del apéndice 1

Tamaño mínimo de muestra: 3

Apéndice 2

PROCEDIMIENTO PARA VERIFICAR LA CONFORMIDAD DE LA PRODUCCIÓN CUANDO LA DESVIACIÓN NORMAL NO ES SATISFACTORIA O NO ESTÁ DISPONIBLE

Tabla 4

Números de decisión de aprobación y rechazo del plan de muestreo del apéndice 2

Tamaño mínimo de muestra: 3

Apéndice 3

PROCEDIMIENTO PARA VERIFICAR LA CONFORMIDAD DE LA PRODUCCIÓN A PETICIÓN DEL FABRICANTE

Tabla 5

Números de decisión de aprobación y rechazo del plan de muestreo del apéndice 3

Tamaño mínimo de muestra: 3

----

ANEXO II

----

(1)  Táchese lo que no proceda.

Apéndice 1

----

(1)  En el caso de motores y sistemas no convencionales, el fabricante deberá facilitar las características equivalentes a las enumeradas en el presente documento.

(2)  Táchese lo que no proceda.

(3)  Especifíquese la tolerancia.

(4)  Táchese lo que no proceda.

(5)DO L 375 de 31.12.1980, p. 46. Directiva modificada en último lugar por la Directiva 1999/99/CE de la Comisión (DO L 334 de 28.12.1999, p. 32).

(6)  Táchese lo que no proceda.

(7)  Especifíquese la tolerancia.

(8)  Táchese lo que no proceda.

(9)  Especifíquese la tolerancia.

(10)  En caso de que el sistema se haya diseñado de manera distinta, facilítese información equivalente (para el punto 3.2).

(11)  Directiva 1999/96/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 13 de diciembre de 1999, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre las medidas que deben adoptarse contra la emisión de gases y partículas contaminantes procedentes de motores diésel destinados a la propulsión de vehículos, y contra la emisión de gases contaminantes procedentes de motores de encendido por chispa alimentados con gas natural o gas licuado del petróleo destinados a la propulsión de vehículos (DO L 44 de 16.2.2000, p. 1).

(12)  Táchese lo que no proceda.

(13)  Especifíquese la tolerancia.

(14)  Táchese lo que no proceda.

(15)  Especifíquese la tolerancia.

(16)  Prueba ESC.

(17)  Sólo prueba ETC.

(18)  Especifíquese la tolerancia, que no debe rebasar el ± 3 % de los valores declarados por el fabricante.

(19)  Prueba ESC.

(20)  Sólo prueba ETC.

Apéndice 2

CARACTERÍSTICAS ESENCIALES DE LA FAMILIA DE MOTORES

----

(1)  Si no procede, escríbase n.p.

Apéndice 3

----

(1)  A presentar para cada motor de la familia.

(2)  Táchese lo que no proceda.

(3)  Especifíquese la tolerancia.

(4)  Táchese lo que no proceda.

(5)  Táchese lo que no proceda.

(6)  Especifíquese la tolerancia.

(7)  En caso de que el sistema se haya diseñado de manera distinta, facilítese información equivalente (para el punto 3.2).

(8)  Táchese lo que no proceda.

(9)  Especifíquese la tolerancia.

(10)  Táchese lo que no proceda.

(11)  Especifíquese la tolerancia.

(12)  Táchese lo que no proceda.

(13)  Especifíquese la tolerancia.

Apéndice 4

CARACTERÍSTICAS DE LAS PIEZAS DEL VEHÍCULO RELACIONADAS CON EL MOTOR

----

(1)  Prueba ESC.

(2)  Sólo prueba ETC.

----

ANEXO III

PROCEDIMIENTO DE PRUEBA

1.   INTRODUCCIÓN

1.3.   Principio de medición

Las emisiones a medir en los gases de escape de un motor incluyen los gases contaminantes (hidrocarburos en el caso de motores diésel y motores de gas alimentados con GLP, e hidrocarburos no metánicos en el caso de motores de gas alimentados con GN, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno), las partículas (exclusivamente los motores diésel), y los humos (motores diésel en la prueba ELR exclusivamente). Asimismo, a menudo se utiliza el dióxido de carbono como gas indicador para determinar la relación de dilución de sistemas de dilución con y sin reducción del caudal. La buena práctica recomienda la medición general de dióxido de carbono como una herramienta excelente para la detección de problemas de medición durante la prueba de funcionamiento continuo.

1.3.1.   Prueba ESC

A lo largo de un ciclo prescrito de condiciones de funcionamiento del motor caliente, las cantidades de dichos gases contaminantes se determinarán de forma continua tomando una muestra del gas de escape sin diluir. El ciclo de pruebas consiste en un número determinado de fases de régimen y de potencia que cubren la gama típica de las condiciones de funcionamiento de los motores diésel. Durante cada fase, se determina la concentración de cada contaminante, el caudal de gas de escape y la potencia suministrada, y se ponderan los valores determinados. La muestra de partículas deberá diluirse con aire ambiente acondicionado. Se tomará una muestra a lo largo de todo el procedimiento de prueba, mediante los filtros adecuados. La cantidad de cada contaminante emitido en gramos por kilovatio hora se calculará según el método descrito en el apéndice 1 del presente anexo. Asimismo, se medirán los NOx en tres puntos de prueba de la zona de control seleccionada por el Servicio técnico (1) y los valores determinados se compararán con los valores calculados a partir de las fases del ciclo de prueba que abarquen los puntos de prueba seleccionados. El control de NOx garantiza la eficacia del control de emisiones del motor dentro de la gama típica de las condiciones de funcionamiento del motor.

1.3.2.   Prueba ELR

A lo largo de una prueba prescrita de respuesta bajo carga, los humos de un motor caliente se determinarán por medio de un opacímetro. La prueba consiste en cargar el motor a un régimen constante de un 10 % a un 100 % de carga a tres regímenes del motor distintos. Asimismo, se probará el motor con una cuarta fase de carga seleccionada por el servicio técnico. (1) El valor de esta cuarta fase de carga se comparará con los valores de las anteriores fases de carga. El pico de emisión de humos se determinará por medio de un algoritmo promediador, como se describe en el apéndice 1 del presente anexo.

1.3.3.   Prueba ETC

A lo largo de un ciclo de transición prescrito de condiciones de funcionamiento del motor caliente, basado en las circunstancias específicas de conducción en carretera de motores de gran potencia instalados en camiones y autobuses, se examinarán los contaminantes arriba mencionados tras diluir el gas de escape total con aire ambiente acondicionado. Utilizando las señales de retorno de par y de régimen del dinamómetro del motor, se integrará la potencia con respecto a la duración del ciclo, con lo que se obtendrá el trabajo producido por el motor a lo largo del ciclo. Se determinará la concentración de NOx y de HC a lo largo del ciclo, integrando la señal del analizador. Las concentraciones de CO, CO2, y de NMHC pueden determinarse integrando la señal del analizador o tomando muestras con bolsas. Para las partículas, se recogerá una muestra proporcional con filtros adecuados. Se determinará el caudal de gas de escape diluido a lo largo del ciclo, a fin de calcular los valores de emisión másica de los contaminantes. Dichos valores de emisión másica se compararán con el trabajo del motor, a fin de calcular la cantidad de cada contaminante emitido en gramos por kilovatio hora, según el método descrito en el apéndice 2 del presente anexo.

2.   CONDICIONES DE PRUEBA

2.1.   Condiciones de prueba del motor

2.1.2.   Validez de la prueba

Para que una prueba se reconozca como válida, el parámetro F deberá cumplir la siguiente condición:

2.2.   Motores turborrefrigerados

Se registrará la temperatura del aire del turbocompresor, el cual deberá estar, al régimen de la potencia máxima declarada y a plena carga, a ± 5 K de la temperatura máxima del aire del turbocompresor especificada en el punto 1.16.3 del apéndice 1 del anexo II. La temperatura mínima del agente refrigerante será de 293 K (20 °C).

Si se utiliza un sistema de control en taller o un ventilador externo, la temperatura del aire del turbocompresor deberá estar a ± 5 K de la temperatura máxima del aire del turbocompresor especificada en el punto 1.16.3 del apéndice 1 del anexo II, al régimen de la potencia máxima declarada y a plena carga. El valor de configuración del turborrefrigerador para cumplir las condiciones arriba expuestas no se controlará y se utilizará durante todo el ciclo de prueba.

2.3.   Sistema de admisión de aire del motor

Se utilizará un sistema de admisión de aire del motor que presente una restricción de la admisión de aire de ± 100 Pa respecto al límite superior del motor funcionando al régimen de la potencia máxima declarada y a plena carga.

2.4.   Sistema de escape del motor

Se utilizará un sistema de escape con una contrapresión de escape de ± 1 000 Pa respecto al límite superior del motor funcionando al régimen de la potencia máxima declarada y a plena carga, y con un volumen de ± 40 % del especificado por el fabricante. Podrá utilizarse un sistema de control en taller, siempre que represente las condiciones reales de funcionamiento del motor. El sistema de escape será conforme a los requisitos de muestreo del gas de escape, establecidos en el punto 3.4 del apéndice 4 del anexo III y en los puntos 2.2.1, EP y 2.3.1, EP del anexo V.

Si el motor incorpora un dispositivo de tratamiento posterior de los gases de escape, el tubo de escape deberá tener el mismo diámetro que el existente en un punto situado a una distancia de al menos 4 diámetros de tubo más arriba, en dirección a la entrada del comienzo de la sección de expansión donde se encuentra el dispositivo de tratamiento posterior de los gases de escape. La distancia entre la brida del colector de escape o salida del turbocompresor y el dispositivo será la misma que la indicada en la configuración del vehículo o en las especificaciones de distancia del fabricante. La contrapresión o limitación de caudal de los gases de escape se regirá por estos mismos criterios y podrá regularse con una válvula. El contenedor de tratamiento posterior podrá retirarse durante las pruebas simuladas y el análisis gráfico del motor, para sustituirse con un contenedor equivalente que incorpore un portacatalizador inactivo.

2.5.   Sistema de refrigeración

Se utilizará un sistema de refrigeración del motor que posea la suficiente capacidad para mantener el motor a las temperaturas normales de funcionamiento prescritas por el fabricante.

2.6.   Aceite lubricante

Las especificaciones del aceite lubricante utilizado para la prueba se registrarán y se presentarán junto con los resultados de la prueba, tal y como se especifica en el punto 7.1 del apéndice 1 del anexo II.

2.7.   Carburante

Se utilizará el carburante de referencia especificado en el anexo IV.

El fabricante especificará la temperatura y el punto de medición del carburante dentro de los límites indicados en el punto 1.16.5 del apéndice 1 del anexo II. La temperatura del carburante no será inferior a 306 K (33 °C). A menos que se especifique un valor concreto, será de 311 K ± 5 K (38 °C ± 5 °C) en la entrada de la alimentación de carburante.

Para los motores alimentados con GN y GLP, la temperatura del carburante y el punto de medición se situarán entre los límites indicados en el punto 1.16.5 del apéndice 1 del anexo II o en el punto 1.16.5 del apéndice 3 del anexo II en los casos en que el motor no sea un motor de origen.

2.8.   Verificación de los sistemas de tratamiento posterior de los gases de escape

Si el motor incorpora un sistema de tratamiento posterior de los gases de escape, las emisiones medidas en el o en los ciclos de prueba deberán ser representativas de las emisiones que se produzcan en condiciones reales de uso. Si ello es imposible de conseguir con un solo ciclo de prueba (por ejemplo, para filtros de partículas con regeneración periódica), deberán efectuarse varios ciclos de prueba y calcular el promedio y/o ponderar los resultados. El fabricante del motor y el Servicio técnico acordarán el procedimiento exacto en base a las normas de buena práctica.

----

(1)  Los puntos de prueba deben seleccionarse utilizando métodos estadísticos de distribución aleatoria homologados.

Apéndice 1

CICLOS DE PRUEBA ESC Y ELR

1.   VALORES DE AJUSTE DEL MOTOR Y DEL DINAMÓMETRO

1.1.   Determinación de los regímenes del motor A, B y C

El fabricante declarará los regímenes del motor A, B y C de conformidad con lo siguiente:

El régimen alto nhi se determinará calculando el 70 % de la potencia neta máxima declarada P(n), tal y como se define en el punto 8.2 del apéndice 1 del anexo II. El régimen más alto del motor con el que se obtiene este valor de potencia en la curva de potencia se define como nhi.

El régimen bajo nlo se determinará calculando el 50 % de la potencia neta máxima declarada P(n), tal y como se define en el punto 8.2 del apéndice 1 del anexo II. El régimen más bajo del motor con el que se obtiene este valor de potencia en la curva de potencia se define como nlo.

Los regímenes del motor A, B y C se calcularán de la manera siguiente:

Los regímenes del motor A, B y C pueden verificarse mediante cualquier de los métodos siguientes:

Si los regímenes del motor medidos A, B y C presentan una desviación no superior al ± 3 % de los regímenes del motor declarados por el fabricante, serán estos regímenes del motor declarados los que se utilicen para la prueba de emisiones. Si se rebasa el límite de tolerancia de cualquiera de los regímenes del motor, serán los regímenes del motor medidos los que se utilicen para la prueba de emisiones.

1.2.   Determinación de los valores de ajuste del dinamómetro

La curva de par de giro a plena carga se determinará mediante experimentación para calcular los valores de par para las fases de prueba especificadas en condiciones netas, tal y como se especifica en el punto 8.2. del apéndice 1 del anexo II. Se tendrá en cuenta la potencia absorbida por la instalación accionada por el motor, si procede. El valor de ajuste del dinamómetro para cada una de las fases de prueba se calculará mediante la fórmula:

 si la prueba se efectúa en condiciones netas

 si la prueba no se efectúa en condiciones netas

donde

2.   PRUEBA DE FUNCIONAMIENTO CONTINUO ESC

A petición del fabricante, podrá efectuarse una prueba simulada para acondicionar el motor y el sistema de escape antes del ciclo de medición.

2.1.   Preparación de los filtros de muestreo

Al menos una hora antes de la prueba, se introducirá cada filtro (o par de filtros) en una caja de petri cerrada pero sin sellar, y se colocará en una cámara de pesado para su estabilización. Una vez finalizado el período de estabilización, se pesará cada uno de los filtros (o pares de filtros) y se registrará la tara. A continuación se guardará el filtro (o par de filtros) en una caja de petri cerrada o en un portafiltros sellado hasta que se precise para la prueba. Si el filtro (o par de filtros) no se utiliza antes de ocho horas después de haberlo sacado de la cámara de pesado, es preciso volverlo a acondicionar y pesar antes de utilizarlo.

2.2.   Instalación del equipo de medición

Los instrumentos y sondas de muestreo se instalarán según sea necesario. Cuando se utilice un sistema de dilución sin reducción del caudal para la dilución del gas de escape, se conectará el tubo de escape al sistema.

2.3.   Puesta en marcha del sistema de dilución y del motor

El sistema de dilución y el motor se pondrán en marcha y se calentarán hasta que todas las temperaturas y presiones se hayan estabilizado a la potencia máxima, de conformidad con las recomendaciones del fabricante y las normas de buena práctica.

2.4.   Puesta en marcha del sistema de muestreo de partículas

Inicialmente, el sistema de muestreo de partículas se podrá en marcha en derivación. El nivel de fondo de partículas del aire de dilución podrá determinarse haciendo pasar el aire de dilución por los filtros de partículas. Si se utiliza aire de dilución filtrado, podrá efectuarse una medición antes o después de la prueba. Si el aire de dilución no se filtra, podrán efectuarse mediciones al principio y al final del ciclo, y calcular el promedio de los valores obtenidos.

2.5.   Ajuste de la relación de dilución

El aire de dilución se configurará de manera que la temperatura del gas de escape diluido, medida justo antes del filtro principal, no rebase los 325 K (52 °C) en ninguna fase. La relación de dilución (q) no será inferior a 4.

Para los sistemas que utilicen la medición de la concentración de CO2 o de NOx para controlar la relación de dilución, es preciso medir el contenido de CO2 o de NOx en el aire de dilución al principio y al final de cada prueba. La diferencia máxima entre las mediciones de la concentración de fondo de CO2 o NOx en el aire de dilución, efectuadas antes y después de la prueba, será igual o inferior a 100 ppm o 5 ppm, respectivamente.

2.6.   Verificación de los analizadores

Los analizadores de emisiones se pondrán a cero y se calibrarán.

2.7.   Ciclo de prueba

2.7.1.   Se seguirá el siguiente ciclo de 13 fases para el funcionamiento del dinamómetro en el motor de prueba:

2.7.2.   Secuencia de prueba

Se iniciará la secuencia de prueba. Las diferentes fases de la prueba seguirán el orden establecido en el punto 2.7.1.

Se hará funcionar el motor durante el tiempo prescrito para cada fase, debiéndose alcanzar el régimen del motor y efectuar los cambios de carga en los primeros 20 segundos. El régimen especificado se mantendrá con una desviación máxima de ± 50 rpm y el par especificado se mantendrá a ± 2 % del par máximo al régimen de ensayo.

A petición del fabricante, la secuencia de prueba podrá repetirse un número suficiente de veces para tomar muestras de más cantidad de masa de partículas en el filtro. El fabricante facilitará una descripción detallada de los procedimientos de cálculo y evaluación de datos. Las emisiones de gases sólo se determinarán en el primer ciclo.

2.7.3.   Respuesta de los analizadores

La información de salida de los analizadores se registrará en un registrador de banda o se medirá con un sistema equivalente de adquisición de datos, mientras el gas de escape circula a través de los analizadores durante el ciclo de prueba.

2.7.4.   Muestreo de partículas

Se utilizará un par de filtros (filtros primario y secundario, véase el apéndice 4 del anexo III) para todo el procedimiento de prueba. Se tendrán en cuenta los factores de ponderación modal especificados en el procedimiento del ciclo de prueba, tomando una muestra proporcional al caudal másico de escape durante cada fase individual del ciclo. Para ello es preciso ajustar el caudal y el tiempo de muestreo y/o la relación de dilución, de modo que se cumpla el criterio de los factores de ponderación efectivos que se menciona en el punto 5.6.

El tiempo de muestreo para cada fase será de al menos 4 segundos para un factor de ponderación de 0,01. El muestreo tendrá lugar lo más tarde posible en cada fase. El muestreo de partículas concluirá como máximo 5 segundos antes del final de cada fase, o con menor antelación.

2.7.5.   Condiciones del motor

A lo largo de cada fase se registrará el régimen y la carga del motor, la temperatura y presión negativa del aire de admisión, la temperatura y contrapresión de los gases de escape, el caudal de carburante y el caudal de aire o gas de escape, la temperatura del aire del turbocompresor, y la temperatura y la humedad del carburante. Los requisitos de régimen y de carga (véase el punto 2.7.2) se cumplirán durante el muestreo de partículas, y en todo caso durante el último minuto de cada fase.

Se registrará cualquier dato adicional que se precise para el cálculo (véase los puntos 4 y 5).

2.7.6.   Medición de NOx en la zona de control

La medición de NOx en la zona de control se efectuará nada más finalizar la fase 13.

El motor se acondicionará en la fase 13 durante tres minutos antes de iniciar las mediciones. Se realizarán tres mediciones en diferentes lugares de la zona de control, seleccionados por el servicio técnico (1). Cada medición tendrá una duración de 2 minutos.

El procedimiento de medición es idéntico al de medición de NOx en el ciclo de 13 fases, y se efectuará de conformidad con los puntos 2.7.3, 2.7.5, y 4.1 del presente apéndice, y con el punto 3 del apéndice 4 del anexo III.

Los cálculos se efectuarán según lo indicado en el punto 4.

2.7.7.   Segunda verificación de los analizadores

Una vez finalizada la prueba de emisiones se utilizarán un gas de puesta a cero y el mismo gas de ajuste de la sensibilidad para efectuar una segunda verificación. Se considerará que la prueba es aceptable si la diferencia entre los resultados obtenidos antes y después de la prueba es inferior al 2 % del valor del gas de ajuste de la sensibilidad.

3.   PRUEBA DE FUNCIONAMIENTO CONTINUO ELR

3.1.   Instalación del equipo de medición

El opacímetro y las sondas de muestreo, si procede, se instalarán después del silenciador o de cualquier dispositivo de tratamiento posterior de los gases de escape, en caso de que haya alguno instalado, de conformidad con los procedimientos generales de instalación especificados por el fabricante del instrumento. Asimismo, se cumplirán, en su caso, los requisitos del punto 10 de la norma ISO IDS 11614.

Antes de proceder a la comprobación del cero y del valor límite de escala, se calentará y estabilizará el opacímetro de acuerdo con las instrucciones del fabricante del instrumento. Si el opacímetro incorpora un sistema de barrido por aire para impedir las deposiciones de hollín en los componentes ópticos de medición, este sistema se activará y se ajustará también según las recomendaciones del fabricante.

3.2.   Verificación del opacímetro

La comprobación del cero y del valor límite de escala se efectuarán en el modo de lectura de opacidad, ya que la escala de opacidad ofrece dos puntos de calibrado realmente definibles, que son el 0 % de opacidad y el 100 % de opacidad. A continuación se calcula correctamente el coeficiente de absorción de la luz en base a la opacidad medida y a la LA, facilitada por el fabricante del opacímetro, cuando el instrumento se pone de nuevo en el modo de lectura k para realizar la prueba.

Si no se bloquea el haz luminoso del opacímetro, se ajustará la lectura al 0,0 % ± 1,0 % de opacidad. Si la luz no llega al receptor, la lectura se ajustará al 100,0 % ± 1,0 % de opacidad.

3.3.   Ciclo de prueba

3.3.1.   Acondicionamiento del motor

El motor y el sistema se calentarán a la máxima potencia a fin de estabilizar los parámetros del motor de conformidad con las recomendaciones del fabricante. Con esta fase de preacondicionamiento se pretende también proteger la medición real de la influencia de los depósitos que puedan haberse acumulado en el sistema de escape durante una prueba anterior.

Una vez estabilizado el motor, se iniciará el ciclo 20 ± 2 s después de la fase de preacondicionamiento. A petición del fabricante, podrá efectuarse una prueba simulada para acondicionar mejor el motor antes del ciclo de medición.

3.3.2.   Secuencia de prueba

La prueba consiste en una secuencia de tres fases de carga en cada uno de los regímenes del motor A (ciclo 1), B (ciclo 2) y C (ciclo 3), determinados en el punto 1.1 del anexo III, seguidas del ciclo 4 a un régimen dentro de la zona de control y con un carga de entre el 10 % y el 100 %, seleccionada por el servicio técnico (2). Se seguirá la siguiente secuencia de funcionamiento del dinamómetro en el motor que se somete a la prueba, como se muestra en la figura 3.

