PŘÍLOHA III

POSTUP ZKOUŠKY

1. ÚVOD

1.3 Princip měření

Emise znečišťujících látek z výfuku motoru, které se měří, obsahují plynné složky (oxid uhelnatý, celkové uhlovodíky u vznětových motorů jen při zkoušce ESC; uhlovodíky jiné než methan u vznětových a plynových motorů jen při zkoušce ETC; methan u plynových motorů jen při zkoušce ETC a oxidy dusíku), částice (jen u vznětových motorů) a kouř (u vznětových motorů jen při zkoušce ELR). Kromě toho se oxid uhelnatý často používá jako indikační plyn ke stanovení poměru ředění u systémů s ředěním části toku a systémů s ředěním plného toku. Osvědčená technická praxe doporučuje, aby se obecně měřil oxid uhličitý jako výborný prostředek k rozpoznání problémů měření v průběhu zkoušky.

1.3.1 Zkouška ESC

V průběhu předepsaného sledu provozních stavů zahřátého motoru se kontinuálně analyzují emise z výfuku na vzorku surových výfukových plynů. Zkušební cyklus se skládá z většího počtu režimů otáček a výkonu, které odpovídají typickému provoznímu rozsahu vznětových motorů. V průběhu každého režimu se měří koncentrace všech plynných znečišťujících látek, průtok výfukových plynů a výkon a změřené hodnoty se zváží. Vzorek částic se zředí stabilizovaným okolním vzduchem. V průběhu celého postupu zkoušky se odebere jeden vzorek a zachytí se na vhodných filtrech. Pro každou znečišťující látku se vypočtou emitované gramy na kilowatthodinu, jak je popsáno v dodatku 1 k této příloze. Kromě toho se změří NOx ve třech zkušebních bodech v oblasti kontroly, které vybere technická zkušebna (1), a změřené hodnoty se porovnají s hodnotami vypočtenými z režimů zkušebního cyklu, které zahrnují vybrané zkušební body. Kontrolou NOx se zajišťuje účinnost zařízení motoru k omezení emisí v typickém provozním rozsahu motoru.

1.3.2 Zkouška ELR

V průběhu předepsané zatěžovací zkoušky se určuje kouř zahřátého motoru opacimetrem. Zkouška se skládá ze zatěžování motoru při konstantních otáčkách z 10 % na 100 % zatížení, a to při třech různých otáčkách motoru. Kromě toho se provede čtvrtý zatěžovací stupeň vybraný technickou zkušebnou (1) a hodnota se porovná s hodnotami předcházejících zatěžovacích stupňů. Nejvyšší hodnota kouře se určí průměrovacím algoritmem, jak je popsáno v dodatku 1 k této příloze.

1.3.3 Zkouška ETC

S motorem zahřátým na provozní teplotu se v průběhu předepsaného neustáleného cyklu, který vystihuje s velmi dobrou přibližností silniční jízdní režimy specifické pro motory velkého výkonu instalované v nákladních automobilech a autobusech, analyzují výše uvedené znečišťující látky po zředění celkového množství výfukových plynů stabilizovaným okolním vzduchem. S použitím signálů zpětné vazby pro točivý moment a otáčky motoru přicházejících z dynamometru se integruje výkon v čase trvání cyklu a výsledkem je práce vykonaná motorem za cyklus. Koncentrace NOx a HC za cyklus se určí integrací signálu analyzátoru. Koncentrace CO, CO2 a NMHC se může určit integrací signálu analyzátoru nebo odběrem vzorku do vaku. Pokud jde o částice, zachytí se proporcionální vzorek na vhodných filtrech. K výpočtu hodnot hmotnosti emisí znečišťujících látek se určí průtok zředěných výfukových plynů za cyklus. Z hodnot hmotnosti emisí ve vztahu k práci motoru se určí gramy každé znečišťující látky emitované na kilowatthodinu, jak je popsáno v dodatku 2 k této příloze.

2. PODMÍNKY ZKOUŠEK

2.1 Podmínky zkoušky motoru

2.1.2 Platnost zkoušky

Pro uznání zkoušky za platnou musí být parametr F takový, aby:

2.2 Motory s chlazením přeplňovacího vzduchu

Musí se zaznamenávat teplota přeplňovacího vzduchu, která se smí lišit při otáčkách deklarovaného maximálního výkonu a při plném zatížení o ±5 K od maximální teploty přeplňovacího vzduchu uvedené v bodě 1.16.3 dodatku 1 k příloze II. Teplota chladicího média musí být nejméně 293 K (20 °C).

Jestliže se použije systém ve zkušebně nebo vnější dmychadlo, smí se lišit teplota přeplňovacího vzduchu o ±5 K od maximální teploty přeplňovacího vzduchu uvedené v bodě 1.16.3 dodatku 1 k příloze II při otáčkách deklarovaného maximálního výkonu a při plném zatížení. Nastavení chladiče přeplňovacího vzduchu, kterým se splňují výše uvedené podmínky, se musí použít pro celý zkušební cyklus.

