Допълнение 2

Спецификации и калибриране на компонентите и сигналите на PEMS

1. ВЪВЕДЕНИЕ

В настоящото допълнение се определят спецификациите и изискванията за калибриране на компонентите и сигналите на PEMS

2. СИМВОЛИ

> — по-голямо от ≥ — равно или по-голямо от % — процента ≤ — по-малко или равно на A — концентрация на сух неразреден CO2 [ %] a 0 — точка на пресичане на регресионната права с оста y. a 1 — наклон на регресионната права B — концентрация на разреден CO2 [ %] C — концентрация на разреден NO [ppm] c — реакция на анализатора в изпитването за смесване с кислород c FS,b — концентрация на HC по пълната скала в стъпка б) [ppmC1] c FS,d — концентрация на HC по пълната скала в стъпка г) [ppmC1] c HC(w/NMC) — концентрация на НС, когато през NMC протича CH4 или C2H6 [ppmC1] c HC(w/o NMC) — концентрация на НС, когато CH4 или C2H6 обхожда NMC [ppmC1] c m,b — измерена концентрация на HC в стъпка б) [ppmC1] c m,d — измерена концентрация на HC в стъпка г) [ppmC1] c ref,b — еталонна концентрация на HC в стъпка б) [ppmC1] c ref,d — еталонна концентрация на HC в стъпка г) [ppmC1] °C — градуси Целзий D — концентрация на неразреден NO [ppm] D e — предвидена концентрация на разреден NO [ppm] E — абсолютна работна температура [kPa] E CO2 — процент от намаляващия показанията ефект на CO2 E E — ефективност с етан E H2O — процент от намаляващия показанията ефект на водата E M — ефективност с метан EO2 — проверка на смесване с кислород F — температура на водата, [K] G — налягане на насищане на водните пари, [kPa] g — грам gH2O/kg — грамове вода на килограм h — час H — концентрация на водната пара, [%] H m — максимална концентрация на водната пара, [%] Hz — херц K — Келвин kg — килограм km/h — километър в час kРа — килопаскал max — максимална стойност NOX,dry — средна концентрация на стабилизирани записи на NOX с корекция за влажност NOX,m — средна концентрация на стабилизирани записи на NOX NOX,ref — еталонна средна концентрация на стабилизирани записи на NOX ppm — милионни части ppmC1 — милионни части въглероден еквивалент r2 — коефициент на определяне s — секунда t0 — момент на превключване на газовия поток, [s] t10 — момент на достигане на реакция, равна на 10 % от крайното показание t50 — момент на достигане на реакция, равна на 50 % от крайното показание t90 — момент на достигане на реакция, равна на 90 % от крайното показание x — независима променлива или еталонна стойност χmin — минималнa стойност y — зависима променлива или измерена стойност

3. ПРОВЕРКА ЗА ЛИНЕЙНОСТ

3.1. Общи положения

Линейността на анализаторите, уредите за измерване на потока, датчиците и сигналите трябва да може да се проследи до международни или национални еталони. Датчиците или сигналите, които не са пряко проследими, напр. опростени уреди за измерване на потока, трябва да се калибрират алтернативно с помощта на лабораторно оборудване с динамометричен стенд, калибрирано според международни или национални еталони.

3.2. Изисквания за линейност

Всички анализатори, уредите за измерване на дебита, датчиците и сигналите трябва да отговарят на изискванията за линейност, посочени в таблица 1. Ако данните за въздушния поток, потока на гориво, отношението въздух-гориво или масовия дебит на отработилите газове са получени от ECU, изчисленият масов дебит на отработилите газове трябва да отговаря на изискванията за линейност, посочени в таблица 1.

Таблица 1

Изисквания за линейност на параметрите и системите за измерване

Параметри/уреди за измерване наклон a1 Стандартна грешка SEE Коефициент на определяне r2 Дебит на горивото (14) ≤ 1 % max 0,98 — 1,02 ≤ 2 % max (0,990) Въздушен дебит (14) ≤ 1 % max 0,98 — 1,02 ≤ 2 % max (0,990) Масов дебит на отработилите газове ≤ 2 % max 0,97 — 1,03 ≤ 2 % max ≥ 0,990 Газоанализатори ≤ 0,5 % max 0,99 — 1,01 ≤ 1 % max ≥ 0,998 Въртящ момент (15) ≤ 1 % max 0,98 — 1,02 ≤ 2 % max ≥ 0,990 Анализатори на PN (16) Предстои да бъде определено Предстои да бъде определено Предстои да бъде определено Предстои да бъде определено

3.3. Честота на проверките за линейност

Изискванията за линейност съгласно точка 3.2 трябва да се провеждат:

а) за всеки анализатор — поне веднъж на всеки 3 месеца или след всеки ремонт или промяна на системата, която е в състояние да повлияе на калибрирането;

б) за другите относими уреди, напр. дебитомери за масовия дебит на отработилите газове и проследимо калибрирани датчици — ако е констатирана повреда, според изискванията на международните процедури за одит, от производителя на оборудването или ISO 9000, но не повече от една година преди действителното изпитване.

Изискванията за линейност съгласно точка 3.2 по отношение на датчиците или сигналите от ECU, които не са пряко проследими, трябва да се извършват веднъж за всяко монтиране на PEMS с проследимо калибрирано измервателно устройство на динамометричен стенд.

