PŘÍLOHA 4

Zkušební postup

1 Úvod Základem této přílohy je celosvětově harmonizovaný postup certifikace pro motory velkého výkonu a těžká užitková vozidla (WHDC), celosvětový technický předpis GTR č. 4.

2 Vyhrazeno (1)

3 Definice, symboly a zkratky

3.1 Definice Pro účely tohoto předpisu se rozumí:

3.1.1 „deklarovaným maximálním výkonem (Pmax)“ maximální výkon v kW EHK (netto výkon) podle prohlášení výrobce v jeho žádosti o schválení;

3.1.2 „dobou zpoždění“ časový rozdíl mezi změnou složky, která se má v referenčním bodě měřit, a odezvou systému u 10 % posledních udávaných hodnot (t10), přičemž je jako referenční bod vymezena odběrná sonda. U plynných znečišťujících látek se jedná o dobu dopravy měřené složky od odběrné sondy k detektoru;

3.1.3 „posunem“ rozdíl mezi odezvou na nulu a na kalibrační plyn pro plný rozsah měřicího přístroje před zkouškou emisí a po ní;

3.1.4 „postupem ředění plného toku“ proces míšení celkového průtoku výfukových plynů s ředicím médiem před oddělováním frakce zředěných výfukových plynů určené k analýze;

3.1.5 „horními otáčkami (nhi)“ nejvyšší otáčky, při kterých motor dosahuje 70 % maximálního deklarovaného výkonu;

3.1.6 „dolními otáčkami (nlo)“ nejnižší otáčky, při kterých má motor 55 % maximálního deklarovaného výkonu;

3.1.7 „maximálním výkonem (Pmax)“ maximální výkon v kW podle prohlášení výrobce;

3.1.8 „otáčkami maximálního točivého momentu“ otáčky motoru, při kterých je dosaženo maximálního točivého momentu uvedeného výrobcem;

3.1.9 „normalizovaným točivým momentem“ točivý moment motoru v procentech normalizovaný na maximální využitelný točivý moment při daných otáčkách motoru;

3.1.10 „požadavkem operátora“ vstup zadaný operátorem motoru k řízení výstupu motoru. Operátorem muže být osoba (tj. ruční vstup), nebo regulátor (tj. automatický vstup), které mechanicky nebo elektronicky signalizují vstup, kterým se požaduje výstup motoru. Vstup se může uskutečnit pedálem nebo signálem akcelerátoru, pákou nebo signálem ovládání škrticí klapky, pákou nebo signálem ovládání dodávky paliva, pákou nebo signálem ovládání otáček, nebo nastavením nebo signálem regulátoru;

3.1.11 „postupem ředění části toku“ proces oddělení části celkového průtoku výfukových plynů a jejího následného míšení s příslušným množstvím ředicího média před filtrem k odběru vzorků částic;

3.1.12 "zkušebním cyklem v ustáleném stavu s lineárními přechody“ zkušební cyklus se sledem zkušebních režimů, ve kterých je motor v ustáleném stavu a z nichž je každý vymezen určitými otáčkami, točivým momentem a lineárním přechodem mezi jednotlivými režimy (WHSC);

3.1.13 „jmenovitými otáčkami“ nejvyšší otáčky při plném zatížení dovolené regulátorem, které uvádí výrobce v prodejní a servisní dokumentaci, nebo, není-li takový regulátor použit, otáčky při kterých je dosaženo maximálního výkonu motoru uvedeného výrobcem v prodejní a servisní dokumentaci;

3.1.14 „dobou odezvy“ časový rozdíl mezi změnou složky, která se má v referenčním bodě měřit, a odezvou systému u 90 % posledních udávaných hodnot (t90), přičemž je jako referenční bod vymezena odběrná sonda, změna měřené složky je nejméně 60 % plného rozsahu (FS) a probíhá za méně než 0,1 s.; doba odezvy systému se skládá z doby zpoždění k systému a doby náběhu systému;

3.1.15 „dobou náběhu“ časový rozdíl mezi odezvou u 10 % a 90 % posledních udávaných hodnot (t90 – t10);

3.1.16 „odezvou na kalibrační plyn pro plný rozsah“ střední odezva na kalibrační plyn pro plný rozsah v průběhu časového intervalu 30 s;

3.1.17 „specifickými emisemi“ hmotnost emisí vyjádřená v g/kWh;

3.1.18 „zkušebním cyklem“ sled fází zkoušky, z nichž každá je definována určitými otáčkami a točivým momentem, které musí mít motor v ustáleném stavu (WHSC) nebo v neustáleném stavu (WHTC);

3.1.19 „dobou transformace“ časový rozdíl mezi změnou složky, která se má v referenčním bodě měřit, a odezvou systému u 50 % posledních udávaných hodnot (t50), přičemž je jako referenční bod vymezena odběrná sonda. Doba transformace se používá k synchronizaci signálů různých měřicích přístrojů;

3.1.20 „zkušebním cyklem v neustáleném stavu“ zkušební cyklus se sledem normalizovaných hodnot otáček a točivého momentu, které se v čase poměrně rychle mění (WHTC);

3.1.21 „odezvou na nulu“ střední odezva na nulovací plyn v průběhu časového intervalu 30 s.

Obrázek 1

Definice odezvy systému

3.2 Všeobecné značky Značka Jednotka Význam a 1 – Sklon regresní přímky a 0 – Pořadnice regresní přímky s osou y A/F st – Stechiometrický poměr vzduchu a paliva c ppm / obj. % Koncentrace c d ppm / obj. % Koncentrace na suchém základě c w ppm / obj. % Koncentrace na vlhkém základě cb ppm / obj. % Koncentrace pozadí C d – Koeficient výtoku SSV c gas ppm / obj. % Koncentrace plynných složek částice na cm3 částice na cm3 Střední koncentrace částic ve zředěném výfukovém plynu korigovaná na normální podmínky (273,2 K a 101,33 kPa) částic na cm3 cs,i částice na cm3 Diskrétní změřená hodnota koncentrace částic ve zředěném výfukovém plynu udaná počitadlem částic, korigovaná koincidencí a na normální podmínky (273,2 K a 101,33 kPa) d m Průměr di Průměr elektrické mobility částice (30, 50 nebo 100 nm) d V m Průměr hrdla Venturiho trubice D 0 m3/s Úsek na ose souřadnic příslušející kalibrační funkci PDP D – Faktor ředění Δt s Časový interval e Počet emitovaných částic na kWh e gas g/kWh Specifické emise plynných složek e PM g/kWh Specifické emise částic e r g/kWh Specifické emise během regenerace e w g/kWh Vážené specifické emise E CO2 % Rušivý vliv CO2 u analyzátoru NOx E E % Účinnost vztažená k ethanu E H2O % Rušivý vliv vody u analyzátoru NOx E M % Účinnost vztažená k methanu E NOx % Účinnost konvertoru NOx f Hz Frekvence snímání údajů f a – Faktor ovzduší v laboratoři F s – Stechiometrický faktor – Redukční koeficient střední koncentrace částic z odstraňovače těkavých částic, který je specifický pro nastavení ředění použité u zkoušky H a g/kg Absolutní vlhkost nasávaného vzduchu H d g/kg Absolutní vlhkost ředicího média i – Index označující okamžité měření (např. 1 Hz) k – Kalibrační koeficient ke korigování měření počitadla počtu částic na úroveň referenčního přístroje, jestliže se tato korekce neprovádí interně v počitadle počtu částic. Když se kalibrační koeficient používá interně v počitadle počtu částic, použije se ve výše uvedené rovnici místo „k“ hodnota 1 k c – Specifický faktor uhlíku k f,d m3/kg paliva Doplňující objem spalování u suchého výfukového plynu k f,w m3/kg paliva Doplňující objem spalování u vlhkého výfukového plynu k h,D – Korekční faktor vlhkosti pro NOx pro vznětové motory k h,G – Korekční faktor vlhkosti pro NOx pro zážehové motory kr Korekce na regeneraci podle bodu 6.6.2 nebo v případě motorů bez zařízení k následnému zpracování výfukových plynů s periodickou regenerací kr = 1 k r,d 2.– Korekční faktor na regeneraci směrem dolů k r,u 3.– Korekční faktor na regeneraci směrem nahoru k w,a – Korekční faktor převodu ze suchého stavu na vlhký stav pro nasávaný vzduch k w,d – Korekční faktor převodu ze suchého stavu na vlhký stav pro ředicí médium k w,e – Korekční faktor převodu ze suchého stavu na vlhký stav pro zředěný výfukový plyn k w,r – Korekční faktor převodu ze suchého stavu na vlhký stav pro surový výfukový plyn K V – Kalibrační funkce CFV λ – Poměr přebytečného vzduchu mb mg Hmotnost vzorku částic odebraného z ředicího média m d kg Hmotnost vzorku zředěných výfukových plynů prošlých filtry k odběru vzorků částic m ed kg Celková hmotnost zředěných výfukových plynů za cyklus m edf kg Hmotnost rovnocenného zředěného výfukového plynu za zkušební cyklus m ew kg Celková hmotnost výfukových plynů za cyklus mex kg Celková hmotnost zředěného výfukového plynu odebraného z ředicího tunelu pro vzorky k měření počtu částic m f mg Hmotnost filtru k odběru vzorků částic m gas g Hmotnost plynných emisí za zkušební cyklus mp mg Hmotnost odebraného vzorku částic m PM g Hmotnost emisí částic za zkušební cyklus mPM,corr g/zkouška Hmotnost částic korigovaná pro odběr toku vzorku k měření počtu částic m se kg Hmotnost vzorku výfukových plynů za zkušební cyklus m sed kg Hmotnost zředěného výfukového plynu, který prošel ředicím tunelem m sep kg Hmotnost zředěného výfukového plynu, který prošel odběrnými filtry částic m ssd kg Hmotnost sekundárního ředicího média M Nm Točivý moment M a g/mol Molární hmotnost nasávaného vzduchu M d g/mol Molární hmotnost ředicího média M e g/mol Molární hmotnost výfukových plynů M f Nm Točivý moment absorbovaný pomocnými zařízeními motoru, jež se mají namontovat M gas g/mol Molární hmotnost plynných složek M r Nm Točivý moment absorbovaný pomocnými zařízeními motoru, jež se mají odmontovat N – Počet částic emitovaných v průběhu zkušebního cyklu n – Počet měření nr – Počet měření během regenerace n ot/min Otáčky motoru n hi ot/min Horní otáčky motoru n lo ot/min Dolní otáčky motoru n pref ot/min Preferované otáčky motoru n p r/s Otáčky čerpadla PDP Ncold – Celkový počet částic emitovaných v průběhu zkušebního cyklu WHTC se startem za studena Nhot – Celkový počet částic emitovaných v průběhu zkušebního cyklu WHTC se startem za tepla Nin Koncentrace počtu částic před komponentem Nout Koncentrace počtu částic za komponentem p a kPa Tlak nasycených par vzduchu nasávaného motorem p b kPa Celkový atmosférický tlak p d kPa Tlak nasycených par ředicího média p p kPa Absolutní tlak p r kPa Tlak vodních par po chladicí lázni p s kPa Atmosférický tlak suchého vzduchu P kW Výkon P f kW Výkon absorbovaný pomocnými zařízeními motoru, jež se mají namontovat P r kW Výkon absorbovaný pomocnými zařízeními motoru, jež se mají odmontovat qex kg/s Hmotnostní průtok vzorku k měření počtu částic qm ad kg/s Hmotnostní průtok nasávaného vzduchu v suchém stavu qm aw kg/s Hmotnostní průtok nasávaného vzduchu ve vlhkém stavu qm Ce kg/s Hmotnostní průtok uhlíku v surovém výfukovém plynu qm Cf kg/s Hmotnostní průtok uhlíku do motoru qm Cp kg/s Hmotnostní průtok uhlíku v systému s ředěním části toku qm dew kg/s Hmotnostní průtok zředěného výfukového plynu na vlhkém základě qm dw kg/s Hmotnostní průtok ředicího média na vlhkém základě qm edf kg/s Hmotnostní průtok rovnocenného zředěného výfukového plynu na vlhkém základě qm ew kg/s Hmotnostní průtok výfukového plynu na vlhkém základě qm ex kg/s Hmotnostní průtok vzorku odebraného z ředicího tunelu qm f kg/s Hmotnostní průtok paliva qm p kg/s Průtok vzorku výfukového plynu do systému s ředěním části toku qsw kg/s Hmotnostní průtok zpětného toku do ředicího tunelu ke kompenzaci odebraného vzorku k měření počtu částic qv CVS m3/s Objemový průtok CVS qv s dm3/min Systémový průtok analyzátoru výfukových plynů qv t cm3/min Průtok sledovacího plynu r2 – Koeficient určení r d – Ředicí poměr r D – Poměr průměru SSV r h – Faktor odezvy FID na uhlovodíky r m – Faktor odezvy FID na methanol r p – Poměr tlaku SSV r s – Průměrný poměr odběru vzorků s Směrodatná odchylka kg/m3 Hustota ρe kg/m3 Hustota výfukového plynu – Směrodatná odchylka T K Absolutní teplota T a K Absolutní teplota nasávaného vzduchu t s Čas t 10 s Čas mezi skokovým vstupem a 10 % konečné udávané hodnoty t 50 s Čas mezi skokovým vstupem a 50 % konečné udávané hodnoty t 90 s Čas mezi skokovým vstupem a 90 % konečné udávané hodnoty u – Poměr mezi hustotou (nebo molární hmotností) plynných složek a výfukového plynu dělený 1 000 V 0 m3/r Objemový průtok PDP načerpaný za otáčku V s dm3 Objem systému analyzátoru výfukových plynů W act kWh Skutečná práce ve zkušebním cyklu Wact,cold kWh Skutečná práce ve zkušebním cyklu WHTC se startem za studena podle bodu 7.8.6 Wact, hot kWh Skutečná práce ve zkušebním cyklu WHTC se startem za tepla podle bodu 7.8.6 W ref kWh Práce referenčního cyklu ve zkušebním cyklu X 0 m3/r Kalibrační funkce PDP

3.3 Značky a zkratky složení paliva w ALF Obsah vodíku v palivu, % hmot. w BET Obsah uhlíku v palivu, % hmot. w GAM Obsah síry v palivu, % hmot. w DEL Obsah dusíku v palivu, % hmot. w EPS Obsah kyslíku v palivu, % hmot. α Molární poměr vodíku (H/C) γ Molární poměr síry (S/C) δ Molární poměr dusíku (N/C) ε Molární poměr kyslíku (O/C) vztaženo na palivo CHαOεNδSγ

3.4 Značky a zkratky chemických složek C1 Uhlovodíky ekvivalentní uhlíku 1 CH4 Methan C2H6 Ethan C3H8 Propan CO Oxid uhelnatý CO2 Oxid uhličitý DOP Dioktylftalát HC Uhlovodíky H2O Voda NMHC Uhlovodíky jiné než methan NOx Oxidy dusíku NO Oxid dusnatý NO2 Oxid dusičitý částice Částice

3.5 Zkratky CFV Venturiho trubice s kritickým prouděním CLD Chemoluminiscenční detektor CVS Odběr vzorků s konstantním objemem deNOx Systém následného zpracování NOx EGR Recirkulace výfukových plynů ET Odpařovací trubka FID Plamenoionizační detektor FTIR Analyzátor využívající Fourierovu transformaci infračerveného pásma GC Plynový chromatograf HCLD Vyhřívaný chemoluminiscenční detektor HFID Vyhřívaný plamenoionizační detektor LDS Laserový diodový spektrometr LPG Zkapalněný ropný plyn NDIR Nedisperzní analyzátor s absorpcí v infračerveném pásmu NG Zemní plyn NMC Separátor uhlovodíků jiných než methan OT Výstupní trubka PDP Objemové dávkovací čerpadlo Per cent FS % plného rozsahu PCF Předsazený třídič oddělující částice podle velikosti PFS Systém s ředěním části toku PNC Počitadlo počtu částic PND Zařízení k ředění počtu částic PTS Systém přenosu částic PTT Přenosová trubka částic SSV Venturiho trubice s podzvukovým prouděním VGT Turbína s proměnnou geometrií VPR Separátor těkavých částic WHSC Celosvětově harmonizovaný cyklus v ustáleném stavu WHTC Celosvětově harmonizovaný cyklus v neustáleném stavu

4. Obecné požadavky Systém motoru musí být konstruován, vyroben a namontován tak, aby umožnil motoru za běžného používání splnit požadavky této přílohy během celé jeho životnosti, jak stanoví tento předpis, a to i tehdy, když je namontován do vozidla.