2.3 Systém sání motoru

Musí se použít systém sání motoru, který má vstupní odpor vzduchu lišící se nejvýše o ± 100 Pa od horní hranice u motoru pracujícího při otáčkách maximálního deklarovaného výkonu a s plným zatížením.

2.4 Výfukový systém motoru

Musí se použít výfukový systém, který má protitlak ve výfuku lišící se nejvýše o ± 1 000 Pa od horní hranice u motoru pracujícího při otáčkách maximálního deklarovaného výkonu a s plným zatížením a který má objem nelišící se o více než ± 40 % od objemu uvedeného výrobcem. Může se použít systém zkušebny, pokud reprodukuje skutečné provozní podmínky motoru. Výfukový systém musí splňovat požadavky pro odběr vzorků výfukového plynu stanovené v bodě 3.4 dodatku 4 k příloze III a v bodech 2.2.1 a 2.3.1 EP přílohy V, týkajících se výfukové trubky (EP).

Jestliže je motor vybaven zařízením k následnému zpracování výfukových plynů, musí mít výfuková trubka stejný průměr, jako se používá v praxi, v místě vzdáleném proti směru proudění o nejméně 4 průměry trubky od vstupu v začátku expanzní části, která obsahuje zařízení k následnému zpracování výfukových plynů. Vzdálenost mezi přírubou sběrného výfukového potrubí nebo výstupem z turbokompresoru a zařízením k následnému zpracování výfukových plynů musí být stejná jako v uspořádání na vozidle nebo musí mít hodnotu uvedenou výrobcem. Protitlak ve výfuku, popřípadě odpor, musí splňovat stejná kritéria, jak je uvedeno výše, a mohou být seřízeny ventilem. Nádrž obsahující zařízení k následnému zpracování výfukových plynů se může vyjmout při orientační zkoušce a při mapování vlastností motoru a může se nahradit rovnocennou nádrží s neaktivním nosičem katalyzátoru.

2.5 Systém chlazení

Musí se použít systém chlazení motoru s dostatečnou kapacitou k udržení běžných pracovních teplot motoru předepsaných výrobcem.

2.6 Mazací olej

Vlastnosti mazacího oleje použitého při zkoušce musí být zapsány a předloženy zároveň s výsledky zkoušky podle bodu 7.1 dodatku 1 k příloze II.

2.7 Palivo

Musí se použít referenční palivo popsané v příloze IV.

Teplotu paliva a měřicí bod vymezí výrobce v rámci mezních hodnot stanovených v bodě 1.16.5 dodatku 1 k příloze II. Teplota paliva nesmí být nižší než 306 K (33 °C). Jestliže není určena, musí mít na vstupu systému dodávky paliva hodnotu 311 K ± 5 K (38 °C ± 5 °C).

U motorů pracujících s NG a LPG musí být teplota paliva a měřicí bod v rozmezí mezních hodnot stanovených v bodě 1.16.5 dodatku 1 k příloze II nebo u motorů, které nejsou základními motory, v bodě 1.16.5 dodatku 3 k příloze II.

2.8 Zkouška zařízení k následnému zpracování výfukových plynů

Jestliže je motor vybaven zařízením k následnému zpracování výfukových plynů, musí být emise změřené za zkušební cyklus (cykly) reprezentativní pro emise ve skutečném provozu. Jestliže toho nelze dosáhnout v jednom zkušebním cyklu (např. u filtrů částic s periodickou regenerací), provede se více zkušebních cyklů a z výsledků zkoušek se určí průměr nebo se výsledky zváží. Přesný postup vycházející ze správného technického zhodnocení se dohodne mezi výrobcem motoru a technickou zkušebnou na základě osvědčeného technického úsudku.

(1) Zkušební body musí být vybrány za použití schválených statistických metod náhodného výběru.

Filtry se vloží zpět do vážicí komory a stabilizují se po dobu nejméně jedné hodiny, avšak nejvýše po dobu 80 hodin, a pak se zváží. Zaznamená se brutto hmotnost filtrů a odečte se tara hmotnost (viz bod 1 tohoto dodatku). Hmotnost částic Mf je součtem hmotností částic na primárních a koncových filtrech.

Postup a) až c) se provede s motorem běžícím s otáčkami C.

Nejméně jednu hodinu před zkouškou se vloží každý filtr (dvojice filtrů) do uzavřené, ale neutěsněné Petriho misky a umístí se do vážicí komory ke stabilizaci. Na konci periody stabilizace se každý filtr (dvojice filtrů) zváží a zaznamená se vlastní hmotnost filtrů. Filtr (dvojice filtrů) se pak uloží do Petriho misky, která se uzavře, nebo do utěsněného držáku filtru až do doby, kdy bude potřebný ke zkoušce. Jestliže se filtr (dvojice filtrů) nepoužije během osmi hodin od jeho vyjmutí z vážicí komory, musí se stabilizovat a znovu zvážit před použitím.