3.4. Процедура на проверките за линейност

3.4.1. Общи изисквания

Относимите анализатори, уреди и датчици трябва да се доведат до нормалното им работно състояние съгласно препоръките на производителя им. Анализаторите, уредите и датчиците трябва да се използват при посочените за тях стойности за температура, налягане и поток.

3.4.2. Обща процедура

Линейността трябва да се проверява за всеки нормален работен обхват като се изпълняват следните стъпки:

а) Анализаторите, уредите за измерване на дебита или датчиците се нулират, като се подава нулев сигнал. За газоанализаторите се използва пречистен синтетичен въздух или азот, който се подава към входа на анализатора по възможно най-пряк и къс път.

б) Обхватът на анализаторите, уредите за измерване на дебита или датчиците, се калибрира, като се подава сигнал за калибриране на обхвата. За газоанализаторите се използва подходящ газ за калибриране на обхвата, който се подава към входа на анализатора по възможно най пряк и къс път.

в) Повтаря се процедурата на нулиране от буква а).

г) Проверката се извършва, като се въвеждат най-малко 10 приблизително равномерно раздалечени, валидни еталонни стойности (в това число и нула). Еталонните стойности по отношение на концентрацията на компонентите, дебита на отработилите газове или друг относим параметър се избират, така че да съвпадат с обхвата стойности, очаквани по време на изпитването за емисии. При измерванията на дебита на отработилите газове еталонните точки под 5 % от максималната стойност на калибриране могат да се изключат от проверката за линейност.

д) При газоанализаторите, на входа на анализатора трябва да се въведат известни концентрации на газовете, съответстващи на точка 5. Трябва да се предвиди достатъчно време за стабилизиране на сигнала.

е) Оценяваните стойности и, ако е необходимо еталонните стойности, се записват при постоянна честота от най-малко 1,0 Hz за период от 30 s.

ж) Средноаритметичните стойности от периода от 30 s се използват за изчисление на параметрите на линейната регресия на най-малките квадрати, като формулата за най-добро съответствие приема следната форма: y = a 1 x + a 0 където: y е действителната стойност от измервателната система a 1 е наклонът на регресионната права x е еталонната стойност a 0 е точката на пресичане на регресионната права с оста y. Стандартната грешка на оценката (SEE) на y по отношение на x и коефициентът на определяне (r2) се изчисляват за всеки измерван параметър и за всяка измервателна система.

з) Параметрите на линейната регресия трябва да отговарят на изискванията, посочени в таблица 1.

3.4.3. Изисквания за проверка на линейността на динамометричен стенд

Непроследимите инструменти за измерване на потока, датчиците или сигналите от ECU, които не могат да бъдат пряко калибрирани в съответствие с проследими стандарти, трябва да се калибрират на динамометричен стенд. Процедурата трябва да следва доколкото е възможно изискванията на приложение 4а към Правило № 83 на ИКЕ на ООН. Ако е необходимо, подлежащите на калибриране уред или датчик трябва да се монтират на изпитваното превозно средство и да работят в съответствие с изискванията на допълнение 1. Процедурата по калибриране трябва да следва, доколкото е възможно, изискванията на точка 3.4.2; трябва да се изберат най-малко 10 подходящи еталонни стойности, за да се гарантира, че е обхваната най-малко 90 % от максималната очаквана при изпитването за емисии стойност.

Ако трябва да се калибрира уред за измерване на дебита, датчик или сигнал за определяне на дебита отработили газове от ECU, който не е пряко проследим, към изпускателната тръба на превозното средство трябва да се свърже проследимо калибриран еталонен дебитомер за определяне на дебита отработили газове или CVS. Трябва да се гарантира, че от отработилите газове на превозното средство прецизно се измерват съгласно точка 3.4.3 от допълнение 1. превозното средство трябва да работи при постоянна стойност на газта, една и съща предавка и постоянно натоварване на динамометричния стенд.

4. АНАЛИЗАТОРИТЕ ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ГАЗООБРАЗНИТЕ КОМПОНЕНТИ

4.1. Разрешени типове анализатори

4.1.1. Стандартни анализатори

Газовите компоненти се измерват с анализаторите, посочени в точки 1.3.1 — 1.3.5 от допълнение 3, приложение 4А към Правило № 83 на ИКЕ на ООН, серия изменения 07. Ако с анализатор NDUV се измерват NO и NO2, не е необходим преобразовател NO2/NO.

4.1.2. Алтернативни анализатори

Разрешава се ползването на анализатори, които не отговарят на конструктивните спецификации по точка 4.1.1, при условие че те отговарят на изискванията на точка 4.2. Производителят трябва да гарантира, че в сравнение със стандартните анализатори алтернативните анализатори постигат еквивалентни или по-добри характеристики на измерване за целия обхват на концентрации на замърсителите и съпътстващите газове, които могат да се очакват от превозни средства, работещи с разрешени горива при умерени или разширени условия при валидни изпитвания на пътя, както е посочено в точки 5, 6 и 7. При поискване производителят на анализатора предоставя в писмена форма допълнителна информация, с която доказва, че алтернативният анализатор последователно и сигурно съответства на измервателните характеристики на стандартните анализатори. Допълнителната информация съдържа:

а) описание на теоретичната основа и техническите компоненти на алтернативния анализатор;