5. Provozní požadavky

5.1 Emise plynných znečišťujících látek a znečišťujících částic Emise plynných znečišťujících látek a znečišťujících částic z motoru musí být určeny na základě cyklů zkoušek WHTC a WHSC, jak je popsáno v bodě 7. Měřicí systémy musí splňovat požadavky na linearitu v bodě 9.2 a požadavky v bodě 9.3. (měření plynných emisí), bodě 9.4 (měření částic) a v dodatku 2 k této příloze. Schvalovacím orgánem mohou být schváleny i jiné systémy nebo analyzátory, jestliže se potvrdí, že poskytují rovnocenné výsledky v souladu s bodem 5.1.1.

5.1.1 Rovnocennost Určení rovnocennosti systému se musí zakládat na korelační studii zahrnující sedm párů vzorků (nebo více párů) a porovnávající uvažovaný systém s jedním ze systémů uvedených v této příloze. „Výsledky“ představují konkrétní váženou hodnotu emisí cyklu. Korelační zkoušky se musí provést v téže laboratoři, na tomtéž zkušebním stanovišti a s tímtéž motorem a pokud možno se provedou současně. Jak je popsáno v dodatku 3 bodě A.3.3, rovnocennost průměrných hodnot zkušebních párů se určuje na základě statistických údajů F-testu a t-testu, které byly v ohledu zkušebního stanoviště a motoru získány za totožných podmínek, jak je popsáno výše. Odlehlé hodnoty se určí v souladu s normou ISO 5725 a vyloučí se z databáze. Systémy, které se použijí ke korelačním zkouškám, podléhají schválení schvalovacím orgánem.

5.2 Rodina motorů

5.2.1 Obecně Rodina motorů je určena konstrukčními parametry. Ty musí být pro všechny motory jedné rodiny společné. Zda motory patří do stejné rodiny motorů, může rozhodnout výrobce, pokud jsou dodržena kritéria vyjmenovaná v bodě 5.2.3. Rodina motorů musí být schválena schvalovacím orgánem. Výrobce schvalovacímu orgánu poskytne příslušné informace o hodnotách emisí motorů v rodině motorů.

5.2.2 Zvláštní případy V některých případech se mohou parametry navzájem ovlivňovat. Tyto vlivy se musí brát v úvahu, aby se zajistilo, že do stejné rodiny motorů jsou zahrnuty pouze motory, které mají z hlediska emisí znečišťujících látek podobné vlastnosti. Tyto případy musí být určeny výrobcem a oznámeny schvalovacímu orgánu. Budou brány v úvahu jako kritérium při stanovování nové rodiny motorů. Zařízení nebo prvky, které nejsou uvedeny v bodě 5.2.3 a které mají silný vliv na hodnoty emisí, musí být označeny výrobcem na základě osvědčené technické praxe a oznámeny schvalovacímu orgánu. Budou brány v úvahu jako kritérium při stanovování nové rodiny motorů. Kromě parametrů v bodě 5.2.3 může výrobce zavést další kritéria, která umožní vymezení rodin motorů menší velikosti. Takové parametry nemusí nutně ovlivňovat hodnoty emisí.

5.2.3 Parametry vymezující rodinu motorů

5.2.3.1 Spalovací cyklus a) dvoudobý; b) čtyřdobý; c) rotační motor; d) jiné.

5.2.3.2 Uspořádání válců

5.2.3.2.1 Řazení válců v bloku a) do tvaru V; b) v řadě; c) radiálně; d) jinak (F, W atd.).

5.2.3.2.2 Relativní řazení válců Motory se stejným blokem mohou patřit do stejné rodiny, pokud jsou rozteče vrtání jejich válců totožné.

5.2.3.3 Hlavní chladicí médium a) vzduch; b) voda; c) olej.

5.2.3.4 Zdvihový objem jednotlivých válců

5.2.3.4.1 Motory se zdvihovým objemem válce ≥ 0,75 dm 3 Aby motory se zdvihovým objemem válce ≥ 0,75 dm3 mohly být považovány za motory patřící do jedné rodiny motorů, nesmí rozptyl jejich zdvihových objemů válce přesahovat 15 % nejvyššího zdvihového objemu válce v této rodině motorů.

5.2.3.4.2 Motory se zdvihovým objemem válce < 0,75 dm 3 Aby motory se zdvihovým objemem válce < 0,75 dm3 mohly být považovány za motory patřící do jedné rodiny motorů, nesmí rozptyl jejich zdvihových objemů válce přesahovat 30 % nejvyššího zdvihového objemu válce v této rodině motorů.

5.2.3.4.3 Motory s jinými mezními hodnotami zdvihového objemu válce Motory se zdvihovým objemem válce, který přesahuje mezní hodnoty vymezené v bodech 5.2.3.4.1 a 5.2.3.4.2, mohou být považovány za motory patřící do jedné rodiny po schválení schvalovacím orgánem. Schválení musí být založeno na technických materiálech (výpočty, simulace, výsledky pokusů atd.), které prokážou, že překročení mezních hodnot nemá významný vliv na emise výfukových plynů.

5.2.3.5 Způsob nasávání vzduchu a) atmosférické sání; b) přeplňování; c) přeplňování s chladičem.

5.2.3.6 Druh paliva a) motorová nafta; b) zemní plyn (NG); c) zkapalněný zemní plyn (LPG); d) ethanol.

5.2.3.7 Druh spalovacího prostoru a) přímý vstřik; b) dělený spalovací prostor; c) jiné typy.

5.2.3.8 Typ zapalování a) zážehový; b) vznětový.

5.2.3.9 Ventily a kanály a) konfigurace; b) počet ventilů na jeden válec.

5.2.3.10 Způsob dodávky paliva a) Způsob dodávky kapalného paliva i) čerpadlo a (vysokotlaké) potrubí a vstřikovací tryska; ii) řadové čerpadlo nebo čerpadlo s rozdělovačem; iii) čerpací jednotka nebo vstřikovací jednotka; iv) vstřikování se společným tlakovým potrubím; v) karburátor/karburátory; vi) jiné. b) Způsob dodávky plynného paliva i) plyn; ii) kapalina; iii) směšovače; iv) jiné. c) Jiné typy.

5.2.3.11 Další zařízení a) recirkulace výfukových plynů (EGR); b) vstřikování vody; c) přípusť vzduchu; d) jiná.

5.2.3.12 Strategie elektronického řízení Přítomnost nebo nepřítomnost elektronické řídicí jednotky (ECU) v motoru je považována za základní parametr rodiny motorů. V případě elektronicky řízených motorů musí výrobce předložit technické materiály, které zdůvodní seskupení těchto motorů do jedné rodiny, tj. důvody, proč se předpokládá, že tyto motory budou splňovat stejné požadavky na hodnoty emisí. Těmito materiály mohou být výpočty, simulace, odhady, popisy parametrů vstřikování, výsledky pokusů atd. Sledovanými vlastnostmi jsou například: a) časování; b) tlak vstřikování; c) vícenásobný vstřik; d) přeplňovací tlak; e) VGT; f) EGR.

5.2.3.13 Systémy následného zpracování výfukových plynů Činnost a kombinace následujících zařízení jsou považovány za kritéria členství v rodině motorů: a) oxidační katalyzátor; b) třícestný katalyzátor; c) systém ke snížení emisí NOx se selektivní redukcí NOx (přidávání redukčního činidla); d) ostatní systémy ke snížení emisí NOx; e) filtr částic s pasivní regenerací; f) filtr částic s aktivní regenerací; g) jiné filtry částic; h) jiná zařízení. Byl-li motor schválen bez systému následného zpracování výfukových plynů, ať už jako základní motor nebo jako motor z rodiny motorů, pak tento motor může být zařazen do stejné rodiny motorů, jestliže je vybaven oxidačním katalyzátorem a nevyžaduje jiné palivové vlastnosti. Má-li zvláštní palivové požadavky (např. filtry částic vyžadující zvláštní přísady v palivu k zajištění procesu regenerace), rozhodnutí o zařazení do stejné rodiny musí být založeno na technických materiálech poskytnutých výrobcem. Tyto dokumenty doloží, že očekávané hodnoty emisí takto vybaveného motoru jsou v souladu se stejnými mezními hodnotami jako motory, které tak vybavené nejsou. Byl-li motor schválen se systémem následného zpracování výfukových plynů, ať už jako základní motor nebo jako motor z rodiny motorů, jejíž základní motor je vybaven stejným systémem následného zpracování výfukových plynů, pak tento motor nesmí být zařazen do stejné rodiny motorů, jestliže není vybaven systémem následného zpracování výfukových plynů.

5.2.4 Volba základního motoru

5.2.4.1 Vznětové motory Poté, co byla rodina motorů schválena schvalovacím orgánem, je základním kritériem pro výběr základního motoru rodiny motorů největší dodávka paliva na jeden zdvih při deklarovaných otáčkách maximálního točivého momentu motoru. V případě, kdy toto hlavní kritérium splňují zároveň dva nebo více motorů, užije se jako druhé kritérium pro volbu základního motoru největší dodávka paliva na jeden zdvih při jmenovitých otáčkách.

5.2.4.2 Zážehové motory Poté, co byla rodina motorů schválena schvalovacím orgánem, je základním kritériem pro výběr základního motoru rodiny motorů největší zdvihový objem. V případě, kdy toto hlavní kritérium splňují zároveň dva nebo více motorů, užije se jako druhé kritérium pro volbu základního motoru v následujícím pořadí: a) největší dodávka paliva na jeden zdvih při otáčkách deklarovaného jmenovitého výkonu; b) největší předstih zážehu; c) nejmenší poměr recirkulace výfukových plynů.

5.2.4.3 Poznámky k volbě základního motoru Schvalovací orgán může dojít k závěru, že nejhorší případ emisí rodiny motorů je možno nejlépe určit zkouškou dalších motorů. V takovém případě výrobce motoru předloží příslušné informace, aby bylo možno určit, které motory v rodině motorů mají s největší pravděpodobností nejvyšší hodnoty emisí. Jestliže motory rodiny motorů mají další vlastnosti, které by mohly být pokládány za vlastnosti ovlivňující emise výfukových plynů, musí se tyto vlastnosti také určit a brát v úvahu při volbě základního motoru. Jestliže pro motory v jedné rodině motorů platí stejné hodnoty emisí v rámci různých životností, musí to být při volbě základního motoru bráno v úvahu.

6. Podmínky zkoušek

6.1 Podmínky laboratorních zkoušek Změří se absolutní teplota (Ta) v sání vzduchu pro motor vyjádřená v kelvinech a suchý atmosférický tlak (p s) vyjádřený v kPa a podle následujících ustanovení se určí parametr f a. Ve víceválcových motorech s rozvětveným sacím potrubím, např. při uspořádání motoru do V, se použije průměrná teplota oddělených větví. Parametr f a se uvede v protokolu o zkoušce spolu s výsledky zkoušky. Pro lepší opakovatelnost a reprodukovatelnost výsledků zkoušky se doporučuje, aby parametr f abyl takový, že platí: 0,93 ≤ f a ≤ 1,07. a) Vznětové motory: Motory s atmosférickým sáním a motory mechanicky přeplňované: (1) Motory přeplňované turbokompresorem s chlazením nasávaného vzduchu nebo bez tohoto chlazení: (2) b) Zážehové motory: (3)

6.2 Motory s chlazením přeplňovacího vzduchu Teplota přeplňovacího vzduchu musí být zaznamenána a musí se při jmenovitých otáčkách a plném zatížení pohybovat v rozmezí ±5 K od maximální teploty přeplňovacího vzduchu uvedené výrobcem. Teplota chladicího média musí být nejméně 293 K (20 °C). Je-li použit laboratorní zkušební systém nebo vnější dmychadlo, musí být průtok chladicího média nastaven tak, aby dosáhl teploty přeplňovacího vzduchu v rozmezí ±5 K od maximální teploty přeplňovacího vzduchu uvedené výrobcem při jmenovitých otáčkách a plném zatížení. Výše uvedené nastavení teploty chladicího média a průtoku chladicího média v chladiči přeplňovacího vzduchu se po dobu trvání celého cyklu nesmí měnit, pokud to nezpůsobí nereprezentativní přechlazení přeplňovacího vzduchu. Objem chladiče přeplňovaného vzduchu musí být určen na základě osvědčené technické praxe a musí být reprezentativní pro namontovaný sériově vyráběný motor v provozu. Laboratorní systém musí být konstruován tak, aby v něm docházelo k co nejmenší akumulaci kondenzátu. Před zkouškou emisí musí být veškerý naakumulovaný kondenzát vypuštěn a všechna vypouštěcí zařízení se musí úplně uzavřít. Jestliže výrobce motoru specifikuje mezní hodnoty poklesu tlaku při průchodu chladicím systémem přeplňovacího vzduchu, musí se zajistit, aby pokles tlaku při průchodu chladicím systémem přeplňovacího vzduchu za podmínek motoru stanovených výrobcem byl v mezích specifikovaných výrobcem. Pokles tlaku se měří v místech určených výrobcem.