3.4.   Validación del ciclo

Las desviaciones normales relativas con respecto a los valores medios de humos para cada uno de los regímenes de la prueba (A, B, C) deberán ser inferiores al 15 % del valor medio (SVA, SVB, SVC, calculados según se indica en el punto 6.3.3 a partir de las tres fases de carga sucesivas, a cada uno de los regímenes de la prueba), o al 10 % del valor límite indicado en la tabla 1 del anexo I, lo que sea mayor. Si la diferencia es mayor, se repetirá la secuencia hasta que 3 fases de carga sucesivas cumplan el criterio de validación.

3.5.   Segunda verificación del opacímetro

El valor de deriva del cero que se observa en el opacímetro después de la prueba no deberá rebasar el ± 5,0 % del valor límite indicado en la tabla 1 del anexo I.

4.   CÁLCULO DE LAS EMISIONES DE GASES

4.1.   Evaluación de los datos

Para la evaluación de las emisiones de gases, se promediará la lectura que indique el registrador durante los últimos 30 segundos de cada fase, y las concentraciones medias (conc) de HC, CO y NOx durante cada fase se determinarán en base al promedio de las lecturas del registrador y a los correspondientes datos de calibrado. Podrá utilizarse un tipo distinto de registro si se garantiza una adquisición de datos equivalente.

Para la medición de NOx en la zona de control, los requisitos arriba expuestos sólo son válidos para el NOx.

El caudal de gas de escape GEXHW o el caudal de gas de escape diluido GTOTW, que pueden utilizarse opcionalmente, se determinarán de conformidad con lo dispuesto en el punto 2.3 del apéndice 4 del anexo III.

4.2.   Corrección en seco/en húmedo

La concentración medida se convertirá a vía húmeda mediante las fórmulas siguientes, si no se ha medido ya por vía húmeda.

Para el gas de escape sin diluir:

y

Para el gas de escape dilvido

o bien

donde

4.3.   Corrección de NOx para humedad y temperatura

Como la emisión de NOx depende de las condiciones del aire ambiente, la concentración de NOx deberá corregirse para la humedad y temperatura concretas del aire ambiente, mediante los factores que incluyen las fórmulas siguientes.

donde:

y

4.4.   Cálculo del caudal másico de las emisiones

El caudal másico de las emisiones (g/h) para cada fase se calculará de la manera siguiente, suponiendo que el gas de escape tiene una densidad de 1,293 kg/m3 a 273 K (0 °C) y 101,3 kPa:

donde NOx conc, COconc, HCconc (3) son las concentraciones medias (ppm) en el gas de escape sin diluir, como se indica en el punto 4.1.

En caso de que se haya optado por determinar las emisiones de gases con un sistema de dilución sin reducción del caudal, se aplicarán las siguientes fórmulas:

donde NOx conc, COconc, HCconc (3) son las concentraciones medias con corrección de fondo (ppm) para cada fase en el gas de escape diluido, como se indica en el punto 4.3.1.1 del apéndice 2 del anexo III.

4.5.   Cálculo de las emisiones específicas

Las emisiones (g/kWh) de todos los componentes individuales se calcularán de la manera siguiente:

Los factores de ponderación (WF) utilizados en estas fórmulas de cálculo son conformes al punto 2.7.1.

4.6.   Cálculo de los valores de control de zona

Para los tres puntos de control seleccionados según lo dispuesto en el punto 2.7.6, la emisión de NOx se medirá y calculará de conformidad con el punto 4.6.1, y también se determinará mediante interpolación a partir de las fases del ciclo de prueba que más cerca estén del punto de control respectivo, de conformidad con el punto 4.6.2. A continuación, los valores medidos se compararán con los valores interpolados, de conformidad con el punto 4.6.3.

4.6.1.   Cálculo de la emisión específica

La emisión de NOx en cada uno de los puntos de control (Z) se calculará de la manera siguiente:

4.6.2.   Determinación del valor de emisión a partir del ciclo de prueba

La emisión de NOx para cada uno de los puntos de control se interpolará a partir de las cuatro fases más cercanas del ciclo de prueba que abarquen el punto de control seleccionado Z, como se muestra en la figura 4. Para estas fases (R, S, T, U), son válidas las definiciones siguientes:

La emisión de NOx del punto de control seleccionado Z se calculará de la manera siguiente:

y:

donde:

4.6.3.   Comparación de los valores de emisión de NOx

La medición específica de NOx medida en el punto de control Z (NOx,Z) se compara con el valor interpolado (EZ) de la manera siguiente:

5.   CÁLCULO DE LA EMISIÓN DE PARTÍCULAS

5.1.   Evaluación de datos

Para la evaluación de las partículas, se registrarán para cada fase las masas totales de muestreo (MSAM,i) que pasan a través de los filtros.

Los filtros se introducirán de nuevo en la cámara de pesado y se acondicionarán durante un mínimo de una hora y un máximo de 80 horas, tras lo cual se pesarán. Se registrará el peso bruto de los filtros y se le restará la tara (véase el punto 2.1 del presente apéndice). La masa de partículas Mf es la suma de las masas de partículas captadas en el filtro primario y en el secundario.

Si es preciso aplicar una corrección de fondo, se registrará la masa del aire de dilución (MDIL) que pasa por los filtros y la masa de partículas (Md). En caso de que se haya efectuado más de una medición, se calculará el cociente Md/MDIL para cada una de las mediciones y se promediarán los valores.

5.2.   Sistema de dilución con reducción del caudal

Los resultados finales de ensayo en cuanto a emisión de partículas se determinarán de la manera siguiente. Como pueden utilizarse varias modalidades de control de la relación de dilución, también existen distintos métodos de cálculo de GEDFW. Todos los cálculos se basarán en los valores medios de las fases individuales durante el período de muestreo.

5.2.1.   Sistemas isocinéticos

donde r corresponde a la relación entre las superficies transversales de la sonda isocinética y del tubo de escape:

5.2.2.   Sistemas con medición de la concentración de CO2 o de NOx

donde

Las concentraciones medidas por vía seca deberán convertirse a vía húmeda según se indica en el punto 4.2 del presente apéndice.

5.2.3.   Sistemas con medición de CO2 y método de equilibrado de carbono (4)

donde

(concentraciones en % Vol en húmedo).

Esta ecuación se basa en la suposición del equilibrado de carbono (los átomos de carbono que recibe el motor se emiten como CO2) y se determina de la manera siguiente:

y

5.2.4.   Sistemas con medición de caudal

5.3.   Sistemas de dilución sin reducción del caudal

Los resultados finales de ensayo en cuanto a emisión de partículas se determinarán de la manera siguiente. Todos los cálculos se basarán en los valores medios de las fases individuales durante el período de muestreo.

5.4.   Cálculo del caudal másico de partículas

El caudal másico de partículas se calculará de la manera siguiente:

donde

MSAM= 

i= 

determinado a lo largo del ciclo de prueba calculando el sumatorio de los valores medios de las fases individuales durante el período de muestreo.

Al caudal másico de partículas se le aplicará la corrección de fondo, como sigue:

Si se efectúa más de una medición, la expresión,  se sustituirá por  .

 para las fases individuales,

o bien

 para las fases individuales.

5.5.   Cálculo de la emisión específica

La emisión de partículas se calculará de la manera siguiente:

5.6.   Factor de ponderación efectivo

El factor de ponderación efectivo WFE,i para cada fase se calculará de la manera siguiente:

El valor de los factores de ponderación efectivos no diferirá en más de ± 0,003 (± 0,005 para la fase de ralentí) respecto a los factores de ponderación enumerados en el punto 2.7.1.

6.   CÁLCULO DE LOS VALORES DE HUMOS

6.1.   Algoritmo de Bessel

Se utilizará el algoritmo de Bessel para calcular los valores promediados en un 1 s a partir de las lecturas de humos instantáneas, convertidas según lo expuesto en el punto 6.3.1. Este algoritmo emula un filtro de paso bajo de segundo orden, y su utilización precisa cálculos iterativos para determinar los coeficientes. Estos coeficientes son una función del tiempo de respuesta del sistema del opacímetro y de la frecuencia de muestreo. Por consiguiente, es preciso repetir el punto 6.1.1 siempre que cambie el tiempo de respuesta y/o la frecuencia de muestreo del sistema.

6.1.1.   Cálculo del tiempo de respuesta del filtro y de las constantes de Bessel

El tiempo de respuesta de Bessel (tF) que se precisa es una función de los tiempos de respuesta física y eléctrica del sistema del opacímetro, como se indica en el punto 5.2.4 del apéndice 4 del anexo III, y se calculará mediante la ecuación siguiente:

donde:

Los cálculos para estimar la frecuencia de corte del filtro (fc) se basan en una entrada escalonada de 0 a 1 en < 0,01s (véase el anexo VII). El tiempo de respuesta se define como el tiempo transcurrido desde que la salida de Bessel alcanza el 10 % (t10) hasta que alcanza el 90 % (t90) de esta función escalonada. Ello se obtiene iterando fc hasta que t90 - t10 ≈ tF. La primera iteración de fc viene dada por la siguiente fórmula:

Las constantes de Bessel E y K se calcularán mediante las ecuaciones siguientes:

donde:

6.1.2.   Cálculo del algoritmo de Bessel

Utilizando los valores de E y K, la respuesta, promediada en 1 s según Bessel, a una entrada escalonada Si se calculará de la manera siguiente:

donde

Los tiempos t10 y t90 se interpolarán. La diferencia de tiempo entre t90 y t10 define el tiempo de respuesta tF para ese valor de fc. Si este tiempo de respuesta no se acerca lo bastante al tiempo de respuesta que se precisa, se seguirá iterando hasta que el tiempo de respuesta efectivo sea el ± 1 % del tiempo de respuesta que se precisa, es decir:

6.2.   Evaluación de datos

Los valores de medición de humos se muestrearán con una frecuencia mínima de 20 Hz.

6.3.   Determinación de los humos

6.3.1.   Conversión de datos

Como la unidad básica de medida de todos los opacímetros es la transmitancia, los valores de humos se convertirán de transmitancia (τ) al coeficiente de absorción de la luz (k) de la manera siguiente:

y

donde

Se aplicará la conversión antes de procesar ningún otro dato.

6.3.2.   Cálculo del valor de humos promediado según Bessel

La frecuencia de corte adecuada fc es la que produce el tiempo de respuesta deseado del filtro tF. Una vez se ha determinado esta frecuencia mediante el proceso iterativo descrito en el punto 6.1.1, se calcularán las constantes adecuadas E y K del algoritmo de Bessel. A continuación se aplicará el algoritmo de Bessel al vestigio instantáneo de humos (valor k), como se indica en el punto 6.1.2:

El algoritmo de Bessel es de naturaleza recursiva. Por tanto, se precisan unos valores iniciales de entrada, Si- 1 y Si- 2, y unos valores iniciales de salida, Yi- 1 y Yi- 2, para poder iniciar el algoritmo. Se puede asumir que estos valores son cero.

Para cada fase de carga de los tres regímenes A, B y C, se seleccionará el valor máximo Ymax en 1 s de cada uno de los valores Yi de cada vestigio de humos.

6.3.3.   Resultado final

Los valores medios de humos (SV) de cada ciclo (régimen de prueba) se calcularán de la manera siguiente:

donde

El valor final se calculará de la manera siguiente:

SV = (0,43 x SVA) + (0,56 x SVB) + (0,01 x SVC)

----

(1)  Los puntos de prueba deben seleccionarse utilizando métodos estadísticos de distribución aleatoria homologados.

(2)  Los puntos de prueba deben seleccionarse utilizando métodos estadísticos de distribución aleatoria homologados.

(3)  Basado en equivalente C1.

(4)  El valor sólo es válido para el combustible de referencia especificado en el anexo IV.

Apéndice 2

CICLO DE PRUEBA ETC

1.   PROCEDIMIENTO DE ANÁLISIS GRÁFICO DEL MOTOR

1.1.   Determinación de los regímenes máximo y mínimo para el análisis gráfico del motor

Para generar el ETC en la celda de ensayo, es preciso analizar gráficamente el motor antes que el ciclo de prueba para determinar el régimen en función de la curva de par de giro. Los regímenes máximo y mínimo de análisis gráfico del motor se definen de la manera siguiente:

1.2.   Determinación de la gráfica de la potencia del motor

Es preciso calentar el motor a la máxima potencia a fin de estabilizar los parámetros del motor según las recomendaciones del fabricante y las normas de buena práctica. Una vez estabilizado el motor, se determinará la gráfica del motor de la manera siguiente:

1.3.   Generación de la curva de análisis gráfico

Todos los puntos de datos registrados de conformidad con el punto 1.2 se relacionarán entre sí mediante la interpolación lineal entre puntos. La curva de par de giro resultante es la curva de análisis gráfico, que se utilizará para convertir los valores de par normalizados del ciclo del motor en valores de par efectivos para el ciclo de prueba, como se describe en el punto 2.

1.4.   Otros procedimientos de análisis gráfico

Si un fabricante opina que las técnicas de análisis gráfico arriba descritas no son seguras o no son representativas de un motor en concreto, podrán utilizarse otras técnicas. Estas otras técnicas deberán tener la misma finalidad que los procedimientos de análisis gráfico especificados, que consisten en determinar el par máximo disponible en todos los regímenes del motor que se dan durante los ciclos de prueba. Las desviaciones que, por motivos de seguridad o representatividad, se produzcan respecto a las técnicas de análisis gráfico especificadas en el presente punto se someterán a la aprobación del Servicio técnico, junto con la justificación de su empleo. No obstante, bajo ningún concepto se utilizarán barridos continuos descendentes del régimen del motor parar motores de velocidad regulada o motores con turbocompresor.

1.5.   Repetición de las pruebas

No es preciso analizar gráficamente un motor antes de todos y cada uno de los ciclos de prueba. Sólo se volverá a analizar gráficamente un motor antes de un ciclo de prueba si:

2.   GENERACIÓN DEL CICLO DE PRUEBAS DE REFERENCIA

El ciclo de transición se describe en el apéndice 3 del presente anexo. Los valores normalizados de par y de régimen deberán cambiarse por los valores efectivos que se obtengan en el ciclo de referencia.

2.1.   Régimen efectivo

El régimen se desnormalizará mediante la siguiente ecuación:

El régimen de referencia (nref) corresponde a los valores de régimen al 100 % especificados en el plan de servicio del dinamómetro del motor, en el apéndice 3. Se define como sigue (véase la figura 1 del anexo I):

donde nhi y nlo se especifican de conformidad con el punto 2 del anexo I, o bien se determinan con arreglo al punto 1.1 del apéndice 1 del anexo III.

2.2.   Par efectivo

El par se normaliza al par máximo al régimen correspondiente. Es preciso desnormalizar los valores de par del ciclo de referencia, utilizando la curva de análisis gráfico determinada según el punto 1.3, de la manera siguiente:

Par efectivo = (% par × par máximo/100)

para el régimen efectivo correspondiente, determinado según el punto 2.1.

Los valores de par negativos de los puntos de par («m») adoptarán, a efectos de la generación del ciclo de referencia, valores desnormalizados determinados de una de las maneras siguientes:

2.3.   Ejemplo del procedimiento de desnormalización

A modo de ejemplo, desnormalizaremos el siguiente punto de prueba:

Dados los valores siguientes:

resulta que:

régimen efectivo = (43 × (2 200 - 600)/100) + 600 = 1 288 min-1

par efectivo = (82 × 700/100) = 574 Nm

donde el par máximo observado en la curva de análisis gráfico a 1 288 min-1 es de 700 Nm.

3.   PRUEBA DE FUNCIONAMIENTO CONTINUO PARA EMISIONES

A petición del fabricante, podrá efectuarse una prueba simulada para acondicionar el motor y el sistema de escape antes del ciclo de medición.

El rodaje de los motores de GN y GLP se efectuará mediante la prueba ETC. El motor se hará funcionar durante un mínimo de dos ciclos ETC y hasta que la emisión de CO medida durante un ciclo ETC no supere en más de un 25 % la emisión de CO medida durante el ciclo ETC anterior.

3.1.   Preparación de los filtros de muestreo (motores diésel exclusivamente)

Al menos una hora antes de la prueba, se introducirá cada filtro (o par de filtros) en una caja de petri cerrada pero sin sellar, y se colocará en una cámara de pesado para su estabilización. Una vez finalizado el período de estabilización, se pesará cada uno de los filtros (o pares de filtros) y se registrará la tara. A continuación se guardará el filtro (o par de filtros) en una caja de petri cerrada o en una portafiltros sellado hasta que se precise para la prueba. Si el filtro (o par de filtros) no se utiliza antes de ocho horas después de haberlo sacado de la cámara de pesado, es preciso volverlo a acondicionar y pesar antes de utilizarlo.

3.2.   Instalación del equipo de medición

Los instrumentos y las sondas de muestreo se instalarán según sea necesario. Se conectará el tubo de escape al sistema de dilución sin reducción del caudal.

3.3.   Puesta en marcha del sistema de dilución y del motor

El sistema de dilución y el motor se pondrán en marcha y se calentarán hasta que todas las temperaturas y presiones se hayan estabilizado a la potencia máxima, de conformidad con las recomendaciones del fabricante y las normas de buena práctica.

3.4.   Puesta en marcha del sistema de muestreo de partículas (motores diésel exclusivamente)

Inicialmente, el sistema de muestreo de partículas se pondrá en marcha en derivación. El nivel de fondo de partículas del aire de dilución podrá determinarse haciendo pasar el aire de dilución por los filtros de partículas. Si se utiliza aire de dilución filtrado, podrá efectuarse una medición antes o después de la prueba. Si el aire de dilución no se filtra, podrán efectuarse mediciones al principio y al final del ciclo, y calcular el promedio de los valores obtenidos.

3.5.   Ajuste del sistema de dilución sin reducción del caudal

El caudal total de gas de escape diluido se configurará de manera que se elimine la condensación de agua en el sistema, y se obtenga una temperatura máxima de 325 K (52 °C) en la cara del filtro (véase el anexo V, punto 2.3.1, DT).

3.6.   Verificación de los analizadores

Los analizadores de emisiones se pondrán a cero y se ajustará su sensibilidad. Si se utilizan bolsas de muestreo, habrá que evacuarlas.

3.7.   Procedimiento de arranque del motor

Estando el motor estabilizado, se arrancará conforme al procedimiento de arranque que recomiende el fabricante en el manual de usuario, utilizando un motor de arranque o el dinamómetro. También se puede optar por iniciar la prueba directamente desde la fase de preacondicionamiento del motor, no apagándolo cuando alcanza el régimen de ralentí.

3.8.   Ciclo de prueba

3.8.1.   Secuencia de prueba

Se iniciará la secuencia de prueba si el motor ha llegado al régimen de ralentí. La prueba se efectuará de conformidad con el ciclo de referencia establecido en el punto 2 del presente apéndice. Los valores de consigna del régimen del motor y del mando del par se configurarán a una frecuencia de 5 Hz o mayor (se recomienda a 10 Hz). El par y el régimen de retorno del motor se registrarán al menos una vez por segundo durante el ciclo de prueba, y las señales podrán filtrarse electrónicamente.

3.8.2.   Respuesta de los analizadores

Al poner en marcha el motor o iniciar la secuencia de prueba, si el ciclo comienza directamente desde la fase de preacondicionamiento, el equipo de medición se pondrá en marcha y simultáneamente:

Los HC y NOx se medirán de forma continua en el túnel de dilución con una frecuencia de 2 Hz. Las concentraciones medias se determinarán integrando las señales del analizador a lo largo del ciclo de prueba. El tiempo de respuesta del sistema no será mayor que 20 s, y estará coordinado con las fluctuaciones de caudal de CVS y con las desviaciones del tiempo de muestreo/ciclo de prueba, si es preciso. El CO, CO2, NMHC y CH4 se determinarán mediante integración o analizando las concentraciones de la bolsa de muestreo, recogidas a lo largo del ciclo. Las concentraciones de los gases contaminantes en el aire de dilución se determinarán mediante integración o recogiendo muestras con la bolsa de fondo. El resto de valores se registrará con una frecuencia mínima de una medición por segundo (1 Hz).

3.8.3.   Muestreo de partículas (motores diésel exclusivamente)

Al poner en marcha el motor o iniciar la secuencia de prueba, si el ciclo comienza directamente desde la fase de preacondicionamiento, el sistema de muestreo de partículas se pasará de la posición de derivación a la de recogida de partículas.

Si no se utiliza compensación del caudal, la o las bombas de muestreo se ajustarán de manera que el caudal a través de la sonda o tubo de transferencia para muestreo de partículas se mantenga a un valor del ± 5 % del caudal preestablecido. En caso de utilizar compensación del caudal (es decir, un control proporcional del caudal de muestreo), es preciso demostrar que la relación entre el caudal que circula por el túnel principal y el caudal de muestreo de partículas no varía en más de un ± 5 % respecto a su valor preestablecido (excepto durante los primeros 10 segundos de muestreo).

Nota: Para funcionamiento con doble dilución, el caudal de muestreo es la diferencia neta entre el caudal que pasa por los filtros de muestreo y el caudal del aire de dilución secundario.

Se registrará la temperatura media y la presión en la entrada del o de los medidores de gas o instrumentos indicadores de caudal. Si el caudal preestablecido no se puede mantener durante todo el ciclo (con una desviación máxima del ± 5 %) debido a la elevada carga de partículas del filtro, se invalidará la prueba, que deberá volver a efectuarse utilizando un caudal menor y/o un diámetro mayor.

3.8.4.   Paro del motor

Si el motor se para en algún momento del ciclo de prueba, se preacondicionará y se arrancará de nuevo, y se repetirá la prueba. Si cualquiera de los equipos que se precisan para la prueba sufre una avería durante el ciclo de prueba, se invalidará la prueba.

3.8.5.   Operaciones después de la prueba

Una vez finalizada la prueba se detendrá la medición del volumen del gas de escape diluido, la circulación de gas hacia el interior de las bolsas de recogida y la bomba de muestreo de partículas. En el caso de un sistema de análisis por integración, el muestreo proseguirá hasta que hayan transcurrido los tiempos de respuesta del sistema.

Las concentraciones de las bolsas de recogida, en caso de que se utilicen, se analizarán lo antes posible y en cualquier caso antes de que transcurran 20 minutos tras finalizar el ciclo de prueba.

Después de la prueba de emisiones, se utilizará un gas de puesta a cero y el mismo gas de ajuste de sensibilidad para verificar de nuevo los analizadores. La prueba se considerará aceptable si la diferencia entre los resultados anteriores y posteriores a la prueba es inferior al 2 % del valor del gas de ajuste de sensibilidad.

Para motores diésel exclusivamente, los filtros de partículas se introducirán de nuevo en la cámara de pesado antes de que transcurra una hora tras finalizar la prueba, y se acondicionarán en una caja de petri cerrada pero sin sellar durante una hora como mínimo, pero no más de 80 horas antes del pesaje.