Zmapují se vlastnosti motoru podél křivky plného zatížení z nejvyšších otáček bez zatížení do volnoběžných otáček, přičemž se použije nejméně 5 měřicích bodů na interval 1000 min-1 a měřicích bodů v rozmezí ±50 min-1 otáček deklarovaného maximálního výkonu. Maximální výkon nhia nlose určí z této mapovací křivky vlastností a otáčky motoru A, B a C se vypočtou podle výše uvedených ustanovení.

Dodatek 2

ZKUŠEBNÍ CYKLUS ETC

1. POSTUP MAPOVÁNÍ VLASTNOSTÍ MOTORU

1.1 Určení rozsahu otáček pro mapu vlastností motoru

K provedení zkoušky ETC na zkušebním stanovišti se musí před zkušebním cyklem zmapovat vlastnosti motoru, aby bylo možno určit křivku závislosti otáček a točivého momentu. Minimální a maximální otáčky pro mapování jsou definovány takto:

Minimální otáčky pro mapování = volnoběžné otáčky Maximální otáčky pro mapování = nhi · 1,02 nebo otáčky, při kterých točivý moment plného zatížení klesne na nulu, podle toho, které z nich jsou nižší

1.2 Vytvoření mapy výkonových vlastností motoru

Motor se zahřeje při maximálním výkonu, aby se stabilizovaly parametry motoru podle doporučení výrobce a osvědčené technické praxe. Po stabilizaci motoru se vytvoří mapa vlastností motoru takto:

a) motor se odlehčí a běží při volnoběžných otáčkách;

b) motor běží s nastavením vstřikovacího čerpadla na plné zatížení při minimálních otáčkách pro mapování;

c) otáčky motoru se zvyšují se středním přírůstkem (8 ± 1) min-1/s z minimálních otáček pro mapování na maximální otáčky pro mapování. Body otáček motoru a točivého momentu se zaznamenávají s četností registrace nejméně jeden bod za sekundu.

1.3 Vytvoření mapovací křivky

Všechny body měření zaznamenané podle bodu 1.2 se spojí lineární interpolací. Výslednou křivkou točivého momentu je mapovací křivka, která musí být použita k přepočítání normalizovaných hodnot točivého momentu cyklu motoru na skutečné hodnoty točivého momentu motoru pro zkušební cyklus, jak je popsáno v bodě 2.

1.4 Jiné způsoby mapování

Jestliže se výrobce domnívá, že výše uvedený postup mapování není jistý nebo není reprezentativní pro kterýkoli daný motor, mohou se použít jiné způsoby mapování. Tyto jiné způsoby musí splňovat záměr vymezených mapovacích postupů k určení maximálního točivého momentu dosažitelného při všech otáčkách motoru, které se vyskytují v průběhu zkušebních cyklů. Odchylky od způsobů mapování uvedených v této části musí být z důvodů spolehlivosti nebo reprezentativnosti schváleny technickou zkušebnou zároveň se zdůvodněním jejich použití. V žádném případě se však nesmějí použít kontinuální sestupné změny otáček motoru u regulovaných motorů nebo u motorů přeplňovaných turbodmychadlem.

1.5 Opakované zkoušky

Motor nemusí být zmapován před každým jednotlivým zkušebním cyklem. Motor se musí znovu zmapovat před zkušebním cyklem, jestliže:

— podle technického posouzení uplynula neúměrně dlouhá doba od posledního zmapování, nebo

— na motoru byly vykonány mechanické změny nebo následná kalibrování, které potenciálně mohou ovlivnit výkonové vlastnosti motoru.

2. GENEROVÁNÍ REFERENČNÍHO ZKUŠEBNÍHO CYKLU

Zkušební cyklus neustálených provozních podmínek je popsán v dodatku 3 této přílohy. Normalizované hodnoty točivého momentu a otáček se musí převést, jak je uvedeno dále, na skutečné hodnoty, které dávají referenční cyklus.

2.1 Skutečné otáčky

Otáčky se převedou z normalizovaných hodnot podle této rovnice:

Referenční otáčky nref odpovídají 100 % hodnot otáček uvedených v programu motorového dynamometru v dodatku 3. Jsou definovány takto (viz obrázek 1 v příloze I):

kde nhi a nlo jsou buď vymezeny podle bodu 2 přílohy I, nebo určeny podle bodu 1.1 dodatku 1 k příloze III.

2.2 Skutečný točivý moment

Jako točivý moment je normalizován maximální točivý moment při odpovídajících otáčkách. Hodnoty točivého momentu referenčního cyklu se musí převést z normalizovaného stavu následujícím způsobem s použitím mapovací křivky určené podle bodu 1.3:

Skutečný moment = (% točivého momentu · maximální točivý moment)/100

pro dotyčné skutečné otáčky určené podle bodu 2.1.