6.3 Výkon motoru Základem měření specifických emisí je výkon motoru a práce ve zkušebním cyklu, jak je stanoveno v bodech 6.3.1 až 6.3.5.

6.3.1 Instalace motoru obecně Motor se zkouší s pomocnými zařízeními, jejichž seznam je uveden v dodatku 6. Jestliže nejsou pomocná zařízení instalována podle požadavků, jejich výkon se vezme v úvahu v souladu s body 6.3.2 až 6.3.5.

6.3.2 Pomocná zařízení, jež se mají při zkoušce emisí namontovat Jestliže není vhodné montovat pomocné zařízení požadované podle dodatku 6 k této příloze na zkušební stav, určí se výkon absorbovaný těmito zařízeními a odečte se od změřeného výkonu motoru (referenčního a skutečného) v celém rozsahu otáček motoru cyklu WHTC a v rozsahu zkušebních otáček cyklu WHSC.

6.3.3 Pomocná zařízení, jež se mají při zkoušce odmontovat Není-li možné pomocná zařízení, která se nevyžadují podle dodatku 6 k této příloze, odmontovat, může se určit výkon absorbovaný těmito zařízeními a přičte se ke změřenému výkonu motoru (referenčnímu a skutečnému) v celém rozsahu otáček motoru cyklu WHTC a v rozsahu zkušebních otáček cyklu WHSC. Převyšuje-li tato hodnota 3 % maximálního výkonu při otáčkách užitých při zkoušce, je třeba to prokázat schvalovacímu orgánu.

6.3.4 Určení výkonu pomocného zařízení Výkon absorbovaný pomocnými zařízeními je nutno určit jen u: a) pomocných zařízení požadovaných podle dodatku 6 k této příloze, která nejsou namontována do motoru, a/nebo b) pomocných zařízení nepožadovaných podle dodatku 6 k této příloze, která jsou namontována do motoru. Hodnoty výkonu pomocných zařízení motoru a metodu měření/výpočtu k určení výkonu absorbovaného pomocnými zařízeními motoru předloží výrobce motoru pro celý provozní rozsah zkušebních cyklů a schválí je schvalovací orgán.

6.3.5 Práce motoru ve zkušebním cyklu Výpočet práce referenčního cyklu a skutečné práce cyklu (viz body 7.4.8 a 7.8.6) vychází z výpočtu výkonu motoru podle bodu 6.3.1. V tom případě jsou P f a P r v rovnici 4 rovné nule a P se rovná P m. Jsou-li pomocná zařízení motoru namontována podle bodů 6.3.2 a/nebo 6.3.3, použije se výkon absorbovaný těmito zařízeními ke korekci každé hodnoty P m,i výkonu v právě probíhajícím zkušebním cyklu takto: (4) kde: P m,i je změřený výkon motoru, kW P f,i je výkon absorbovaný pomocnými zařízeními motoru, jež se mají namontovat, kW P r,i je výkon absorbovaný pomocnými zařízeními motoru, jež se mají odmontovat, kW

6.4 Systém sání motoru Musí se použít systém sání motoru nebo laboratorní zkušební systém, jehož vstupní odpor vzduchu se liší nejvýše o ±300 Pa od maximální hodnoty uvedené výrobcem pro čistý čistič vzduchu u motoru běžícího při jmenovitých otáčkách a s plným zatížením. Statický rozdíl tlaku na vstupním odporu se měří v místě určeném výrobcem.

6.5 Výfukový systém motoru Musí se použít výfukový systém motoru nebo laboratorní zkušební systém, jehož protitlak ve výfuku činí 80 až 100 % maximální hodnoty uvedené výrobcem při jmenovitých otáčkách a s plným zatížením. Jestliže je maximální odpor 5 kPa nebo menší, nastavený bod musí být nejméně 1,0 kPa od maxima. Výfukový systém musí splňovat požadavky na odběr vzorků výfukového plynu stanovené v bodech 9.3.10 a 9.3.11.

6.6 Motor se systémem následného zpracování výfukových plynů Jestliže je motor vybaven systémem následného zpracování výfukových plynů, musí mít výfuková trubka stejný průměr, jako se používá v praxi, nebo jak stanoví výrobce, do vzdálenosti nejméně čtyři průměry trubky proti směru proudění od expanzní části, která obsahuje zařízení k následnému zpracování výfukových plynů. Vzdálenost mezi přírubou sběrného výfukového potrubí nebo výstupem z turbodmychadla a systémem následného 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. U zařízení k následnému zpracování výfukových plynů s proměnlivým odporem je maximální odpor výfuku definován při podmínce následného zpracování (záběh/stárnutí a regenerace / úroveň zaplnění) specifikované výrobcem. Jestliže je maximální odpor 5 kPa nebo menší, nastavený bod musí být nejméně 1,0 kPa od maxima. Nádrž obsahující zařízení k následnému zpracování výfukových plynů se může při orientační zkoušce a při mapování vlastností motoru vyjmout a může se nahradit rovnocennou nádrží s neaktivním nosičem katalyzátoru. Emise naměřené během zkušebního cyklu musí být reprezentativní pro emise ve skutečném provozu. Jestliže je motor vybaven systémem následného zpracování výfukových plynů, který vyžaduje použití činidla, musí být činidlo, jež se má použít při všech zkouškách, udáno výrobcem. Motory vybavené systémem následného zpracování výfukových plynů s kontinuální regenerací nevyžadují zvláštní postup zkoušky, avšak proces regenerace je nutno prokázat podle bodu 6.6.1. U motorů vybavených systémem následného zpracování výfukových plynů, které jsou periodicky regenerovány, jak je popsáno v bodě 6.6.2, musí být výsledky hodnot emisí upraveny tak, aby braly v úvahu jednotlivé regenerace. V takovém případě průměrná hodnota emisí závisí na frekvenci regenerace z hlediska těch částí zkoušek, během kterých k regeneraci dochází.

6.6.1 Nepřetržitá regenerace Emise se měří na systému následného zpracování výfukových plynů stabilizovaném tak, aby docházelo k opakovatelnému chování z hlediska emisí. K procesu regenerace musí dojít během zkoušky WHTC se startem za tepla nejméně jednou a výrobce musí udat normální podmínky, za nichž dochází k regeneraci (množství úsad sazí, teplota, protitlak výfukových plynů atd.). Aby se prokázalo, že je regenerační proces nepřetržitý, musí být provedeny nejméně tři zkoušky WHTC se startem za tepla. Pro účely tohoto prokázání se musí motor zahřát podle bodu 7.4.1, stabilizovat podle bodu 7.6.3 a musí se provést první zkouška WHTC se startem za tepla. Následné zkoušky se startem za tepla se zahájí po stabilizaci motoru podle bodu 7.6.3. Během zkoušek musí být zaznamenány teplota a tlak ve výfuku (teplota před a za systémem následného zpracování výfukových plynů, protitlak ve výfuku atd.). Jestliže v průběhu zkoušek nastanou podmínky deklarované výrobcem a výsledky tří (nebo více) zkoušek WHTC se startem za tepla se neliší o více než ±25 % nebo 0,005 g/kWh, podle toho, která hodnota je větší, pokládá se systém následného zpracování výfukových plynů za druh s kontinuální regenerací a platí obecná ustanovení pro zkoušky podle bodu 7.6 (WHTC) a bodu 7.7 (WHSC). Má-li systém následného zpracování výfukových plynů bezpečnostní režim, který se přepíná na režim periodické regenerace, zkouška se provádí podle bodu 6.6.2. V tomto zvláštním případě mohou být příslušné mezní hodnoty emisí překročeny a nebudou váženy.

6.6.2 Periodická regenerace U systému následného zpracování výfukových plynů, který je založen na procesu periodické regenerace, se emise na stabilizovaném systému k následnému zpracování výfukových plynů měří nejméně třemi zkouškami WHTC se startem za tepla, přičemž jedna je s regenerací a dvě bez regenerace, a výsledky se zváží podle rovnice 5. K procesu regenerace musí dojít během zkoušky WHTC se startem za tepla nejméně jednou. Motor může být vybaven přepínačem, který umožňuje zamezit procesu regenerace nebo ho umožnit za předpokladu, že toto nemá žádný vliv na původní kalibrování motoru. Výrobce určí běžné podmínky, za nichž k regeneraci dochází (množství úsad sazí, teplota, protitlak výfukových plynů atd.), a jejich dobu trvání. Výrobce poskytne rovněž údaje o četnosti regenerace vyjádřené počtem zkoušek, během nichž dojde k regeneraci, v porovnání s počtem zkoušek bez regenerace. Přesný postup určení této četnosti bude založen na údajích z provozu a osvědčeném technickém úsudku a dohodne se s orgánem pro certifikaci. Výrobce poskytne systém následného zpracování výfukových plynů, který byl zatížen, aby bylo během zkoušky WHTC dosaženo regenerace. Pro účely této zkoušky se musí motor zahřát podle bodu 7.4.1, stabilizovat podle bodu 7.6.3 a musí se provést zkouška WHTC se startem za tepla. K regeneraci nesmí dojít během zahřívání motoru. Průměrné specifické hodnoty emisí mezi fázemi regenerace se určí aritmetickým průměrem výsledků několika rovnoměrně rozložených zkoušek WHTC se startem za tepla (g/kWh). Musí být provedena nejméně jedna zkouška WHTC se startem za tepla co nejblíže před zkouškou regenerace a jedna zkouška WHTC se startem za tepla ihned po zkoušce regenerace. Lze zvolit alternativní řešení, kdy výrobce poskytne údaje, kterými prokáže, že emise jsou mezi fázemi regenerace konstantní (±25 % nebo 0,005 g/kWh, podle toho, která hodnota je vyšší). V tomto případě je možno použít emise pouze jedné zkoušky WHTC se startem za tepla. Během zkoušky regenerace se zaznamenávají všechny údaje, které jsou potřebné ke zjištění regenerace (emise CO nebo NOx, teplota před systémem následného zpracování výfukových plynů a za ním, protitlak výfukových plynů atd.). Během zkoušky regenerace mohou být překročeny příslušné mezní hodnoty emisí. Schéma postupu zkoušky je na obrázku 2.

Obrázek 2

Schéma periodické regenerace

Emise při zkoušce WHTC se startem za tepla se zváží takto:

(5)

kde:

n je počet zkoušek WHTC se startem za tepla bez regenerace nr je počet zkoušek WHTC se startem za tepla s regenerací, (nejméně jedna zkouška) jsou průměrné specifické emise bez regenerace, g/kWh jsou průměrné specifické emise s regenerací, g/kWh

Pro určení platí následující ustanovení:

a) Jestliže regenerace zaujímá více než jednu zkoušku WHTC se startem za tepla, provedou se následující úplné zkoušky WHTC se startem za tepla a pokračuje se v měření emisí bez stabilizace a bez zastavování motoru, dokud není regenerace ukončena, a vypočte se průměr ze zkoušek WHTC se startem za tepla.

b) Jestliže se regenerace ukončí v průběhu některé ze zkoušek WHTC se startem za tepla, ve zkoušce se pokračuje v celé její délce.

Po dohodě se schvalovacím orgánem se mohou použít korekční faktory na regeneraci, a to buď multiplikační (písmeno c)), nebo aditivní (písmeno d)), které jsou založeny na osvědčeném technickém úsudku.

c) Multiplikační korekční faktory se vypočtou takto: (nahoru)(6) (dolů) (6a)

d) Aditivní korekční faktory se vypočtou takto: k r,u = e w - e (nahoru) (7) kr,d = ew - er (dolů) (8)

Pokud jde o výpočet specifických emisí podle bodu 8.6.3, použijí se tyto korekční faktory na regeneraci:

e) u zkoušky bez regenerace se k r,u násobí hodnotou specifických emisí e v rovnici 69 nebo se přičte k této hodnotě v rovnici 70;

f) u zkoušky s regenerací se k r,d násobí hodnotou specifických emisí e v rovnici 69 nebo se přičte k této hodnotě v rovnici 70.

Na žádost výrobce mohou být korekční faktory na regeneraci

g) rozšířeny na ostatní členy stejné rodiny motorů;

h) rozšířeny na jiné rodiny motorů používající stejný systém následného zpracování výfukových plynů, pokud toto rozšíření předběžně povolil schvalovací orgán nebo orgán pro certifikaci na základě výrobcem předaných technických dokladů, že emise jsou podobné.

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

6.8 Mazací olej Údaje o mazacím oleji musí být uvedeny výrobcem a olej musí být reprezentativní pro mazací oleje na trhu. Vlastnosti mazacího oleje použitého při zkoušce musí být zaznamenány a předloženy zároveň s výsledky zkoušky.

6.9 Vlastnosti referenčního paliva Referenční paliva jsou uvedena v příloze 5. Teplota paliva musí být v souladu s doporučeními výrobce.

6.10 Emise z klikové skříně Žádné emise z klikové skříně nesmí být vypouštěny přímo do okolního ovzduší, s následující výjimkou: motory vybavené turbodmychadly, čerpadly, ventilátory nebo přeplňovacími dmychadly pro sání vzduchu mohou uvolňovat emise z klikové skříně do okolního ovzduší, jsou-li emise při všech zkouškách emisí přičítány (fyzicky nebo matematicky) k emisím z výfuku. Výrobci, kteří této výjimky využijí, musí motory nastavit tak, aby všechny emise z klikové skříně mohly být odvedeny do odběrného systému. Pro účely tohoto bodu se emise z klikové skříně, které se v celém průběhu provozu odvádějí do proudu výfukových plynů před zařízením k následnému zpracování výfukových plynů, nepokládají za vypouštěné přímo do okolního ovzduší. Volné emise z klikové skříně musí být odváděny do výfukového systému za účelem měření emisí takto: a) Potrubí musí být z materiálu s hladkým povrchem, elektricky vodivého a nereagujícího s emisemi z klikové skříně. Trubky musí být co nejkratší. b) Počet ohybů potrubí, kterým se ve zkušebně odvádějí plyny z klikové skříně, musí být co nejmenší a poloměr všech nevyhnutelných ohybů musí být co největší. c) Potrubí, kterým se ve zkušebně odvádějí plyny z klikové skříně, musí být vyhřívané, tenkostěnné nebo izolované a musí splňovat specifikace výrobce motoru týkající se protitlaku v klikové skříni. d) Potrubí, kterým se odvádějí plyny z klikové skříně, musí ústit do proudu výfukových plynů za každým systémem následného zpracování výfukových plynů, za každým odporem, který je namontován do výfuku, a v dostatečné vzdálenosti před všemi odběrnými sondami, aby se před odběrem zajistilo úplné smíšení s výfukovými plyny z motoru. Potrubí, kterým se vedou plyny z klikové skříně, musí zasahovat do volného proudu výfukových plynů, aby se zabránilo jevům mezní vrstvy a aby se podporovalo smíšení. Výstup z potrubí, kterým se vedou plyny z klikové skříně, může být orientován v libovolném směru vzhledem k toku surového výfukového plynu.