б) доказване на еквивалентността със съответния стандартен анализатор, посочен в точка 4.1.1 в очаквания обхват на концентрации на замърсителя и условия на околната среда на изпитването за одобряване на типа, определено в приложение 4а към Правило № 83 на ИКЕ на ООН, серия изменения 07, както и на изпитването за валидиране, описано в точка 3 от допълнение 3 за превозно средство, оборудвано с двигател с принудително запалване или с двигател със самовъзпламеняване; производителят на анализатора доказва значимостта на еквивалентността в рамките на допустимите отклонения, посочени в точка 3.3 от допълнение 3;

в) доказателство за еквивалентността по отношение на съответните стандартни анализатори, посочени в точка 4.1.1 по отношение на влиянието на атмосферното налягане върху измервателните характеристики на анализатора; изпитването за доказване трябва да определи реакцията на газ за калибриране на обхвата с концентрация в обхвата на анализатора, за да се провери влиянието на атмосферното налягане при умерени или при разширени условия по отношение на надморската височина, определени в точка 5.2. Такова изпитване може да се извърши в барометрична изпитвателна камера;

г) доказателство за еквивалентността по отношение на съответните стандартни анализатори, посочени в точка 4.1.1 за най-малко три изпитвания по път, които отговарят на изискванията на настоящото приложение;

д) доказателство, че влиянието на вибрациите, ускорението и околната температура върху анализатора не надвишава изискванията по отношение на шума, посочени в точка 4.2.4.

Органите по одобряване могат да поискат допълнителна информация, за да докажат еквивалентността или да откажат издаване на одобрение, ако измерванията покажат, че даден алтернативен анализатор не е еквивалентен на стандартен такъв.

4.2. Спецификации на анализатора

4.2.1. Общи положения

Освен изискванията за линейност, определени в точка 3 за всеки анализатор, съответствието на типовете анализатори със спецификациите, посочени в точки 4.2.2 — 4.2.8 се доказва от производителя на анализатора. Анализаторите трябва да имат обхват на измерване и време на реагиране, които са подходящи за измерване с необходимата точност на концентрациите на компонентите на отработилите газове при приложимите стандарти за емисиите при преходни и стационарни условия. Чувствителността на анализаторите на удари, вибрации, стареене, изменения на температурата и атмосферното налягане, а също и електромагнитни смущения и други въздействия, свързани с функционирането на превозното средство и анализатора, трябва да бъде ограничено във възможно най-голяма степен.

4.2.2. Грешка

Грешката, определена като отклонение на показанието на анализатора от еталонната стойност, не трябва да превишава 2 % от показанието или 0,3 % от пълната скала, в зависимост от това коя от двете стойности е по-голяма.

4.2.3. Прецизност

Прецизността, определена като 2,5 пъти стандартното отклонение от 10 последователни реакции на даден газ за калибриране или калибриране на обхвата, трябва да бъде не по-голяма от 1 % от концентрацията при пълна скала за обхват на измерване, равен или по-голям от 155 ppm (или ppmC1), и 2 % от концентрацията при пълна скала за обхват на измерване, по-малък от 155 ppm (или ppmC1).

4.2.4. Шум

Шумът, определен като два пъти средноквадратичната стойност от десет стандартни отклонения, всяко изчислено от реакцията при нулево показание на анализатора при честота на запис най-малко 1,0 Hz за период 30 секунди, не трябва да превишава 2 % от пълната скала. Всеки от 10-те периода на измерване се отделя с интервал от 30 секунди, през който анализаторът се излага на подходящ газ за калибриране на обхвата. Преди всяко вземане на проби и преди всеки период на калибриране на обхвата трябва да се предвиди достатъчен период от време за продухване на анализатора и тръбопроводите за вземане на проби.

4.2.5. Дрейф на реакцията на нулев сигнал

Дрейфът на реакцията на нулев сигнал, определен като средната реакция на нулев газ за интервал от най-малко 30 секунди, трябва да отговаря на спецификациите, посочени в таблица 2.

4.2.6. Дрейф на реакция на сигнал за калибриране на обхвата

Дрейфът на реакцията на сигнал за калибриране на обхвата, определен като средната реакция на газ за калибриране на обхвата за интервал от най-малко 30 секунди, трябва да отговаря на спецификациите, посочени в таблица 2.

Таблица 2

Разрешен дрейф на реакцията на нулев сигнал и на такъв за калибриране на обхвата на анализатори за измерване на газообразни компоненти в лабораторни условия

Замърсител Дрейф на реакцията на нулев сигнал Дрейф на реакция на сигнал за калибриране на обхвата CO2 ≤ 1 000 ppm за 4 h ≤ 2 % от показанието или ≤ 1 000 ppm за 4 h, която от двете стойности е по-голяма CO ≤ 50 ppm за 4 h ≤ 2 % от показанието или ≤ 50 ppm за 4 h, която от двете стойности е по-голяма NO2 ≤ 5 ppm за 4 h ≤ 2 % от показанието или ≤ 5 ppm за 4 h, която от двете стойности е по-голяма NO/NOX ≤ 5 ppm за 4 h ≤ 2 % от показанието или ≤ 5 ppm за 4 h, която от двете стойности е по-голяма CH4 ≤ 10 ppmC1 ≤ 2 % от показанието или ≤ 10 ppm C1 за 4 h, която от двете стойности е по-голяма THC ≤ 10 ppmC1 ≤ 2 % от показанието или ≤ 10 ppm C1 за 4 h, която от двете стойности е по-голяма

4.2.7. Време на нарастване

Времето за нарастване се определя като времето между 10 % и 90 % реакция на крайното показание (t 90 – t 10; вж. точка 4.4). Времето на нарастване на PEMS не трябва да надвишава 3 s.

