Pouze původní texty EHK/OSN mají podle mezinárodního veřejného práva právní účinek. Status a datum vstupu tohoto předpisu v platnost je zapotřebí ověřit v nejnovější verzi dokumentu EHK/OSN o statusu TRANS/WP.29/343, který je k dispozici na internetové adrese:

http://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29fdocstts.html

Předpis Evropské hospodářské komise Organizace spojených národů (EHK/OSN) č. 96 – Jednotná ustanovení pro schvalování vznětových motorů určených k montáži do zemědělských a lesnických traktorů a do nesilničních mobilních strojů z hlediska emisí znečišťujících látek z motoru

Zahrnuje veškerá platná znění až po:

sérii změn 04 předpisu – datum vstupu v platnost: 13. únor 2014

OBSAH

PŘÍLOHY

1. OBLAST PŮSOBNOSTI

Tento předpis se vztahuje na emise plynných znečišťujících látek a znečišťujících částic ze spalovacích motorů:

2. DEFINICE A ZKRATKY

2.1 Pro účely tohoto předpisu se rozumí:

„systémem ke snížení emisí NOx“ systém následného zpracování výfukových plynů, které má snížit emise oxidů dusíku (NO x ) (např. pasivní a aktivní katalyzátory chudých NO x , adsorbenty NO x a systémy selektivní katalytické redukce (SCR));

„strategií pro regulaci emisí“ kombinace systému pro regulaci emisí s jednou základní strategií pro regulaci emisí a s jedním souborem pomocných strategií pro regulaci emisí, začleněná do celkové konstrukce motoru nebo do nesilničního pojízdného stroje, ve kterém je motor instalován;

„penetrační frakcí PF“ odchylka od ideálního fungování separátoru uhlovodíků jiných než methan (viz Účinnost konverze v separátoru uhlovodíků jiných než methan (NMC) E). Ideální separátor uhlovodíků jiných než methan by měl penetrační frakci PFCH4 o hodnotě 1,000 (tj. účinnost konverze v separátoru uhlovodíků jiných než methan ECH4 o hodnotě 0), a penetrační frakce u všech ostatních uhlovodíků by měla hodnotu 0,000, vyjádřenou veličinou PFC2H6 (tj. účinnost konverze ethanu EC2H6 o hodnotě 1). Vztah:

„regenerací“ proces, v jehož průběhu se mění úrovně emisí a současně se znovu z konstrukčního hlediska obnovuje výkonnost následného zpracování. Může docházet ke dvěma druhům regenerace: kontinuální regeneraci (viz bod 6.6.1 přílohy 4B) a málo časté (periodické) regeneraci (viz bod 6.6.2 přílohy 4B);

Obrázek 1

Definice odezvy systému: doba zpoždění (bod 2.1.17), doba odezvy (bod 2.1.72), doba náběhu (bod 2.1.73) a doba transformace (bod 2.1.89)

2.2 Značky a zkratky

2.2.1 Značky

Značky jsou vysvětleny v příloze 4A, odst. 1.4 a v příloze 4B odst. 3.2

2.2.2 Značky a zkratky chemických složek

Ar: Argon

C1: Uhlovodíky ekvivalentní uhlíku 1

CH4: Methan

C2H6: Ethan

C3H8: Propan

CO: Oxid uhelnatý

CO2: Oxid uhličitý

DOP: Dioktylftalát

H: Atomární vodík

H2: Molekulární vodík

HC: Uhlovodík

H2O: Voda

He: Helium

N2: Molekulární dusík

NMHC: Uhlovodíky jiné než methan

NOx: Oxidy dusíku

NO: Oxid dusnatý

NO2: Oxid dusičitý

O2: Kyslík

PM: Pevné částice

PTFE: Polytetrafluorethylen

S: Síra

THC: Celkové množství uhlovodíků

2.2.3 Zkratky

ASTM: American Society for Testing and Materials (Americká společnost pro zkoušení a materiály).

BMD: Malé ředicí zařízení ve vaku

BSFC: Spotřeba paliva specifická pro brzdu

CFV: Venturiho trubice s kritickým prouděním

CI: Vznětové zapalování

CLD: Chemoluminiscenční detektor

CVS: Odběr vzorků s konstantním objemem

DeNOx: Systém následného zpracování NOx

DF: Faktor zhoršení

ECM: Elektronický řídicí modul

EFC: Elektronická regulace průtoku

EGR: Recirkulace výfukových plynů

FID: Plamenoionizační detektor

GC: Plynový chromatograf

HCLD: Vyhřívaný chemoluminiscenční detektor

HFID: Vyhřívaný plamenoionizační detektor

IBP: Počáteční bod varu

ISO: International Organization for Standardization (Mezinárodní organizace pro normalizaci)

LPG: Zkapalněný ropný plyn

NDIR: Analyzátor nedisperzního typu s absorpcí v infračerveném pásmu

NDUV: Analyzátor nedisperzního typu s absorpcí v ultrafialovém pásmu

NIST: US National Institute for Standards and Technology (Národní ústav pro normalizaci a technologie USA).