6.11.1 Na vhodném místě se během cyklů zkoušek emisí změří tlak v klikové skříni. Měří se manometrem se skloněnou trubicí v otvoru pro měřidlo hladiny oleje.

6.11.1.1 Tlak ve sběrném potrubí sání se měří s přesností ±1 kPa.

6.11.1.2 Tlak v klikové skříni se měří s přesností ±0,01 kPa.

7. Zkušební postupy

7.1 Zásady měření emisí K měření specifických emisí je třeba, aby motor prošel zkušebními cykly stanovenými v bodech 7.2.1 a 7.2.2. K měření specifických emisí je třeba určit hmotnost složek ve výfukových plynech a odpovídající práci motoru v průběhu cyklu. Složky se určí metodami odběru popsanými v bodech 7.1.1 a 7.1.2.

7.1.1 Plynulý odběr vzorků U plynulého odběru vzorků se nepřetržitě měří koncentrace složky v surovém nebo ve zředěném výfukovém plynu. Tato koncentrace se vynásobí nepřetržitým průtokem výfukového plynu (surového nebo zředěného) v místě odběru emisí k určení hmotnostního průtoku složky. Emise složky se v průběhu zkušebního cyklu neustále sčítají. Tento součet je celkovou hmotností vypouštěné složky.

7.1.2 Odběr dávek U odběru dávek se plynule odebírá vzorek surového nebo zředěného výfukového plynu a ukládá se pro pozdější měření. Odebraný vzorek musí být proporcionální k průtoku surového nebo zředěného výfukového plynu. U jednotlivých odebraných dávek jsou plynné zředěné složky shromážděny ve vaku a částice jsou zachyceny na filtru. Koncentrace složek v odebraných dávkách se vynásobí celkovou hmotností výfukového plynu nebo hmotnostního průtoku (surového nebo zředěného plynu), z nichž byla dávka během zkušebního cyklu odebrána. Výsledkem je celková hmotnost nebo hmotnostní průtok vypouštěné složky. K výpočtu koncentrace znečišťujících částic se částice zachycené z proporcionálně odebraného výfukového plynu na filtru vydělí množstvím přefiltrovaného výfukového plynu.

7.1.3 Postupy měření V této příloze jsou popsány dva postupy měření, které jsou funkčně rovnocenné. Oba postupy se mohou použít pro každý ze zkušebních cyklů WHTC a WHSC: a) vzorky plynných složek se odebírají plynule ze surového výfukového plynu a částice se určí s použitím systému s ředěním části toku; b) plynné složky a částice se určí s použitím systému s ředěním plného toku (systém CVS). Tyto dva postupy (např. měření plynných složek v surovém výfukovém plynu a měření částic v systému s ředěním plného toku) je možné jakkoli kombinovat.

7.2 Zkušební cykly

7.2.1 Zkušební cyklus v neustáleném stavu WHTC Zkušební cyklus v neustáleném stavu WHTC je uveden v dodatku 1 jako sled každou sekundu se střídajících normalizovaných hodnot otáček a točivého momentu. Před zkouškou motoru na zkušebním stanovišti musí být normalizované hodnoty převedeny pro konkrétní zkoušený motor na základě mapovací křivky na skutečné hodnoty. Tento převod se označuje jako denormalizace a zkušební cyklus takto vytvořený jako referenční cyklus motoru, který má být zkoušen. S těmito referenčními hodnotami otáček a točivého momentu se na zkušebním stanovišti provede zkušební cyklus a zaznamenají se skutečné hodnoty otáček, točivého momentu a výkonu. K ověření zkoušky se po jejím dokončení provede regresní analýza mezi referenčními a skutečnými hodnotami otáček, točivého momentu a výkonu. K provedení výpočtu emisí specifických pro brzdu se vypočte skutečná práce cyklu integrováním skutečného výkonu motoru během cyklu. K potvrzení správnosti cyklu je třeba, aby skutečná práce cyklu byla v předepsaných mezích práce referenčního cyklu. Pro plynné znečišťující látky se může použít kontinuální odběr vzorků (ze surového nebo zředěného výfukového plynu) nebo odběr dávek (zředěný výfukový plyn). Vzorek částic se zředí stabilizovaným ředicím médiem (jako je okolní vzduch) a zachytí se jedním vhodným filtrem. Schéma postupu zkoušky WHTC je na obrázku 3.

Obrázek 3

Zkušební cyklus WHTC

7.2.2 Zkušební cyklus WHSC v ustáleném stavu s lineárními přechody Zkušební cyklus WHSC v ustáleném stavu s lineárními přechody se skládá z několika normalizovaných režimů otáček a zatížení, které musí být převedeny pro konkrétní zkoušený motor na základě mapovací křivky na skutečné hodnoty. Motor musí pracovat v každém režimu po předepsanou dobu, přičemž se v prvních 20 ±1 sekundách lineárně mění otáčky a zatížení. K ověření zkoušky se po jejím dokončení provede regresní analýza mezi referenčními a skutečnými hodnotami otáček, točivého momentu a výkonu. Koncentrace každé plynné znečišťující látky, průtok výfukových plynů a výkon se určuje v průběhu celého zkušebního cyklu. Plynné znečišťující látky mohou být zaznamenávány nepřetržitě nebo odebrány pomocí odběrného vaku. Vzorek částic se zředí stabilizovaným ředicím médiem (jako je okolní vzduch). V průběhu celého postupu zkoušky se odebere jeden vzorek a zachytí se jedním vhodným filtrem. K provedení výpočtu emisí specifických pro brzdu se vypočte skutečná práce cyklu integrováním skutečného výkonu motoru během cyklu. Zkouška WHSC je popsána v tabulce 1. S výjimkou prvního režimu se začátek každého režimu stanoví jako začátek lineárního přechodu z předcházejícího režimu. Tabulka 1 Zkušební cyklus WHSC Režim Normalizované otáčky % Normalizovaný točivý moment % Trvání režimu (s), včetně 20s lineárního přechodu 1 0 0 210 2 55 100 50 3 55 25 250 4 55 70 75 5 35 100 50 6 25 25 200 7 45 70 75 8 45 25 150 9 55 50 125 10 75 100 50 11 35 50 200 12 35 25 250 13 0 0 210 Součet 1 895

7.3 Obecné fáze zkoušky Následující vývojový diagram uvádí obecné pokyny, které by měly být během zkoušky dodrženy. Podrobnosti o každém kroku jsou uvedeny v příslušných bodech. Odchylky od obecných pokynů jsou povoleny, je-li to vhodné, avšak konkrétní požadavky v příslušných bodech jsou závazné. Při zkoušce WHTC se zkušební postup skládá ze zkoušky se startem za studena, po které následuje buď přirozené, nebo nucené chlazení motoru, fáze stabilizace za tepla a start za tepla. Při zkoušce WHSC se zkušební postup skládá ze zkoušky se startem za tepla, po kterém následuje stabilizace v režimu WHSC 9.

7.4 Mapování motoru a referenční cyklus Měření motoru, kontroly vlastností motoru a kalibrace systému před zkouškou se vykonají před postupem mapování motoru v souladu s obecným průběhem zkoušky znázorněným v bodě 7.3. Jako základ pro generování referenčního cyklu WHTC a WHSC musí být motor zmapován v provozu s plným zatížením k určení křivek závislostí otáček na maximálním točivém momentu a závislostí otáček na maximálním výkonu. Mapovací křivky se použijí k denormalizaci otáček motoru (bod 7.4.6) a točivého momentu motoru (bod 7.4.7).

7.4.1 Zahřátí motoru Motor se musí zahřát provozem mezi 75 a 100 % jeho maximálního výkonu nebo podle doporučení výrobce a osvědčeného technického úsudku. Ke konci zahřívání musí být provoz takový, aby se teplota chladiva motoru a mazacího oleje stabilizovala v rozmezí ±2 % jejich středních hodnot po dobu nejméně 2 minut, nebo dokud nezačne teplotu motoru řídit termostat.

7.4.2 Určení rozsahu otáček mapování Minimální a maximální mapovací otáčky jsou definovány takto: Minimální otáčky pro mapování = volnoběžné otáčky Maximální otáčky pro mapování = n hi x 1,02 nebo otáčky, při kterých točivý moment plného zatížení klesne na nulu, podle toho, která hodnota je menší

7.4.3 Mapovací křivka motoru Když byl motor stabilizován podle bodu 7.4.1, provede se mapování motoru následujícím postupem: a) motor se odlehčí a běží při volnoběžných otáčkách; b) motor běží podle maximálního požadavku operátora 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, nebo při konstantním poměru tak, aby přechod od minimálních do maximálních mapovacích otáček trval 4 až 6 minut. Zaznamenávají se hodnoty otáček motoru a točivého momentu rychlostí nejméně jednoho bodu za sekundu. Pokud se ke stanovení negativního referenčního točivého momentu použije bod 7.4.7 písm. b), může mapovací křivka pokračovat přímo s minimálním požadavkem operátora od maximálních do minimálních mapovacích otáček.

7.4.4 Alternativní metody mapování Má-li výrobce za to, že výše uvedená metoda mapování není pro určitý motor bezpečná nebo mu neodpovídá, mohou být použity alternativní metody mapování. Tyto jiné metody musí splňovat záměr vymezených mapovacích postupů k určení maximálního točivého momentu dosažitelného při všech otáčkách motoru, kterých je dosaženo v průběhu zkušebních cyklů. Odchylky od metod mapování uvedených v tomto bodě musí být z důvodů spolehlivosti nebo reprezentativnosti schváleny schvalovacím orgánem zároveň se zdůvodněním jejich použití. V žádném případě se však nesmí pro křivku točivého momentu použít sestupné změny otáček motoru u regulovaných motorů nebo u motorů přeplňovaných turbodmychadlem.

7.4.5 Opakování zkoušky Motor nemusí být zmapován před každým jednotlivým zkušebním cyklem. Motor se musí znovu zmapovat před zkušebním cyklem, jestliže: a) podle technického úsudku uplynula neúměrně dlouhá doba od posledního mapování nebo b) byly na motoru vykonány mechanické změny nebo následná kalibrování, které mohou mít vliv na výkon motoru.

7.4.6 Denormalizace otáček motoru Ke generování referenčních cyklů se normalizované otáčky podle dodatku 1 (WHTC) a tabulky 1 (WHSC) denormalizují s použitím následující rovnice: n ref = n norm x (0,45 x n lo + 0,45 x n pref + 0,1 x n hi – n idle) x 2,0327 + n idle (9) K určení n pref se vypočte integrál maximálního točivého momentu z n idle po n95h z mapovací křivky motoru určené podle bodu 7.4.3. Otáčky motoru na obrázku 4 a 5 jsou definovány takto: n norm jsou normalizované otáčky v dodatku 1 a tabulce 1 vydělené 100 n lo jsou nejnižší otáčky, při kterých výkon dosahuje 55 % maximálního výkonu n pref jsou otáčky motoru, při kterých integrál maximálního mapovaného točivého momentu představuje 51 % celého integrálu mezi nidle a n95h n hi jsou nejvyšší otáčky, při kterých výkon dosahuje 70 % maximálního výkonu n idle jsou volnoběžné otáčky n 95h jsou nejvyšší otáčky, při kterých výkon dosahuje 95 % maximálního výkonu U motorů (hlavně zážehových) s prudce klesající křivkou regulátoru, kdy zastavení přívodu paliva brání motoru v provozu do n hi nebo do n 95h, platí následující ustanovení: n hi v rovnici 9 se nahradí výrazem n Pmax x 1,02 n 95h se nahradí výrazem n Pmax x 1,02

Obrázek 4:

Definice zkušebních otáček

Obrázek 5

Definice npref

7.4.7 Denormalizace točivého momentu motoru Hodnoty točivého momentu v režimu dynamometru motoru podle dodatku 1 k této příloze (WHTC) a tabulky 1 (WHSC) jsou normalizovány na maximální točivý moment při příslušných otáčkách. Ke generování referenčních cyklů musí být hodnoty točivého momentu pro každou individuální hodnotu referenčních otáček určenou podle bodu 7.4.6 denormalizovány s použitím křivky mapování, která byla stanovena podle bodu 7.4.3, takto: (10) kde: M norm,i je normalizovaný točivý moment, v % M max,i je maximální točivý moment z mapovací křivky, Nm M f,i je točivý moment absorbovaný pomocnými zařízeními motoru, jež se mají namontovat, Nm M r,i je točivý moment absorbovaný pomocnými zařízeními motoru, jež se mají odmontovat, Nm Jsou-li pomocná zařízení motoru namontována v souladu s bodem 6.3.1 a dodatkem 6 k této příloze, rovná se M f a M r nule. Negativní hodnoty točivého momentu v bodech, v nichž je motor poháněn (m v dodatku 1 k této příloze), musí pro účely generování referenčního cyklu přejímat referenční hodnoty určené podle každého z následujících způsobů: a) negativních 40 % z pozitivního točivého momentu, který je k dispozici v přidruženém bodu otáček; b) mapování negativního točivého momentu požadovaného k pohonu motoru z maximálních na minimální mapovací otáčky; c) určení negativního točivého momentu požadovaného k pohonu motoru při volnoběžných otáčkách a při nhi a lineární interpolace mezi těmito dvěma body.