Ke generování referenčního cyklu se musí vzít jako negativní hodnoty točivého momentu bodů, v kterých je motor poháněn (m), hodnoty převedené z normalizovaného stavu podle jednoho z těchto postupů:

— 40 % negativních z pozitivního točivého momentu, který je dosažitelný v bodě přidružených otáček,

— zmapování negativního točivého momentu potřebného k pohánění motoru z minimálních do maximálních otáček pro mapování,

— určení negativního točivého momentu potřebného k pohánění motoru při volnoběžných otáčkách a při referenčních otáčkách a lineární interpolace mezi oběma těmito body.

2.3 Příklad postupu převedení z normalizovaného stavu

Jako příklad se má následující zkušební bod převést do nenormalizovaného stavu:

% otáček = 43 % točivého momentu = 82

Dány jsou tyto hodnoty:

referenční otáčky = 2 200 min- 1 volnoběžné otáčky = 600 min- 1

Z toho vyplývá:

skutečné otáčky = (43 × (2 200 – 600)/100) + 600 = 1 288 min-1

skutečný točivý moment = (82 × 700/100) = 574 Nm

přičemž maximální točivý moment zjištěný z mapovací křivky při otáčkách 1 288 min- 1 700 Nm beträgt.

3. ZKOUŠKY EMISÍ

Na žádost výrobce se může provést předběžná zkouška ke stabilizování motoru a výfukového systému před měřicím cyklem.

Motory na zemní plyn a na LPG se musí zaběhnout zkouškou ETC. Motor musí proběhnout nejméně dvěma cykly ETC, dokud emise CO měřené v jednom cyklu ETC nepřekročí o více než 10 % emisí CO změřených v předcházejícím cyklu ETC.

3.1 Příprava filtrů k odběru vzorků (jen u vznětových motorů)

Nejméně jednu hodinu před zkouškou se umístí každý filtr (každá dvojice filtrů) do uzavřené, avšak neutěsněné Petriho misky a uloží se do vážicí komory za účelem stabilizace. Na konci stabilizační periody se každý filtr (každá dvojice) zváží a zaznamená se jeho vlastní hmotnost. Filtr (dvojice filtrů) se pak uloží do uzavřené Petriho misky nebo do utěsněného nosiče filtru do doby, kdy bude potřebný ke zkoušce. Jestliže se filtr (dvojice filtrů) nepoužije v průběhu osmi hodin od jeho vyjmutí z vážicí komory, musí se stabilizovat a znovu zvážit před použitím.

3.2 Instalace měřicího zařízení

Přístroje a odběrné sondy se instalují požadovaným způsobem. Výfuková trubka se napojí na systém s ředěním plného toku výfukového plynu.

3.3 Startování ředicího systému a motoru

Ředicí systém a motor se nastartují a nechají se zahřát až do doby, kdy se všechny teploty a tlaky při maximálním výkonu stabilizují podle doporučení výrobce a osvědčené technické praxe.

3.4 Startování systému odběru vzorků částic (jen u vznětových motorů)

Systém odběru vzorků částic se nastartuje a nechá se běžet s obtokem. Hladina pozadí částic v ředicím vzduchu se může určit vedením ředicího vzduchu přes filtry částic. Jestliže se použije filtrovaný ředicí vzduch, může se provést jedno měření před zkouškou nebo po ní. Jestliže ředicí vzduch není filtrován, mohou se provést měření na začátku a na konci cyklu a pak se z nich určí střední hodnoty.

3.5 Seřízení systému s ředěním plného toku výfukového plynu

Celkový tok zředěného výfukového plynu se nastaví tak, aby v systému nedošlo k žádné kondenzaci vody a aby maximální teplota ve vstupní části filtru byla nejvýše 325 K (52 °C) viz bod 2.3.1 přílohy V, DT).

3.6 Přezkoušení analyzátorů

Analyzátory emisí se vynulují a kalibrují. Jestliže se použijí vaky k jímání vzorků, musí se vyprázdnit.

3.7 Postup startování motoru

Stabilizovaný motor se nastartuje podle postupu startování doporučeného výrobcem v příručce uživatele, s použitím buď sériově vyrobeného spouštěče, nebo dynamometru. Volitelně se může motor nastartovat přímo ze stabilizační fáze, přičemž se motor při dosažení volnoběžných otáček nevypne.

3.8 Zkušební cyklus

3.8.1 Postup zkoušky

Když motor dosáhl volnoběžných otáček, zahájí se postup zkoušky. Zkouška se musí vykonat podle referenčního cyklu stanoveného v bodě 2 tohoto dodatku. Body seřízení, které určují otáčky a točivý moment motoru, musí být udávány s frekvencí 5 Hz (doporučená frekvence je 10 Hz) nebo s frekvencí vyšší. Otáčky a točivý moment, kterými reaguje motor, se registrují nejméně jednou každou sekundu v průběhu zkušebního cyklu a signály se mohou elektronicky filtrovat.