3.9.   Verificación de la prueba de funcionamiento continuo

3.9.1.   Desplazamiento de datos

A fin de minimizar la influencia que pueda ejercer el desfase temporal entre el valor de retorno y el del ciclo de referencia, la secuencia completa de la señal de retorno de par y de régimen del motor se puede adelantar o retrasar en el tiempo con respecto al régimen de referencia y a la secuencia de par. Si las señales de retorno se desplazan, tanto el régimen como el par se tendrán que desplazar en igual medida en la misma dirección.

3.9.2.   Cálculo del trabajo producido durante el ciclo

El trabajo efectivo producido durante el ciclo Wact (kWh) se calculará utilizando todos los pares de valores registrados de retorno de régimen y de par. Ello tendrá lugar después del desplazamiento de los datos de retorno, en caso de que se seleccione esta opción. El trabajo efectivo producido durante el ciclo Wact se utiliza para realizar una comparación con el trabajo de referencia producido durante el ciclo Wref y para calcular las emisiones específicas de frenado (véanse los puntos 4.4 y 5.2). La misma metodología se utilizará para integrar la potencia de referencia y la potencia efectiva del motor. Si es preciso determinar los valores existentes entre valores de referencia adyacentes o valores medidos adyacentes, se empleará la interpolación lineal.

Al integrar el trabajo de referencia y el trabajo efectivo producido durante el ciclo, todos los valores de par negativos se igualarán a cero y se incluirán. Si se realiza la integración a una frecuencia inferior a 5 Hz, y si, durante un segmento temporal dado, el valor del par pasa de positivo a negativo o de negativo a positivo, la porción negativa se calculará y se igualará a cero. La porción positiva se incluirá en el valor integrado.

Wact estará entre el - 15 % y el + 5 % del Wref.

3.9.3.   Estadísticas de validación del ciclo de prueba

Se efectuarán regresiones lineales de los valores de retorno sobre los valores de referencia para el régimen, el par y la potencia. Ello tendrá lugar después de cualquier desplazamiento de datos de retorno, en caso de que se seleccione esa opción. Se utilizará el método de los mínimos cuadrados, y la ecuación ideal tendrá la forma:

donde:

Para cada línea de regresión se calculará el error típico de estimación (SE) de y en x y el coeficiente de determinación (r2).

Se recomienda efectuar este análisis a una frecuencia de 1 Hertzio. Todos los valores negativos de referencia de par y los correspondientes valores de retorno se eliminarán del cálculo de las estadísticas de validación del par y de la potencia del ciclo. Para que una prueba se considere válida, debe cumplirse el criterio de la tabla 6.

Tabla 6

Tolerancias de la línea de regresión

Se permite borrar de los análisis de regresión los puntos especificados en la tabla 7.

Tabla 7

Puntos que se permite borrar del análisis de regresión

4.   CÁLCULO DE LAS EMISIONES DE GASES

4.1.   Determinación del caudal de gas de escape diluido

El caudal total de gas de escape diluido durante el ciclo (kg/prueba) se calculará a partir de los valores medidos a lo largo del ciclo y de los correspondientes datos de calibrado del caudalómetro (V0 para PDP o bien KV para CFV, tal y como se especifica en el punto 2 del apéndice 5 del anexo III). Se aplicarán las siguientes fórmulas, si la temperatura del gas de escape diluido se mantiene constante durante todo el ciclo utilizando un intercambiador de calor (± 6 K para un sistema PDP-CVS, ± 11 K para un sistema CFV-CVS, véase el punto 2.3 del anexo V).

Para el sistema PDP-CVS:

MTOTW = 1,293 × V0 × Np × (pB – p1) × 273 / (101,3 × T)

donde

Para el sistema CFV-CVS:

MTOTW = 1,293 × t × Kv × pA / T0,5

donde

En caso de utilizar un sistema con compensación del caudal (es decir, sin intercambiador de calor), las emisiones instantáneas de masa se calcularán e integrarán a lo largo del ciclo. En este caso, la masa instantánea del gas de escape diluido se calculará de la manera siguiente.

Para el sistema PDP-CVS:

MTOTW,i = 1,293 × V0 × Np,i × (pB – p1) × 273 / (101,3 × T)

donde

Para el sistema CFV-CVS:

MTOTW,i = 1,293 × Δti × Kv × pA / T0,5

donde:

Si la masa total de la muestra de partículas (MSAM) y gases contaminantes supera el 0,5 % del caudal total de CVS (MTOTW), el caudal de CVS se corregirá para MSAM o bien el caudal de muestreo de partículas se dirigirá de nuevo al CVS antes de pasar por el caudalómetro (PDP o CFV).

4.2.   Corrección de NOx en función de la humedad

Como la emisión de NOx depende de las condiciones del aire ambiente, la concentración de NOx se corregirá en función de la humedad del aire ambiente, con los factores indicados en las siguientes fórmulas.

donde

y

4.3.   Cálculo del caudal másico de emisiones

4.3.1.   Sistemas con caudal másico constante

Para sistemas con intercambiador de calor, la masa de los contaminantes (g/prueba) se determinará en base a las ecuaciones siguientes:

donde

Las concentraciones medidas en seco se convertirán a húmedo de conformidad con el punto 4.2 del apéndice 1 del anexo III.

La determinación de NMHCconc depende del método empleado (véase el punto 3.3.4 del apéndice 4 del anexo III). En ambos casos se determinará la concentración de CH4 y se restará de la concentración de HC de la manera siguiente:

donde

4.3.1.1.   Determinación de las concentraciones con corrección de fondo

La concentración media de fondo de los gases contaminantes en el aire de dilución se restará de las concentraciones medidas al objeto de obtener las concentraciones netas de los contaminantes. Los valores medios de las concentraciones de fondo se pueden determinar mediante el método de las bolsas de muestreo o mediante medición continua con integración. Se empleará la fórmula siguiente.

donde

El factor de dilución se calculará de la manera siguiente:

donde

Las concentraciones medidas en seco se convertirán a húmedo de conformidad con lo dispuesto en el punto 4.2 del apéndice 1 del anexo III.

El factor estequiométrico se calculará de la manera siguiente:

donde

Si se desconoce la composición del carburante, podrán utilizarse los siguientes factores estequiométricos:

4.3.2.   Sistemas con compensación del caudal

Para los sistemas sin intercambiador de calor, la masa de los contaminantes (g/prueba) se determinará calculando las emisiones instantáneas de masa e integrando los valores instantáneos a lo largo del ciclo. Asimismo, la corrección de fondo se aplicará directamente al valor de concentración instantáneo. Se aplicarán las fórmulas siguientes:

donde

4.4.   Cálculo de las emisiones específicas

Se calcularán las emisiones (g/kWh) de todos los componentes individuales, de la manera siguiente:

 (motores diésel y de gas)

 (motores diésel y de gas)

 (motores diésel y motores de gas alimentados con GLP)

 (motores de gas alimentados con GN)

 (motores de gas alimentados con GN)

donde

5.   CÁLCULO DE LA EMISIÓN DE PARTÍCULAS (MOTORES DIÉSEL EXCLUSIVAMENTE)

5.1.   Cálculo del caudal másico

La masa de partículas (g/prueba) se calculará de la manera siguiente:

donde

y

Si se utiliza un sistema de doble dilución, la masa del aire de dilución secundario se restará de la masa total del doble gas de escape diluido, cuyas muestras se han tomado mediante los filtros de partículas.

donde

Si el nivel de fondo de partículas del aire de dilución se determina de conformidad con el punto 3.4, se podrá aplicar la corrección de fondo a la masa de partículas. En este caso, la masa de partículas (g/prueba) se calculará de la manera siguiente:

donde

5.2.   Cálculo de la emisión específica

La emisión de partículas (g/kWh) se calculará de la manera siguiente:

donde

----

(1)  Hasta el 1 de octubre de 2005, los valores indicados entre paréntesis pueden utilizarse para la prueba de homologación de los motores de gas. La Comisión informará sobre el desarrollo de la tecnología de los motores de gas para confirmar o modificar las tolerancias de la línea de regresión aplicables a los motores de gas que aparecen en esta tabla.

(2)  Basado en equivalente C1.

Apéndice 3

PLAN DE SERVICIO DEL DINAMÓMETRO DEL MOTOR DURANTE UNA PRUEBA ETC

La figura 5 muestra un gráfico del plan de servicio del dinamómetro durante una prueba ETC.

Apéndice 4

PROCEDIMIENTOS DE MEDICIÓN Y DE MUESTREO

1.   INTRODUCCIÓN

Los gases contaminantes, las partículas y los humos emitidos por el motor que se presenta para ser sometido a ensayo se medirán mediante los métodos descritos en el anexo V. Los distintos puntos del anexo V describen los sistemas de análisis recomendados para las emisiones de gases (punto 1), los sistemas recomendados de dilución de partículas y de muestreo (punto 2), y los opacímetros recomendados para la medición de humos (punto 3).

Para la prueba ESC, los gases contaminantes se determinarán en el gas de escape sin diluir. También se puede optar por determinarlos en el gas de escape diluido, en caso de que se utilice un sistema de dilución sin reducción del caudal para la determinación de partículas. Las partículas se determinarán con un sistema de dilución con o sin reducción del caudal.

Para la prueba ETC, se empleará exclusivamente un sistema de dilución sin reducción del caudal para determinar las emisiones de gases y de partículas, y éste se considera el sistema de referencia. No obstante, el Servicio técnico podrá aprobar varios sistemas de dilución con reducción del caudal, si se demuestra que son equivalentes al especificado en el punto 6.2 del anexo I, y si se le presenta una descripción detallada de los procedimientos de evaluación de datos y de cálculo.

2.   DINAMÓMETRO Y EQUIPAMIENTO DE LA CELDA DE PRUEBA

En las pruebas de emisión de motores en dinamómetros se empleará el equipamiento siguiente.

2.1.   Dinamómetro para motores

Se utilizará un dinamómetro para motores que posea las características adecuadas para efectuar los ciclos de prueba descritos en los apéndices 1 y 2 del presente anexo. El sistema de medición de régimen tendrá una precisión del ± 2 % de la lectura. El sistema de medición de par tendrá una precisión del ± 3 % de la lectura en el margen > 20 % del valor máximo de la escala, y una precisión del ± 0,6 % del valor máximo de la escala en el margen ≤ 20 % del valor máximo de la escala.

2.2.   Otros instrumentos

Se emplearán los instrumentos que se precisen para medir el consumo de carburante, consumo de aire, temperatura del refrigerante y del lubricante, presión del gas de escape y presión negativa del colector de admisión, temperatura de los gases de escape, temperatura de admisión de aire, presión atmosférica, humedad y temperatura del carburante. Estos instrumentos deberán cumplir los requisitos indicados en la tabla 8:

Tabla 8

Precisión de los instrumentos de medición

2.3.   Caudal de gas de escape

Para calcular las emisiones en el gas de escape sin diluir, es preciso conocer el caudal de gas de escape (véase el punto 4.4 del apéndice 1). Dicho caudal podrá determinarse por cualquiera de los métodos siguientes:

La precisión de la determinación del caudal de gas de escape será del ± 2,5 % de la lectura o mejor.

2.4.   Caudal de gas de escape diluido

Para calcular las emisiones en el gas de escape diluido, si se emplea un sistema de dilución sin reducción del caudal (obligatorio para el ETC), es preciso conocer el caudal de gas de escape diluido (véase punto 4.3 del apéndice 2). El caudal másico total del gas de escape diluido (GTOTW) o la masa total del gas de escape diluido a lo largo del ciclo (MTOTW) se medirán con un PDP o un CFV (anexo V, punto 2.3.1). La precisión será del ± 2 % de la lectura o mejor, y se determinará de conformidad con lo dispuesto en el punto 2.4 del apéndice 5 del anexo III.

3.   DETERMINACIÓN DE LOS GASES CONTAMINANTES

3.1.   Especificaciones generales del analizador

Los analizadores tendrán una gama de medida apropiada para la precisión que se requiere para medir las concentraciones de los componentes del gas de escape (punto 3.1.1). Se recomienda utilizar los analizadores de manera que la concentración medida esté entre el 15 % y el 100 % del valor máximo de la escala.

Si los sistemas de lectura (ordenadores, registradores de datos) proporcionan la suficiente precisión y una resolución por debajo del 15 % del valor máximo de la escala, también se considerarán aceptables mediciones por debajo del 15 % del valor máximo de la escala. En este caso, deberán efectuarse calibraciones adicionales en al menos 4 puntos distintos de cero equidistantes nominalmente, a fin de garantizar la precisión de las curvas de calibrado de conformidad con el punto 1.5.5.2 del apéndice 5 del anexo III.

El nivel de compatibilidad electromagnética (EMC) del equipo deberá ser capaz de minimizar cualquier error adicional.

3.1.1.   Error de medición

El error total de medición, incluyendo la sensibilidad cruzada respecto a otros gases (véase el punto 1.9 del apéndice 5 del anexo III), no superará el ± 5 % de la lectura o bien el ± 3,5 % del valor máximo de la escala, lo que sea menor. Para concentraciones de menos de 100 ppm, el error de medición no deberá superar ± 4 ppm.

3.1.2.   Repetibilidad

La repetibilidad, definida como 2,5 veces la desviación normal de 10 respuestas repetitivas a un determinado gas de calibrado o de ajuste de sensibilidad, no puede ser mayor que ± 1 % de la concentración del valor máximo de la escala para un margen de medición por encima de 155 ppm (o ppm C) o bien ± 2 % de cualquier margen utilizado por debajo de 155 ppm (o ppm C).

3.1.3.   Ruido

La respuesta a cero de pico a pico del analizador y los gases de calibrado o de ajuste de sensibilidad, medidos durante un lapso cualquiera de 10 segundos, no rebasarán el 2 % del valor máximo de la escala en todos los márgenes de medición empleados.

3.1.4.   Deriva del cero

La deriva del cero durante un período de una hora será inferior al 2 % del valor máximo de la escala en el margen de medición más bajo que se utilice. La respuesta a cero se define como la respuesta media, incluyendo el ruido, al gas de puesta a cero durante un intervalo de tiempo de 30 segundos.

3.1.5.   Deriva de la sensibilidad

La deriva de la sensibilidad durante un período de una hora será inferior al 2 % del valor máximo de la escala en el margen de medición más bajo que se utilice. La sensibilidad se define como la diferencia entre la respuesta de sensibilidad y la respuesta a cero. La respuesta de sensibilidad se define como la respuesta media, incluyendo el ruido, a un gas de ajuste de sensibilidad durante un intervalo de tiempo de 30 segundos.

3.2.   Secado del gas

El dispositivo opcional de secado del gas deberá influir lo menos posible en la concentración de los gases medidos. Los secadores químicos no son un método aceptable de eliminación del contenido en agua de la muestra.

3.3.   Analizadores

Los puntos 3.3.1 a 3.3.4 describen los principios de medición a utilizar. En el anexo V figura una descripción detallada de los sistemas de medición. Los gases a medir se analizarán con los siguientes instrumentos. Para analizadores no lineales, está permitido el uso de circuitos linealizantes.

3.3.1.   Análisis del monóxido de carbono (CO)

El analizador de monóxido de carbono será del tipo NDIR, un analizador no dispersivo por absorción en los infrarrojos.

3.3.2.   Análisis del dióxido de carbono (CO2)

El analizador de dióxido de carbono será del tipo NDIR, un analizador no dispersivo por absorción en los infrarrojos.

3.3.3.   Análisis de hidrocarburos (HC)

Para motores diésel, el analizador de hidrocarburos será del tipo HFID, un detector de ionización a la llama en caliente con detector, válvulas, conductos, etc., y con un elemento calefactor para mantener el gas a una temperatura de 463 K ± 10 K (190 ± 10 °C). Para los motores de gas alimentados con GN y con GLP, el analizador de hidrocarburos podrá ser del tipo FID, un detector de ionización a la llama sin elemento calefactor, en función del método utilizado (véase el punto 1.3 del anexo V).

3.3.4.   Análisis de hidrocarburos no metánicos (NMHC) (motores de gas alimentados con GN exclusivamente)

Los hidrocarburos no metánicos se determinarán mediante uno de los métodos siguientes:

3.3.4.1.   Método de cromatografía de gases (GC)

Los hidrocarburos no metánicos se determinarán por sustracción del metano, analizado con un Cromatógrafo de Gases (GC) acondicionado a 423 K (150 °C), de los hidrocarburos medidos de conformidad con el punto 3.3.3.

3.3.4.2.   Método del cortador no metánico (NMC)

Para determinar la fracción de hidrocarburos no metánicos se utilizará un NMC en caliente junto con un FID, según se indica en el punto 3.3.3, mediante sustracción del metano de los hidrocarburos.

3.3.5.   Análisis de óxidos de nitrógeno (NOx)

El analizador de óxidos de nitrógeno será un detector de luminiscencia química (CLD) o bien un detector de luminiscencia química en caliente (HCLD), con un convertidor NO2/NO si se efectúa la medición por vía seca. Si la medición es por vía húmeda, se utilizará un HCLD cuyo convertidor se mantendrá por encima de 328 K (55 °C), suponiendo que se realice la comprobación por enfriamiento en agua (véase el punto 1.9.2.2 del apéndice 5 del anexo III).

3.4.   Muestreo de emisiones de gases

3.4.1.   Gas de escape sin diluir (ESC exclusivamente)

En lo posible, las sondas de muestreo de emisiones de gases se introducirán a una profundidad mínima de 0,5 m o 3 veces el diámetro del tubo de escape —lo que sea mayor— del punto de salida del sistema de gases de escape, y lo suficientemente cerca del motor como para garantizar que los gases de escape están a una temperatura de al menos 343 K (70 °C) en la sonda.

En el caso de un motor de varios cilindros con un colector de escape bifurcado, la entrada de la sonda estará situada lo suficientemente lejos en la dirección del caudal de escape como para garantizar que la muestra obtenida es representativa del promedio de emisiones de escape de todos los cilindros. En el caso de motores de varios cilindros que posean distintos grupos de colectores, como por ejemplo motores en «V», se permite tomar una muestra de cada grupo por separado y calcular el promedio de emisiones de escape. También podrán utilizarse otros métodos si se ha demostrado que son equivalentes a los anteriores. Para calcular la emisión de gases de escape se utilizará necesariamente el caudal másico total de escape.

Si el motor incorpora un sistema de tratamiento posterior de los gases de escape, la muestra de gases de escape se hará pasar por dicho sistema de tratamiento posterior de los gases de escape.

3.4.2.   Gas de escape diluido (obligatorio para la prueba ETC, opcional para la prueba ESC)

El tubo de escape situado entre el motor y el sistema de dilución sin reducción del caudal deberá ser conforme a los requisitos del anexo V, punto 2.3.1, EP.

La sonda o sondas de muestreo para emisiones de gases se instalarán en el túnel de dilución en un punto donde el aire de dilución y el gas de escape se mezclen perfectamente, y cerca de la sonda de muestreo de partículas.

Para la prueba ETC, por regla general el muestreo puede efectuarse de dos maneras:

4.   DETERMINACIÓN DE LAS PARTÍCULAS

Para determinar las partículas se precisa un sistema de dilución. La dilución se consigue mediante un sistema de dilución con reducción del caudal (para la prueba ESC exclusivamente) o bien mediante un sistema de dilución sin reducción del caudal (obligatorio para la prueba ETC). La capacidad de caudal del sistema de dilución será lo suficientemente grande como para eliminar por completo la condensación de agua en el sistema de dilución y en el sistema de muestreo, y mantener el gas de escape diluido a una temperatura igual o inferior a 325 K (52 °C) en un punto situado inmediatamente por encima del portafiltros en dirección contraria al caudal. Se permite la deshumidificación del aire de dilución antes de que penetre en el sistema de dilución, lo que resulta especialmente útil si el aire de dilución posee un alto grado de humedad. La temperatura del aire de dilución será de 298 K ± 5 K (25 °C ± 5 °C). Si la temperatura ambiente es inferior a 293 K (20 °C), se recomienda precalentar el aire de dilución por encima del límite superior de temperatura de 303 K (30 °C). No obstante, la temperatura del aire de dilución no superará 325 K (52 °C) antes de la introducción de los gases de escape en el túnel de dilución.

El diseño del sistema de dilución con reducción del caudal debe permitir la división del caudal de escape en dos fracciones, la menor de las cuales se diluye con aire y se emplea posteriormente para la medición de partículas. Para ello es esencial que la relación de dilución se determine con gran precisión. Se pueden aplicar diferentes métodos de división, teniendo en cuenta que el tipo de división utilizado determina en gran medida el instrumental de muestreo y los procedimientos a emplear (punto 2.2 del anexo V). La sonda de muestreo de partículas se instalará a muy poca distancia de la sonda de muestreo de emisiones de gases, y la instalación será conforme a lo dispuesto en el punto 3.4.1.

Para determinar la masa de las partículas se precisa un sistema de muestreo de partículas, filtros de muestreo de partículas, una balanza capaz de pesar microgramos y una cámara de pesado con control de temperatura y humedad.

Para el muestreo de partículas, se aplicará el método del filtro único, que utiliza un par de filtros (véase punto 4.1.3) durante todo el ciclo de prueba. Para la prueba ESC, es preciso tener muy en cuenta los tiempos y los caudales de muestreo durante la fase de muestreo de la prueba.

4.1.   Filtros de muestreo de partículas

4.1.1.   Especificaciones del filtro

Se precisan filtros de fibra de vidrio revestidos de fluorocarburos o bien filtros de membrana con base de fluorocarburos. Todos los tipos de filtro deberán tener un rendimiento de toma de 0,3 μm DOP (dioctilftalato) de al menos el 95 %, para una velocidad de flujo del gas de entre 35 y 80 cm/s.

4.1.2.   Tamaño de los filtros

Los filtros de partículas deberán tener un diámetro mínimo de 47 mm (37 mm de diámetro de la superficie filtrante). También se permiten filtros con un diámetro mayor (punto 4.1.5).

4.1.3.   Filtros primario y secundario

Para muestrear el gas de escape diluido se empleará un par de filtros colocados en serie (un filtro primario y uno secundario) durante la secuencia de prueba. El filtro secundario estará a una distancia máxima de 100 mm en la dirección del flujo respecto al filtro principal, con el que no deberá estar en contacto. Los filtros podrán pesarse por separado o conjuntamente, debiéndose colocar en este último caso las dos caras filtrantes una contra la otra.

4.1.4.   Velocidad de filtración

Se precisa una velocidad de flujo del gas a través del filtro de 35 a 80 cm/s. La caída de presión entre el inicio y el final de la prueba no será superior a 25 kPa.

4.1.5.   Carga del filtro

La carga del filtro mínima recomendada será de 0,5 mg/1 075 mm2 de superficie filtrante. En la tabla 9 figuran los valores preceptivos para los tamaños de filtro más frecuentes.