4.2.8. Изсушаване на газовете

Отработилите газове могат да бъдат измервани при наличие и при отсъствие на кондензируеми фракции. Всяко евентуално използвано устройство за премахване на тези фракции трябва да има минимално влияние върху състава на измерваните газове. Не се разрешават химически изсушители.

4.3. Допълнителни изисквания

4.3.1. Общи положения

В разпоредбите в точки 4.3.2 — 4.3.5 се определят допълнителни изисквания за работата на конкретни типове анализатори, които се прилагат само за случаите в които разглежданият анализатор се използва за измервания на емисиите с PEMS.

4.3.2. Изпитване за ефективност на преобразователи на NOX

Ако се прилага преобразувател на NOX, напр. за преобразуване на NO2 в NO за анализ с хемилуминесцентен анализатор, неговата ефективност трябва да се изпита, като се следват изискванията на точка 2.4 от допълнение 3 от приложение 4а към Правило № 83 на ИКЕ на ООН, серия изменения 07. Ефективността на преобразувателите на NOX се проверява не по-късно от един месец преди изпитването за определяне на емисии.

4.3.3. Настройка на пламъчнойонизационен детектор

а) Оптимизиране на реагирането на детектора

Ако се измерват въглеводороди, FID трябва да се настройва на интервали, посочени от производителя на анализатора, като се следва точка 2.3.1 от допълнение 3 към приложение 4а към Правило № 83 на ИКЕ на ООН,серия изменения 07. За оптимизиране на реакцията на анализатора в най-разпространения работен обхват като газ за калибриране на обхвата се използва пропан във въздух или пропан в азот.

б) Коефициенти на чувствителност спрямо въглеводороди

Ако се измерват въглеводороди, коефициентът на чувствителност спрямо въглеводороди на FID се проверява, като се следват разпоредбите на точка 2.3.3 от допълнение 3 към приложение 4а към Правило 83 на ИКЕ на ООН, серия изменения 07, като се използват съответно пропан във въздух или пропан в азот като газ за калибриране на обхвата, и пречистен синтетичен въздух или азот като нулев газ.

в) Проверка на смесване с кислород

Проверката на смесване с кислород се извършва при пускането на анализатора в експлоатация и след периоди на продължителна поддръжка. Избира се обхват на измерване, в който газовете за проверка на смесването с кислород ще попаднат в частта над 50 % от скалата. Изпитването се извършва с пещ, регулирана на желаната температура. Спецификациите на газовете за проверка на смесването с кислород са описани в точка 5.3.

Прилага се следната процедура:

i) анализаторът се нулира;

ii) обхватът на анализатора се калибрира с газова смес, която в случая на двигатели с принудително запалване съдържа 0 % кислород, а в случая на двигатели със самовъзпламеняване — 21 % кислород;

iii) проверява се отново реакцията при нулево показание на анализатора. Ако последната се е променила с повече от 0,5 % от пълния обхват на скалата, действията от подточки i) и ii) се повтарят;

iv) въвеждат се 5 % и 10 % газове за проверка на смесването с кислород;

v) проверява се отново реакцията при нулево показание на анализатора. Ако тя се е променила с повече от ± 1 % от пълната скала, изпитването се повтаря;

vi) за всеки газ за проверка на смесване с кислород се изчислява смесването с кислород E O2 по буква г), както следва: където реакцията на анализатора е: където: c ref,b е еталонна концентрация на HC в стъпка б) [ppmC1] c ref,d е еталонна концентрация на HC в стъпка г) [ppmC1] c FS,b концентрация на HC по пълната скала в стъпка б) [ppmC1] c FS,d концентрация на HC по пълната скала в стъпка г) [ppmC1] c m,b е измерената концентрация на HC в стъпка б) [ppmC1] c m,d е измерената концентрация на HC в стъпка г) [ppmC1]

vii) процентът на смесването с кислород E O2 трябва да бъде по-нисък от ± 1,5 % за всички газове, предписани за проверка на смесването с кислород;

viii) ако процентът на смесването с кислород E O2 е по-висок от ± 1,5 %, се предприемат действия за коригирането му, като потокът на въздуха се регулира с постоянна величина над или под указанията на производителя, потока на горивото и потока на пробата;

ix) проверката за смущение от кислород се повтаря за всяка нова регулировка.

4.3.4. Ефективност на преобразуването на сепаратора на неметанови фракции (NMC)

Ако се анализират въглеводороди, за отделяне на неметановите въглеводороди от газовата проба може да се използва NMC, който окислява всички въглеводороди с изключение на метана. В идеалния случай преобразуването за метан е 0 %, а за другите въглеводороди, представени от етана, то е 100 %. За точното измерване на NMHC, двете ефективности се определят и използват за изчисляване на емисиите на NMHC (вж. точка 9.2 от допълнение 4). Не е необходимо да се определя ефективността на преобразуването на метан, ако NMC-FID е калибриран съгласно метод б) от точка 9.2 от допълнение 4 чрез пропускане през NMC на газ за калибриране, съставен от метан и въздух.