3.8.2 Odezva analyzátoru

Při startování motoru nebo postupu zkoušky, jestliže je motor nastartován přímo ze stabilizační fáze, se nastartují současně tato měřicí zařízení:

— začátek odběru nebo analýzy ředicího vzduchu,

— začátek odběru nebo analýzy zředěného výfukového plynu,

— začátek měření množství zředěného výfukového plynu (CVS) a požadovaných teplot a tlaků,

— začátek registrace zpětnovazebních hodnot otáček a točivého momentu dynamometru.

HC a NOx se musí kontinuálně měřit v ředicím tunelu s frekvencí 2 Hz. Střední koncentrace se určí integrováním signálů analyzátoru po dobu trvání zkušebního cyklu. Doba odezvy systému nesmí být delší než 20 s a popřípadě musí být koordinována s kolísáním toku CVS a s odchylkami doby trvání odběru vzorků / zkušebního cyklu. CO, CO2, NMHC a CH4 se určí integrováním nebo analýzou koncentrací plynů shromážděných v průběhu cyklu ve vacích k odběru vzorků. Koncentrace plynných znečišťujících látek v ředicím vzduchu se určí integrováním nebo shromážděním ve vaku k jímání ředicího vzduchu. Všechny ostatní hodnoty se registrují s nejméně jedním měřením za sekundu (1 Hz).

3.8.3 Odběr vzorků částic (jen u vznětových motorů)

Jestliže cyklus začne přímo z fáze stabilizování, přepne se systém odběru vzorků částic z obtoku na shromažďování částic při nastartování motoru nebo na začátku postupu zkoušky.

Jestliže se nepoužije kompenzace průtoku, seřídí se čerpadlo (čerpadla) k odběru vzorků tak, aby se průtok odběrnou sondou částic nebo přenosovou trubkou udržoval na hodnotě nastaveného průtoku s přípustnou odchylkou ±5 %. Jestliže se použije kompenzace průtoku (např. proporcionální řízení toku vzorků), musí se prokázat, že poměr průtoku hlavním tunelem k průtoku vzorků částic kolísá nejvýše o ± 5 % jeho nastavené hodnoty (kromě prvních 10 sekund odběru vzorků).

Poznámka: Při postupu s dvojitým ředěním je průtok vzorků netto rozdílem mezi průtokem filtry k odběru vzorků a průtokem sekundárního ředicího vzduchu.

Musí se zaznamenávat střední hodnoty teploty a tlaku na vstupu do plynoměru (plynoměrů) nebo do přístrojů k měření průtoku. Jestliže není možno udržet nastavený průtok v průběhu úplného cyklu (v mezích ± 5 %) vzhledem k vysokému zatížení filtru částicemi, je zkouška neplatná. Zkouška se musí opakovat s menším průtokem nebo s filtrem většího průměru.

3.8.4 Zastavení motoru

Jestliže se motor zastaví v kterémkoli okamžiku zkušebního cyklu, musí se stabilizovat a znovu nastartovat a zkouška se musí opakovat. Jestliže dojde v průběhu zkušebního cyklu k chybné funkci některého z požadovaných zkušebních zařízení, je zkouška neplatná.

3.8.5 Úkony po zkoušce

Při ukončení zkoušky se zastaví měření objemu zředěného výfukového plynu, průtok plynu do vaků k jímání vzorků a čerpadlo k odběru vzorků částic. U integrovaného systému analyzátoru musí odběr vzorků pokračovat, dokud neuplynou doby odezvy systému.

Jestliže se použily vaky k jímání vzorků, musí se koncentrace v jejich obsahu analyzovat co nejdříve a v každém případě nejpozději do 20 minut od ukončení zkušebního cyklu.

Po zkoušce emisí se použije nulovací plyn a tentýž kalibrovací plyn rozpětí k překontrolování analyzátorů. Zkouška se pokládá za platnou, jestliže rozdíl mezi výsledky před zkouškou a po zkoušce je menší než 2 % hodnoty kalibrovacího plynu rozpětí.

Jen u vznětových motorů se filtry částic vrátí do vážicí komory nejpozději do jedné hodiny po ukončení zkoušky a před vážením se stabilizují v uzavřené, avšak neutěsněné Petriho misce po dobu nejméně jedné hodiny, avšak ne déle než 80 hodin.

3.9 Ověření provedení zkoušky

3.9.1 Posun údajů

Pro minimalizaci zkreslujícího účinku časové prodlevy mezi zpětnovazebními hodnotami a hodnotami referenčního cyklu se může celý sled zpětnovazebních signálů otáček a točivého momentu časově posunout před sled referenčních otáček a točivého momentu nebo za něj. Jestliže se zpětnovazební signály posunou, musí se jak otáčky, tak točivý moment posunout o stejnou hodnotu ve stejném směru.