Tabla 9

Cargas del filtro recomendadas

4.2.   Cámara de pesado y especificaciones de la balanza de análisis

4.2.1.   Condiciones de la cámara de pesado

La cámara (o sala) donde se acondicionan y se pesan los filtros de partículas se mantendrá a una temperatura de 295 K ± 3 K (22 °C ± 3 °C) durante todo el proceso de acondicionamiento y pesado del filtro. La humedad se mantendrá a un punto de rocío de 282,5 K ± 3 K (9,5 °C ± 3 °C) y una humedad relativa del 45 % ± 8 %.

4.2.2.   Pesaje del filtro de referencia

El aire interior de la cámara (o sala) estará libre de cualquier tipo de contaminante ambiental (como el polvo) que pueda depositarse sobre los filtros de partículas durante su estabilización. Se permitirán alteraciones de las especificaciones de la sala de pesado, descritas en el punto 4.2.1, si la duración de dichas alteraciones no supera los 30 minutos. La sala de pesado deberá cumplir las especificaciones necesarias antes de que nadie pueda penetrar en su interior. Al menos dos filtros de referencia o pares de filtros de referencia sin usar se pesarán antes de 4 horas tras el pesaje del filtro o par de filtros de muestreo, aunque es preferible hacerlo al mismo tiempo. Estos filtros de referencia deberán ser del mismo tamaño y material que los filtros de muestreo.

Si el peso medio de los filtros de referencia (pares de filtros de referencia) varía, entre las distintas pesadas de los filtros de muestreo, en más del ± 5 % (± 7,5 % para el par de filtros respectivamente) de la carga del filtro mínima recomendada (punto 4.1.5), se desecharán todos los filtros de muestreo y se repetirá la prueba de emisiones.

Si no se cumplen los criterios de estabilidad de la sala de pesado, enumerados en el punto 4.2.1, pero las pesadas de los (pares de) filtros de referencia sí cumplen dichos criterios, el fabricante del motor podrá optar por aceptar los pesos de los filtros de muestreo o bien invalidar las pruebas, modificar el sistema de control de la sala de pesado y volver a efectuar la prueba.

4.2.3.   Balanza de análisis

La balanza de análisis que se emplea para determinar los pesos de todos los filtros tendrá una precisión (desviación normal) de 20 μg y una resolución de 10 μg (1 dígito = 10 μg). Para los filtros con un diámetro inferior a 70 mm, la precisión y la resolución serán de 2 μg y 1 μg, respectivamente.

4.3.   Especificaciones suplementarias para la medición de partículas

Todos los elementos del sistema de dilución y del sistema de muestreo, desde el tubo de escape hasta el portafiltros, que están en contacto con gas de escape diluido y sin diluir, deben estar diseñados de tal modo que se minimice la deposición o alteración de las partículas. Todos los elementos estarán fabricados con materiales conductores de la electricidad que no reaccionen con los componentes del gas de escape, y se conectarán a tierra para evitar efectos electrostáticos.

5.   DETERMINACIÓN DE LOS HUMOS

En este punto figuran las especificaciones relativas a los equipos, tanto preceptivos como opcionales, a utilizar durante la prueba ELR. Los humos se medirán con un opacímetro capaz de leer la opacidad y el coeficiente de absorción de la luz. El modo de lectura de la opacidad se utilizará exclusivamente para el calibrado y comprobación del opacímetro. Los valores de humos del ciclo de prueba se medirán con el modo de lectura del coeficiente de absorción de la luz.

5.1.   Requisitos generales

Para la prueba ELR es preciso utilizar un sistema de medición de humos y proceso de datos que incluya tres unidades funcionales. Dichas unidades podrán estar integradas en un único componente o suministrarse como un sistema de componentes interconectados. Las tres unidades funcionales son:

5.2.   Requisitos específicos

5.2.1.   Linealidad

La linealidad será del ± 2 % de la opacidad.

5.2.2.   Deriva del cero

La deriva del cero durante un período de una hora no superará el ± 1 % de la opacidad.

5.2.3.   Pantalla de visualización y escala del opacímetro

Para la pantalla de visualización de la opacidad, la escala irá del 0 al 100 % de opacidad, y la legibilidad será del 0,1 % de opacidad. Para la pantalla de visualización del coeficiente de absorción de la luz, la escala irá de 0 a 30 m- 1 de coeficiente de absorción de la luz, y la legibilidad será de 0,01 m- 1 de coeficiente de absorción de la luz.

5.2.4.   Tiempo de respuesta del instrumento

El tiempo de respuesta física del opacímetro no superará 0,2 s. El tiempo de respuesta física es la diferencia entre los momentos en que la salida de un receptor de respuesta rápida señala el 10 y el 90 % de la desviación máxima cuando la opacidad del gas que se mide cambia en menos de 0,1 s.

El tiempo de respuesta eléctrica del opacímetro no superará 0,05 s. El tiempo de respuesta eléctrica es la diferencia entre los momentos en que la salida del opacímetro señala el 10 y el 90 % del valor máximo de la escala cuando la fuente de luz se interrumpe o se extingue por completo en menos de 0,01 s.

5.2.5.   Filtros neutros

El valor conocido de todo filtro neutro que se utilice en operaciones de calibrado del opacímetro, mediciones de linealidad o ajuste de la sensibilidad deberá tener una precisión mínima del 1,0 % de opacidad. Al menos una vez al año es preciso comprobar la precisión del valor nominal del filtro, para lo cual se utilizará una referencia atribuible a una norma nacional o internacional.

Los filtros neutros son dispositivos de precisión y se pueden estropear fácilmente durante su uso. Se manipularán lo menos posible y, cuando ello sea necesario, se hará con sumo cuidado para evitar arañar o ensuciar el filtro.

Apéndice 5

PROCEDIMIENTO DE CALIBRADO

1.   CALIBRADO DE LOS INSTRUMENTOS ANALÍTICOS

1.1.   Introducción

Cada analizador se calibrará con la frecuencia que sea necesaria para cumplir los requisitos de precisión de la presente Directiva. En este punto se describe el método de calibrado a emplear para los analizadores enumerados en el punto 3 del apéndice 4 del anexo III, y en el punto 1 del anexo V.

1.2.   Gases de calibrado

Se respetará la vida útil de todos los gases de calibrado.

Se registrará la fecha de caducidad que indique el fabricante para los gases de calibrado.

1.2.1.   Gases puros

La pureza que deben tener los gases viene definida por los límites de contaminación abajo indicados. Se precisarán los siguientes gases:

1.2.2.   Gases de calibrado y de ajuste de sensibilidad

Se dispondrá de mezclas de gases que posean las siguientes composiciones químicas:

C3H8 y aire sintético purificado (véase el punto 1.2.1),

CO y nitrógeno purificado,

NOx y nitrógeno purificado (la cantidad de NO2 contenida en este gas de calibrado no deberá superar el 5 % del contenido en NO),

CO2 y nitrógeno purificado,

CH4 y aire sintético purificado,

C2H6 y aire sintético purificado.

Nota: Se admiten otras combinaciones de gases siempre que dichos gases no reaccionen entre sí.

La concentración real de un gas de calibrado y ajuste de sensibilidad debe estar dentro del ± 2 % del valor nominal. Todas las concentraciones de gas de calibrado se indicarán en base al volumen (porcentaje en volumen o ppm por volumen).

Los gases empleados para calibrado y ajuste de la sensibilidad también podrán obtenerse mediante un divisor de gases, en dilución con N2 purificado o con aire sintético purificado. La precisión del mezclador será tal que permita determinar la concentración de los gases de calibrado diluidos con un error del ± 2 %.

1.3.   Procedimiento que debe seguirse para la utilización de los analizadores y del sistema de muestreo

El procedimiento seguido para la utilización de los analizadores deberá ajustarse a las instrucciones de puesta en marcha y de utilización facilitadas por el fabricante de los aparatos. Deberán incluirse los requisitos mínimos indicados en los puntos 1.4 a 1.9.

1.4.   Prueba de estanquidad

Debe efectuarse una prueba de estanquidad del sistema. Se desconectará la sonda del sistema de escape y se obturará su extremo. La bomba del analizador se pondrá entonces en marcha. Tras un período inicial de estabilización, todos los caudalómetros deberán marcar cero. En caso contrario, se revisarán los tubos de toma de muestras y se corregirá la anomalía.

El caudal de fuga máximo admisible en el lado de vacío será del 0,5 % del caudal en uso en la parte del sistema que se está comprobando. Los caudales del analizador y de derivación podrán utilizarse para estimar los caudales en uso.

Otro método consiste en introducir una variación brusca en la concentración al principio del conducto de muestreo, pasando de gas de puesta a cero a gas de ajuste de la sensibilidad. Si, transcurrido un período de tiempo adecuado, la lectura muestra una concentración más baja en comparación con la concentración introducida, significa que hay problemas de calibrado o de estanquidad.

1.5.   Procedimiento de calibrado

1.5.1.   Conjunto de instrumentos

Se calibrará el conjunto de instrumentos y las curvas de calibrado se compararán con gases normalizados. Se emplearán los mismos caudales de gas que para tomar muestras de los gases de escape.

1.5.2.   Tiempo de calentamiento

El tiempo de calentamiento será el que recomiende el fabricante. De no especificarse, se recomienda calentar los analizadores un mínimo de dos horas.

1.5.3.   Analizador NDIR y HFID

Deberá regularse, en su caso, el analizador NDIR, y optimizar la llama de combustión del analizador HFID (punto 1.8.1).

1.5.4.   Calibrado

Se calibrarán todas las escalas de funcionamiento que se empleen normalmente.

Utilizando aire sintético purificado (o nitrógeno), se pondrán a cero los analizadores de CO, CO2, NOx y HC.

Se introducirán en los analizadores los gases de calibrado apropiados, se registrarán los valores y se establecerá la curva de calibrado de conformidad con el punto 1.5.5.

Se verificará de nuevo la puesta a cero y, si es preciso, se repetirá el procedimiento de calibrado.

1.5.5.   Determinación de la curva de calibrado

1.5.5.1.   Directrices generales

La curva de calibrado del analizador se determinará mediante cinco puntos de calibrado como mínimo (excluyendo el cero) espaciados lo más uniformemente posible. La mayor concentración nominal no deberá ser inferior al 90 % del valor máximo de la escala.

La curva de calibrado se calculará por el método de los mínimos cuadrados. Si el grado polinómico resultante es superior a 3, el número de puntos de calibrado (cero incluido) deberá ser al menos igual a dicho grado polinómico más 2.

La curva de calibrado no deberá presentar una diferencia mayor al ± 2 % con respecto al valor nominal de cada punto de calibrado y mayor al ± 1 % del valor máximo de la escala a cero.

A partir de la curva de calibrado y de los puntos de calibrado, se podrá verificar si el calibrado se ha efectuado correctamente. Deberán indicarse los diversos parámetros característicos del analizador y en particular los siguientes:

1.5.5.2.   Calibrado por debajo del 15 % del valor máximo de la escala

La curva de calibrado del analizador se establecerá mediante al menos 4 puntos de calibrado suplementarios (excluyendo el cero) equidistantes nominalmente, que estén por debajo del 15 % del valor máximo de la escala.

La curva de calibrado se calculará por el método de los mínimos cuadrados.

La curva de calibrado no deberá presentar una diferencia mayor al ± 4 % con respecto al valor nominal de cada punto de calibrado y al ± 1 % del valor máximo de la escala a cero.

1.5.5.3.   Otros métodos

Si se pudiere demostrar que otras técnicas (por ejemplo, ordenador, conmutador de escalas con control electrónico, etc.) ofrecen resultados de precisión equivalente, se podrán aplicar dichas técnicas.

1.6.   Verificación del calibrado

Antes de proceder al análisis, se verificará cada una de las escalas de funcionamiento normalmente empleadas, según el procedimiento siguiente.

Se verificará el calibrado utilizando un gas de puesta a cero y un gas de ajuste de la sensibilidad cuyo valor nominal sea superior al 80 % del valor máximo de la escala de medición.

En caso de que, para los dos puntos que se consideran, el valor hallado no presente una diferencia mayor al ± 4 % del valor máximo de la escala con respecto al valor de referencia declarado, podrán modificarse los parámetros de ajuste. En caso contrario, se establecerá una nueva curva de calibrado de conformidad con el punto 1.5.5.

1.7.   Prueba de eficacia del convertidor de NOx

La eficacia del convertidor que se utilice para la conversión de NO2 en NO deberá comprobarse como se indica en los puntos 1.7.1 a 1.7.8 (figura 6).

1.7.1.   Montaje de ensayo

Utilizando el montaje de ensayo indicado en la figura 6 (véase también el punto 3.3.5 del apéndice 4 del anexo III) y según el procedimiento descrito a continuación, se puede comprobar la eficacia de los convertidores mediante un ozonizador.

1.7.2.   Calibrado

Se calibrarán el CLD y el HCLD en la escala de funcionamiento más corriente siguiendo las indicaciones del fabricante, utilizando gas de puesta a cero y gas de ajuste de la sensibilidad (cuyo contenido en NO deberá ser aproximadamente el 80 % de la escala de funcionamiento, y la concentración de NO2 de la mezcla de gases será inferior al 5 % de la concentración de NO). El analizador de NOx deberá encontrarse en la fase NO, de modo que el gas de ajuste de la sensibilidad no pase por el convertidor. Se registrará la concentración indicada.

1.7.3.   Cálculo

La eficacia del convertidor de NOx se calculará de la manera siguiente:

donde:

1.7.4.   Adición de oxígeno

Mediante un conector en T, se añadirá oxígeno o aire de puesta a cero de manera continua al caudal de gas hasta que la concentración indicada sea aproximadamente un 20 % inferior a la concentración de calibrado indicada, tal como figura en el punto 1.7.2. (El analizador se encuentra en la fase NO). Deberá registrarse la concentración indicada c. El ozonizador se mantendrá fuera de funcionamiento durante todo el proceso.

1.7.5.   Activación del ozonizador

A continuación se activará el ozonizador a fin de generar suficiente ozono para reducir la concentración de NO al 20 % (mínimo 10 %) de la concentración de calibrado indicada en el punto 1.7.2. Deberá registrarse la concentración indicada d. (El analizador se encuentra en la fase NO).

1.7.6.   Fase NOx

El analizador de NO se conmutará luego a la fase NOx, con lo cual la mezcla de gases (constituida por NO, NO2, O2 y N2) pasará a través del convertidor. Deberá registrarse la concentración indicada. (El analizador se encuentra en la fase NOx).

1.7.7.   Desactivación del ozonizador

A continuación se pondrá fuera de funcionamiento el ozonizador. La mezcla de gases descrita en el punto 1.7.6 pasará a través del convertidor al detector. Deberá registrarse la concentración indicada b. (El analizador se encuentra en la fase NOx).

1.7.8.   Fase NO

Al estar en la fase NO con el ozonizador fuera de funcionamiento, también queda interrumpido el flujo de oxígeno o de aire sintético. La medida de NOx indicada por el analizador no deberá diferir en más del ± 5 % del valor medido según el punto 1.7.2. (El analizador se encuentra en la fase NO).

1.7.9.   Intervalo de prueba

La eficacia del convertidor deberá verificarse antes de cada calibrado del analizador de NOx.

1.7.10.   Eficacia mínima

La eficacia del convertidor no será inferior al 90 %, aunque se recomienda que sea del 95 %.

Nota: Si, estando el analizador en la escala más habitual, el ozonizador no es capaz de conseguir una reducción del 80 % al 20 % según lo indicado en el punto 1.7.5, entonces se utilizará la mayor escala con que se pueda conseguir esa reducción.

1.8.   Ajuste del FID

1.8.1.   Optimización de la respuesta del detector

El FID se ajustará de acuerdo con las especificaciones del fabricante del instrumento. Para optimizar la respuesta en la escala de funcionamiento más habitual, conviene utilizar un gas de ajuste de la sensibilidad compuesto de propano disuelto en aire.

Tras seleccionar el caudal de carburante y de aire que recomiende el fabricante, se introducirá en el analizador un gas de ajuste de la sensibilidad de 350 ± 75 ppm C. La respuesta con un determinado caudal de carburante se determinará a partir de la diferencia entre la respuesta del gas de ajuste de la sensibilidad y la respuesta del gas de puesta a cero. El caudal de carburante se ajustará de manera progresiva por encima y por debajo del valor especificado por el fabricante. Se registrará la respuesta de sensibilidad y la respuesta a cero para estos caudales de carburante. La diferencia entre la respuesta de sensibilidad y la respuesta a cero se representará gráficamente y el caudal de carburante se ajustará a la mitad rica de la curva.

1.8.2.   Factores de respuesta de hidrocarburos

El analizador se calibrará utilizando propano disuelto en aire y aire sintético purificado, tal y como se indica en el punto 1.5.

Los factores de respuesta se determinarán cuando se ponga un analizador en servicio y después de un largo intervalo de servicio. El factor de respuesta (Rf) para una determinada clase de hidrocarburo es la relación entre la lectura de C1 del FID y la concentración de gas en el cilindro, expresada en ppm de C1.

La concentración del gas de prueba será tal que proporcione una respuesta de aproximadamente el 80 % del valor máximo de la escala. Es preciso conocer la concentración con una precisión del ± 2 % en referencia a una norma gravimétrica expresada en volumen. Asimismo, el cilindro de gas se acondicionará previamente durante 24 horas a una temperatura de 298 K ± 5 K (25 °C ± 5 °C).

A continuación se indican los gases de prueba a utilizar y los correspondientes intervalos recomendados de los factores de respuesta:

Metano y aire sintético purificado: 1,00 ≤ Rf ≤ 1,15

Propileno y aire sintético purificado: 0,90 ≤ Rf ≤ 1,10

Tolueno y aire sintético purificado: 0,90 ≤ Rf ≤ 1,10

Estos valores se refieren al factor de respuesta (Rf) de 1,00 para propano y aire sintético purificado.

1.8.3.   Prueba de interferencia de oxígeno

La prueba de interferencia de oxígeno se efectuará cuando se ponga en servicio un analizador y tras un largo intervalo de servicio.

Se define el factor de respuesta, el cual se determinará según lo indicado en el punto 1.8.2. A continuación se indica el gas de prueba a utilizar y el correspondiente intervalo recomendado del factor de respuesta:

Este valor se refiere al factor de respuesta (Rf) de 1,00 para propano y aire sintético purificado.

La concentración de oxígeno en el aire del quemador del FID presentará una diferencia máxima de ± 1 mol% respecto a la concentración de oxígeno en el aire del quemador utilizado en la última prueba de interferencia de oxígeno. Si la diferencia es mayor, es preciso comprobar la interferencia de oxígeno y ajustar el analizador, en su caso.

1.8.4.   Eficacia del cortador no metánico (NMC, exclusivamente para motores de gas alimentados con GN)

El NMC se emplea para eliminar los hidrocarburos no metánicos del gas de muestreo, para lo cual se oxidan todos los hidrocarburos excepto el metano. Idealmente, la conversión es del 0 % para el metano, y del 100 % para el resto de hidrocarburos representados por el etano. Al objeto de medir con precisión los NMHC, se determinarán las dos eficacias, las cuales se utilizarán para calcular el caudal másico de la emisión de NMHC (véase el punto 4.3 del apéndice 2 del anexo III).

1.8.4.1.   Eficacia del metano

Se hará circular el metano, como gas de calibrado, por el FID, en derivación y a través del NMC, y se registrarán las dos concentraciones. La eficacia se determinará de la manera siguiente:

donde:

1.8.4.2.   Eficacia del etano

Se hará circular el etano, como gas de calibrado, por el FID, en derivación y a través del NMC, y se registrarán las dos concentraciones. La eficacia se determinará de la manera siguiente:

donde:

1.9.   Efectos interferentes con los analizadores de CO, CO2 y NOx

Los gases de escape, aparte del que se analiza, pueden interferir en la lectura de distintas formas. En los analizadores NDIR se produce una interferencia positiva cuando el gas interferente provoca el mismo efecto que el gas que se está midiendo, pero en menor grado. En los analizadores NDIR se produce una interferencia negativa cuando el gas interferente aumenta la banda de absorción del gas medido, y en los detectores CLD, cuando el gas interferente reduce la radiación. Las pruebas de interferencia descritas en los puntos 1.9.1. y 1.9.2. se efectuarán antes de utilizar por primera vez un analizador y tras un largo período de servicio.

1.9.1.   Prueba de interferencia del analizador de CO

El agua y el CO2 pueden interferir con el rendimiento del analizador de CO. Por consiguiente, se tomará CO2, como gas de ajuste de la sensibilidad, con una concentración del 80 al 100 % del valor máximo de la escala máxima de funcionamiento utilizada durante la prueba, y se le hará borbotear en agua a la temperatura ambiente, registrándose la respuesta del analizador. Dicha respuesta no superará el 1 % del valor máximo de las escalas iguales o por encima de 300 ppm, o bien el valor de 3 ppm en las escalas por debajo de 300 ppm.

1.9.2.   Comprobaciones del efecto interferente en el analizador de NOx

Los dos gases que pueden interferir en los analizadores CLD (y HCLD) son el CO2 y el vapor de agua. Las respuestas interferentes a estos gases son proporcionales a sus concentraciones, de modo que se precisan técnicas de prueba para determinar el grado de interferencia a las concentraciones máximas que se espera alcanzar durante la prueba.

1.9.2.1.   Comprobación del efecto interferente del CO2

Se tomará CO2, como gas de ajuste de la sensibilidad, con una concentración del 80 al 100 % del valor máximo de la escala máxima de funcionamiento, y se le hará pasar por el analizador NDIR, registrando el valor de CO2 como valor A. A continuación se diluirá aproximadamente al 50 % con NO, como gas de ajuste de la sensibilidad, y se le hará pasar por los analizadores NDIR y (H)CLD, registrándose los valores de CO2 y de NO como valores B y C, respectivamente. A continuación se interrumpirá el paso del CO2, con lo que únicamente el NO seguirá circulando a través del (H)CLD, registrándose el valor de NO como valor D.

El efecto interferente, que no debe superar el 3 % del valor máximo de la escala, se calculará de la manera siguiente:

donde:

También podrán utilizarse otros métodos para diluir y cuantificar los valores de CO2 y de NO, como gases de ajuste de la sensibilidad, como por ejemplo el mezclado dinámico.

1.9.2.2.   Comprobación del efecto interferente del agua

Esta comprobación se aplica exclusivamente a las mediciones de concentraciones de gas húmedo. El cálculo del efecto interferente del agua debe tener en cuenta la dilución del NO en vapor de agua y la diferente proporción de la concentración de vapor de agua de la mezcla en relación con la concentración que se espera alcanzar durante la prueba.