а) Ефективност на преобразуването на метан През FID се пропуска газ за калибриране метан, като последният протича през NMC или обхожда NMC; записват се двете концентрации; Ефективността по отношение на метан се определя като: където: cHC(w/NMC) е концентрацията на НС, когато CH4 протича през NMC [ppmC1]; cHC(w/o NMC) е концентрацията на НС, когато CH4 обхожда NMC [ppmC1];

б) Ефективност на преобразуването на етан През FID се пропуска газ за калибриране етан, като последният протича през NMC или обхожда NMC; записват се двете концентрации. Ефективността по отношение на етан се определя като: където: c HC(w/NMC) е концентрацията на НС, когато C2H6 протича през NMC [ppmC1]; c HC(w/o NMC) е концентрацията на НС, когато C2H6 обхожда NMC [ppmC1];

4.3.5. Ефекти на смущение

а) Общи положения

Показанията на анализатора могат да бъдат повлияни от газове, различни от анализираните. Преди пускането на пазара за всеки тип анализатор или устройство, посочени в букви б) — е), поне веднъж производителят на анализатора трябва да извърши проверка за въздействие от смесване и проверка на правилното функциониране.

б) проверка на анализатора на СО за смесване

водата и CO2 могат да окажат влияние върху измерванията на анализатора на CO. За извършването на проверка, еталонен газ CO2 с концентрация от 80 до 100 % от пълната скала от максималния работен обхват на анализатора на СО, използван по време на изпитването, се барботира през вода при стайна температура и показанието на анализатора се записва. Реакцията на анализатора не трябва да бъде по-висока от 2 % от средната концентрация на CO, очаквана по време на нормално изпитване при пътни условия, или ±50 ppm, която стойност е по-голяма. Проверката за смесване с H2O и CO2 може да се извърши като отделни процедури. Ако нивата на H2O и CO2, които се използват за проверка на смущаването, са по-високи от максималните нива, използвани при изпитването, всяка наблюдавана стойност на смущаване трябва да се намали, като се умножи наблюдавана стойност на смущаване с отношението на стойността на максималната очаквана по време на изпитването концентрация и действителната стойност на концентрацията, използвана при тази проверка. Могат да се извършват отделни проверки за определяне на смущаването с концентрации на H2O, които са по-ниски от максималните очаквани концентрации при изпитването и наблюдаваното смущаване, дължащо се на H2O, трябва да се увеличи, като се умножи по отношението между максималната очаквана стойност по време на изпитването за концентрацията на H2O и действително използваната стойност при тази проверка. Сумата от двете коригирани стойности за смущаването трябва да съответства на допустимото отклонение, посочено в настоящата точка.

в) Проверка на намалението на показанията на анализатор на NOX

Двата газа, чието влияние има значение във връзка с анализаторите CLD и HCLD, са CO2 и водната пара. Намалението на показанията, предизвикано от тези два газа е пропорционално на концентрацията им. При изпитването трябва да се определи намалението на показанията при най-високите очаквани при изпитването концентрации. Ако в анализатора с CLD и HCLD се използват алгоритми за компенсиране на намалението на показанията, които използват анализатори за измерване на H2O и/или CO2, при оценката на намалението на показанията, тези анализатори следва да са включени и да се прилагат алгоритмите за компенсиране.

i) Проверка на намаляващото показанията въздействие на CO2

През анализатора NDIR се пропуска газ за калибриране на обхвата CO2 с концентрация от 80 до 100 % от максималния работен обхват; стойността на CO2 са записва като A. След това газът за калибриране на обхвата CO2 се разрежда до приблизително 50 % с газ за калибриране на обхвата NO и се пропуска през NDIR и CLD или HCLD; стойностите на CO2 и NO се записват съответно като B и C. След това потокът CO2 се прекъсва и през CLD или HCLD се пропуска само газ калибриране на обхвата NO; стойността за NO се записва като D. Процентното изражение на намаляването на показанията се изчислява както следва:

където:

A е концентрацията на CO2 в неразредени газове, измерена с NDIR [ %] B е концентрацията на CO2 в разредени газове, измерена с NDIR [ %] C е концентрацията на NO в разредени газове, измерена с CLD или HCLD [ppm] D е концентрацията на NO в неразредени газове, измерена с CLD или HCLD [ppm]

С одобрението на одобряващия орган се допуска използването на алтернативни методи за разреждане и количествено определяне на стойностите на еталонните газове за CO2 и NО, като например динамично смесване/прибавяне на подобряващи свойствата вещества.

ii) Проверка на намаляващото показанията въздействие на водата

Тази проверка се прилага само за измервания на концентрацията на влажни газове. При изчисляването на намаляващото показанията въздействие на водата следва да се разглежда разреждането на газа за калибриране на обхвата NO с водни пари и увеличаването на концентрацията на водна пара в газовата смес до очакваните при провеждането на изпитване за определяне на емисиите нива на концентрация. Газ за калибриране на обхвата NO с концентрация от 80 до 100 % от пълната скала от нормалния работен обхват се пропуска през CLD или HCLD; стойността на NO се записва като D. Газът калибриране на обхвата NO се барботира през вода при стайна температура и се пропуска през CLD или HCLD; стойността на NO се записва като C. Абсолютната работна температура на анализатора и температурата на водата се определят и записват съответно като E и F. Определя се налягането на насищане на сместа с пара, на което съответства температурата F на струята вода и което се записва като стойност G. Концентрацията H [%] на водната пара в газовата смес се изчислява като:

Очакваната концентрация на разредения с NO и водна пара газ за калибриране на обхвата се записва като D e, след като е била изчислена като:

За отработилите газове от дизелови двигатели максималната очаквана по време на изпитването концентрация на водни пари в отработилите газове (в проценти) се записва като H m, след като е била оценена, като се приема отношение H/C на горивото от 1,8/1 въз основа на максималната концентрация на CO2 в отработилите газове А, както следва:

Процентното изражение на намаляващия показанията ефект на водата се изчислява като:

където:

D e е очакваната концентрация на NO в разредени газове [ppm]; C е измерената концентрация на NO в разредени газове [ppm]; H m е максимална концентрация на водни пари [ %]; H е действителната концентрация на водни пари [ %].

iii) Максимално допустим ефект на намаление на показанията

Комбинираният намаляващ показанията ефект от CO2 и вода не трябва да надвишава 2 % от пълната скала.

г) Проверка за намаляване на показанията на недисперсни ултравиолетови (NDUV) анализатори

Въглеводородите и водата могат да внесат смущение в недисперсния ултравиолетов анализатор, като предизвикват реакция, сходна на реакцията спрямо NOX. Производителят на NDUV анализатор трябва да използва следната процедура, за да удостовери, че намаляващото въздействие е ограничено:

i) анализаторът и охладителят се подготвят за работа, като се следват инструкциите на производителя; извършват се настройки, за да се оптимизира действието на анализатора и охладителя;

ii) анализаторът се нулира и се калибрира обхватът му при стойностите на концентрацията, очаквани при изпитването за емисии;

iii) избира се калибриращ газ за NO2, който съответства най-добре на максималната концентрация на NO2 очаквани при изпитването за емисии;

iv) калибриращият газ за NO2 се подава да запълни пространството при сондата на системата за вземане на газови проби, докато реакцията на анализатора се стабилизира;

v) изчислява се и се записва като NOX,ref средната концентрация на NOX, получена след стабилизиране на стойностите за период от 30 s;

vi) спира се потокът калибриращ газ за NO2 и системата за вземане на проби се насища с поток чрез запълване с изходящ газ от генератора на температура на росата, настроен на температура на росата 50 °C. От изходящия газ от генератора на температура на росата се вземат проби, които преминават през системата за вземане на проби и охладителя в продължение на поне 10 минути, докато охладителят не започне да отделя постоянно количество вода;

vii) след завършване на етапа по точка iv), системата за вземане на проби отново се запълва с калибриращ газ за NO2, използван за определяне на NOX,ref, докато се стабилизира общата реакция спрямо NOX;

viii) изчислява се и се записва като NOX,m средната концентрация на NOX, получена след стабилизиране на стойностите за период от 30 s;

ix) NOX,m се коригира до NOX,dry на основата на остатъчната водна пара, преминала през охладителя при температурата и налягането на изхода на охладителя.

Изчислената стойност на NOX,dry трябва да възлиза най-малко на 95 % от NOX,ref.

д) Изсушител на пробата

Изсушителят на пробата отстранява водата, която иначе може да внесе смущение при измерването на NOX. В случая на сухи анализатори с CLD трябва да се докаже, че при най-високата очаквана концентрация на водна пара H m, изсушителят на пробата поддържа влажността на хемилуминесцентния детектор до най-много 5 g вода/kg сух въздух (или около 0,8 % H2O), което отговаря на 100 % относителна влажност при 3,9 °C и 101,3 kPa или около 25 % относителна влажност при 25 °C и 101,3 kPa. Съответствието може да се докаже чрез измерване на температурата на изхода от топлинния изсушител на пробата или измерване на влажността в точка непосредствено преди хемилуминесцентния детектор (CLD). Би могло да се измерва и влажността на изходящите от хемилуминесцентния детектор газове, стига единственият поток в хемилуминесцентния детектор да е потокът, идващ от изсушителя на пробата.

е) Проникване на NO2 в изсушителя на пробата

Наличието на вода в течна форма в неправилно конструиран изсушител на пробата може да доведе до отстраняването на NO2 от пробата. Ако изсушителят на пробата се използва заедно с недисперсен ултравиолетов (NDUV) анализатор, като преди него не е разположен преобразувател за NO2/NO, е възможно водата да отстрани NO2 от пробата преди измерването на NOX. Изсушителят на пробата трябва да позволява измерването на най-малко 95 % от NO2, който се съдържа в газ, наситен с водни пари и който представлява максималната концентрация на NO2, която се очаква при изпитване за емисии на превозно средство.

4.4. Проверка на времето за реагиране на аналитичната система

За проверката на времето за реагиране настройките на аналитичната система трябва да са точно същите, както по време на провеждане на изпитването за определяне на емисиите (т.е. налягане, дебити, задания за филтри на анализаторите и всички други параметри, оказващи влияние върху времето на реакция). Времето на реакция се определя чрез смяна на газовете направо на входа на сондата за проби. Смяната на газа трябва да се извършва за по-малко от 0,1 секунди. Газовете, използвани за изпитването, трябва да предизвикват промяна в концентрацията от поне 60 % от пълната скала на анализатора.