7.4.8 Výpočet práce referenčního cyklu Práce referenčního cyklu se určí za zkušební cyklus synchronním výpočtem okamžitých hodnot výkonu motoru z referenčních otáček a referenčního točivého momentu, jak je stanoveno v bodech 7.4.6 a 7.4.7. K výpočtu práce referenčního cyklu Wref (kWh) se hodnoty okamžitého výkonu motoru integrují za zkušební cyklus. Jestliže nejsou namontována pomocná zařízení v souladu s bodem 6.3.1, korigují se okamžité hodnoty výkonu s použitím rovnice (4) podle bodu 6.3.5. Stejná metoda se použije 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 skutečného cyklu se všechny negativní hodnoty točivého momentu nastaví na nulu a započítají se. Jestliže se integrování provede při frekvenci menší než 5 Hz a jestliže se během daného časového úseku hodnota točivého momentu mění z pozitivní na negativní nebo z negativní na pozitivní, vypočte se negativní podíl a nastaví se na nulu. Pozitivní podíl se započítá do integrované hodnoty.

7.5 Postupy před zkouškou

7.5.1 Instalace měřicího zařízení Přístroje a odběrné sondy se nainstalují, jak je požadováno. Výfuková trubka se připojí k systému s ředěním plného toku, jestliže je použit.

7.5.2 Příprava měřicího zařízení pro odběr vzorků Před začátkem odběru vzorků emisí se učiní následující kroky: a) V průběhu 8 hodin předcházejících odběru emisí podle bodu 9.3.4 se přezkouší těsnost systému. b) Pro odběr dávek se připojí čisté prostředky k ukládání, jako jsou vyprázdněné vaky. c) Spustí se všechny měřicí přístroje podle instrukcí výrobce přístrojů a osvědčeného technického úsudku. d) Nastartují se ředicí systémy, odběrná čerpadla, chladicí ventilátory a systém pro shromažďování údajů. e) Seřídí se průtoky vzorků na požadované úrovně, s použitím obtoků, je-li to žádoucí. f) Výměníky tepla v systému odběru vzorků se předehřejí nebo předchladí, aby se nalézaly ve svých provozních rozsazích teplot pro zkoušku. g) Vyhřívané nebo chlazené součásti, jako jsou odběrná potrubí, filtry, chladiče a čerpadla se stabilizují na své provozní teploty. h) Systém k ředění toku výfukových plynů se uvede do činnosti nejméně 10 minut před začátkem sledu zkoušek. i) Všechna elektronická integrační zařízení se před začátkem každého intervalu zkoušky vynulují nebo znovu vynulují.

7.5.3 Kontrola analyzátorů plynů Vyberou se pracovní rozsahy analyzátoru plynu. Jsou přípustné analyzátory emisí s automatickým nebo ručním přepínáním pracovních rozsahů. V průběhu zkušebního cyklu se nesmí přepínat pracovní rozsah analyzátorů emisí. Zároveň se také v průběhu zkušebního cyklu nesmí přepínat zesílení analogového provozního zesilovače (zesilovačů) analyzátoru. Odezva na nulu a na kalibrační plyn pro plný rozsah stupnice se určí u všech analyzátorů, které používají mezinárodně vysledovatelné plyny, jež odpovídají specifikacím bodu 9.3.3. U analyzátorů FID se musí nastavit plný rozsah na bázi uhlíkového čísla jedna (C1).

7.5.4 Příprava filtru k odběru vzorků částic Nejméně jednu hodinu před zkouškou se filtr vloží do Petriho misky, která je chráněna před znečištěním prachem a umožňuje výměnu vzduchu, a umístí se do vážicí komory ke stabilizaci. Na konci doby stabilizace se filtr zváží a zaznamená se vlastní hmotnost filtru. Filtr se pak uloží do uzavřené Petriho misky nebo do utěsněného držáku filtru až do doby, kdy bude potřebný ke zkoušce. Filtr se musí použít do osmi hodin po vyjmutí z vážicí komory.

7.5.5 Nastavení ředicího systému Celkový tok zředěného výfukového plynu v systému s ředěním plného toku nebo tok zředěného výfukového plynu systémem s ředěním části toku musí být seřízen tak, aby nemohlo docházet ke kondenzaci vody v systému a aby se na čele filtru dosáhlo teploty mezi 315 K (42 °C) a 325 K (52 °C).

7.5.6 Nastartování systému k odběru vzorků částic Systém k odběru vzorků částic se nastartuje a nechá se běžet s obtokem. Hladina částic pozadí v ředicím médiu se může určit odběrem vzorků ředicího média před vstupem výfukového plynu do ředicího tunelu. Měření se může provést před zkouškou nebo po ní. Jestliže se měří jak na začátku, tak na konci cyklu, může se vypočítat průměrná hodnota výsledků. Jestliže se k měření pozadí použije jiný systém k odběru vzorků, měří se současně s vlastní zkouškou.

7.6 Provedení zkoušky WHTC

7.6.1 Ochlazení motoru Může se použít způsob přirozeného nebo nuceného chlazení. U nuceného chlazení se na základě osvědčeného technického úsudku nastaví systémy, které ženou do motoru chladicí vzduch a chladný olej do systému mazání motoru, a odvádějí tak přes systém chlazení motoru teplo z chladicí kapaliny a ze systému následného zpracování výfukových plynů. V případě nuceného ochlazení systému následného zpracování výfukových plynů se nesmí chladicí vzduch použít, dokud se tento systém neochladí pod teplotu, při které dojde k jeho katalytické aktivaci. Není přípustný žádný způsob ochlazování, který by vedl k nereprezentativním emisím.

7.6.2 Zkouška se startem za studena Zkouška se startem za studena se zahájí, když teploty maziva motoru, chladiva a systémů následného zpracování jsou všechny v rozmezí 293 K až 303 K (20 °C až 30 °C). Motor se pak nastartuje jedním z následujících postupů: a) motor se nastartuje postupem doporučeným výrobcem v příručce uživatele, s použitím buď sériově vyrobeného startéru a dostatečně nabité baterie, nebo jiného vhodného napájení; nebo b) motor se nastartuje dynamometrem. Motor musí být poháněn nejvýše na ±25 % svých běžných provozních roztáčecích otáček. Roztáčení se přeruší nejpozději 1 sekundu po rozběhnutí motoru. Nenastartuje-li motor po 15 sekundách roztáčení, roztáčení se zastaví a určí se příčina selhání startu, kromě případu, kdy příručka pro uživatele nebo příručka pro údržbu a opravy uvádí, že delší doba roztáčení je normální.

7.6.3 Fáze stabilizace za tepla Bezprostředně po ukončení zkoušky se startem za studena se motor stabilizuje pro zkoušku se startem za tepla provedením stabilizace za tepla v trvání 10 ± 1 minut.

7.6.4 Zkouška se startem za tepla Motor se nastartuje na konci fáze stabilizace za tepla definované v bodě 7.6.3 a ke startování se použijí postupy uvedené v bodě 7.6.2.

7.6.5 Postup zkoušky Postup zkoušky jak se startem za studena, tak se startem za tepla začíná nastartováním motoru. Jakmile motor běží, spustí se řízení cyklu, aby činnost motoru odpovídala prvnímu bodu seřízení v cyklu. Zkouška WHTC se provede podle referenčního cyklu, který je stanoven v bodě 7.4. Body seřízení, které určují otáčky a točivý moment motoru, musí být udávány s frekvencí 5 Hz nebo vyšší (doporučuje se frekvence 10 Hz). Body seřízení se vypočtou lineární interpolací mezi hodnotami seřízení 1 Hz referenčního cyklu. Skutečné otáčky motoru a točivý moment se registrují nejméně jednou za sekundu v průběhu celého zkušebního cyklu (frekvence 1 Hz) a signály se mohou elektronicky filtrovat.

7.6.6 Sběr údajů směrodatných pro emise Na začátku postupu zkoušky se měřicí zařízení spustí současně: a) zahájí se odběr nebo analýza ředicího média, je-li použit systém s ředěním plného toku; b) zahájí se odběr nebo analýza surového nebo zředěného výfukového plynu podle použité metody; c) zahájí se měření množství zředěného výfukového plynu a požadovaných teplot a tlaků; d) zahájí se záznam hmotnostního průtoku výfukového plynu, jestliže je použita analýza surového výfukového plynu; e) zahájí se záznam zpětnovazebních hodnot otáček a točivého momentu dynamometru. Jestliže se měří emise v surovém výfukovém plynu, měří se průběžně koncentrace emisí ((NM)HC, CO a NOx) a hmotnostní průtok výfukového plynu a ukládá se s frekvencí nejméně 2 Hz do počítačového systému. Všechny ostatní údaje se mohou zaznamenávat s frekvencí nejméně 1 Hz. U analogových analyzátorů se zaznamená doba odezvy a kalibrační údaje je možno použít on-line nebo off-line při vyhodnocování údajů. Jestliže se používá systém s ředěním plného toku, měří se kontinuálně HC a NOx v ředicím tunelu při frekvenci snímání údajů nejméně 2 Hz. Průměrné 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 a NMHC se mohou určit integrováním signálu nepřetržitého měření nebo analýzou koncentrací plynů shromážděných v průběhu cyklu ve vaku k jímání vzorků. Koncentrace plynných znečišťujících látek v ředicím médiu se určí v místě před vstupem výfukového plynu do ředicího tunelu integrováním nebo shromážděním ve vaku k jímání pozadí. Všechny ostatní parametry, které je třeba měřit, se zaznamenávají s frekvencí nejméně jedno měření za sekundu (1 Hz).

7.6.7 Odběr vzorků částic Na začátku postupu zkoušky se přepne systém odběru vzorků částic z obtoku na shromažďování částic. Jestliže je použit systém s ředěním části toku, musí být čerpadlo (čerpadla) k odběru vzorků seřízeno (seřízena) tak, aby se průtok sondou k odběru vzorků částic nebo přenosovou trubkou udržoval v poměru k hmotnostnímu průtoku výfukových plynů, určenému podle bodu 9.4.6.1. Jestliže je použit systém s ředěním plného toku, musí být čerpadlo (čerpadla) k odběru vzorků seřízeno (seřízena) tak, aby se průtok sondou k odběru vzorků částic nebo přenosovou trubkou udržoval na hodnotě nastaveného průtoku s přípustnou odchylkou ±2,5 %. Jestliže se použije kompenzace průtoku (tj. proporcionální řízení toku vzorků), musí se prokázat, že poměr průtoku hlavním tunelem vůči průtoku vzorků částic kolísá nejvýše o ±2,5 % jeho nastavené hodnoty (s výjimkou prvních 10 sekund odběru vzorků). Musí se zaznamenávat průměrné 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 ±2,5 % vzhledem k vysokému zatížení filtru částicemi, je zkouška neplatná. Zkouška se musí opakovat s menším průtokem odebíraného vzorku.

7.6.8 Zastavení motoru a chybná funkce zařízení Jestliže se motor zastaví v kterémkoli okamžiku v průběhu zkoušky se startem za studena, je zkouška neplatná. Motor se musí stabilizovat a znovu nastartovat podle požadavků bodu 7.6.2 a zkouška se musí opakovat. Jestliže se motor zastaví v kterémkoli okamžiku v průběhu zkoušky se startem za tepla, je zkouška se startem za tepla neplatná. Motor se musí stabilizovat podle bodu 7.6.3 a zkouška se startem za tepla se musí opakovat. V tomto případě není potřebné opakovat zkoušku se startem za studena. Jestliže dojde v průběhu zkušebního cyklu k chybné funkci některého z požadovaných zkušebních zařízení, je zkouška neplatná a musí se opakovat podle výše uvedených ustanovení.

7.7 Provedení zkoušky WHSC

7.7.1 Stabilizace ředicího systému a motoru Ředicí systém a motor se nastartuje a zahřeje podle bodu 7.4.1. Po zahřátí se motor a odběrný systém stabilizují provozem motoru v režimu 9 (viz bod 7.2.2 tabulka 1) po dobu nejméně 10 minut, přičemž je současně v chodu ředicí systém. Mohou se jímat předběžné vzorky emisí částic. Tyto odběrné filtry nemusí být stabilizovány ani váženy a mohou být vyřazeny. Průtoky se nastaví přibližně na hodnoty vybrané pro zkoušku. Po stabilizaci se motor zastaví.

7.7.2 Startování motoru 5 ± 1 minut po ukončení stabilizace režimem 9, jak je popsáno v bodě 7.7.1, se motor nastartuje podle postupu pro startování doporučeného výrobcem v příručce pro uživatele, s použitím buď sériově vyrobeného startéru, nebo dynamometru, podle bodu 7.6.2.

7.7.3 Postup zkoušky Zkouška začne poté, co motor běží, a do jedné minuty poté, co je činnost motoru řízena tak, aby mohl začít první režim cyklu (volnoběh). Cyklus WHSC se provede podle pořadí zkušebních režimů, jak je uvedeno v tabulce 1 bodu 7.2.2.

7.7.4 Sběr údajů směrodatných pro emise Na začátku postupu zkoušky se měřicí zařízení spustí současně: a) zahájí se odběr nebo analýza ředicího média, je-li použit systém s ředěním plného toku; b) zahájí se odběr nebo analýza surového nebo zředěného výfukového plynu podle použité metody; c) zahájí se měření množství zředěného výfukového plynu a požadovaných teplot a tlaků; d) zahájí se záznam hmotnostního průtoku výfukového plynu, jestliže je použita analýza surového výfukového plynu; e) zahájí se záznam zpětnovazebních hodnot otáček a točivého momentu dynamometru. Jestliže se měří emise v surovém výfukovém plynu, měří se průběžně koncentrace emisí ((NM)HC, CO a NOx) a hmotnostní průtok výfukového plynu a ukládá se s frekvencí nejméně 2 Hz do počítačového systému. Všechny ostatní údaje se mohou zaznamenávat s frekvencí nejméně 1 Hz. U analogových analyzátorů se zaznamená doba odezvy a kalibrační údaje je možno použít on-line nebo off-line při vyhodnocování údajů. Jestliže se používá systém s ředěním plného toku, měří se kontinuálně HC a NOx v ředicím tunelu při frekvenci snímání údajů nejméně 2 Hz. Průměrné 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 a NMHC se mohou určit integrováním signálu nepřetržitého měření nebo analýzou koncentrací plynů shromážděných v průběhu cyklu ve vaku k jímání vzorků. Koncentrace plynných znečišťujících látek v ředicím médiu se určí v místě před vstupem výfukového plynu do ředicího tunelu integrováním nebo shromážděním ve vaku k jímání pozadí. Všechny ostatní parametry, které je třeba měřit, se zaznamenávají s frekvencí nejméně jedno měření za sekundu (1 Hz).