Se tomará NO, como gas de ajuste de la sensibilidad, con una concentración del 80 al 100 % del valor máximo de la escala normal de funcionamiento, y se le hará pasar por el analizador (H)CLD, registrando el valor de NO como valor D. A continuación se hará borbotear el NO en agua a la temperatura ambiente y se hará pasar por el (H)CLD, registrando el valor de NO como valor C. La presión absoluta de funcionamiento del analizador y la temperatura del agua se determinarán y registrarán como valores E y F, respectivamente. Se determinará y registrará como valor G la presión de vapor de saturación de la mezcla correspondiente a la temperatura F del agua borboteante. La concentración de vapor de agua (H, en %) de la mezcla se calculará de la manera siguiente:

La concentración (De) que se espera alcanzar de NO diluido (en vapor de agua) se calculará de la manera siguiente:

Para los gases de escape de un motor diésel, se estimará la concentración máxima de vapor de agua (Hm, en %) que se espera obtener durante la prueba, suponiendo una relación atómica H/C en el carburante de 1,8:1, en base a la concentración de CO2 no diluido (A, medido según el punto 1.9.2.1), de la manera siguiente:

El efecto interferente del agua, que no debe superar el 3 %, se calculará de la manera siguiente:

donde:

Nota: Es importante que el NO, como gas de ajuste de la sensibilidad, contenga una concentración mínima de NO2 para esta comprobación, ya que la absorción de NO2 en el agua no se ha tenido en cuenta en los cálculos del efecto interferente.

1.10.   Intervalos de calibrado

Los analizadores se calibrarán de acuerdo con el punto 1.5 al menos cada 3 meses o siempre que se realice una reparación o modificación en el sistema que pueda influir en el calibrado.

2.   CALIBRADO DEL SISTEMA CVS

2.1.   Aspectos generales

El sistema CVS se calibrará con un caudalómetro de precisión prescrito por una norma nacional o internacional y con un limitador de caudal. Se medirá el caudal que circula por el sistema para distintas posiciones del limitador. Asimismo, los parámetros de control del sistema se medirán y se relacionarán con el caudal.

Pueden utilizarse distintos tipos de caudalómetros, por ejemplo un tubo Venturi calibrado, un caudalómetro laminar calibrado, o un turbinímetro calibrado.

2.2.   Calibrado de la bomba de desplazamiento positivo (PDP)

Todos los parámetros relacionados con la bomba se medirán simultáneamente con los parámetros relacionados con el caudalómetro que está conectado en serie con la bomba. El caudal calculado (en m3/min en la entrada de la bomba, para una presión y temperatura absolutas) se representará gráficamente en relación con una función correlacional que represente el valor de una combinación específica de parámetros de la bomba. A continuación se determinará la ecuación lineal que relaciona el caudal de la bomba y la función correlacional. Si un sistema CVS posee un accionamiento de varias velocidades, se efectuará el calibrado para cada una de las escalas utilizadas. La temperatura se mantendrá estable durante el calibrado.

2.2.1.   Análisis de datos

El caudal de aire (Qs) para cada posición del limitador (mínimo 6 posiciones) se calculará en m3 estándar/min a partir de los datos del caudalómetro, utilizando el método prescrito por el fabricante. A continuación se convertirá el caudal de aire a caudal de la bomba (V0) en m3/rev a una temperatura y presión absolutas en la entrada de la bomba, de la manera siguiente:

donde:

Para tener en cuenta la interacción de las variaciones de presión en la bomba la pérdida de la bomba, se calculará la función correlacional (X0) entre el régimen de la bomba, la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la bomba y la presión absoluta en la salida de la bomba, de la manera siguiente:

donde:

Se realizará un ajuste lineal por el método de los mínimos cuadrados a fin de generar la ecuación de calibrado, como sigue:

D0 y m son las constantes de intersección y de pendiente, respectivamente, que describen las líneas de regresión.

Para un sistema CVS que disponga de varias velocidades, las curvas de calibrado generadas para los distintos caudales de la bomba serán aproximadamente paralelas, y los valores de intersección (D0) aumentarán de manera inversamente proporcional al caudal de la bomba.

Los valores calculados con la ecuación presentarán una diferencia máxima del ± 0,5 % respecto al valor medido de V0. Los valores de m variarán de una bomba a otra. El flujo de partículas acabará por provocar un descenso de la pérdida de la bomba, que se refleja en que los valores de m son menores. Así pues, el calibrado tendrá lugar a la puesta en servicio de la bomba, después de una reparación importante, y si la verificación total del sistema (punto 2.4) indica que se ha producido una variación de la pérdida.

2.3.   Calibrado del tubo Venturi de flujo crítico (CFV)

El calibrado del CFV se basa en la ecuación de caudal para un tubo Venturi. El caudal de gas es una función de la presión y la temperatura de entrada, como se indica a continuación:

donde:

2.3.1.   Análisis de datos

El caudal de aire (Qs) para cada posición del limitador (mínimo 8 posiciones) se calculará en m3 estándar/min a partir de los datos del caudalómetro, utilizando el método prescrito por el fabricante. El coeficiente de calibrado se calculará a partir de los datos de calibrado para cada posición, de la manera siguiente:

donde:

Para determinar el margen de caudal crítico, Kv se representará gráficamente como una función de la presión en la entrada del tubo Venturi. Para el caudal crítico (de estrangulación), Kv tendrá un valor relativamente constante. A medida que disminuye la presión (aumenta el vacío), el tubo Venturi queda menos estrangulado y Kv disminuye, lo que indica que el CFV funciona fuera del margen admisible.

Para un mínimo de ocho puntos en la región de caudal crítico, se calculará el Kv medio y la desviación normal. La desviación normal no superará el ± 0,3 % del KV medio.

2.4.   Verificación total del sistema

La precisión total del sistema de muestreo CVS y del sistema analítico se determinará introduciendo una masa conocida de un gas contaminante en el sistema mientras éste funciona normalmente. El contaminante se analiza y la masa se calcula de conformidad con el punto 4.3 del apéndice 2 del anexo III, excepto en el caso del propano, para el que se utiliza un factor de 0,000472 en lugar de 0,000479 para HC. Se utilizará cualquiera de las dos técnicas siguientes.

2.4.1.   Medición con un orificio de flujo crítico

Se introducirá una cantidad conocida de gas puro (monóxido de carbono o propano) en el sistema CVS a través de un orificio de flujo crítico calibrado. Si la presión de entrada es lo suficientemente alta, el caudal, que se regula mediante el orificio de flujo crítico, es independiente de la presión de salida del orificio (≡ flujo crítico). El sistema CVS funcionará como en una prueba normal de medición de gases de escape por espacio de 5 a 10 minutos aproximadamente. Se analizará una muestra de gas con el equipo habitual (bolsa de muestreo o método de integración), y se calculará la masa del gas. La masa así determinada no diferirá en más del ± 3 % de la masa conocida del gas inyectado.

2.4.2.   Medición por medio de una técnica gravimétrica

El peso de un pequeño cilindro lleno de monóxido de carbono o propano se determinará con una precisión de ± 0,01 gramos. Por espacio de 5 a 10 minutos aproximadamente, el sistema CVS funcionará como en una prueba normal de medición de gases de escape, mientras se inyecta monóxido de carbono o propano en el sistema. La cantidad de gas puro introducido se determinará por medio del pesaje diferencial. Se analizará una muestra de gas con el equipo habitual (bolsa de muestreo o método de integración), y se calculará la masa del gas. La masa así determinada no diferirá en más del ± 3 % de la masa conocida del gas inyectado.

3.   CALIBRADO DEL SISTEMA DE MEDICIÓN DE PARTÍCULAS

3.1.   Introducción

Cada componente se calibrará con la frecuencia necesaria para cumplir los requisitos de precisión que establece la presente Directiva. En este punto se describe el método de calibrado a utilizar para los componentes indicados en el punto 4 del apéndice 4 del anexo III y en el punto 2 del anexo V.

3.2.   Medición de caudal

El calibrado de los caudalómetros de gases o de los instrumentos de medición de caudal deberá ser conforme a normas internacionales y/o nacionales. El error máximo del valor medido no diferirá en más del ± 2 % de la lectura.

Si el caudal de gas se determina mediante medición diferencial de caudal, el error máximo de la diferencia será tal que la precisión de GEDF no supere el ± 4 % (véase también el anexo V, punto 2.2.1, EGA). Se puede calcular mediante la raíz cuadrada de la media de los cuadrados de los errores de cada instrumento.

3.3.   Comprobación de la reducción del caudal

El margen de velocidades de los gases de escape y las oscilaciones de presión se comprobarán y ajustarán de conformidad con los requisitos del anexo V, punto 2.2.1, EP, si procede.

3.4.   Intervalos de calibrado

Los instrumentos de medición de caudal se calibrarán al menos cada 3 meses o siempre que se efectúe una reparación o modificación del sistema que pueda afectar al calibrado.

4.   CALIBRADO DEL EQUIPO DE MEDICIÓN DE HUMOS

4.1.   Introducción

El opacímetro se calibrará con la frecuencia necesaria para cumplir los requisitos de precisión que establece la presente Directiva. En este punto se describe el método de calibrado a utilizar para los componentes enumerados en el punto 5 del apéndice 4 del anexo III y en el punto 3 del anexo V.

4.2.   Procedimiento de calibrado

4.2.1.   Tiempo de calentamiento

El opacímetro se calentará y estabilizará según las recomendaciones del fabricante. Si el opacímetro dispone de un sistema de purga de aire para evitar que se ensucie la óptica del instrumento, este sistema también deberá activarse y ajustarse de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.

4.2.2.   Establecimiento de la respuesta de linealidad

La linealidad del opacímetro se verificará con el aparato en el modo de lectura de opacidad, según las recomendaciones del fabricante. Se introducirán en el opacímetro tres filtros neutros de transmitancia conocida, que deberán cumplir los requisitos enumerados en el punto 5.2.5 del apéndice 4 del anexo III, y se registrará el valor. Las opacidades nominales de dichos filtros neutros serán aproximadamente del 10 %, 20 % y 40 %.

La linealidad no deberá presentar una diferencia mayor al ± 2 % de opacidad con respecto al valor nominal del filtro neutro. Todo defecto de linealidad que supere este valor deberá corregirse antes de la prueba.

4.3.   Intervalos de calibrado

El opacímetro se calibrará de conformidad con el punto 4.2.2 al menos cada 3 meses o siempre que se efectúe una reparación o modificación en el sistema que puedan afectar al calibrado.

----

ANEXO IV

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CARBURANTE DE REFERENCIA A UTILIZAR PARA LAS PRUEBAS DE HOMOLOGACIÓN Y EL CONTROL DE LA CONFORMIDAD DE LA PRODUCCIÓN

Gasóleo (1)

Etanol para motores diésel (8)

2.   GAS NATURAL (GN)

En el mercado europeo existen dos clases de combustibles:

A continuación se resumen las características de los combustibles de referencia GR, G23 y G25:

Combustible de referencia GR

Combustible de referencia G23

Combustible de referencia G25

3.   GAS LICUADO DEL PETROLÉO (GLP)

----

(1)  Si es preciso calcular el rendimiento térmico de un motor o de un vehículo, el poder calorífico del carburante se puede calcular mediante la siguiente ecuación:

Energía específica (poder calorífico)(neta) en MJ/kg = (46,423 - 8,792d2 + 3,170d)[1 - (x + y + s)] + 9,420s - 2,499x

donde

d = densidad a 15 °C,

x = proporción por masa de agua (porcentaje dividido por 100),

y = proporción por masa de cenizas (porcentaje dividido por 100),

s = proporción por masa de azufre (porcentaje dividido por 100).

(2)  Los valores indicados en la especificación son «valores reales». Para determinar los valores límite, se ha recurrido a los términos de la norma ISO 4259, Productos del petróleo — Determinación y aplicación de datos de precisión en relación a métodos de prueba. Para determinar un valor mínimo, se ha tenido en cuenta una diferencia mínima de 2R por encima de cero; y para determinar un valor máximo y un valor mínimo, la diferencia mínima es de 4R (R-reproducibilidad). A pesar de que se trate de una medida necesaria por razones estadísticas, el fabricante del carburante deberá procurar obtener un valor cero cuando el valor máximo estipulado sea de 2R y obtener el valor medio cuando exista un máximo y un mínimo. Si fuera necesario aclarar si un carburante cumple las prescripciones de la especificación, se aplicarán los términos de la norma ISO 4259.

(3)  El índice de cetano no se ajusta al margen mínimo exigido de 4R. No obstante, en caso de disputa entre el proveedor y el usuario de carburante, podrán aplicarse los términos de la norma ISO 4259 para resolver dicha disputa siempre que se efectúen varias mediciones, en número suficiente para conseguir la precisión necesaria, antes que determinaciones individuales.

(4)  El mes de la publicación se incluirá a su debido tiempo.

(5)  Se comunicará el contenido real de azufre en el combustible que deberá utilizarse para la prueba. Además, el contenido real de azufre del combustible de referencia utilizado para homologar un vehículo o motor en función de los valores límite establecidos en la fila B de la tabla que figura en el punto 6.2.1 del anexo I de la presente Directiva deberá tener un contenido máximo de azufre de 50 ppm. La Comisión presentará lo antes posible una modificación del presente anexo en la que se refleje la media en el mercado del contenido de azufre en los combustibles con respecto al combustible definido en el anexo IV de la Directiva 98/70/CE.

(6)  A pesar de que la estabilidad a la oxidación esté controlada, es probable que la vida útil del carburante sea limitada. Es conveniente consultar al proveedor sobre las condiciones de conservación y la duración en almacén.

(7)  Nuevo y mejor método de policílicos aromáticos

(8)  Se puede utilizar un aditivo para mejorar el índice de cetano del etanol, de acuerdo con las especificaciones del fabricante del motor. La cantidad máxima permitida es 10 % m/m.

(9)  Los valores indicados en la especificación son «valores reales». Para determinar los valores límite, se ha recurrido a los términos de la norma ISO 4259, Productos del petróleo — Determinación y aplicación de datos de precisión en relación a métodos de prueba. Para fijar un valor mínimo, se ha tenido en cuenta una diferencia mínima de 2R por encima de cero; y para determinar un valor máximo y un valor mínimo, la diferencia mínima es de 4R (R = reproducibilidad). A pesar de que se trate de una medida necesaria por razones estadísticas, el fabricante del combustible deberá procurar obtener un valor cero cuando el valor máximo estipulado sea de 2R y obtener el valor medio cuando se indique un máximo y un mínimo. Si fuera necesario aclarar si un combustible cumple las prescripciones de la especificación, se aplicarán los términos de la norma ISO 4259.

(10)  Se adoptarán métodos ISO equivalentes una vez que se publiquen para todas las características arriba mencionadas.

(11)  Gases inertes +C2+.

(12)  Valor a determinar en condiciones normales [293,2 K (20 °C) y 101,3 kPa].

(13)  Gases inertes (diferentes del N2) + C2 + C2+.

(14)  Valor a determinar en condiciones normales [293,2 K (20 °C) y 101,3 kPa].

(15)  Gases inertes (diferentes del N2) + C2 + C2+.

(16)  Valor a determinar en condiciones normales [293,2 K (20 °C) y 101,3 kPa].

(17)  Valor a determinar en condiciones normales 293,2 K (20 °C) y 101,3 kPa.

(18)  Este método puede no determinar con precisión la presencia de materiales corrosivos si la muestra contiene inhibidores de corrosión u otros productos químicos que disminuyan la agresividad de la muestra a la lámina de cobre. Por consiguiente, se prohíbe la adición de dichos compuestos con la única finalidad de sesgar el método de la prueba.

----

ANEXO V

SISTEMAS DE ANÁLISIS Y MUESTREO

1.   DETERMINACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES

1.1.   Introducción

En el punto 1.2 y las figuras 7 y 8 hallará descripciones detalladas de los sistemas de análisis y muestreo recomendados. Dado que es posible obtener resultados equivalentes con configuraciones distintas, no es preciso seguir exactamente los sistemas descritos en las figuras 7 y 8. Podrán utilizarse elementos suplementarios, como instrumentos, válvulas, electroimanes, bombas e interruptores, para obtener información suplementaria y coordinar las funciones de los sistemas integrantes. Podrán excluirse otros elementos que no sean necesarios para mantener la precisión en determinados sistemas, siempre que dicha exclusión se base en la buena práctica.

1.2.   Descripción del sistema de análisis

Se describe un sistema de análisis para la determinación de las emisiones de gases sin diluir (figura 7, prueba ESC exclusivamente) o diluidos (figura 8, pruebas ETC y ESC) basado en la utilización de:

La muestra para todos los componentes se tomará con una o con dos sondas de muestreo situadas una cerca de otra y divididas internamente en los diferentes analizadores. Hay que procurar que los componentes de los gases de escape (incluyendo el agua y el ácido sulfúrico) no se condensen en ningún punto del sistema de análisis.

1.2.1.   Componentes de las figuras 7 y 8

EP Tubo de escape

SP1 Sonda de muestreo de gases de escape (figura 7 exclusivamente)

Se recomienda utilizar una sonda recta de acero inoxidable, de varios agujeros y cerrado en su extremo. El diámetro interior no será mayor que el diámetro interior del conducto de muestreo. La pared de la sonda tendrá un espesor máximo de 1 mm. Habrá un mínimo de 3 orificios en 3 planos radiales diferentes dimensionados para que pase por todos ellos aproximadamente el mismo caudal de muestra. La sonda se extenderá a través de un 80 % como mínimo del diámetro del tubo de escape. Podrán utilizarse una o dos sondas de muestreo.

SP2 Sonda de muestreo de gas de escape diluido para HC (figura 8 exclusivamente)

La sonda:

SP3 Sonda de muestreo de gas de escape diluido para CO, CO2 y NOx (figura 8 exclusivamente)

La sonda:

HSL1 Conducto de muestreo calentado

El conducto de muestreo permite transportar una muestra de gas desde una única sonda hasta el o los puntos de separación y el analizador de HC.

El conducto de muestreo:

HSL2 Conducto de muestreo calentado para NOx

El conducto de muestreo:

SL Conducto de muestreo para CO y CO2

Deberá ser de PTFE o de acero inoxidable. Podrá incorporar o no un sistema de calefacción.

BK Bolsa de fondo (opcional; figura 8 exclusivamente)

Para tomar muestras de las concentraciones de fondo.

BG Bolsa de muestreo (opcional; figura 8 para CO y CO2 exclusivamente)

Para tomar las concentraciones de muestra.

F1 Prefiltro calentado (opcional)

Deberá mantenerse a la misma temperatura que el HSL1.

F2 Filtro calentado

Mediante este filtro se extraerán las partículas sólidas que contenga la muestra de gas antes de entrar en el analizador. Deberá mantenerse a la misma temperatura que el HSL1 y se cambiará cuando sea necesario.

P Bomba de muestreo calentada

La bomba se calentará a la misma temperatura que el HSL1.

HC

Detector de ionización a la llama calentado (HFID) para determinar los hidrocarburos. La temperatura se mantendrá entre 453 K y 473 K (180 °C a 200 °C).

CO y CO2

Analizadores NDIR para determinar el monóxido de carbono y el dióxido de carbono (opcionalmente para determinar la relación de dilución para la medición de PT).

NO

Analizador CLD o HCLD para determinar los óxidos de nitrógeno. Si se utiliza un analizador HCLD, se mantendrá a una temperatura de 328 K a 473 K (55 °C a 200 °C).

C Convertidor

Se utilizará un convertidor para la reducción catalítica de NO2 a NO previa al análisis en el CLD o el HCLD.

B Baño refrigerante (opcional)

Para refrigerar y condensar el agua contenida en la muestra de gases de escape. El baño se mantendrá a una temperatura de 273 K a 277 K (0 °C a 4 °C) mediante hielo u otro sistema de refrigeración. Es opcional si el analizador no se ve afectado por interferencias motivadas por el vapor de agua, descritas en los puntos 1.9.1 y 1.9.2 del apéndice 5 del anexo III. Si se elimina el agua por condensación, se controlará la temperatura o punto de rocío de la muestra de gas, ya sea en el interior del colector de agua o más abajo en la dirección de la corriente. La temperatura o el punto de rocío de la muestra de gas no deberá superar 280 K (7 °C). No se permite la utilización de secantes químicos para eliminar el agua de la muestra.

T1, T2, T3 Sensores de temperatura

Para controlar la temperatura del flujo de gas.

T4 Sensor de temperatura

Para controlar la temperatura del convertidor NO2-NO.

T5 Sensor de temperatura

Para controlar la temperatura del baño refrigerante.

G1, G2, G3 Manómetro

Para medir la presión en los conductos de muestreo.

R1, R2 Reguladores de presión

Para controlar la presión del aire y del combustible, respectivamente, en el HFID.

R3, R4, R5 Reguladores de presión

Para controlar la presión en los conductos de muestreo y el caudal que llega a los analizadores.

FL1, FL2, FL3 Caudalómetros

Para controlar el caudal de derivación de la muestra de gases.

FL4 a FL6 Caudalómetros (opcionales)

Para controlar el caudal que circula por los analizadores.

V1 a V5 Válvulas selectoras

Sistema de válvulas que permita dirigir a los analizadores el caudal de gases de muestra, de gas de calibrado o de aire.

V6, V7 Válvulas electromagnéticas

Para situar en derivación el convertidor NO2-NO.

V8 Válvula de aguja

Para equilibrar el caudal que pasa por el convertidor NO2-NO C y el caudal de derivación.

V9, V10 Válvulas de aguja

Para regular los caudales que llegan a los analizadores.

V11, V12 Válvulas purgadoras (opcionales)

Para purgar el condensado del baño B.

1.3.   Análisis de NMHC (exclusivamente para motores de gas alimentados con GN)

1.3.1.   Método de cromatografía de gas (GC, figura 9)

Al utilizar el método GC, se inyecta un pequeño volumen medido de muestra en una columna de análisis, por la que se hace circular un gas portador inerte. La columna separa los distintos componentes en función de sus puntos de ebullición, ya que eluyen de la columna en momentos diferentes. A continuación pasan por un detector que emite una señal eléctrica que depende de su concentración. Como no se trata de una técnica de análisis continuo, sólo puede utilizarse junto con el método de muestreo con bolsas descrito en el punto 3.4.2 del apéndice 4 del anexo III.

Para los NMHC se utilizará un GC automático con un FID. Se tomará una muestra de gas de escape con una bolsa de muestreo. Se tomará una parte de dicha muestra y se inyectará en el GC. La muestra se separa en dos partes (CH4/Aire/CO y NMHC/CO2/H2O) en la columna de Porapak. La columna de tamiz molecular separa el CH4 del aire y el CO antes de dirigirlo al FID, donde se mide su concentración. Un ciclo completo, que va desde que se inyecta una muestra hasta que se inyecta la siguiente, puede efectuarse durante 30 s. A fin de determinar el contenido en NMHC, se restará la concentración de CH4 de la concentración total de HC (véase el punto 4.3.1 del apéndice 2 del anexo III).