3.9.2 Výpočet práce cyklu

Skutečná práce cyklu Wact (kWh) se vždy vypočte z dvojice zaznamenaných zpětnovazebních otáček motoru a hodnot točivého momentu. Jestliže došlo k této volbě, musí se tento výpočet provést po každém posunutí zpětnovazebních údajů. Skutečná práce cyklu Wact se použije k porovnání s prací referenčního cyklu Wref a k výpočtu emisí specifických pro brzdu (viz body 4.4 a 5.2). Stejná metoda se může použít k integrování jak referenčního, tak skutečného výkonu motoru. Jestliže se mají určit hodnoty mezi sousedními referenčními hodnotami nebo sousedními změřenými hodnotami, provede se lineární interpolace.

Při integrování práce referenčního cyklu a skutečného cyklu se všechny negativní hodnoty točivého momentu položí rovny nule a započítají se. Jestliže se integrování provede při frekvenci nižší než 5 Hz a jestliže během daného časového úseku se hodnota točivého momentu mění z pozitivní na negativní nebo z negativní na pozitivní, vypočte se negativní podíl a položí se rovný nule. Pozitivní podíl se započítá do integrované hodnoty.

Wact musí být mezi –15 % a +5 % hodnoty Wref.

3.9.3 Statistické ověření platnosti zkušebního cyklu

Pro otáčky, točivý moment a výkon se provedou lineární regrese zpětnovazebních hodnot na referenční hodnoty. Jestliže došlo k této volbě, musí se tento výpočet provést po každém posunutí zpětnovazebních údajů. Musí se použít metoda nejmenších čtverců, přičemž rovnice k nejlepšímu přizpůsobení má tento tvar:

kde:

y = zpětnovazební (skutečná) hodnota otáček (min-1), točivého momentu (Nm) nebo výkonu (kW) m = sklon regresní přímky x = referenční hodnota otáček (min-1), točivého momentu (Nm) nebo výkonu (kW) b = pořadnice průsečíku regresní přímky s osou y

Pro každou regresní přímku se vypočte běžná chyba odhadnuté hodnoty SE jako y = f(x), a koeficient určení r2.

Doporučuje se provést tuto analýzu při 1 Hz. Všechny negativní referenční hodnoty točivého momentu a přiřazené zpětnovazební hodnoty se musí vypustit z výpočtu statistické kontroly platnosti točivého momentu a výkonu pro cyklus. Zkouška se pokládá za platnou, pokud splňuje kritéria tabulky 6.

Tabulka 6

Mezní odchylky regresní přímky

Otáčky Točivý moment Výkon Směrodatná chyba (SE) odhadu y jako funkce x max. 100 min-1 max. 13 % (15 %) (1) největšího točivého momentu motoru podle mapy výkonu max. 8 % (15 %) (1) největšího výkonu motoru podle mapy výkonu Sklon m regresní přímky 0,95 až 1,03 0,83 až 1,03 0,89 až 1,03 (0,83 až 1,03) (1) Koeficient určení, r2 min. 0,9700 (min. 0,9500) (1) min. 0,8800 (min. 0,7500) (1) min. 0,9100 (min. 0,7500) (1) Pořadnice b průsečíku regresní přímky s osou y ± 50 min-1 ±20 Nm nebo ±2 % (±20 Nm nebo ±3 %)* max. točivého momentu podle toho, která hodnota je větší (1) ±4 kW nebo ±2 % (±4 kW nebo ±3 %)* max. výkonu podle toho, která hodnota je větší (1)

Je přípustné vypustit z regresních analýz body, jak je uvedeno v tabulce 7.

Tabulka 7

Přípustná vypuštění bodů z regresní analýzy

Podmínky Body, které se vypustí Plné zatížení a zpětnovazební hodnota točivého momentu < referenční hodnota točivého momentu Točivý moment nebo výkon Bez zatížení, žádný bod volnoběhu a zpětnovazební hodnota točivého momentu > referenční hodnota točivého momentu Točivý moment nebo výkon Bez zatížení/zavřený akcelerátor, bod a volnoběžné otáčky > referenční volnoběžné otáčky Otáčky nebo výkon

4. VÝPOČET PLYNNÝCH EMISÍ

4.1 Určení průtoku zředěných výfukových plynů

Celkový průtok zředěných výfukových plynů za celý cyklus (kg/zkouška) se vypočte ze změřených hodnot v průběhu celého cyklu a z odpovídajících kalibračních údajů zařízení k měření průtoku (V0 pro PDP nebo KV pro CFV podle bodu 2 dodatku 5 k příloze III). Použijí se následující vzorce, jestliže se teplota zředěného výfukového plynu udržuje konstantní v průběhu celého cyklu s použitím výměníku tepla (± 6 K pro PDP-CVS, ± 11 K pro CFV-CVS, viz bod 2.3 přílohy V).