7.7.5 Odběr vzorků částic Na začátku postupu zkoušky se přepne systém odběru vzorků částic z obtoku na shromažďování částic. Jestliže je použit systém s ředěním části toku, musí být čerpadlo (čerpadla) k odběru vzorků seřízeno (seřízena) tak, aby se průtok sondou k odběru vzorků částic nebo přenosovou trubkou udržoval v poměru k hmotnostnímu průtoku výfukových plynů, určenému podle bodu 9.4.6.1. Jestliže je použit systém s ředěním plného toku, musí být čerpadlo (čerpadla) k odběru vzorků seřízeno (seřízena) tak, aby se průtok sondou k odběru vzorků částic nebo přenosovou trubkou udržoval na hodnotě nastaveného průtoku s přípustnou odchylkou ±2,5 %. Jestliže se použije kompenzace průtoku (tj. proporcionální řízení toku vzorků), musí se prokázat, že poměr průtoku hlavním tunelem vůči průtoku vzorků částic kolísá nejvýše o ±2,5 % jeho nastavené hodnoty (s výjimkou prvních 10 sekund odběru vzorků). Musí se zaznamenávat průměrné 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 ±2,5 % vzhledem k vysokému zatížení filtru částicemi, je zkouška neplatná. Zkouška se musí opakovat s menším průtokem odebíraného vzorku.

7.7.6 Zastavení motoru a chybná funkce zařízení Jestliže se motor kdykoli v průběhu cyklu zastaví, je zkouška neplatná. Motor se musí stabilizovat podle bodu 7.7.1 a znovu nastartovat podle bodu 7.7.2 a zkouška se musí opakovat. Jestliže dojde v průběhu zkušebního cyklu k chybné funkci některého z požadovaných zkušebních zařízení, je zkouška neplatná a musí se opakovat podle výše uvedených ustanovení.

7.8 Postupy po provedení zkoušky

7.8.1 Úkony po zkoušce Při ukončení zkoušky se zastaví měření hmotnostního průtoku výfukového plynu, objemu zředěného výfukového plynu, průtok plynu do odběrných vaků a čerpadlo k odběru vzorků částic. U integrovaného systému analyzátoru musí odběr vzorků pokračovat, dokud neuplynou časové intervaly odezvy systému.

7.8.2 Ověření proporcionálního odběru vzorků U každé proporcionální dávky odebraných vzorků, jako je vzorek v jímacím vaku nebo vzorek částic, se ověří, že byl udržován proporcionální odběr podle bodů 7.6.7 a 7.7.5. Každý vzorek, který nesplňuje požadavky, se pokládá za neplatný.

7.8.3 Stabilizování a vážení filtru částic Filtr částic se musí umístit do zakrytých nebo utěsněných nádržek nebo se uzavřou držáky filtru, aby se odběrné filtry chránily proti kontaminaci z okolí. Takto chráněný filtr se vrátí do vážicí komory. Filtr se musí stabilizovat po dobu nejméně jedné hodiny a pak se zváží podle bodu 9.4.5. Celková hmotnost filtru se zaznamená.

7.8.4 Ověření posunu Co nejdříve, avšak nejpozději do 30 minut po ukončení zkušebního cyklu nebo v průběhu stabilizace (pouze v případě písmene b)), se určí odezvy na nulu a na kalibrační plyn pro plný rozsah pro použité měřicí rozsahy analyzátoru plynů. Pro účely tohoto bodu je zkušební cyklus definován takto: a) pro WHTC: úplný sled: za studena – stabilizace – za tepla; b) pro zkoušku WHTC se startem za tepla (bod 6.6): sled: stabilizace – za tepla; c) pro zkoušku WHTC se startem za tepla a s vícenásobnou regenerací (bod 6.6): celkový počet zkoušek se startem za tepla; d) pro WHSC: zkušební cyklus. Pro posun analyzátoru platí následující ustanovení: a) odezvy na nulu a na plný rozsah před zkouškou, a dále na nulu a na plný rozsah po zkoušce se mohou přímo vložit do rovnice 66 podle bodu 8.6.1, aniž by se určil posun; b) jestliže je posun mezi výsledky před zkouškou a po zkoušce menší než 1 % plného rozsahu stupnice, mohou se použít změřené koncentrace bez korekce, nebo se mohou korigovat posunem podle bodu 8.6.1; jestliže se rozdíl posunu mezi výsledky před zkouškou a po zkoušce rovná 1 % plného rozsahu stupnice nebo je větší než tato hodnota, zkouška je neplatná, nebo se změřené koncentrace musí korigovat posunem podle bodu 8.6.1.

7.8.5 Analýza plynných vzorků v jímacím vaku Co možno nejdříve se provedou následující úkony: a) vzorky plynů v jímacím vaku se analyzují nejpozději do 30 minut po ukončení zkoušky se startem za tepla nebo v době stabilizace před zkouškou se startem za studena; b) vzorky pozadí se analyzují do 60 minut po ukončení zkoušky se startem za tepla.

7.8.6 Potvrzení správnosti práce cyklu Před vypočtením skutečné práce cyklu se vypustí všechny body měření zaznamenané v průběhu startování motoru. Skutečná práce cyklu se určí za celý cyklus tak, že se synchronně použijí hodnoty skutečných otáček a skutečného točivého momentu k výpočtu okamžitých hodnot výkonu motoru. Okamžité hodnoty výkonu motoru se integrují za celý zkušební cyklus k výpočtu skutečné práce cyklu Wact (kWh). Jestliže nejsou namontována pomocná zařízení v souladu s bodem 6.3.1, korigují se okamžité hodnoty výkonu s použitím rovnice (4) podle bodu 6.3.5. K integraci skutečného výkonu motoru se použije tatáž metodika popsaná v bodě 7.4.8. Skutečná práce cyklu Wact se použije k porovnání s prací referenčního cyklu Wref a k výpočtu emisí specifických pro brzdu (viz bod 8.6.3). Wact musí být mezi 85 % a 105 % hodnoty Wref.

7.8.7 Statistické údaje k potvrzení správnosti zkušebního cyklu Jak pro WHTC, tak pro WHSC se provedou lineární regrese skutečných hodnot (n act, M act, P act) na referenční hodnoty (n ref, M ref, P ref). Pro minimalizaci zkreslujícího účinku časové prodlevy mezi skutečnými hodnotami a hodnotami referenčního cyklu se může celý sled skutečných signálů otáček a točivého momentu časově posunout před sled referenčních otáček a točivého momentu nebo za něj. Jsou-li skutečné signály posunuty, musí se otáčky a točivý moment posunout o stejnou hodnotu a ve stejném směru. Použije se metoda nejmenších čtverců s nejvhodnější rovnicí, která má tvar: y = a 1 x + a 0 (11) kde: y je skutečná hodnota otáček (ot/min), točivého momentu (Nm) nebo výkonu (kW) a 1 je sklon regresní přímky x je referenční hodnota otáček (ot/min), točivého momentu (Nm) nebo výkonu (kW) a 0 je pořadnice regresní přímky s osou y Pro každou regresní přímku se vypočte směrodatná chyba odhadnuté hodnoty (SEE) y jako funkce x a koeficient určení (r2). Doporučuje se, aby se tato analýza vykonala při 1 Hz. Aby byla zkouška pokládána za platnou, musí být splněna kritéria tabulky 2 (WHTC) nebo tabulky 3 (WHSC). Tabulka 2 Dovolené odchylky regresní přímky u cyklu WHTC Rychlost Točivý moment Výkon Směrodatná chyba odhadu (SEE) y jako funkce x nejvýše 5 % maximálních otáček při zkoušce nejvýše 10 % maximálního točivého momentu motoru nejvýše 10 % maximálního výkonu motoru Sklon regresní přímky, a 1 0,95 až 1,03 0,83 – 1,03 0,89 – 1,03 Koeficient určení, r 2 nejméně 0,970 nejméně 0,850 nejméně 0,910 Pořadnice regresní přímky s osou y, a 0 nejvýše 10 % otáček volnoběhu ±20 Nm nebo ±2 % maximálního točivého momentu podle toho, která hodnota je větší ±4 kW nebo ±2 % maximálního výkonu podle toho, která hodnota je větší Tabulka 3 Dovolené odchylky regresní přímky u cyklu WHSC Rychlost Točivý moment Výkon Směrodatná chyba odhadu (SEE) y jako funkce x nejvýše 1 % maximálních otáček při zkoušce nejvýše 2 % maximálního točivého momentu motoru nejvýše 2 % maximálního výkonu motoru Sklon regresní přímky, a 1 0,99 až 1,01 0,98 – 1,02 0,98 – 1,02 Koeficient určení, r 2 nejméně 0,990 nejméně 0,950 nejméně 0,950 Pořadnice regresní přímky s osou y, a 0 nejvýše 1 % maximálních otáček při zkoušce ±20 Nm nebo ±2 % maximálního točivého momentu podle toho, která hodnota je větší ±4 kW nebo ±2 % maximálního výkonu podle toho, která hodnota je větší Pouze pro účely regrese je možné před regresním výpočtem vypustit body měření uvedené v tabulce 4. Avšak tyto body nelze vypustit při výpočtu práce cyklu a při výpočtu emisí. Tyto body se mohou vypustit pro celý cyklus nebo kteroukoli jeho část. Tabulka 4 Přípustná vypuštění bodů měření z regresní analýzy Případ Podmínky Přípustná vypuštění bodů měření Minimální požadavek operátora (bod volnoběhu) n ref = 0 % a M ref = 0 % a M act > (M ref – 0,02 M max. mapovaný točivý moment) a M act < (M ref + 0,02 M max. mapovaný točivý moment) otáčky a výkon Minimální požadavek operátora (bod, kdy je motor poháněn zkušebním stavem) M ref < 0 % výkon a točivý moment Minimální požadavek operátora n act ≤ 1.02 n ref a M act > M ref nebo n act > n ref a M act ≤ M ref' nebo n act > 1,02 n ref a M ref < M act ≤ (M ref + 0,02 M max. mapovaný točivý moment) výkon a buď točivý moment, nebo otáčky Maximální požadavek operátora n act < n ref a M act ≥ M ref nebo n act ≥ 0,98 n ref a M act < M ref nebo n act < 0,98 n ref a M ref > M act ≥ (M ref – 0,02 M max. mapovaný točivý moment) výkon a buď točivý moment, nebo otáčky

8. Výpočet emisí Konečné výsledky zkoušky se zaokrouhlí jedenkrát na takový počet míst za desetinnou čárkou, který je uveden v příslušné normě pro emise, plus jedna doplňková významná číslice podle normy ASTM E 29-06B. Není přípustné žádné zaokrouhlování mezilehlých hodnot použitých k určení konečného výsledku emisí specifických pro brzdu. Výpočet uhlovodíků a/nebo uhlovodíků jiných než methan je založen na molárním poměru uhlíku/vodíku/kyslíku (C/H/O) v palivu: CH1,86O0,006 pro motorovou naftu (B7), CH2,92O0,46 pro ethanol pro určené vznětové motory (ED95), CH1,93O0,032 pro benzin (E10), CH2,74O0,385 pro ethanol (E85), CH2,525 pro LPG (zkapalněný ropný plyn), CH4 pro NG (zemní plyn) a biomethan. Příklady postupů výpočtu jsou uvedeny v dodatku 5 k této příloze. Výpočet emisí na molárním základě podle přílohy 7 celosvětového technického předpisu GTR č. 11 týkající se zkušebního protokolu o emisích výfukových plynů u nesilničních mobilních strojů (NRMM) je přípustný s předchozím souhlasem schvalovacího orgánu.

8.1 Korekce suchého/vlhkého stavu Jestliže se emise měří na suchém základě, převede se změřená koncentrace na vlhký základ podle následujícího vzorce: c w = kw × c d (12) kde: c d je koncentrace v suchém stavu v ppm nebo % objemu kw je korekční faktor suchého/vlhkého stavu (k w,a, k w,e, nebo k w,d podle toho, která rovnice se použila)

8.1.1 Surový výfukový plyn (13) nebo (14) nebo (15) přičemž (16) a (17)

kde:

H a je vlhkost nasávaného vzduchu, g vody na 1 kg vzduchu v suchém stavu w ALF je obsah vodíku v palivu, % hmot. q mf,i je okamžitý hmotnostní průtok paliva, kg/s q mad,I je okamžitý hmotnostní průtok suchého nasávaného vzduchu, kg/s p r je tlak vodních par po chladicí lázni, kPa p b je celkový atmosférický tlak, kPa w DEL je obsah dusíku v palivu, % hmot. w EPS je obsah kyslíku v palivu, % hmot. α je molární poměr vodíku v palivu c CO2 je koncentrace CO2 v suchém stavu, % c CO je koncentrace CO v suchém stavu, %

Rovnice (13) a (14) jsou v zásadě totožné, přičemž se faktor 1,008 v rovnicích (13) a (15) přibližně blíží přesnější hodnotě jmenovatele v rovnici (14).

8.1.2 Ředěný výfukový plyn (18) nebo (19) přičemž (20) kde: α je molární poměr vodíku v palivu c CO2w je koncentrace CO2 ve vlhkém stavu, % c CO2d je koncentrace CO2 v suchém stavu, % H d je vlhkost ředicího média, g vody v 1 kg vzduchu v suchém stavu H a je vlhkost nasávaného vzduchu, g vody na 1 kg vzduchu v suchém stavu D je faktor ředění (viz bod 8.5.2.3.2)

8.1.3 Ředicí médium (21) přičemž (22) kde: H d je vlhkost ředicího média, g vody v 1 kg vzduchu v suchém stavu

8.2 Korekce NO x s ohledem na vlhkost Protože emise NOx závisejí na podmínkách okolního vzduchu, koriguje se koncentrace NOx s ohledem na vlhkost s použitím faktorů uvedených v bodě 8.2.1 nebo 8.2.2. Vlhkost nasávaného vzduchu Ha lze vypočítat z hodnot změřené relativní vlhkosti, změřeného rosného bodu, změřeného tlaku vodních par nebo z měření psychrometrem, s použitím všeobecně přijatých rovnic.