La figura 9 muestra un GC típico montado para la determinación rutinaria de CH4. También pueden utilizarse otros métodos GC basados en la buena práctica.

Componentes de la figura 9

PC Columna de Porapak

Se utilizará una columna de Porapak N, de 180/300 μm (malla de 50/80), con unas dimensiones de 610 mm long. × 2,16 mm de diámetro interior. La columna se acondicionará durante un mínimo de 12 horas a 423 K (150 °C) con un gas portador antes de utilizarla por primera vez.

MSC Columna de tamiz molecular

Se utilizará una columna del tipo 13X, de 250/350 μm (malla de 45/60), con unas dimensiones de 1 220 mm longitud × 2,16 mm de diámetro interior. La columna se acondicionará durante un mínimo de 12 horas a 423 K (150 °C) con un gas portador antes de utilizarla por primera vez.

OV Horno

Para mantener las columnas y las válvulas a una temperatura estable para el funcionamiento de los analizadores, y para acondicionar las columnas a 423 K (150 °C).

SLP Bucle de muestra

Un tubo de acero inoxidable de longitud suficiente para albergar un volumen de 1 cm3 aproximadamente.

P Bomba

Para transportar la muestra al cromatógrafo de gas.

D Secador

Se utilizará un secador que contenga un tamiz molecular para eliminar el agua y otros contaminantes que pueda haber en el gas portador.

HC

Detector de ionización a la llama (FID) para medir la concentración de metano.

V1 Válvula de inyección de la muestra

Para inyectar la muestra que se ha tomado de la bolsa de muestreo mediante el SL de la figura 8. Deberá tener un pequeño volumen muerto, ser estanca al gas y poderse calentar a 423 K (150 °C).

V3 Válvula selectora

Para seleccionar el caudal de gas de calibrado, el caudal de muestra, o ausencia de caudal.

V2, V4, V5, V6, V7, V8 Válvula de aguja

Para regular los caudales del sistema.

R1, R2, R3 Regulador de presión

Para controlar los caudales del carburante (= gas portador), de la muestra y del aire, respectivamente.

FC Tubo capilar de control de caudal

Para controlar el caudal de aire que llega al FID.

G1, G2, G3 Manómetro

Para controlar los caudales del carburante (= gas portador), de la muestra y del aire, respectivamente.

F1, F2, F3, F4, F5 Filtro

Filtros de metal sinterizado para prevenir la penetración de arenilla en la bomba o en el instrumento.

FL 1

Para medir el caudal de derivación de la muestra.

1.3.2.   Método del cortador no metánico (NMC, Figura 10)

El cortador oxida todos los hidrocarburos excepto del CH4 al CO2 y el H2O, de manera que al hacer pasar la muestra por el NMC, el FID detecta exclusivamente el CH4. Si se utilizan bolsas de muestreo, se instalará un sistema de división de caudal en el SL (véase el punto 1.2, figura 8) que permita hacer pasar el caudal por el cortador o bien hacerlo circular en derivación, según indica la parte superior de la figura 10. Para la medición de NMHC, se observarán y registrarán ambos valores (HC y CH4) con el FID. Si se emplea el método de integración, se instalará un NMC con un segundo FID en paralelo al FID normal en el HSL1 (véase el punto 1.2, figura 8), según indica la parte inferior de la figura 10. Para la medición de NMHC, se observarán y registrarán los valores de los dos FIDs (HC y CH4).

Antes de utilizarlo en la prueba, el cortador se caracterizará a una temperatura igual o superior a 600 K (327 °C) con respecto a su efecto catalítico sobre el CH4 y el C2H6 a unos valores de H2O representativos de las condiciones de flujo de los gases de escape. Deberán conocerse el punto de rocío y el nivel de O2 del flujo de gases de escape tomados como muestra. Se registrará la respuesta relativa del FID al CH4 (véase el punto 1.8.2 del apéndice 5 del anexo III).

Componentes de la figura 10

NMC Cortador no metánico

Para oxidar todos los hidrocarburos excepto el metano.

HC

Detector de ionización a la llama calentado (HFID) para medir las concentraciones de HC y de CH4. La temperatura se mantendrá entre 453 K y 473 K (180 °C a 200 °C).

V1 Válvula selectora

Para seleccionar la muestra, el gas de puesta a cero y el gas de calibrado. La válvula V1 es idéntica a la válvula V2 de la figura 8.

V2, V3 Válvula electromagnética

Para derivar el caudal y que no circule por el NMC.

V4 Válvula de aguja

Para equilibrar el caudal que pasa por el NMC y el caudal de derivación.

R1 Regulador de presión

Para controlar la presión en el conducto de muestreo y el caudal que llega al HFID. El regulador R1 es idéntico al regulador R3 de la figura 8.

FL1 Caudalómetro

Para medir el caudal de derivación de la muestra de gases. El caudalómetro FL1 es idéntico al caudalómetro FL1 de la figura 8.

2.   DILUCIÓN DE LOS GASES DE ESCAPE Y DETERMINACIÓN DE LAS PARTÍCULAS

2.1.   Introducción

En los puntos 2.2, 2.3 y 2.4 y en las figuras 11 a 22 hallará descripciones detalladas de los sistemas de análisis y muestreo recomendados. Dado que es posible obtener resultados equivalentes con configuraciones distintas, no es preciso seguir exactamente los sistemas descritos en dichas figuras. Podrán utilizarse elementos suplementarios, como instrumentos, válvulas, electroimanes, bombas e interruptores, para obtener información suplementaria y coordinar las funciones de los sistemas integrantes. Podrán excluirse otros elementos que no sean necesarios para mantener la precisión en determinados sistemas, siempre que dicha exclusión se base en la buena práctica.

2.2.   Sistema de dilución con reducción del caudal

En las figuras 11 a 19 se describe un sistema de dilución basado en la dilución de una parte del caudal de gases de escape. La separación del caudal de gases de escape y el proceso de dilución posterior pueden efectuarse con distintos tipos de sistemas de dilución. Para la subsiguiente recogida de las partículas, la totalidad o bien tan sólo una parte del gas de escape diluido se pasa al sistema de muestreo de partículas (punto 2.4, figura 21). El primer método se denomina «muestreo conjunto», y el segundo, «muestreo fraccionado».

El cálculo de la relación de dilución depende del tipo de sistema utilizado. Se recomiendan los tipos siguientes:

Sistemas isocinéticos (figuras 11, 12)

Con estos sistemas, el caudal del tubo de transferencia se equipara con el caudal volumétrico de escape en lo que se refiere a velocidad y/o presión del gas, de modo que por la sonda de muestreo tiene que circular un caudal de gases de escape invariable y uniforme. Para tal fin se suele emplear un resonador y un tubo de aproximación directa situado más arriba del punto de muestreo. A continuación se calcula la relación de separación a partir de valores fácilmente mensurables, como los diámetros de los tubos. Conviene señalar que la isocinética se utiliza exclusivamente para equiparar las condiciones de flujo, y no para equiparar la distribución dimensional. Normalmente ésta última no se precisa, ya que las partículas son lo suficientemente pequeñas como para seguir las líneas de corriente del fluido.

Sistemas de caudal controlado con medición de la concentración (figuras 13 a 17)

Con estos sistemas se toma una muestra del caudal volumétrico de escape ajustando el caudal del aire de dilución y el caudal total de gas de escape diluido. La relación de dilución se determina a partir de las concentraciones de gases indicadores, como CO2 o Nox, que aparecen de manera natural en los gases de escape del motor. Se miden las concentraciones en el gas de escape diluido y en el aire de dilución, mientras que la concentración en el gas de escape sin diluir se puede medir directamente o bien se puede determinar a partir del caudal de carburante y de la ecuación de equilibrado de carbono, si se conoce la composición del carburante. Los sistemas pueden controlarse mediante la relación de dilución calculada (figuras 13 y 14) o por el caudal que pasa por el tubo de transferencia (figuras 12, 13 y 14).

Sistemas de caudal controlado con medición del caudal (figuras 18 y 19)

Con estos sistemas se toma una muestra del caudal volumétrico de escape configurando el caudal de aire de dilución y el caudal total de gas de escape diluido. La relación de dilución se determina a partir de la diferencia entre ambos caudales. Es preciso calibrar los caudalómetros con suma precisión el uno respecto del otro, ya que la magnitud relativa de ambos caudales puede dar lugar a errores significativos para relaciones de dilución altas (de 15 en adelante). El caudal se controla muy fácilmente manteniendo constante el caudal de gas de escape diluido y variando el caudal del aire de dilución, si es preciso.

Al emplear sistemas de dilución con reducción del caudal, es preciso evitar los problemas potenciales ocasionados por la posible pérdida de partículas en el tubo de transferencia, y garantizar que se toma una muestra representativa de los gases de escape del motor, además de determinar la relación de separación. Los sistemas descritos tienen en cuenta estas áreas críticas.

El gas de escape sin diluir se transfiere desde el tubo de escape EP hasta el túnel de dilución DT a través del tubo de transferencia TT, mediante la sonda de muestreo isocinética ISP. La diferencia de presión del gas de escape entre el tubo de escape y la entrada de la sonda se mide con el transductor de presión DPT. Esta señal se transmite al regulador de caudal FC1 que controla el aspirador SB para mantener una diferencia de presión igual a cero en el extremo de la sonda. En estas condiciones, el gas de escape se desplaza a la misma velocidad en el EP y en la ISP, y el caudal que circula por la ISP y el TT es una fracción constante (división) del caudal de gas de escape. La relación de separación se determina a partir de las superficies de corte transversal del EP y la ISP. El caudal del aire de dilución se mide con el dispositivo de medición de caudal FM1. La relación de dilución se calcula a partir del caudal de aire de dilución y de la relación de separación.

El gas de escape sin diluir se transfiere desde el tubo de escape EP hasta el túnel de dilución DT a través del tubo de transferencia TT, mediante la sonda de muestreo isocinética ISP. La diferencia de presión del gas de escape entre el tubo de escape y la entrada de la sonda se mide con el transductor de presión DPT. Esta señal se transmite al regulador de caudal FC1 que controla el ventilador centrífugo PB con objeto de mantener una diferencia de presión igual a cero en el extremo de la sonda. Para ello se toma una pequeña fracción del aire de dilución, cuyo caudal ya se ha medido con el dispositivo de medición de caudal FM1, y se introduce en el TT mediante un orificio neumático. En estas condiciones el gas de escape se desplaza a la misma velocidad en el EP y en la ISP, y el caudal que circula por la ISP y el TT es una fracción constante (división) del caudal de gas de escape. La relación de separación se determina a partir de las superficies de corte transversal del EP y la ISP. El aspirador SB succiona el aire de dilución a través del DT, y el caudal se mide con el FM1 en la entrada del DT. La relación de dilución se calcula a partir del caudal del aire de dilución y de la relación de separación.

El gas de escape sin diluir se transfiere desde el tubo de escape EP hasta el túnel de dilución DT a través de la sonda de muestreo SP y el tubo de transferencia TT. Con el o los analizadores de gas de escape EGA se miden las concentraciones de un gas indicador (CO2 o NOx) en el gas de escape diluido y sin diluir, y en el aire de dilución. Estas señales se transmiten al regulador de caudal FC2 que controla el ventilador centrífugo PB o bien el aspirador SB, al objeto de mantener la separación deseada del gas de escape y la relación de dilución en el DT. La relación de dilución se calcula a partir de las concentraciones de gas indicador presentes en el gas de escape sin diluir, en el gas de escape diluido y en el aire de dilución.

El gas de escape sin diluir se transfiere desde el tubo de escape EP hasta el túnel de dilución DT a través de la sonda de muestreo SP y el tubo de transferencia TT. Se miden las concentraciones de CO2 en el gas de escape diluido y en el aire de dilución con el o los analizadores de gas de escape EGA. Las señales de caudal de CO2 y de carburante GFUEL se transmiten al regulador de caudal FC2, o bien al regulador de caudal FC3 del sistema de muestreo de partículas (véase la figura 21). El FC2 controla el ventilador centrífugo PB, y el FC3 controla la bomba de muestreo P (véase la figura 21), con lo que se regulan los caudales de entrada y salida del sistema a fin de mantener la separación deseada del gas de escape y la relación de dilución en el DT. La relación de dilución se calcula partir de las concentraciones de CO2 y del caudal de carburante GFUEL, utilizando la hipótesis de equilibrado de carbono.

El gas de escape sin diluir se transfiere desde el tubo de escape EP hasta el túnel de dilución DT a través de la sonda de muestreo SP y del tubo de transferencia TT, debido a la presión negativa que origina el tubo Venturi VN en el DT. El caudal de gas que pasa por el TT depende de la transferencia de cantidades de movimiento en la zona del tubo Venturi y, por tanto, se ve afectada por la temperatura absoluta del gas a la salida del TT. Por consiguiente, la separación del gas de escape para un determinado caudal del túnel no es constante, y la relación de dilución con poca carga es ligeramente inferior que con mucha carga. Se miden las concentraciones del gas indicador (CO2 o NOx) en el gas de escape sin diluir, en el gas de escape diluido y en el aire de dilución con el o los analizadores de gas de escape EGA, y la relación de dilución se calcula a partir de los valores así medidos.

El gas de escape sin diluir se transfiere desde el tubo de escape EP hasta el túnel de dilución DT a través de la sonda de muestreo SP y del tubo de transferencia TT, mediante un divisor del caudal que contiene varios orificios o tubos Venturi. El primer divisor del caudal (FD1) se encuentra en el EP, y el segundo (FD2) en el TT. Además de ello se precisan dos válvulas reguladoras de presión (PCV1 y PCV2) para mantener una separación constante del gas de escape, controlando la contrapresión en el EP y la presión en el DT. La válvula PCV1 se encuentra más abajo de la SP en la dirección del caudal, en el EP. La válvula PCV2 está entre el ventilador centrífugo PB y el DT. Se miden las concentraciones del gas indicador (CO2 o NOx) en el gas de escape sin diluir, en el gas de escape diluido y en el aire de dilución con el o los analizadores de gas de escape EGA. Dichos analizadores son necesarios para comprobar la separación del gas de escape, y pueden utilizarse para ajustar las válvulas PCV1 y PCV2 para un control preciso de dicha separación. La relación de dilución se calcula a partir de las concentraciones del gas indicador.

El gas de escape sin diluir se transfiere desde el tubo de escape EP hasta el túnel de dilución DT a través del tubo de transferencia TT, gracias al divisor del caudal FD3, que consiste en varios tubos de las mismas dimensiones (mismo diámetro, longitud y radio de curvatura) instalados en el EP. El gas de escape que pasa por uno de los tubos se conduce hasta el DT, y el gas de escape que pasa por el resto de los tubos se dirige a través de la cámara de amortiguamiento DC. Así, la separación del gas de escape se determina por el número total de tubos. Para mantener un control constante de dicha separación es preciso que la diferencia de presión entre el DC y la salida del TT sea igual a cero. Dicha diferencia de presión se mide con el transductor de presión diferencial DPT. Para conseguir que dicha diferencia de presión sea igual a cero, se inyecta aire fresco en el DT a la salida del TT. Se miden las concentraciones del gas indicador (CO2 o NOx) en el gas de escape sin diluir, en el gas de escape diluido y en el aire de dilución con el o los analizadores de gas de escape EGA. Dichos analizadores son necesarios para comprobar la separación del gas de escape y pueden utilizarse para controlar el caudal de aire inyectado, a fin de controlar con precisión dicha separación. La relación de dilución se calcula a partir de las concentraciones del gas indicador.

El gas de escape sin diluir se transfiere desde el tubo de escape EP hasta el túnel de dilución DT a través de la sonda de muestreo SP y del tubo de transferencia TT. El caudal total que circula por el túnel se regula con el regulador de caudal FC3 y la bomba de muestreo P del sistema de muestreo de partículas (véase la figura 18). El caudal del aire de dilución se controla mediante el regulador de caudal FC2, que puede utilizar GEXHW, GAIRW, o bien GFUEL como señales de mando, para conseguir la separación deseada del gas de escape. El caudal de muestreo que entra en el DT es la diferencia entre el caudal total y el caudal del aire de dilución. El caudal del aire de dilución se mide con el dispositivo de medición de caudal FM1, y el caudal total se mide con el dispositivo de medición de caudal FM3 del sistema de muestreo de partículas (véase la figura 21). La relación de dilución se calcula a partir de estos dos caudales.

El gas de escape sin diluir se transfiere desde el tubo de escape EP hasta el túnel de dilución DT a través de la sonda de muestreo SP y del tubo de transferencia TT. La separación del gas de escape y el caudal que entra en el DT se controlan mediante el regulador de caudal FC2, el cual regula en consecuencia los caudales (o velocidades) del ventilador centrífugo PB y del aspirador SB. Ello es posible gracias a que la muestra que se toma con el sistema de muestreo de partículas se devuelve al DT. GEXHW, GAIRW, o bien GFUEL pueden utilizarse como señales de mando para el FC2. El caudal del aire de dilución se mide con el dispositivo de medición de caudal FM1, y el caudal total con el dispositivo de medición de caudal FM2. La relación de dilución se calcula a partir de estos dos caudales.

2.2.1.   Componentes de las figuras 11 a 19

EP Tubo de escape

El tubo de escape podrá estar aislado. A fin de reducir la inercia térmica del tubo de escape, se recomienda que su relación grosor/diámetro sea de 0,015 o menos. El uso de secciones flexibles se limitará a una relación longitud/diámetro de 12 o menos. Se minimizará el número de curvas a fin de reducir la precipitación inercial. Si el sistema incluye un silenciador de banco de pruebas, también podrá aislarse.

Para un sistema isocinético, en el tubo de escape no deberá haber codos, curvas y cambios bruscos de diámetro en una distancia mínima igual a 6 diámetros corriente arriba y 3 diámetros corriente abajo, con respecto al extremo de la sonda. La velocidad del gas en la zona de muestreo será mayor que 10 m/s excepto en la fase de ralentí. Las oscilaciones de presión del gas de escape no rebasarán ± 500 Pa de promedio. Cualquier medida que se adopte para reducir las oscilaciones de presión, aparte de emplear un sistema de escape tipo chasis (incluyendo silenciador y dispositivos de tratamiento posterior de los gases de escape), no deberá alterar el rendimiento del motor ni provocar la deposición de partículas.

Para los sistemas sin sonda isocinética, se recomienda utilizar un tubo recto situado 6 diámetros corriente arriba y 3 diámetros corriente abajo respecto al extremo de la sonda.

SP Sonda de muestreo (figuras 10, 14, 15, 16, 18, 19)

El diámetro interior mínimo será de 4 mm. La relación diametral mínima entre el tubo de escape y la sonda será de 4. La sonda consistirá en un tubo abierto situado de cara a la corriente en la línea central del tubo de escape, o bien una sonda con múltiples orificios, descrita como SP1 en el punto 1.2.1, figura 5.

ISP Sonda de muestreo isocinética (figuras 11, 12)

La sonda de muestreo isocinética se situará de cara a la corriente en la línea central del tubo de escape, en un punto donde se cumplan las condiciones de caudal especificadas en el punto EP, y estará diseñada para obtener una muestra proporcional del gas de escape sin diluir. El diámetro interior mínimo será de 12 mm.

Se precisa un sistema de control para la separación isocinética del gas de escape, debiéndose mantener una diferencia de presión igual a cero entre el EP y la ISP. En estas condiciones, el gas de escape pasa a la misma velocidad por el EP y la ISP, y el caudal másico que circula por la ISP es una fracción constante del caudal de gas de escape. Es preciso conectar la ISP a un transductor de presión diferencial DPT. El regulador de caudal FC1 permite mantener una diferencia de presión igual a cero entre el EP y la ISP.

FD1, FD2 Divisor del caudal (figura 16)

Se instalan varios tubos Venturi u orificios en el tubo de escape EP y en el tubo de transferencia TT, respectivamente, a fin de obtener una muestra proporcional del gas de escape sin diluir. Se precisa un sistema de control, consistente en dos válvulas reguladoras de presión PCV1 y PCV2, para efectuar la separación proporcional regulando las presiones en el EP y el DT.

FD3 Divisor del caudal (figura 17)

Se instalan varios tubos (una unidad de múltiples tubos) en el tubo de escape EP a fin de obtener una muestra proporcional del gas de escape sin diluir. Uno de los tubos transporta gas de escape al túnel de dilución DT, mientras que el resto de tubos dirige el gas de escape a una cámara de amortiguamiento DC. Todos los tubos deberán tener las mismas dimensiones (mismo diámetro, longitud, radio de curvatura), de manera que la separación del gas de escape dependa del número total de tubos. Se precisa un sistema de control para efectuar la separación proporcional, debiéndose mantener una diferencia de presión igual a cero entre la salida de la unidad de múltiples tubos que conduce a la DC y la salida del TT. En estas condiciones, el gas de escape pasa a la misma velocidad por el EP y el FD3, y el caudal que circula por el TT es una fracción constante del caudal de gas de escape. Ambos puntos deberán estar conectados a un transductor de presión diferencial DPT. El regulador de caudal FC1 permite mantener a cero la diferencia de presión.

EGA Analizador de gas de escape (figuras 13, 14, 15, 16 y 17)

Podrán utilizarse analizadores de CO2 o de NOx (si se utiliza el método de equilibrado de carbono, tan sólo los de CO2). Los analizadores se calibrarán como los analizadores que se emplean para la medición de las emisiones de gases. Podrán utilizarse uno o varios analizadores para determinar las diferencias de concentración. La precisión de los sistemas de medición deberá permitir una precisión del ± 4 % en la lectura del GEDFW,i.

TT Tubo de transferencia (figuras 11 a 19)

El tubo de transferencia:

Si el tubo posee una longitud igual o inferior a 1 metro, deberá aislarse con un material que posea una conductividad térmica máxima de 0,05 W/m*K, con un grosor de aislamiento radial igual al diámetro de la sonda. Si la longitud del tubo es superior a 1 metro, deberá aislarse y calentarse hasta alcanzar una temperatura de pared mínima de 523 K (250 °C).

DPT Transductor de presión diferencial (figuras 11, 12, 17)

El transductor de presión diferencial abarcará un margen de ± 500 Pa o menos.

FC1 Regulador de caudal (figuras 11, 12, 17)

En los «sistemas isocinéticos (figuras 11,12)», se precisa un regulador de caudal para mantener a cero la diferencia de presión entre el EP y la ISP. La regulación puede efectuarse

En el caso de un sistema con control de presión, el error remanente en el bucle de control no deberá rebasar ± 3 Pa. Las oscilaciones de presión en el túnel de dilución no deberán rebasar ± 250 Pa de promedio.

En un «sistema de múltiples tubos (figura 17)», se precisa un regulador de caudal para la separación proporcional del gas de escape, a fin de mantener a cero la diferencia de presión entre la salida de la unidad de múltiples tubos y la salida del TT. La regulación tiene lugar controlando el caudal de aire inyectado en el DT a la salida del TT.