Кривата на концентрацията за всеки отделен газ трябва да се записва. Времезакъснението се определя като времето от смяната (t 0) до достигане на реакция, равна на 10 % от крайното показание(t 10). Времето на нарастване се определя като времето между 10 % и 90 % реакция на крайното показание (t 90 — t 10; Времето на реагиране на системата (t 90) се състои от времезакъснението на измерващия датчик и времето за нарастване на датчика.

За синхронизиране на сигналите от анализатора и от потока отработили газове времето за преобразуването се определя като времето от промяната (t 0), докато реакцията достигне 50 % от крайното показание (t 50).

Времето на реакция на системата трябва да бъде ≤ 12 s с време на нарастване ≤ 3 s съответно за всички измервани съставки и за всички използвани обхвати. Когато се използва NMC за измерването на NMHC, времето на реакция на системата може да превиши 12 s.

5. ГАЗОВЕ

5.1. Общи положения

Необходимо е да се спазва срокът на употреба на газовете за калибриране и калибриране на обхвата. Чистите газове и газовите смеси за калибриране и калибриране на обхвата трябва да отговарят на спецификациите, посочени в точки 3.1 и 3.2 от допълнение 3 към приложение 4А към Правило № 83 на ИКЕ на ООН, серия изменения 07. Освен това се разрешава използването на калибриращ газ за NO2. Концентрацията на калибриращия газ за NO2 трябва да бъде в рамките на ± 2 % от обявената стойност на концентрацията. Съдържанието на NO, съдържащ се в калибриращия газ за NO2, не трябва да е по-голямо от 5 % от съдържанието на NO2.

5.2. Газови сепаратори

За получаване на газове за калибриране и калибриране на обхвата може да се използват газови сепаратори, т.е., прецизни смесителни устройства, в които се осъществява разреждане с пречистен N2 или синтетичен въздух. Точността на газовия сепаратор трябва да бъде такава, че концентрацията на смесените калибриращи газове да е в рамките на ± 2 %. Проверката се извършва между 15 % и 50 % от пълната скала за всяко калибриране, включващо газов сепаратор. Ако първата проверка е неуспешна, може да се извърши допълнителна проверка с използване на друг газ за калибриране.

По избор, газовият сепаратор може да се провери с уред, за който е типично да е линеен, като например се използва газ NO заедно с хемилуминесцентен детектор (CLD). Отчетената от измервателния уред стойност на газа за калибриране на обхвата трябва да се коригира с газ за калибриране на обхвата, който се подава директно към уреда. Газовият сепаратор се проверява при типично използваните регулировки и номиналната стойност се сравнява с отчитаната от уреда концентрация. Разликата трябва да бъде в рамките на ± 1 % от номиналната стойност за концентрацията във всяка точка.

5.3. Газове за проверка на смесването с кислород

Газовете за проверка на смесването с кислород са смеси от пропан, кислород и азот, като концентрацията на пропан е 350 ± 75 ppmC1. Концентрацията се определя с гравиметрични методи, динамично смесване или хроматографски анализ на общото количество въглеводороди и онечиствания. Концентрацията на кислород в газовете за проверка на смесването с кислород трябва да отговаря на изискванията, представени в таблица 3; останалата част от газовете за проверка на смесването с кислород е пречистен азот.

Таблица 3

Газове за проверка на смесването с кислород

Тип на двигателя Със самовъзпламеняване С принудително запалване Концентрация на O2 21 ± 1 % 10 ± 1 % 10 ± 1 % 5 ± 1 % 5 ± 1 % 0,5 ± 0,5 %

6. АНАЛИЗАТОРИ ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ЕМИСИИТЕ НА ПРАХОВИ ЧАСТИЦИ

В настоящия раздел се определят бъдещите изисквания по отношение на анализаторите за измерване на емисиите на прахови частици, след като определянето им стане задължително.

7. УРЕДИ ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА МАСОВИЯ ДЕБИТ НА ОТРАБОТИЛИТЕ ГАЗОВЕ

7.1. Общи положения

Уредите, датчиците или сигналите за измерване на масовия дебит на отработилите газове трябва да имат обхват на измерване и време на реагиране, които са подходящи за точността, изисквана за измерване на масовия дебит на отработилите газове при преходни и стационарни условия. Чувствителността на уредите, датчиците или сигналите на удари, вибрации, стареене, изменения на температурата и на околното атмосферно налягане, електромагнитни смущения и други въздействия, свързани с функционирането на превозното средство и уреда, трябва да бъде на такова равнище, че да намалява до минимум допълнителните грешки.

7.2. Спецификации на уреда

Масовият дебит на отработилите газове се определя по метода на прякото измерване, който се прилага в следните уреди:

а) устройства за измерване на дебита с тръба на Пито;

б) устройства за диференциално налягане като измервателна дюза за дебит (вж. за подробности ISO 5167);

в) ултразвуков дебитомер;

г) вихров дебитомер.

Всеки отделен дебитомер за масовия дебит на отработилите газове трябва да съответства на изискванията за линейност, посочени в точка 3. Освен това, производителят на уреда трябва да докаже съответствието на всеки тип дебитомер за масовия дебит на отработилите газове със спецификациите в точки 7.2.3 — 7.2.9.

Разрешава се да се изчислява масовият дебит на отработилите газове въз основа на стойностите на въздушния поток и потока на горивото, измерени с проследимо калибрирани датчици, ако те отговарят на изискванията за линейност от точка 3, изискванията за грешка от точка 8, и ако така получената стойност на масовия дебит на отработилите газове е валидирана съгласно точка 4 от допълнение 3.