8.2.1 Vznětové motory (23) kde: H a je vlhkost nasávaného vzduchu, g vody na 1 kg vzduchu v suchém stavu

8.2.2 Zážehové motory (24) kde: H a je vlhkost nasávaného vzduchu, g vody na 1 kg vzduchu v suchém stavu

8.3 Korekce filtru částic vztlakovým účinkem Hmotnost filtru k odběru vzorků částic je nutno korigovat jeho vztlakovým účinkem ve vzduchu. Korekce vztlakovým účinkem závisí na hustotě filtru k odběru vzorků částic, hustotě vzduchu a hustotě kalibračního závaží vah a neuvažuje vztlakový účinek samotných znečišťujících částic. Vztlakovým účinkem se musí korigovat jak hmotnost obalu filtru, tak celková hmotnost filtru. Jestliže hustota materiálu filtru není známa, použijí se následující hodnoty hustoty: a) filtr ze skleněných vláken pokrytých teflonem: 2 300 kg/m3; b) filtr tvořený teflonovou membránou: 2 144 kg/m3; c) filtr s teflonovou membránou a polymethylpentenovým nosným kroužkem: 920 kg/m3. Pro kalibrační závaží z nerezové oceli se použije hustota 8 000 kg/m3. Jsou-li kalibrační závaží z jiného materiálu, musí být známa jejich hustota. Použije se tato rovnice: (25) přičemž (26) kde: m uncor je nekorigovaná hmotnost filtru částic, mg ρ a je hustota vzduchu, kg/m3 ρ w je hustota kalibračního závaží vah, kg/m3 ρ f je hustota filtru k odběru vzorků částic, kg/m3 p b je celkový atmosférický tlak, kPa T a je teplota vzduchu prostředí, v kterém jsou váhy, K 28,836 je molární hmotnost vzduchu při referenční vlhkosti (282,5 K), g/mol 8,3144 je molární plynová konstanta Hmotnost vzorku částic m p použitá v bodech 8.4.3 a 8.5.3 se vypočte takto: (27) kde: m f,G je celková hmotnost filtru částic korigovaná vztlakovým účinkem, mg m f,T je celková hmotnost obalu filtru částic korigovaná vztlakovým účinkem, mg

8.4 Ředění části toku (PFS) a měření emisí v surovém výfukovém plynu K výpočtu hmotnosti emisí se používají signály okamžité koncentrace plynných složek, které se násobí okamžitým hmotnostním průtokem výfukových plynů. Hmotnostní průtok výfukových plynů se může měřit přímo nebo se může vypočítat s použitím metody měření nasávaného vzduchu a průtoku paliva, metody sledovacího plynu nebo měření nasávaného vzduchu a poměru vzduchu a paliva. Zvláštní pozornost je třeba věnovat dobám odezvy jednotlivých přístrojů. Tyto rozdíly je nutno brát v úvahu při časové synchronizaci signálů. U částic se používají signály hmotnostního průtoku výfukových plynů k regulaci systému s ředěním části toku pro odběr vzorku proporcionálního hmotnostnímu průtoku výfukových plynů. Proporcionalitu je třeba kontrolovat regresní analýzou mezi tokem vzorku a tokem výfukového plynu podle bodu 9.4.6.1. Schéma principu úplného systému je znázorněno na obrázku 6.

Obrázek 6

Schéma systému k měření emisí v surovém výfukovém plynu a v části toku

8.4.1 Určení hmotnostního průtoku výfukového plynu

8.4.1.1 Úvod K výpočtu emisí v surovém výfukovém plynu a k regulaci systému s ředěním části toku je nutné znát hmotnostní průtok výfukového plynu. K určení hmotnostního průtoku výfukových plynů lze použít některou z metod popsaných v bodech 8.4.1.3 až 8.4.1.7.

8.4.1.2 Doba odezvy K výpočtu emisí musí být doba odezvy u kterékoli z metod popsaných v bodech 8.4.1.3 až 8.4.1.7 rovna nebo kratší, než je doba odezvy analyzátoru ≤ 10 s, požadovaná podle bodu 9.3.5. K regulaci systému s ředěním části toku se požaduje rychlejší odezva. U systému s ředěním části toku s on-line regulací se požaduje doba odezvy ≤ 0,3 sekundy. U systému s ředěním části toku s prediktivní regulací na základě předem zaznamenané zkoušky se požaduje doba odezvy systému měření průtoku výfukových plynů ≤ 5 sekund s dobou náběhu ≤ 1 sekunda. Dobu odezvy systému stanoví výrobce přístroje. Kombinované požadavky na dobu odezvy systému měření průtoku výfukového plynu a systému s ředěním části toku jsou uvedeny v bodě 9.4.6.1.

8.4.1.3 Postup přímého měření Přímé měření okamžitého průtoku výfukových plynů se musí provádět pomocí systémů, jako jsou: a) přístroje k měření rozdílu tlaků, např. průtoková tryska (podrobnosti viz norma ISO 5167); b) ultrazvukový průtokoměr; c) vírový průtokoměr. Je třeba přijmout bezpečnostní opatření, aby se zabránilo chybám měření, které způsobí chyby hodnot emisí. K těmto bezpečnostním opatřením patří opatrná instalace přístroje do výfukového zařízení motoru podle doporučení výrobce přístroje a v souladu s osvědčenou technickou praxí. Instalace zařízení nesmí ovlivnit zejména vlastnosti motoru a emise. Průtokoměry musí splňovat požadavky na linearitu podle bodu 9.2.

8.4.1.4 Postup měření vzduchu a paliva Vhodnými průtokoměry se měří průtok vzduchu a paliva. Výpočet okamžitého průtoku výfukového plynu se provádí takto: qm ew,i = qm aw,i + qm f,i (28) kde: qm ew,i je okamžitý hmotnostní průtok výfukových plynů, kg/s qm aw,i je okamžitý hmotnostní průtok nasávaného vzduchu, kg/s qm f,i je okamžitý hmotnostní průtok paliva, kg/s Průtokoměry musí splňovat požadavky na linearitu podle bodu 9.2, avšak musí být dostatečně přesné, aby splňovaly také požadavky na linearitu pro průtok výfukového plynu.

8.4.1.5 Sledovací postup měření Tato metoda zahrnuje měření koncentrace sledovacího plynu ve výfukových plynech. Známé množství inertního plynu (např. čistého helia) se vpustí do toku výfukového plynu jako sledovací plyn. Plyn se smíchá s výfukovým plynem a tím se zředí, nesmí však reagovat ve výfukovém potrubí. Pak se měří koncentrace plynu ve vzorku výfukového plynu. Aby se zajistilo dokonalé smísení sledovacího plynu, musí být odběrná sonda vzorku výfukového plynu umístěna ve vzdálenosti nejméně 1 m nebo třicetinásobku průměru výfukové trubky (podle toho, která vzdálenost je větší) za bodem vstřiku sledovacího plynu ve směru proudění. Odběrná sonda může být umístěna blíže k bodu vstřiku, jestliže se ověří dokonalé smísení porovnáním koncentrace sledovacího plynu s referenční koncentrací, je-li sledovací plyn vstříknut před vstupem do motoru. Průtok sledovacího plynu se nastaví tak, aby koncentrace sledovacího plynu při volnoběhu motoru po smíchání byla nižší než plný rozsah stupnice analyzátoru sledovacího plynu. Výpočet průtoku výfukového plynu se provede takto: (29) kde: qm ew,i je okamžitý hmotnostní průtok výfukových plynů, kg/s qv t je průtok sledovacího plynu, cm3/min c mix,i je okamžitá koncentrace sledovacího plynu po smísení, ppm ρe je hustota výfukového plynu, kg/m3 (srov. tabulka 5) c b je koncentrace pozadí sledovacího plynu v nasávaném vzduchu, ppm Koncentraci pozadí sledovacího plynu (c b) je možno určit jako průměrnou hodnotu z koncentrace pozadí změřené bezprostředně před zkouškou a po zkoušce. Je-li koncentrace pozadí menší než 1 % koncentrace sledovacího plynu po smísení (c mix.i) při nejvyšším průtoku výfukového plynu, je možno koncentraci pozadí nebrat v úvahu. Celý systém musí splňovat požadavky na linearitu průtoku výfukového plynu podle bodu 9.2.

8.4.1.6 Metoda měření průtoku vzduchu a poměru vzduchu a paliva Touto metodou se určuje výpočet hmotnostního průtoku výfukového plynu z průtoku vzduchu a z poměru vzduchu k palivu. Okamžitá hmotnost výfukového plynu se vypočte takto: (30) přičemž (31) (32) kde: qm aw,i je okamžitý hmotnostní průtok nasávaného vzduchu, kg/s A/F st je stechiometrický poměr vzduchu a paliva, kg/kg λi je okamžitý poměr přebytečného vzduchu c CO2d je koncentrace CO2 v suchém stavu, % c COd je koncentrace CO v suchém stavu, ppm c HCw je koncentrace HC ve vlhkém stavu, ppm Průtokoměr vzduchu a analyzátory musí splňovat požadavky na linearitu podle bodu 9.2 a celý systém musí splňovat požadavky na linearitu průtoku výfukového plynu podle bodu 9.2. Je-li k měření poměru nadbytečného vzduchu použito zařízení k měření poměru vzduchu a paliva, např. čidlo typu zirkonium, musí splňovat požadavky bodu 9.3.2.7.

8.4.1.7 Metoda bilance uhlíku Tato metoda zahrnuje výpočet hmotnosti výfukového plynu z průtoku paliva a plynných složek výfukového plynu obsahujících uhlík. Okamžitá hmotnost výfukového plynu se vypočte takto: (33) přičemž k c= (cCO2d – cCO2d,a) x 0,5441 + cCOd/18522 + cHCw/17355(34) a k fd = – 0,055586 x w ALF + 0,0080021 x w DEL + 0,0070046 x w EPS(35) kde: qmf,i je okamžitý hmotnostní průtok paliva, kg/s Ha je vlhkost nasávaného vzduchu, g vody na 1 kg vzduchu v suchém stavu w BET je obsah uhlíku v palivu, % hmot. w ALF je obsah vodíku v palivu, % hmot. w DEL je obsah dusíku v palivu, % hmot. w EPS je obsah kyslíku v palivu, % hmot. c CO2d je koncentrace CO2 v suchém stavu, % c CO2d,a je koncentrace CO2 v suchém stavu v nasávaném vzduchu, % c COd je koncentrace CO v suchém stavu, ppm c HCw je koncentrace HC ve vlhkém stavu, ppm

8.4.2 Určení plynných složek

8.4.2.1 Úvod Plynné složky v surovém výfukovém plynu emitované ze zkoušeného motoru se měří měřicími systémy a systémy odběru vzorků popsanými v bodě 9.3 a dodatku 2 k této příloze. Údaje se vyhodnotí podle bodu 8.4.2.2. V bodech 8.4.2.3 a 8.4.2.4 jsou popsány dva postupy výpočtu, které jsou rovnocenné pro referenční palivo podle přílohy 5. Postup podle bodu 8.4.2.3 je jednodušší, protože k poměru mezi složkami a hustotou výfukového plynu používá tabulku hodnot u. Postup podle bodu 8.4.2.4 je přesnější pro jakosti paliva, které jsou odlišné od specifikací v příloze 5, avšak vyžaduje elementární analýzu složení paliva.

8.4.2.2 Vyhodnocení údajů Údaje týkající se emisí se zaznamenávají a ukládají v souladu s bodem 7.6.6. K výpočtu hmotnostních emisí plynných složek se průběhy zaznamenaných koncentrací a průběh hmotnostního průtoku výfukového plynu časově synchronizují podle doby transformace definované v bodě 3.1. Proto se doba odezvy každého analyzátoru plynných emisí a systému hmotnostního průtoku výfukového plynu určí podle příslušného z bodů 8.4.1.2 a 9.3.5 a zaznamená se.

8.4.2.3 Výpočet hmotnostních emisí na základě hodnot sestavených do tabulky Hmotnost znečišťujících látek (g/zkouška) se určí výpočtem okamžitých hmotnostních emisí z koncentrací surových znečišťujících látek a hmotnostního průtoku výfukového plynu, vyrovnaných podle doby transformace, jak je stanoveno v bodě 8.4.2.2, integrováním okamžitých hodnot v průběhu cyklu a vynásobením integrovaných hodnot hodnotami u z tabulky 5. Je-li měřeno na suchém základě, před prováděním dalších výpočtů se uplatní na hodnoty okamžité koncentrace korekce suchého/vlhkého stavu podle bodu 8.1. K výpočtu NOx se hmotnostní emise případně vynásobí korekčním faktorem vlhkosti k h,D nebo k h,G, jak je stanoveno podle bodu 8.2. Použije se následující rovnice: m gas = (g/zkouška)(36) kde: u gas je příslušná hodnota složky výfukového plynu z tabulky 5 c gas,i je okamžitá koncentrace složky ve výfukovém plynu, ppm qm ew,i je okamžitý hmotnostní průtok výfukových plynů, kg/s f je frekvence snímání údajů, Hz n je počet provedených měření Tabulka 5 Hodnoty u a hustoty složek surovém výfukovém plynu Palivo ρ e Plyn NOx CO HC CO2 O2 CH4 ρ gas [kg/m3] 2,053 1,250 (1) 1,9636 1,4277 0,716 ugas (2) Motorová nafta (B7) 1,2943 0,001586 0,000966 0,000482 0,001517 0,001103 0,000553 Ethanol (ED95) 1,2768 0,001609 0,000980 0,000780 0,001539 0,001119 0,000561 CNG (3) 1,2661 0,001621 0,000987 0,000528 (4) 0,001551 0,001128 0,000565 Propan 1,2805 0,001603 0,000976 0,000512 0,001533 0,001115 0,000559 Butan 1,2832 0,001600 0,000974 0,000505 0,001530 0,001113 0,000558 LPG (5) 1,2811 0,001602 0,000976 0,000510 0,001533 0,001115 0,000559 Benzin (E10) 1,2931 0,001587 0,000966 0,000499 0,001518 0,001104 0,000553 Ethanol (E85) 1,2797 0,001604 0,000977 0,000730 0,001534 0,001116 0,000559

8.4.2.4 Výpočet hmotnostních emisí na základě přesných rovnic Hmotnost znečišťujících látek (g/zkouška) se určí výpočtem okamžitých hmotnostních emisí z koncentrací surových znečišťujících látek, hodnot u a hmotnostního průtoku výfukového plynu, vyrovnaných podle doby transformace, jak je stanoveno v bodě 8.4.2.2, a integrováním okamžitých hodnot v průběhu cyklu. Je-li měřeno na suchém základě, před prováděním dalších výpočtů se uplatní na hodnoty okamžité koncentrace korekce suchého/vlhkého stavu podle bodu 8.1. K výpočtu NOx se hmotnostní emise vynásobí korekčním faktorem vlhkosti k h,D nebo k h,G, jak je stanoveno podle bodu 8.2. Použije se následující rovnice: m gas = (g/zkouška)(37) kde: u gas se vypočte z rovnice 38 nebo 39 c gas,i je okamžitá koncentrace složky ve výfukovém plynu, ppm qm ew,i je okamžitý hmotnostní průtok výfukových plynů, kg/s f je frekvence snímání údajů, Hz n je počet provedených měření Okamžité hodnoty u se vypočtou takto: u gas, i = M gas / (Me,i x 1 000) (38) nebo u gas,i =ρgas / (ρe,i x 1 000) (39) přičemž ρgas = M gas / 22,414 (40) kde: M gas je molární hmotnost složky plynu, g/mol (viz dodatek 5 k této příloze) Me,i je okamžitá molární hmotnost výfukového plynu, g/mol ρgas je hustota složky plynu, kg/m3 ρe,i je okamžitá hustota výfukového plynu, kg/m3 Molární hmotnost výfukových plynů M e se vypočte pro obecné složení paliva CHαOεNδSγ , za předpokladu úplného spalování, takto: (41) kde: qm aw,i je okamžitý hmotnostní průtok nasávaného vzduchu na vlhkém základě, kg/s qm f,i je okamžitý hmotnostní průtok paliva, kg/s H a je vlhkost nasávaného vzduchu, g vody na 1 kg vzduchu v suchém stavu M a je molární hmotnost nasávaného vzduchu v suchém stavu = 28,965 g/mol Hustota výfukových plynů ρe se odvodí takto: (42) kde: qm ad,i je okamžitý hmotnostní průtok nasávaného vzduchu na suchém základě, kg/s qm f,i je okamžitý hmotnostní průtok paliva, kg/s H a je vlhkost nasávaného vzduchu, g vody na 1 kg vzduchu v suchém stavu k fw je specifický faktor paliva pro vlhký výfukový plyn (rovnice 16) v bodě 8.1.1

8.4.3 Určení částic

8.4.3.1 Vyhodnocení údajů Hmotnost částic se vypočte podle rovnice 27 uvedené v bodě 8.3. K vyhodnocení koncentrace částic se zaznamená celková hmotnost vzorku (m sep), který prošel filtrem za zkušební cyklus. S předchozím souhlasem schvalovacího orgánu se může hmotnost částic korigovat obsahem částic v ředicím médiu, jak stanoví bod 7.5.6, v souladu s osvědčenou technickou praxí a specifickými konstrukčními vlastnostmi použitého systému k měření částic.