PCV1, PCV2 Válvula reguladora de presión (figura 16)

Se precisan dos válvulas reguladoras de presión para el «sistema de doble tubo Venturi/doble orificio», a fin de efectuar la separación proporcional del caudal controlando la contrapresión del EP y la presión en el DT. Una válvula estará situada en el EP, más abajo de la SP en la dirección de la corriente, y la otra entre el PB y el DT.

DC Cámara de amortiguamiento (figura 17)

Se instalará una cámara de amortiguamiento a la salida de la unidad de múltiples tubos al objeto de minimizar las oscilaciones de presión en el tubo de escape EP.

VN Venturi (figura 15)

Se instala un tubo Venturi en el túnel de dilución DT al objeto de generar una presión negativa en la zona de la salida del tubo de transferencia TT. El caudal de gas que pasa por el TT se determina mediante la transferencia de cantidades de movimiento en la zona del tubo Venturi, y básicamente es proporcional al caudal del ventilador centrífugo PB, lo que provoca una relación de dilución constante. Como la transferencia de cantidades de movimiento se ve influida por la temperatura a la salida del TT y por la diferencia de presión entre el EP y el DT, la relación de dilución efectiva es ligeramente inferior con poca carga que con una gran carga.

FC2 Regulador de caudal (figuras 13, 14, 18, 19, opcional)

Podrá utilizarse un regulador de caudal para controlar el caudal del ventilador centrífugo PB y/o del aspirador SB. Dicho regulador podrá estar conectado a la señal de caudal de gases de escape, aire de admisión o carburante y/o a la señal diferencial de CO2 o de NOx.

Si se utiliza un sistema de suministro de aire a presión (figura 18), el caudal de aire se controla directamente con el FC2.

FM1 Dispositivo de medición de caudal (figuras 11, 12, 18, 19)

Un caudalómetro de gases u otro instrumento para medir el caudal del aire de dilución. El FM1 es opcional si el ventilador centrífugo PB se calibra para medir el caudal.

FM2 Dispositivo de medición de caudal (figura 19)

Un caudalómetro de gases u otro instrumento para medir el caudal de gas de escape diluido. El FM2 es opcional si el aspirador SB se ha calibrado para medir el caudal.

PB Ventilador centrífugo (figuras 11, 12, 13, 14, 15, 16, 19)

Para controlar el caudal del aire de dilución, podrá conectarse un PB a los reguladores de caudal FC1 o FC2. El PB no es necesario si se utiliza una válvula de mariposa, aunque podrá utilizarse para medir el caudal del aire de dilución, si está calibrado.

SB Aspirador (figuras 11, 12, 13, 16, 17, 19)

Exclusivamente para sistema de muestreo fraccionado. El SB podrá utilizarse para medir el caudal de gas de escape diluido, si está calibrado.

DAF Filtro de aire de dilución (figuras 11 a 19)

Se recomienda filtrar y lavar con carbón vegetal el aire de dilución al objeto de eliminar los hidrocarburos de fondo. A petición del fabricante del motor, se tomarán muestras del aire de dilución según los procedimientos de buena práctica, a fin de determinar los niveles de partículas de fondo, los cuales pueden restarse posteriormente de los valores medidos en el gas de escape diluido.

DT Túnel de dilución (figuras 11 a 19)

El túnel de dilución:

Los gases de escape del motor se mezclarán completamente con el aire de dilución. En los sistemas de muestreo fraccionado, se comprobará la calidad de la mezcla después de la puesta en servicio determinando el perfil de CO2 del túnel con el motor en funcionamiento (se considerarán al menos cuatro puntos de medición equidistantes). Si es preciso, podrá utilizarse un orificio de mezclado.

Nota: Si la temperatura ambiente en la proximidad del túnel de dilución (DT) es inferior a 293 K (20 °C), deberán adoptarse las precauciones necesarias para evitar pérdidas de partículas debido a la baja temperatura de las paredes del túnel de dilución. Así pues, se recomienda calentar y/o aislar el túnel dentro de los límites arriba indicados.

Cuando se utilice el motor con una carga elevada, podrá refrigerarse el túnel mediante un sistema no agresivo, como un ventilador de circulación, hasta que la temperatura del medio refrigerante esté por debajo de 293 K (20 °C).

HE Intercambiador de calor (figuras 16, 17)

El intercambiador de calor deberá tener la capacidad suficiente para mantener la temperatura en la entrada del aspirador SB dentro de un margen de ± 11 K respecto a la temperatura media de funcionamiento observada durante la prueba.

2.3.   Sistema de dilución sin reducción del caudal

En la figura 20 se describe un sistema de dilución basado en la dilución de la totalidad de los gases de escape empleando el concepto CVS (toma de muestras a volumen constante). Es preciso medir el volumen total de la mezcla de gases de escape y aire de dilución. Podrá utilizarse un PDP o bien un sistema CFV.

Para la posterior recogida de partículas, se transfiere una muestra del gas de escape diluido al sistema de muestreo de partículas (punto 2.4, figuras 21 y 22). Si esta operación se realiza directamente, se denomina dilución simple. Si la muestra se diluye una vez más en el túnel de dilución secundario, se denomina dilución doble. Este último tipo de dilución resulta útil cuando con una dilución simple es imposible alcanzar la temperatura preceptiva en la superficie del filtro. A pesar de tratarse en parte de un sistema de dilución, el sistema de dilución doble se describe en el punto 2.4, figura 22 como una modificación de un sistema de muestreo de partículas, ya que la mayoría de sus componentes son comunes a los de un sistema típico de muestreo de partículas.

La cantidad total de gas de escape sin diluir se mezcla en el túnel de dilución DT con el aire de dilución. El caudal de gas de escape diluido se mide con una bomba de desplazamiento positivo PDP o con un tubo Venturi de flujo crítico CFV. Podrá utilizarse un intercambiador de calor HE o un sistema electrónico de compensación de caudal EFC para el muestreo proporcional de partículas y para la determinación del caudal. Dado que la determinación de la masa de las partículas se basa en el caudal total de gas de escape diluido, no es preciso calcular la relación de dilución.

2.3.1.   Componentes de la figura 20

EP Tubo de escape

La longitud del tubo de escape desde la salida del colector de escape del motor, la salida del turbocompresor o el dispositivo de tratamiento posterior hasta el túnel de dilución no deberá superar los 10 m. Si el tubo de escape se pasa 4 m de la longitud que debería tener más abajo del colector de escape, del turbocompresor o del dispositivo de tratamiento posterior, deberán aislarse todos los tubos con una longitud superior a 4 m, excepto un medidor de humos instalado en canalización, en su caso. El aislamiento deberá tener un grosor radial mínimo de 25 mm. La conductividad térmica del material aislante no será mayor que 0,1 W/mK medida a 673 K (400 oC). A fin de reducir la inercia térmica del tubo de escape, se recomienda una relación grosor/diámetro de 0,015 o menos. El empleo de secciones flexibles se limitará a una relación longitud/diámetro de 12 o menos.

PDP Bomba de desplazamiento positivo

La PDP mide el caudal total de gas de escape diluido a partir del número de revoluciones y del desplazamiento de la bomba. La contrapresión del sistema de escape no deberá reducirse artificialmente mediante la PDP o el sistema de admisión de aire de dilución. La contrapresión estática de los gases de escape medida con el sistema PDP en funcionamiento permanecerá dentro de un margen de ± 1,5 kPa respecto a la presión estática medida sin conectar la PDP y con el motor funcionando al mismo régimen y con la misma carga. La temperatura de la mezcla de gases inmediatamente después de la PDP será de ± 6 K respecto a la temperatura media de funcionamiento observada durante la prueba, si no se utiliza un sistema de compensación de caudal. Dicho sistema de compensación de caudal sólo podrá utilizarse si la temperatura en la entrada de la PDP no supera los 323 K (50 °C).

CFV Tubo Venturi de flujo crítico

El CFV mide el caudal total de gas de escape diluido estrangulando el caudal (flujo crítico). La contrapresión estática de los gases de escape medida con el sistema CFV en funcionamiento permanecerá dentro de un margen de ± 1,5 kPa respecto a la presión estática medida sin conectar el CFV y con el motor funcionando al mismo régimen y con la misma carga. La temperatura de la mezcla de gases inmediatamente después del CFV será de ± 11 K respecto a la temperatura media de funcionamiento observada durante la prueba, si no se utiliza un sistema de compensación de caudal.

HE Intercambiador de calor (opcional, si se utiliza EFC)

El intercambiador de calor deberá tener la capacidad suficiente para mantener la temperatura dentro de los límites arriba indicados.

EFC Sistema electrónico de compensación de caudal (opcional si se utiliza HE)

Si la temperatura en la entrada de la PDP o del CFV no se mantiene dentro de los límites arriba indicados, se precisará un sistema de compensación de caudal para la medición continua del caudal y para controlar el muestreo proporcional en el sistema de partículas. Para tal fin, las señales de caudal medidas continuamente se utilizan para corregir, en este sentido, el caudal de muestreo que pasa por los filtros de partículas del sistema de muestreo de partículas (véanse el punto 2.4, figuras 21, 22).

DT Túnel de dilución

El túnel de dilución:

Los gases de salida del motor se dirigirán al punto por donde se introducen en el túnel de dilución, y se mezclarán a fondo.

Si se emplea la «dilución simple», se transfiere una muestra del túnel de dilución al sistema de muestreo de partículas (punto 2.4, figura 21). La capacidad de caudal de la PDP o del CFV deberá ser suficiente para mantener el gas de escape diluido a una temperatura igual o inferior a 325 K (52 °C) en un punto situado justo antes del filtro de partículas principal.

Si se emplea la «dilución doble», se transfiere una muestra del túnel de dilución al túnel de dilución secundario, donde se vuelve a diluir, para pasar a continuación por los filtros de muestreo (punto 2.4, figura 22). La capacidad de caudal de la PDP o del CFV deberá ser suficiente para mantener el caudal de gas de escape diluido en el DT a una temperatura igual o inferior a 464 K (191 °C) en la zona de muestreo. El sistema de dilución secundario deberá proporcionar aire de dilución secundario en cantidad suficiente como para mantener el caudal de gas de escape doblemente diluido a una temperatura igual o inferior a 325 K (52 °C) en un punto situado justo antes del filtro de partículas principal.

DAF Filtro de aire de dilución

Se recomienda filtrar y lavar con carbón vegetal el aire de dilución, a fin de eliminar los hidrocarburos de fondo. A petición del fabricante, se tomará una muestra del aire de dilución según los procedimientos de buena práctica, a fin de determinar los niveles de partículas de fondo, que posteriormente pueden restarse de los valores medidos en el gas de escape diluido.

PSP Sonda de muestreo de partículas

La sonda constituye la parte delantera del PTT y:

2.4.   Sistema de muestreo de partículas

Se precisa un sistema de muestreo de partículas para recoger las partículas en el filtro de partículas. En el caso del sistema de dilución con muestreo conjunto y con reducción del caudal, que consiste en hacer pasar por los filtros la totalidad de la muestra de gas de escape diluido, el sistema de dilución (punto 2.2, figuras 14, 18) y el de muestreo suelen formar una misma unidad. En el caso del sistema de dilución con muestreo fraccionado y con reducción del caudal o bien sin reducción del caudal, que consiste en hacer pasar por los filtros tan solo una parte del gas de escape diluido, el sistema de dilución (punto 2.2, figuras 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19; punto 2.3, figura 20) y el de análisis suelen ser dos unidades diferentes.

En la presente Directiva, el sistema de dilución doble (figura 22) de un sistema de dilución sin reducción del caudal se considera una modificación específica de un sistema típico de muestreo de partículas, como se puede apreciar en la figura 21. El sistema de dilución doble incluye todas las partes importantes del sistema de muestreo de partículas, como los portafiltros y la bomba de muestreo, y además incorpora características de dilución, como un suministro de aire de dilución y un túnel de dilución secundario.

A fin de evitar todo impacto sobre los bucles de control, se recomienda que la bomba de muestreo se mantenga en funcionamiento durante todo el procedimiento de prueba. Para el método de filtro simple, se utilizará un sistema de derivación para hacer que la muestra pase por los filtros de muestreo en el momento que se desee. Es preciso minimizar las interferencias originadas por el procedimiento de conmutación de los bucles de control.

Mediante la bomba de muestreo P y a través de la sonda de muestreo de partículas PSP y del tubo de transferencia de partículas PTT, se toma una muestra del gas de escape diluido del túnel de dilución DT de un sistema de dilución con o sin reducción del caudal. Se hace pasar la muestra a través del o de los portafiltros FH que contienen los filtros de muestreo de partículas. El caudal de la muestra se regula con el regulador de caudal FC3. Si se utiliza un sistema electrónico de compensación de caudal EFC (véase la figura 20), el caudal de gas de escape diluido se utiliza como señal de mando para el FC3.

A través de la sonda de muestreo de partículas PSP y del tubo de transferencia de partículas PTT, una muestra del gas de escape diluido se transfiere desde el túnel de dilución DT de un sistema de dilución sin reducción del caudal hasta el túnel de dilución secundario SDT, donde se vuelve a diluir. A continuación se hace pasar la muestra por el o los portafiltros FH que contienen los filtros de muestreo de partículas. El caudal del aire de dilución suele ser constante, mientras que el caudal de muestreo se regula con el regulador de caudal FC3. Si se utiliza un sistema electrónico de compensación de caudal EFC (véase la figura 20), el caudal total de gas de escape diluido se utiliza como señal de mando para el FC3.

2.4.1.   Componentes de las figuras 21 y 22

PTT Tubo de transferencia de partículas (figuras 21, 22)

El tubo de transferencia de partículas tendrá una longitud máxima de 1 020 mm, aunque siempre deberá ser lo más corto posible. En su caso (es decir, para sistemas de muestreo fraccionado y dilución con reducción del caudal, y para sistemas de dilución sin reducción del caudal), se incluirá la longitud de las sondas de muestreo (SP, ISP, PSP, respectivamente, véanse los puntos 2.2 y 2.3).

Las dimensiones son válidas para:

El tubo de transferencia:

SDT Túnel de dilución secundario (figura 22)

El túnel de dilución secundario deberá tener un diámetro mínimo de 75 mm, y la longitud suficiente como para que el tiempo de residencia de la muestra doblemente diluida sea de al menos 0,25 segundos. El portafiltros principal FH estará situado a una distancia máxima de 300 mm de la salida del SDT.

El túnel de dilución secundario:

FH Portafiltros (figuras 21, 22)

Los filtros principales y secundarios irán alojados en una única caja protectora o en varias separadas. Deberán cumplirse los requisitos del punto 4.1.3 del apéndice 4 del anexo III.

El o los portafiltros:

P Bomba de muestreo (figuras 21, 22)

La bomba de muestreo de partículas se situará a una distancia suficiente del túnel, de manera que la temperatura del gas de admisión se mantenga constante (± 3 K), si no se corrige el caudal mediante el FC3.

DP Bomba de aire de dilución (figura 22)

La bomba de aire de dilución se situará de manera que el aire de dilución secundario se suministre a una temperatura de 298 K ± 5 K (25 °C ± 5 °C), si el aire de dilución no se calienta previamente.

FC3 Regulador de caudal (figuras 21, 22)

Se utilizará un regulador de caudal para compensar las variaciones de temperatura y de contrapresión que pueda experimentar el caudal de muestreo de partículas en su recorrido, si no se dispone de otro medio. Se precisará un regulador de caudal si se utiliza un sistema electrónico de compensación de caudal EFC (véase la figura 20).

FM3 Dispositivo de medición de caudal (figuras 21, 22)

El caudalómetro de gases o instrumento para medir el caudal de muestreo de partículas estará situado a suficiente distancia de la bomba de muestreo P, de manera que la temperatura del gas de admisión permanezca constante (± 3 K), si no se corrige el caudal mediante el FC3.

FM4 Dispositivo de medición de caudal (figura 22)

El caudalómetro de gases o instrumento para medir el caudal del aire de dilución se situará de manera que el gas de admisión permanezca a una temperatura de 298 K ± 5 K (25 °C ± 5 °C).

BV Válvula de bola (opcional)

La válvula de bola deberá tener un diámetro interior no inferior al diámetro interior del tubo de transferencia de partículas PTT, y un tiempo de conmutación de menos de 0,5 segundos.

Nota: Si la temperatura ambiente en la proximidad de la PSP, PTT, SDT y FH es inferior a 293 K (20 °C), deberán adoptarse las precauciones necesarias para evitar pérdidas de partículas debido a la baja temperatura de las paredes de estos componentes. Así pues, se recomienda calentar y/o aislar dichos componentes dentro de los límites indicados en las respectivas descripciones. También se recomienda que la temperatura de la superficie del filtro durante el muestreo no sea inferior a 293 K (20 °C).

Cuando se utilice el motor con una carga elevada, los componentes arriba enumerados podrán enfriarse mediante un sistema no agresivo, como un ventilador de circulación, hasta que la temperatura del medio refrigerante esté por debajo de 293 K (20 °C).

3.   DETERMINACIÓN DE LOS HUMOS

3.1.   Introducción

En los puntos 3.2 y 3.3 y en las figuras 23 y 24 hallará descripciones detalladas de los sistemas de opacímetro recomendados. Dado que es posible obtener resultados equivalentes con configuraciones distintas, no es preciso seguir exactamente los sistemas descritos en dichas figuras. Podrán utilizarse elementos suplementarios, como instrumentos, válvulas, electroimanes, bombas e interruptores, para obtener información suplementaria y coordinar las funciones de los sistemas integrantes. Podrán excluirse otros elementos que no sean necesarios para mantener la precisión en determinados sistemas, siempre que dicha exclusión se base en la buena práctica.

El principio de medición consiste en que la luz recorre una longitud específica del humo a medir, y la proporción de luz incidente que llega a un receptor se utiliza para evaluar las propiedades de ocultación de la luz que posee el medio. La medición de los humos depende del diseño del aparato, y puede tener lugar en el tubo de escape (opacímetro de paso sin reducción del caudal), al final del tubo de escape (opacímetro al final del conducto sin reducción del caudal) o tomando una muestra del tubo de escape (opacímetro con reducción del caudal). Para determinar el coeficiente de absorción de la luz a partir de la señal de opacidad, el fabricante del instrumento deberá facilitar la longitud del camino óptico del instrumento.

3.2.   Opacímetro sin reducción del caudal

Podrán utilizarse dos tipos generales de opacímetros sin reducción del caudal (figura 23). Con el opacímetro de paso se mide la opacidad de todo el penacho de escape en el interior del tubo de escape. Con este tipo de opacímetro, la longitud efectiva del camino óptico depende del diseño del opacímetro.

Con un opacímetro situado al final del conducto, se mide la opacidad de todo el penacho de escape al salir del tubo de escape. Con este tipo de opacímetro, la longitud efectiva del camino óptico depende del diseño del tubo de escape y de la distancia entre el final del tubo de escape y el opacímetro.

3.2.1.   Componentes de la figura 23

EP Tubo de escape

Si se instala un opacímetro de paso, el diámetro del tubo de escape no deberá variar en una distancia de 3 diámetros del tubo de escape contados antes y después de la zona de medición. Si el diámetro de la zona de medición es mayor que el diámetro del tubo de escape, se recomienda utilizar un conducto que converja gradualmente antes de la zona de medición.

Si se instala un opacímetro al final del conducto, en los últimos 0,6 m del tubo de escape la sección transversal será circular y no habrá codos ni curvas. El final del tubo de escape estará cortado en ángulo recto. El opacímetro se montará en el centro del penacho a una distancia máxima de 25 ± 5 mm del final del tubo de escape.

OPL Longitud del camino óptico

La longitud del camino óptico ocultado por el humo, que va desde la fuente luminosa del opacímetro hasta el receptor. Si es preciso, se corrigen los defectos de uniformidad de dicha longitud, debidos a los gradientes de densidad y al efecto marginal. El fabricante del instrumento deberá facilitar la longitud del camino óptico, teniendo en cuenta cualquier medida introducida para evitar las deposiciones de hollín (por ejemplo, aire de purga). Si se desconoce la longitud del camino óptico, deberá determinarse de conformidad con el punto 11.6.5 de la norma ISO IDS 11614. A fin de determinar correctamente la longitud del camino óptico, el gas de escape deberá circular a una velocidad mínima de 20 m/s.

LS Fuente luminosa

La fuente luminosa será una lámpara incandescente con una temperatura de color entre 2 800 y 3 250 K, o bien un diodo emisor de luz (LED) verde con un pico espectral entre 550 y 570 nm. La fuente luminosa estará protegida contra las deposiciones de hollín por algún sistema que no influya en la longitud del camino óptico especificada por el fabricante.

LD Detector de luz

El detector será una célula fotoeléctrica o un fotodiodo (con un filtro, si es preciso). En el caso de una fuente luminosa incandescente, la respuesta espectral pico del receptor será similar a la curva fototópica del ojo humano (respuesta máxima) en la gama que va de 550 a 570 nm, e inferior al 4 % de dicha respuesta máxima por debajo de 430 nm y por encima de 680 nm. El detector de luz estará protegido contra las deposiciones de hollín por algún sistema que no influya en la longitud del camino óptico especificada por el fabricante.

CL Lente colimadora

El flujo luminoso se colimará en un haz que posea un diámetro máximo de 30 mm. Los rayos del haz de luz serán paralelos, con una tolerancia de 3 ° respecto al eje óptico.

T1 Sensor de temperatura (opcional)

Podrá controlarse la temperatura del gas de escape a lo largo de la prueba.

3.3.   Opacímetro con reducción del caudal

Si se utiliza un opacímetro con reducción del caudal (figura 24), se toma una muestra representativa de gas de escape en el tubo de escape, y se hace pasar dicha muestra por un conducto de transferencia hasta la cámara de medición. Con este tipo de opacímetro, la longitud efectiva del camino óptico depende del diseño del opacímetro. Los tiempos de respuesta que se mencionan en el punto siguiente son válidos para el caudal mínimo del opacímetro, especificado por el fabricante del instrumento.

3.3.1.   Componentes de la figura 24

EP Tubo de escape

El tubo de escape será un conducto recto con una longitud mínima de 6 diámetros y 3 diámetros contados corriente arriba y corriente abajo, respectivamente, respecto al extremo de la sonda.

SP Sonda de muestreo

La sonda de muestreo será un tubo abierto situado de cara a la corriente en la línea central del tubo de escape o cerca de ella. Habrá una distancia mínima de 5 mm entre la sonda y la pared del tubo de escape. El diámetro de la sonda será tal que garantice un muestreo representativo y un caudal suficiente por el opacímetro.