В допълнение, разрешени са и други методи за определяне на масовия дебит на отработилите газове въз основа на непряко проследими уреди и сигнали, като напр. опростени дебитомери за масовия дебит на отработилите газове или сигнали от ECU, ако така полученият резултат за масовия дебит на отработилите газове отговаря на изискванията за линейност от точка 3 и е валидиран съгласно точка 4 от допълнение 3.

7.2.1. Стандарти за калибриране и проверка

Измервателните характеристики на дебитомерите за масовия дебит на отработилите газове се проверяват с въздух спрямо проследими еталони, напр. калибрирани дебитомери за масовия дебит на отработилите газове или тунел за разреждане на целия поток.

7.2.2. Честота на проверките

Съответствието на дебитомерите за масовия дебит на отработилите газове с точки 7.2.3 и 7.2.9 трябва да се провери не по-късно от една година преди действителното изпитване.

7.2.3. Грешка

Грешката, определена като отклонение на показанието на EFM от еталонната стойност на потока, не трябва да превишава ± 2 % от показанието, 0,5 % от пълната скала или ± 1 % от максималния поток, за който е калибриран EFM, в зависимост от това коя от стойностите е по-голяма.

7.2.4. Прецизност

Прецизността, определена като 2,5 пъти стандартното отклонение от 10 последователни реакции на даден номинален дебит приблизително в средата на обхвата на калибриране, трябва да бъде не по-голяма от ± 1 % от максималния дебит, при който е калибриран EFM.

7.2.5. Шум

Шумът, определен като два пъти средноквадратичната стойност от десет стандартни отклонения, всяко изчислено от реакцията при нулево показание на анализатора при честота на запис от най-малко 1,0 Hz за период 30 секунди, не трябва да превишава 2 % от максималната калибрирана стойност на дебита. Всеки от 10-те периода на измерване се отделя с интервал от 30 секунди, през който EFM се излага на максималния калибриран дебит.

7.2.6. Дрейф на реакцията на нулев сигнал

Реакцията на нулев сигнал се определя като средната реакция по отношение на нулев дебит за интервал от най-малко 30 секунди. Дрейфът на реакцията на нулев сигнал може да се провери въз основа на докладвани първични сигнали, напр. налягане. Дрейфът на първичните сигнали за период от 4 часа трябва да бъде по-малък от ± 2 % от максималната стойност на първичния сигнал, записан при дебит, за който е калибриран EFM.

7.2.7. Дрейф на реакция на сигнал за калибриране на обхвата

Реакцията на сигнал за калибриране на обхвата се определя като средната реакция по отношение на поток за калибриране на обхвата за интервал от най-малко 30 секунди. Дрейфът на реакцията на сигнал за калибриране на сигнала може да се провери въз основа на докладвани първични сигнали, напр. налягане. Дрейфът на първичните сигнали за период от 4 часа трябва да бъде по-малък от ± 2 % от максималната стойност на първичния сигнал, записан при дебит, за който е калибриран EFM.

7.2.8. Време на нарастване

Времето на нарастване на уредите и методите за измерване на дебита на отработилите( газове трябва да отговаря колкото е възможно по-добре на времето на нарастване на газоанализаторите, посочено в точка 4.2.7, но не трябва да надвишава 1 секунда.

7.2.9. Проверка на времето на реакция

Времето на реакция на дебитомерите за масовия дебит на отработилите газове трябва да се определя, като се прилагат параметри, сходни с прилаганите при изпитване за емисии (т.е. налягане, дебити, задания за филтри и всякакви други, които имат влияние върху времето на реакция). Определянето на времето на реакция се прави чрез смяна на газовете направо на входа на дебитомера за масовия дебит на отработилите газове. Промяната на газа трябва да се извършва колкото е възможно по-бързо, но се препоръчва това да става за по-малко от 0,1 секунди. Стойностите на дебита на газа, използвани за изпитването, трябва да предизвикват промяна на дебита от поне 60 % от пълната скала на дебитомера за масовия дебит на отработилите газове. Дебитът на газа се записва. Времезакъснението се определя като времето от превключването на газовия поток (t 0) до момента, когато реакцията стане равна на 10 % (t 10) от крайното показание. Времето на нарастване се определя като времето между 10 % и 90 % реакция (t 90 – t 10) от крайното показание; Времето на реагиране (t90) се определя като сумата от времезакъснението и времето на нарастване. Времето на реагиране на дебитомера за масовия дебит на отработилите газове (t90 ) трябва да бъде ≤ 3 секунди с време на нарастване (t 90 – t 10) ≤ 1 секунда в съответствие 7.2.8.

8. ДАТЧИЦИ И СПОМАГАТЕЛНО ОБОРУДВАНЕ

Датчиците и спомагателното оборудване, използвани за определяне, напр. на температура, атмосферно налягане, влажност на околната среда, поток на горивото и поток на всмуквания въздух не трябва да нарушават работата на системата за последваща обработка на двигателя на превозното средство или влияят или ненужно да ѝ влияят. Грешката на датчиците и спомагателното оборудване трябва да отговаря на изискванията на таблица 4. Съответствието с изискванията на таблица 4 трябва да се доказва на определените от производителя интервали, както се изисква от процедурите за вътрешна проверка или в съответствие с ISO 9000.

Таблица 4

Изисквания за грешка по отношение на параметрите на измерване