8.4.3.2 Výpočet hmotnostních emisí V závislosti na konstrukci systému se vypočte hmotnost částic (g/zkouška) jednou z metod uvedených v bodě 8.4.3.2.1 nebo 8.4.3.2.2 po korekci vztlakovým účinkem hmotnosti filtru se vzorkem částic podle bodu 8.3.

8.4.3.2.1 Výpočet založený na poměru odběru vzorků m PM = m p / (r s x 1 000) (43) kde: m p je hmotnost částic odebraných za celý cyklus, mg r s je průměrný poměr odběru vzorků za celý cyklus přičemž r s = (44) kde: m se je hmotnost vzorku za celý cyklus, kg m ew je celkový hmotnostní průtok výfukových plynů za celý cyklus, kg m sep je hmotnost zředěného výfukového plynu, který prošel odběrnými filtry částic, kg m sed je hmotnost zředěného výfukového plynu, který prošel ředicím tunelem, kg V případě systému s odběrem celkového vzorku jsou hodnoty m sep a m sed stejné.

8.4.3.2.2 Výpočet založený na ředicím poměru m PM = (45) kde: m p je hmotnost částic odebraných za celý cyklus, mg m sep je hmotnost zředěného výfukového plynu, který prošel odběrnými filtry částic, kg m edf je hmotnost rovnocenného zředěného výfukového plynu za celý cyklus, kg Celková hmotnost rovnocenného zředěného výfukového plynu za celý cyklus se určí takto: m edf = (46) qm edf,i = qm ew,i x r d,i(47) r d,i = (48) kde: qm edf,i je okamžitý hmotnostní průtok rovnocenných zředěných výfukových plynů, kg/s qm ew,i je okamžitý hmotnostní průtok výfukových plynů, kg/s r d,i je okamžitý ředicí poměr qm dew,i je okamžitý hmotnostní průtok zředěných výfukových plynů, kg/s qm dw,i je okamžitý hmotnostní průtok ředicího média, kg/s f je frekvence snímání údajů, Hz n je počet provedených měření

8.5 Měření emisí s ředěním plného toku (CVS) K výpočtu hmotnostních emisí se použijí signály měření koncentrací plynných složek, a to buď integrací za celý cyklus, nebo odběrem do jímacích vaků, které se vynásobí hmotnostním průtokem zředěných výfukových plynů. Hmotnostní průtok výfukových plynů se měří systémem odběru s konstantním objemem (CVS), který může používat objemové dávkovací čerpadlo (PDP), Venturiho trubici s kritickým prouděním (CFV) nebo Venturiho trubici s podzvukovým prouděním (SSV) s kompenzací průtoku nebo bez této kompenzace. K odběru do jímacích vaků a k odběru vzorků částic se odebírá proporcionální vzorek ze zředěného výfukového plynu ze systému CVS. U systému bez kompenzace průtoku se nesmí poměr průtoku vzorku a průtoku systému CVS lišit o více než ±2,5 % od hodnoty seřízené pro zkoušku. U systému s kompenzací průtoku musí být každá jednotlivá hodnota průtoku konstantní s maximální odchylkou ± 2,5% od příslušné cílového hodnoty průtoku. Schéma principu úplného systému je znázorněno na obrázku 7.

Obrázek 7-

Schéma systému měření plného toku

8.5.1 Určení průtoku zředěného výfukového plynu

8.5.1.1 Úvod Pro výpočet emisí ve zředěném výfukovém plynu je nutné znát hmotnostní průtok zředěného výfukového plynu. Celkový hmotnostní průtok zředěného výfukového plynu za cyklus (kg/zkouška) se vypočte z hodnot změřených v průběhu cyklu a z odpovídajících údajů o kalibraci zařízení k měření průtoku (V 0 pro PDP, K V pro CFV, C d pro SSV) jednou z metod popsaných v bodech 8.5.1.2 až 8.5.1.4. Jestliže celkový průtok vzorku částic (m sep) přesáhne 0,5 % celkového průtoku CVS (m ed), musí se průtok CVS korigovat hodnotou m sep nebo se musí průtok vzorku částic vést zpět do systému CVS před průtokoměr.

8.5.1.2 Systém PDP-CVS Hmotnostní průtok za celý cyklus se vypočte následujícím způsobem, jestliže se teplota zředěného výfukového plynu udržuje v průběhu celého cyklu na konstantní hodnotě v rozmezí ±6 K použitím výměníku tepla: (49) kde: V 0 je objem plynu načerpaného za otáčku při podmínkách zkoušky, m3/ot n P je celkový počet otáček čerpadla za zkoušku p p je absolutní tlak na vstupu čerpadla, kPa T je střední teplota zředěného výfukového plynu na vstupu čerpadla, K Jestliže se použije systém s kompenzací průtoku (tj. bez výměníku tepla), pak se okamžité hmotnostní emise vypočtou a integrují za celý cyklus. V tomto případě se okamžitá hmotnost zředěného výfukového plynu vypočte takto: m ed,i = 1,293 x V 0 x n P,i x p p x 273 / (101,3 x T) (50) kde: n P,i je celkový počet otáček čerpadla za časový interval

8.5.1.3 Systém CFV-CVS Hmotnostní průtok za celý cyklus se vypočte následujícím způsobem, jestliže se teplota zředěného výfukového plynu udržuje v průběhu celého cyklu na konstantní hodnotě v rozmezí ±11 K použitím výměníku tepla: m ed = 1,293 x t x K v x p p / T 0,5 (51) kde: t je doba trvání cyklu, s K V je kalibrační koeficient Venturiho trubice s kritickým prouděním pro normální podmínky p p je absolutní tlak na vstupu do Venturiho trubice, kPa T je absolutní teplota na vstupu Venturiho trubice, K Jestliže se použije systém s kompenzací průtoku (tj. bez výměníku tepla), pak se okamžité hmotnostní emise vypočtou a integrují za celý cyklus. V tomto případě se okamžitá hmotnost zředěného výfukového plynu vypočte takto: m ed,i = 1,293 x Δti x K V x p p / T 0,5 (52) kde: Δti je časový interval, s

8.5.1.4 Systém SSV-CVS Hmotnostní průtok za celý cyklus se vypočte následujícím způsobem, jestliže se teplota zředěného výfukového plynu udržuje v průběhu celého cyklu v rozmezí ±11 K použitím výměníku tepla: m ed = 1,293 x Q SSV (53) přičemž (54) kde: A 0 je 0,005692 v jednotkách SI d V je průměr hrdla SSV, mm C d je koeficient výtoku SSV p p je absolutní tlak na vstupu do Venturiho trubice, kPa T je teplota na vstupu Venturiho trubice, K r p je poměr absolutního statického tlaku v hrdle SSV a na vstupu SSV, r D je poměr průměru hrdla SSV d, k vnitřnímu průměru přívodní trubky D Jestliže se použije systém s kompenzací průtoku (tj. bez výměníku tepla), pak se okamžité hmotnostní emise vypočtou a integrují za celý cyklus. V tomto případě se okamžitá hmotnost zředěného výfukového plynu vypočte takto: m ed = 1,293 x Q SSV x Δt i (55) kde: Δt i je časový interval, s Výpočet v reálném čase je spuštěn přiměřenou hodnotou C d, např. 0,98, nebo přiměřenou hodnotou Q ssv. Je-li výpočet spuštěn hodnotou Q ssv, použije se k vyhodnocení Reynoldsova čísla počáteční hodnota Q ssv. V průběhu všech zkoušek emisí musí být Reynoldsovo číslo v hrdle zařízení SSV v rozmezí Reynoldsových čísel, které byly použity k vytvoření kalibrační křivky určené podle bodu 9.5.4.

8.5.2 Určení plynných složek

8.5.2.1 Úvod Plynné složky ve zředěném výfukovém plynu emitovaném ze zkoušeného motoru se měří postupy popsanými v dodatku 2 k této příloze. Ředění výfukového plynu se provede pomocí filtrovaného okolního vzduchu, syntetického vzduchu nebo dusíku. Průtok ředicím systémem s ředěním plného toku musí být dostatečně velký, aby se zcela vyloučila kondenzace vody v ředicím i odběrném systému. Vyhodnocení údajů a postupy výpočtů jsou popsány v bodech 8.5.2.2 a 8.5.2.3.

8.5.2.2 Vyhodnocení údajů Údaje týkající se emisí se zaznamenávají a ukládají v souladu s bodem 7.6.6.

8.5.2.3 Výpočet hmotnostních emisí

8.5.2.3.1 Systémy s konstantním hmotnostním průtokem U systémů s výměníkem tepla se určí hmotnost znečišťujících látek z následující rovnice: m gas = u gas x c gas x m ed (g/zkouška) (56) kde: u gas je příslušná hodnota složky výfukového plynu z tabulky 6 c gas je střední koncentrace složky korigovaná pozadím, ppm m ed je celková hmotnost zředěného výfukového plynu za celý cyklus, kg Jestliže se měří na suchém základě, použije se korekce suchého/vlhkého stavu podle bodu 8.1. K výpočtu NOx se hmotnostní emise vynásobí korekčním faktorem vlhkosti k h,D nebo k h,G, jak je stanoveno podle bodu 8.2. Hodnoty u jsou uvedeny v tabulce 6. Pro výpočet hodnot u gas se předpokládalo, že hustota zředěného výfukového plynu je rovna hustotě vzduchu. Proto jsou hodnoty u gas identické s hodnotami jednotlivých plynných složek, avšak odlišné pro HC. Tabulka 6 Hodnoty u pro zředěný výfukový plyn a pro hustoty složek Palivo ρ de Plyn NOx CO HC CO2 O2 CH4 ρ gas [kg/m3] 2,053 1,250 (6) 1,9636 1,4277 0,716 ugas (7) Motorová nafta (B7) 1,293 0,001588 0,000967 0,000483 0,001519 0,001104 0,000553 Ethanol (ED95) 1,293 0,001588 0,000967 0,000770 0,001519 0,001104 0,000553 CNG (8) 1,293 0,001588 0,000967 0,000517 (9) 0,001519 0,001104 0,000553 Propan 1,293 0,001588 0,000967 0,000507 0,001519 0,001104 0,000553 Butan 1,293 0,001588 0,000967 0,000501 0,001519 0,001104 0,000553 LPG (10) 1,293 0,001588 0,000967 0,000505 0,001519 0,001104 0,000553 Benzin (E10) 1,293 0,001588 0,000967 0,000499 0,001519 0,001104 0,000554 Ethanol (E85) 1,293 0,001588 0,000967 0,000722 0,001519 0,001104 0,000554 Alternativně je možno vypočítat hodnoty u s použitím přesného postupu výpočtu, který je obecně popsán v bodě 8.4.2.4, takto: (57) kde: M gas je molární hmotnost složky plynu, g/mol (viz dodatek 5 k této příloze) M e je molární hmotnost výfukového plynu, g/mol M d je molární hmotnost ředicího média = 28,965 g/mol D je faktor ředění (viz bod 8.5.2.3.2)

8.5.2.3.2 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 médiu. Střední hodnoty koncentrací pozadí se mohou určit metodou vaku k jímání vzorků nebo průběžným měřením s integrací. Použije se tato rovnice: c gas = c gas,e – c d x (1 – (1/D)) (58) kde: c gas,e je koncentrace složky naměřená ve zředěném výfukovém plynu, ppm c d je koncentrace složky změřená v ředicím médiu, ppm D je faktor ředění Faktor ředění se vypočte takto: a) pro motory na naftu a pro plynové motory na LPG D = (59) b) pro motory na zemní plyn D = (60) kde: c CO2,e je koncentrace CO2 ve vlhkém stavu ve zředěném výfukovém plynu % obj. c HC,e je koncentrace HC ve vlhkém stavu ve zředěném výfukovém plynu, ppm C1 c NMHC,e je koncentrace NMHC ve vlhkém stavu ve zředěném výfukovém plynu, ppm C1 c CO,e je koncentrace CO ve vlhkém stavu ve zředěných výfukových plynech, ppm F S je stechiometrický faktor Stechiometrický faktor se vypočte takto: F S = (61) kde: α je molární poměr vodíku v palivu (H/C) Jestliže není složení paliva známo, mohou se použít tyto stechiometrické faktory: F S (motorová nafta) = 13,4 F S (LPG) = 11,6 F S (NG) = 9,5 F S (E10) = 13,3 F S (E85) = 11.5

8.5.2.3.3 Systémy s kompenzací průtoku U systémů bez výměníku tepla se hmotnost znečišťujících látek (g/zkouška) určí výpočtem okamžitých hmotnostních emisí a integrováním okamžit