Pro systém PDP-CVS:

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

kde:

MTOTW = hmotnost vlhkého zředěného výfukového plynu za celý cyklus, kg V0 = objem plynu načerpaného za otáčku při podmínkách zkoušky, m3/ot NP = celkový počet otáček čerpadla za zkoušku pB = atmosférický tlak ve zkušební komoře, kPa p1 = podtlak ve vstupu čerpadla, kPa T = střední teplota zředěného výfukového plynu na vstupu čerpadla za celý cyklus,

Pro systém CFV-CVS:

MTOTW = 1,293 × t × Kv × pA / T0,5

kde:

MTOTW = hmotnost vlhkého zředěného výfukového plynu za celý cyklus, kg t = doba trvání cyklu, s Kv = kalibrační koeficient Venturiho trubice s kritickým prouděním pro běžné podmínky pA = absolutní tlak na vstupu do Venturiho trubice, kPa T = absolutní teplota na vstupu do Venturiho trubice, K

Jestliže je použit systém s kompenzací průtoku (tj. bez výměníku tepla), musí se vypočítat okamžité hmotnostní emise a integrovat pro celý cyklus. V tomto případě se okamžitá hmotnost zředěného výfukového plynu vypočte takto.

Pro systém PDP-CVS:

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

kde:

MTOTW,i = okamžitá hmotnost vlhkého zředěného výfukového plynu, kg Np,i = celkový počet otáček čerpadla za časový interval

Pro systém CFV-CVS

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

kde:

MTOTW,i = okamžitá hmotnost vlhkého zředěného výfukového plynu, kg Δti = časový interval, s

Jestliže ve vzorku celková hmotnost částic (MSAM) a plynných znečišťujících látek překračuje 0,5 % celkového průtoku CVS (MTOTW), koriguje se průtok CVS hmotností MSAM nebo se proud toku vzorku částic před zařízením k měření průtoku (PDP nebo CFV) vede zpět k CVS.

4.2 Korekce NOx vlhkostí

Protože emise NOx závisejí na podmínkách okolního vzduchu, koriguje se koncentrace NOx vlhkostí okolního vzduchu s použitím faktorů uvedených v těchto vzorcích:

a) u vznětových motorů:

b) u plynových motorů:

kde:

Ha = vlhkost nasávaného vzduchu, udávaná v g vody na 1 kg suchého vzduchu

přičemž:

Ra = relativní vlhkost nasávaného vzduchu, % pa = tlak par nasyceného nasávaného vzduchu, kPa pB = celkový barometrický tlak, kPa

4.3 Výpočet hmotnostního průtoku emisí

4.3.1 Systémy s konstantním hmotnostním průtokem

U systémů s výměníkem tepla se určí hmotnost znečišťujících látek (g/zkouška) z těchto rovnic:

kde:

NOx conc, COconc, HCconc (2), NMHCconc = střední koncentrace korigované pozadím, za celý cyklus, zjištěné integrací (povinné pro NOx a HC) nebo změřené ve vacích, ppm

MTOTW = celková hmotnost zředěného výfukového plynu za celý cyklus určená podle bodu 4.1, kg KH,D = korekční faktor vlhkosti pro vznětové motory určený podle bodu 4.2 KH,G = korekční faktor vlhkosti pro plynové motory určený podle bodu 4.2

Koncentrace změřené pro suchý stav se musí převést na vlhký stav podle bodu 4.2 dodatku 1 k příloze III.

Určení NMHCconc závisí na metodě, která se použila (viz bod 3.3.4 dodatku 4 k příloze III). V obou případech se musí určit koncentrace CH4 a odečíst od koncentrace HC takto:

a) metoda GC

b) metoda NMC

kde:

HC(se separátorem) = koncentrace HC, když vzorek plynu protéká NMC HC(bez separátoru) = koncentrace HC, když vzorek plynu obtéká NMC CEM = účinnost vztažená k methanu určená podle bodu 1.8.4.1 dodatku 5 k příloze III CEE = účinnost vztažená k ethanu určená podle bodu 1.8.4.2 dodatku 5 k příloze III

4.3.1.1 Určení koncentrací korigovaných pozadím

Aby se určily netto koncentrace znečišťujících látek, musí se od změřených koncentrací odečíst střední koncentrace pozadí plynných znečišťujících látek v ředicím vzduchu. Střední hodnoty koncentrací pozadí se mohou určit metodou vaku k odběru vzorků nebo kontinuálním měřením s integrací. Použije se tento vzorec:

kde:

conc = koncentrace dané znečišťující látky ve zředěném výfukovém plynu korigovaná o množství dané znečišťující látky obsažené v ředicím vzduchu, ppm conce = koncentrace dané znečišťující látky změřená v zředěném výfukovém plynu, ppm concd = koncentrace dané znečišťující látky změřená v ředicím vzduchu, ppm DF = faktor ředění