TT Tubo de transferencia

El tubo de transferencia:

FM Dispositivo de medición de caudal

Se trata de un aparato para detectar que entra el caudal adecuado en la cámara de medición. El fabricante del instrumento especificará los caudales máximo y mínimo, cuyo valor permitirá cumplir el requisito de tiempo de respuesta del TT y las especificaciones de longitud del camino óptico. El dispositivo de medición de caudal podrá estar cerca de la bomba de muestreo, P, en su caso.

MC Cámara de medición

La cámara de medición tendrá una superficie interna no reflectante o un entorno óptico equivalente. Se reducirá al mínimo la incidencia de luz parásita en el detector, debida a reflejos internos de efectos de difusión.

La presión del gas en la cámara de medición no diferirá de la presión atmosférica en más de 0,75 kPa. Si ello no es posible por motivos de diseño, la lectura del opacímetro se convertirá a presión atmosférica.

La temperatura de pared de la cámara de medición deberá estar entre 343 K (70 °C) y 373 K (100 °C), con un margen de ± 5 K, pero en cualquier caso, estará lo suficientemente por encima del punto de rocío del gas de escape como para evitar la condensación. La cámara de medición incorporará dispositivos apropiados para medir la temperatura.

OPL Longitud del camino óptico

La longitud del camino óptico ocultado por el humo, que va desde la fuente luminosa del opacímetro hasta el receptor. Si es preciso, se corrigen los defectos de uniformidad de dicha longitud, debidos a los gradientes de densidad y al efecto marginal. El fabricante del instrumento deberá facilitar la longitud del camino óptico, teniendo en cuenta cualquier medida introducida para evitar las deposiciones de hollín (por ejemplo, aire de purga). Si se desconoce la longitud del camino óptico, deberá determinarse de conformidad con el punto 11.6.5 de la norma ISO IDS 11614.

LS Fuente luminosa

La fuente luminosa será una lámpara incandescente con una temperatura de color entre 2 800 y 3 250 K, o bien un diodo emisor de luz (LED) verde con un pico espectral entre 550 y 570 nm. La fuente luminosa estará protegida contra las deposiciones de hollín por algún sistema que no influya en la longitud del camino óptico especificada por el fabricante.

LD Detector de luz

El detector será una célula fotoeléctrica o un fotodiodo (con un filtro, si es preciso). En el caso de una fuente luminosa incandescente, la respuesta espectral pico del receptor será similar a la curva fototópica del ojo humano (respuesta máxima) en la gama que va de 550 a 570 nm, e inferior al 4 % de dicha respuesta máxima por debajo de 430 nm y por encima de 680 nm. El detector de luz estará protegido contra las deposiciones de hollín por algún sistema que no influya en la longitud del camino óptico especificada por el fabricante.

CL Lente colimadora

El flujo luminoso se colimará en un haz que posea un diámetro máximo de 30 mm. Los rayos del haz de luz serán paralelos, con una tolerancia de 3° respecto al eje óptico.

T1 Sensor de temperatura

Para controlar la temperatura del gas de escape en la entrada de la cámara de medición.

P Bomba de muestreo (opcional)

Podrá utilizarse una bomba de muestreo, situada más abajo de la cámara de medición en la dirección de la corriente, para transferir la muestra de gas a través de la cámara de medición.

----

ANEXO VI

----

(1)  Táchese lo que no proceda.

Apéndice

al certificado de homologación CE No ..., relativo a la homologación de un vehículo/entidad técnica/elemento (1)

----

(1)  Táchese lo que no proceda.

----

ANEXO VII

EJEMPLO DE PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO

1.   PRUEBA ESC

1.1.   Emisiones de gases

A continuación se muestran los datos de medición para el cálculo de los resultados de cada fase. En el presente ejemplo, el CO y NOx se miden por vía seca, y los HC por vía húmeda. La concentración de HC se indica mediante su equivalente en propano (C3) y debe multiplicarse por 3 para obtener el equivalente C1. El procedimiento de cálculo es idéntico para el resto de fases.

Cálculo del factor de corrección de seco a húmedo KW,r (punto 4.2 del apéndice 1 del anexo III):

 y 

Cálculo de las concentraciones en húmedo:

Cálculo del factor de corrección KH,D de la humedad de NOx (punto 4.3 del apéndice 1 del anexo III):

Cálculo de los caudales másicos de emisión (punto 4.4 del apéndice 1 del anexo III):

Cálculo de las emisiones específicas (punto 4.5 del apéndice 1 del anexo III):

El siguiente ejemplo de cálculo se refiere al CO; el procedimiento de cálculo es idéntico para el resto de componentes.

Los caudales másicos de emisión de cada fase se multiplican por los respectivos factores de ponderación, indicados en el punto 2.7.1 del apéndice 1 del anexo III, y se suman para obtener el promedio del caudal másico de emisión a lo largo del ciclo:

La potencia del motor en cada fase se multiplica por los respectivos factores de ponderación, indicados en el punto 2.7.1 del apéndice 1 del anexo III, y se suma para obtener la potencia media del ciclo:

Cálculo de la emisión específica de NOx en un punto aleatorio (punto 4.6.1 del apéndice 1 del anexo III):

Supongamos que se han determinado los siguientes valores en el punto aleatorio:

Determinación del valor de emisiones del ciclo de pruebas (punto 4.6.2 del apéndice 1 del anexo III):

Supongamos que las cuatro fases de la prueba ESC poseen los siguientes valores:

Comparación de los valores de emisión de NOx (punto 4.6.3 del apéndice 1 del anexo III):

1.2.   Emisiones de partículas

La medición de partículas se basa en el principio de muestrear las partículas durante todo el ciclo, pero determinar la frecuencia de muestreo y el caudal (MSAM y GEDF) durante cada fase. El cálculo de GEDF depende del sistema que se utilice. En los ejemplos siguientes se utiliza un sistema con medición de CO2 y método de equilibrado de carbono y otro sistema con medición del caudal. Cuando se utilice un sistema de dilución sin reducción del caudal, el caudal GEDF se mide directamente con el equipo CVS.

Cálculo del caudal GEDF (puntos 5.2.3 y 5.2.4 del apéndice 1 del anexo III):

Supongamos que la fase 4 posee los siguientes datos de medición. El procedimiento de cálculo es idéntico para el resto de fases.

Cálculo del caudal másico (punto 5.4 del apéndice 1 del anexo III):

Los caudales GEDFW de cada fase se multiplican por los respectivos factores de ponderación, indicados en el punto 2.7.1 del apéndice 1 del anexo III, y se suman para obtener el caudal medio GEDF a lo largo del ciclo. La frecuencia total de muestreo MSAM se obtiene sumando las frecuencias de muestreo de cada fase.

Supongamos que la masa de partículas en los filtros es de 2,5 mg, entonces

Corrección de fondo (opcional)

Supongamos una medición de fondo que posea los valores siguientes. El procedimiento de cálculo del factor de dilución DF es idéntico al que se describe en el punto 3.1 del presente anexo, por lo que no se explica aquí.

Cálculo de la emisión específica (punto 5.5 del apéndice 1 del anexo III):

Cálculo del factor de ponderación específico (punto 5.6 del apéndice 1 del anexo III):

Supongamos que la fase 4 posee los valores antes calculados, entonces

Este valor se encuentra dentro del límite especificado de 0,10 ± 0,003.

2.   PRUEBA ELR

Dado que el filtrado según Bessel es un proceso de promediación totalmente nuevo en la normativa europea sobre gases de escape, a continuación se ofrece una explicación del filtro de Bessel, un ejemplo del diseño de un algoritmo de Bessel y un ejemplo de cálculo del valor final de humos. Las constantes del algoritmo de Bessel dependen exclusivamente del diseño del opacímetro y de la frecuencia de muestreo del sistema de adquisición de datos. Se recomienda que el fabricante del opacímetro facilite las constantes finales del filtro de Bessel para diferentes frecuencias de muestreo y que el cliente utilice dichas constantes para diseñar el algoritmo de Bessel y para calcular los valores de humos.

2.1.   Observaciones generales sobre el filtro de Bessel

Debido a la existencia de distorsiones de alta frecuencia, la señal de opacidad en bruto suele mostrar un trazo muy discontinuo. Para eliminar dichas distorsiones de alta frecuencia es preciso utilizar un filtro de Bessel durante la prueba ELR. El filtro de Bessel es un filtro recursivo de paso bajo y de segundo orden que garantiza un mínimo tiempo de subida de señal sin que se produzca una respuesta excesiva.

Supongamos un penacho de escape sin diluir en tiempo real en el tubo de escape, y que cada opacímetro indica una línea de representación de la opacidad con retardo y con diferencias de medición. El retardo y la magnitud de la línea de representación de opacidad medida depende principalmente de la geometría de la cámara de medición del opacímetro, incluyendo los conductos de muestreo de gas de escape, y del tiempo necesario para procesar la señal en los componentes electrónicos del opacímetro. Los valores que caracterizan estos dos efectos se denominan el tiempo de respuesta física y eléctrica, y representan a un filtro individual para cada tipo de opacímetro.

El propósito de aplicar un filtro de Bessel es garantizar que todo el sistema del opacímetro posea una característica global de filtrado uniforme, la cual consiste en:

El tiempo de respuesta global del sistema tAver viene dado por la ecuación:

y deberá ser igual para todos los tipos de opacímetros, al objeto de indicar el mismo valor de humos. Por consiguiente, es preciso crear un filtro de Bessel de manera que el tiempo de respuesta del filtro (tF) junto con el tiempo de respuesta física (tp) y eléctrica (te) del opacímetro individual permitan obtener el tiempo de respuesta global (tAver) que se precisa. Como tp y te son valores dados para cada opacímetro individual, y la presente Directiva define que tAver es igual a 1,0 s, tF se puede calcular de la manera siguiente:

Por definición, el tiempo de respuesta del filtro tF es el tiempo de subida de una señal de salida filtrada desde el 10 % hasta el 90 % en una señal de entrada escalonada. Así pues, la frecuencia de corte del filtro de Bessel deberá iterarse de manera que el tiempo de respuesta del filtro de Bessel se ajuste al tiempo de subida que se precisa.

En la figura a se muestran las líneas de representación de una señal de entrada escalonada y de una señal de salida filtrada con un filtro de Bessel, además del tiempo de respuesta del filtro de Bessel (tF).

El diseño del algoritmo final del filtro de Bessel es un proceso escalonado que precisa varios ciclos de iteración. A continuación se representa el esquema del procedimiento de iteración.

2.2.   Cálculo del algoritmo de Bessel

El presente ejemplo describe los pasos a seguir para el diseño de un algoritmo de Bessel, con arreglo al procedimiento de iteración arriba representado, el cual se basa en el punto 6.1 del apéndice 1 del anexo III.

Para el opacímetro y el sistema de adquisición de datos, se suponen las características siguientes:

Paso 1   Tiempo de respuesta preceptivo del filtro de Bessel tF:

Paso 2   Estimación de la frecuencia de corte y cálculo de las constantes de Bessel E, K para la primera iteración:

Así se obtiene el algoritmo de Bessel:

donde Si representa los valores de la señal de entrada escalonada (que pueden ser «0» o «1») e Yi representa los valores filtrados de la señal de salida.

Paso 3   Aplicación del filtro de Bessel sobre la entrada escalonada:

El tiempo de respuesta del filtro de Bessel tF se define como el tiempo de subida de la señal de salida filtrada desde el 10 % hasta el 90 % en una señal de entrada escalonada. Para determinar los tiempos del 10 % (t10) y del 90 % (t90) de la señal de salida, es preciso aplicar un filtro de Bessel a una entrada escalonada utilizando los valores arriba indicados de fc, E y K.

En la tabla B figuran los números de índice, el tiempo y los valores de una señal de entrada escalonada y los valores resultantes de la señal de salida filtrada para la primera y la segunda iteración. Los puntos adyacentes a t10 y t90 se destacan con las cifras en negrita.

En la primera iteración de la tabla B, se observa que el valor del 10 % aparece entre los números de índice 30 y 31, y el valor del 90 % aparece entre los números de índice 191 y 192. Para el cálculo de tF,iter los valores exactos de t10 y t90 se determinan mediante interpolación lineal entre los puntos de medición adyacentes, de la manera siguiente:

donde outupper y outlower respectivamente, son los puntos adyacentes de la señal de salida filtrada con un filtro de Bessel, y tlower es el tiempo del punto temporal adyacente, indicado en la tabla B.

Paso 4   Tiempo de respuesta del filtro en el primer ciclo de iteración:

Paso 5   Desviación entre el valor obtenido y el que se precisa para el tiempo de respuesta del filtro en el primer ciclo de iteración:

Paso 6   Comprobación del criterio de iteración:

Se precisa que |Δ| ≤ 0,01. Como 0,081641 > 0,01, no se cumple el criterio de iteración, por lo que es preciso iniciar otro ciclo de iteración, para el cual se calcula una nueva frecuencia de corte a partir de fc y Δ, de la manera siguiente:

Esta nueva frecuencia de corte se utiliza en el segundo ciclo de iteración, que vuelve a comenzar en el paso 2. La iteración se repetirá hasta que se cumpla el criterio de iteración. En la tabla A se resumen los valores resultantes de la primera y la segunda iteración.

Tabla A

Valores de la primera y segunda iteración

Paso 7   Algoritmo final de Bessel:

En cuanto se haya cumplido el criterio de iteración, se calcularán las constantes finales del filtro de Bessel y el algoritmo final de Bessel de conformidad con el paso 2. En el presente ejemplo, el criterio de iteración se ha cumplido después de la segunda iteración (Δ = 0,006657 ≤ 0,01). El algoritmo final se utilizará para determinar los valores de humos promediados (véase el punto 2.3).

Tabla B

Valores de la señal de entrada escalonada y de la de salida filtrada con un filtro de Bessel para el primer y el segundo ciclo de iteración

2.3.   Cálculo de los valores de humos

El siguiente esquema describe el procedimiento general a seguir para determinar el valor final de humos.

En la figura b se muestran la líneas de representación de la señal de opacidad medida en bruto, y de los coeficientes de absorción de la luz filtrada y no filtrada (valor k) de la primera fase de carga de una prueba ELR, y además se indica el valor máximo Ymax1,A (pico) de la línea de representación del valor k filtrado. Asimismo, en la tabla C figuran los valores numéricos del índice i, el tiempo (a una frecuencia de muestreo de 150 Hz), la opacidad en bruto, y el valor K filtrado y sin filtrar. Para el filtrado se emplearon las constantes del algoritmo de Bessel diseñado en el punto 2.2 del presente anexo. Debido a la gran cantidad de datos, únicamente se representan las partes de la línea de representación de humos que están cerca del principio y del pico.

El valor pico (i = 272) se calcula suponiendo los datos siguientes que figuran en la tabla C. El resto de valores individuales de humos se calculan de igual modo. Para iniciar el algoritmo, S-1, S-2, Y-1 e Y-2 se ponen a cero.

Cálculo del valor k (punto 6.3.1 del apéndice 1 del anexo III):

Este valor corresponde a S272 en la siguiente ecuación.

Cálculo del valor de humos promediado según Bessel (punto 6.3.2 del apéndice 1 del anexo III):

En la siguiente ecuación se utilizan las constantes de Bessel que aparecen en el punto anterior 2.2. El valor k no filtrado efectivo, calculado según el procedimiento anterior, corresponde a S272 (Si). S271 (Si-1) y S270 (Si-2) son los dos valores k no filtrados precedentes e Y271 (Yi-1) e Y270 (Yi-2) son los dos valores k filtrados precedentes.

Este valor corresponde a Ymax1,A en la siguiente ecuación.

Cálculo del valor final de humos (punto 6.3.3 del apéndice 1 del anexo III):

De cada línea de representación de humos, se toma el valor k filtrado máximo para proseguir el cálculo.

Supongamos los valores siguientes:

Validación del ciclo (punto 3.4 del apéndice 1 del anexo III):

Antes de calcular el valor medio de humos SV, es preciso validar el ciclo, para lo cual se calcularán las desviaciones normales relativas de los humos de los tres ciclos para cada régimen de motor.

En el presente ejemplo, el criterio de validación del 15 % se cumple para todos los regímenes.

Tabla C

Valores de la opacidad N, valor k filtrado y no filtrado al inicio de la fase de carga

Valores de la opacidad N, valor k filtrado y no filtrado alrededor de Ymax1,A (≡ valor pico, indicado con las cifras en negrita)

3.   PRUEBA ETC

3.1.   Emisiones de gases (motor diésel)

Supongamos que tras someter a ensayo un sistema PDP-CVS se obtienen los resultados siguientes:

Cálculo del caudal de gas de escape diluido (punto 4.1 del apéndice 2 del anexo III):

Cálculo del factor de corrección de NOx (punto 4.2 del apéndice 2 del anexo III):

Cálculo de las concentraciones con corrección de fondo (punto 4.3.1.1 del apéndice 2 del anexo III):

Tomemos como ejemplo un gasóleo de composición C1H1,8

Cálculo del caudal másico de emisiones (punto 4.3.1 del apéndice 2 del anexo III):

Cálculo de las emisiones específicas (punto 4.4 del apéndice 2 del anexo III):

3.2.   Emisiones de partículas (motor diésel)

Supongamos que tras someter a ensayo un sistema PDP-CVS con dilución doble se obtienen los resultados siguientes:

Cálculo de la emisión másica (punto 5.1 del apéndice 2 del anexo III):

Cálculo de la emisión másica con corrección de fondo (punto 5.1 del apéndice 2 del anexo III):

Cálculo de la emisión específica (punto 5.2 del apéndice 2 del anexo III):

3.3.   Emisiones de gases (motor CNG)

Supongamos que tras someter a ensayo un sistema PDP-CVS con dilución doble se obtienen los resultados siguientes:

Cálculo del factor de corrección de NOx (punto 4.2 del apéndice 2 del anexo III):

Cálculo de la concentración de NMHC (punto 4.3.1 del apéndice 2 del anexo III):

Cálculo de las concentraciones con corrección de fondo (punto 4.3.1.1 del apéndice 2 del anexo III):

Supongamos que se emplea un carburante de referencia G20 (100 % metano) de composición C1H4

Para los NMHC, la concentración de fondo es la diferencia entre HCconcd y CH4 concd:

Cálculo del caudal másico de emisiones (punto 4.3.1 del apéndice 2 del anexo III):

Cálculo de las emisiones específicas (punto 4.4 del apéndice 2 del anexo III):

4.   FACTOR «S» DE DESPLAZAMIENTO DE λ (Sλ)

4.1.   Cálculo del factor Sλ de desplazamiento de λ (1):

donde:

donde:

4.2.   Ejemplos para el cálculo del factor Sλ de desplazamiento de λ:

----

(1)  Stoichiometric Air/Fuel ratios of automotive fuels - SAE J1829, junio de 1987. John B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-Hill, 1988, capítulo 3.4 «Combustion stoichiometry» (páginas 68 a 72).

----

ANEXO VIII

REQUISITOS TÉCNICOS ESPECÍFICOS RELATIVOS A LOS MOTORES DIÉSEL ALIMENTADOS CON ETANOL

En el caso de los motores diésel alimentados con etanol, las siguientes modificaciones específicas de los correspondientes párrafos, las ecuaciones y los factores serán aplicables a los métodos de prueba definidos en el anexo III de la presente Directiva.

EN EL APÉNDICE 1 DEL ANEXO III

4.2.   Corrección en seco/en húmedo

4.3.   Corrección de NOx para humedad y temperatura

donde

4.4.   Cálculo del caudal másico de las emisiones

El caudal másico de las emisiones (g/h) para cada fase se calculará de la manera siguiente, suponiendo que el gas de escape tiene una densidad de 1,272 kg/m3 a 273 K (0 °C) y 101,3 kPa:

donde

NOx conc, COconc, HCconc (1) son las concentraciones medias (ppm) en el gas de escape sin diluir, como se indica en el punto 4.1.

En caso de que se haya optado por determinar las emisiones de gases con un sistema de dilución sin reducción del caudal, se aplicarán las siguientes fórmulas:

donde:

NOx conc, COconc, HCconc (1) son las concentraciones medias con corrección de fondo (ppm) de cada fase en el gas de escape diluido, como se indica en el punto 4.3.1.1 del apéndice 2 del anexo III.

EN EL APÉNDICE 2 DEL ANEXO III

Los puntos 3.1, 3.4, 3.8.3 y 5 del apéndice 2 relativos a los motores diésel son también aplicables a los motores diésel alimentados con etanol.

4.3.   Cálculo del caudal másico de las emisiones

4.3.1.   Sistemas con caudal másico constante

Para sistemas con intercambiador de calor, la masa de los contaminantes (g/prueba) se determinará mediante las ecuaciones siguientes:

donde:

NOx conc, COconc, HCconc (2), NMHCconc= concentraciones medias con corrección de fondo a lo largo del ciclo, obtenidas mediante integración (obligatorio para NOx y HC) o medición con bolsas, en ppm,

MTOTW= masa total de gas de escape diluido a lo largo del ciclo, como se indica en el punto 4.1, en kg.

4.3.1.1.   Determinación de las concentraciones con corrección de fondo

La concentración media de fondo de los gases contaminantes en el aire de dilución se restará de las concentraciones medidas al objeto de obtener las concentraciones netas de los contaminantes. Los valores medios de las concentraciones de fondo se pueden determinar mediante el método de las bolsas de muestreo o mediante medición continua con integración. Se empleará la fórmula siguiente:

donde:

El factor de dilución se calculará de la manera siguiente:

donde:

Las concentraciones medidas en seco se convertirán a húmedo de conformidad con lo dispuesto en el punto 4.2 del apéndice 1 del anexo III.

El factor estequiométrico, para la composición del combustible general CHαOβNγ, se calculará de la manera siguiente:

Si se desconoce la composición del combustible, podrán utilizarse los siguientes factores estequiométricos:

FS (etanol) = 12,3

4.3.2.   Sistemas con compensación del caudal

Para los sistemas sin intercambiador de calor, la masa de los contaminantes (g/prueba) se determinará calculando las emisiones instantáneas de masa e integrando los valores instantáneos a lo largo del ciclo. Asimismo, la corrección de fondo se aplicará directamente al valor de concentración instantáneo. Se aplicarán las fórmulas siguientes:

donde:

4.4.   Cálculo de las emisiones específicas

Se calcularán las emisiones (g/kWh) de todos los componentes individuales de la manera siguiente:

donde:

----

(1)  Calculado como equivalente C1.

(2)  Calculado como equivalente C1.

----

ANEXO IX

PLAZOS LÍMITE PARA LA INCORPORACIÓN DE LAS DIRECTIVAS DEROGADAS A LOS RESPECTIVOS ORDENAMIENTOS JURÍDICOS NACIONALES

contemplados en el artículo 10

Parte A

Directivas derogadas

Parte B

Plazos límite para la incorporación al ordenamiento jurídico nacional

----

ANEXO X

TABLA DE CORRESPONDENCIAS

(contemplada en el apartado 2 del artículo 10)

----