Faktor ředění se vypočte takto:

a) pro vznětové motory a pro plynové motory na LPG

b) pro plynové motory na NG

kde:

CO2, conce = koncentrace CO2 ve zředěném výfukovém plynu, % objemových HCconce = koncentrace HC ve zředěném výfukovém plynu, ppm C1 NMHCconce = koncentrace NMHC ve zředěném výfukovém plynu, ppm C1 COconce = koncentrace CO ve zředěném výfukovém plynu, ppm FS = stechiometrický faktor

Koncentrace změřené pro suchý stav se převedou na vlhký stav podle bodu 4.2 dodatku 1 k příloze III.

Stechiometrický faktor se vypočte takto:

kde:

x, y = složení paliva CxHy

Jestliže není složení paliva známo, mohou se alternativně použít tyto stechiometrické faktory:

FS (vznětové motory)= 13,4

FS (LPG)= 11,6

FS (NG)= 9,5

4.3.2 Systémy s kompenzací průtoku

U systémů bez výměníků tepla se určí hmotnost znečišťujících látek (g/zkouška) výpočtem okamžitých hmotnostních emisí a integrováním okamžitých hodnot za celý cyklus. Také se použije přímo na okamžitou hodnotu koncentrace korekce pozadím. Použijí se tyto vzorce:

kde:

conce = koncentrace dané znečišťující látky změřená ve zředěném výfukovém plynu, ppm concd = koncentrace dané znečišťující látky změřená v ředicím vzduchu, ppm MTOTW,i = okamžitá hmotnost zředěného výfukového plynu (viz bod 4.1), kg MTOTW = celková hmotnost zředěného výfukového plynu za celý cyklus (viz bod 4.1), kg KH,D = korekční faktor vlhkosti pro vznětové motory určený podle bodu 4.2 KH,G = korekční faktor vlhkosti pro plynové motory určený podle bodu 4.2 DF = faktor ředění určený podle bodu 4.3.1.1

4.4 Výpočet specifických emisí

Emise (g/kWh) se vypočtou pro všechny jednotlivé složky takto:

(vznětové a plynové motory)

(vznětové a plynové motory)

(vznětové motory a motory na LPG)

(motory na NG)

(motory na NG)

kde:

Wact = skutečná práce vykonaná v cyklu určená podle bodu 3.9.2, kWh

5. VÝPOČET EMISÍ ČÁSTIC (JEN U VZNĚTOVÝCH MOTORŮ)

5.1 Výpočet hmotnostního průtoku

Hmotnost částic (g/zkouška) se vypočte takto:

kde:

Mf = hmotnost částic odebraných ve vzorku za celý cyklus, mg MTOTW = celková hmotnost zředěného výfukového plynu za celý cyklus určená podle bodu 4.1, kg MSAM = hmotnost zředěného výfukového plynu odebraného z ředicího tunelu sloužícího ke shromažďování částic, kg

a:

Mf = Mf,p + Mf,b, jestliže tyto hmotnosti se zjišťují odděleně, mg Mf,p = hmotnost částic shromážděných na primárním filtru, mg Mf,b = hmotnost částic shromážděných na koncovém filtru, mg

Jestliže se použije systém dvojitého ředění, odečte se hmotnost sekundárního ředicího vzduchu od celkové hmotnosti dvojitě ředěného výfukového plynu, který prošel odběrnými filtry částic.

kde:

MTOT = hmotnost dvojitě zředěného výfukového plynu, který prošel filtrem částic, kg MSEC = hmotnost sekundárního ředicího vzduchu, kg

Jestliže se určuje hladina částic v pozadí ředicího vzduchu podle bodu 3.4, může se hmotnost částic korigovat pozadím. V tomto případě se hmotnost částic (g/zkouška) vypočte takto:

kde:

Mf, MSAM, MTOTW = viz výše

MDIL = hmotnost primárního ředicího vzduchu odebraného systémem odběru vzorků částic pozadí, kg Md = hmotnost částic pozadí shromážděných z primárního ředicího vzduchu, mg DF = faktor ředění určený podle bodu 4.3.1.1

5.2 Výpočet specifických emisí

Emise částic (g/kWh) se vypočtou takto:

kde:

Wact = skutečná práce vykonaná v cyklu určená podle bodu 3.9.2, kWh

(1) Do 1. října 2005 se mohou používat čísla uvedená v závorkách pro zkoušky plynových motorů pro schválení typu. (Komise vypracuje zprávu o vývoji techniky plynových motorů a podle svých poznatků potvrdí nebo změní povolené odchylky regresní přímky uvedené v této tabulce pro plynové motory.)

(2) Vztaženo na ekvivalent C1.