NMC: Separátor uhlovodíků jiných než methan

PDP: Objemové dávkovací čerpadlo

% FS: Procento plného rozsahu

PFD: Ředění části toku

PFS: Systém části toku

PTFE: Polytetrafluorethylen (obecně znám jako Teflon™)

RMC: Cyklus s lineárními přechody mezi režimy

RMS: Střední kvadratická odchylka

RTD: Odporový teplotní detektor

SAE: Society of Automotive Engineers (Společnost automobilových inženýrů)

SSV: Venturiho trubice s podzvukovým prouděním

UCL: Horní mez spolehlivosti

UFM: Ultrazvukový průtokoměr

3. ŽÁDOST O SCHVÁLENÍ

3.1 Žádost o schválení motoru jako samostatného technického celku

4. SCHVÁLENÍ

5. SPECIFIKACE A ZKOUŠKY

5.1 Obecné

Konstrukční části schopné ovlivnit emise plynných znečišťujících látek a znečišťujících částic musí být konstruovány, vyrobeny a namontovány tak, aby motor za běžného užívání, bez ohledu na vibrace, kterým může být vystaven, vyhověl požadavkům tohoto předpisu.

5.1.1 Výrobce musí učinit technická opatření, kterými se zajistí účinné omezení uvedených emisí podle tohoto předpisu po celou dobu životnosti motoru a za obvyklých podmínek používání. Tyto požadavky se považují za splněné:

5.1.2 V případě motorů výkonových pásem H a vyšších musí výrobce prokázat životnost motoru a případně zařízení následného zpracování výfukových plynů podle přílohy 8.

5.1.3 Přípustná je systematická výměna zařízení souvisejících s emisemi po určité doby provozu motoru. Každé seřízení prováděné v pravidelných časových odstupech, každá oprava, demontáž, čištění nebo výměna součástí nebo systémů motoru s cílem zabránit špatnému fungování motoru se smějí provádět jen v rozsahu, který je technicky nezbytný pro správné fungování systému pro regulaci emisí. V příručce pro uživatele musí být uvedeny odpovídající předpisy pro plánovanou údržbu, které musí být schváleny před tím, než je uděleno schválení. V případě motorů v pásmech výkonu L a vyšších musí být uvedeny další informace podle bodu 5.3.3.

5.1.4 Odpovídající výtah z příručky, který se týká údržby/výměn zařízení pro následné zpracování, musí být zahrnut do informačního dokumentu stanoveného v dodatcích přílohy 1A tohoto předpisu.

5.2 Požadavky týkající se emisí znečišťujících látek

Plynné složky a částice emitované z motoru dodaného ke zkouškám se v případě motorů v pásmu výkonu až do P měří metodami popsanými v příloze 4A a v případě motorů v pásmu výkonu Q a R popsanými v příloze 4B. Na žádost výrobce a se souhlasem schvalovacího orgánu mohou být metody popsané v příloze 4B použity pro výkonová pásma až do P.

5.2.1 Emise oxidu uhelnatého, emise uhlovodíků, emise oxidů dusíku a emise částic nesmějí překročit hodnoty uvedené v následující tabulce:

Mezní hodnoty pro výkonová pásma H až R zahrnují faktory zhoršení vypočtené podle přílohy 8.

5.2.2 Pokud jedna rodina motorů definovaná podle přílohy 1B zahrnuje více než jedno výkonové pásmo, musí hodnoty emisí základního motoru (schválení typu) a všech typů motorů téže rodiny (shodnost výroby) odpovídat přísnějším požadavkům vyššího výkonového pásma.

5.2.3 Navíc platí tyto požadavky:

5.3 Požadavky na schválení pro výkonová pásma L až R

5.3.1 Tento bod se vztahuje na schválení typu elektronicky ovládaných motorů, v nichž je použito elektronické ovládání k určení množství a časování vstřikování paliva (dále jen „motor“). Tento bod se použije bez ohledu na technologii použitou v takových motorech k dodržení mezních hodnot emisí stanovených v bodu 5.2.1 tohoto předpisu.

5.3.2 Obecné požadavky

5.3.2.1 Požadavky na základní strategii pro regulaci emisí

5.3.2.1.1 Základní strategie pro regulaci emisí, aktivovaná v celém pracovním rozsahu otáček a točivého momentu motoru, musí být navržena tak, aby zajistila soulad motoru s ustanoveními tohoto předpisu.

5.3.2.1.2 Je zakázána každá základní strategie pro regulaci emisí, která může rozlišovat provoz motoru při normalizované schvalovací zkoušce a za jiných provozních podmínek, čímž může při provozu za podmínek jiných, než které jsou převážně zahrnuty do postupu zkoušky pro schválení typu, snížit úroveň regulace emisí.

5.3.2.2 Požadavky na pomocnou strategii pro regulaci emisí

5.3.2.2.1 V motoru nebo nesilničním pojízdném stroji může být použita pomocná strategie pro regulaci emisí za předpokladu, že taková strategie při své aktivaci mění základní strategii pro regulaci emisí v reakci na konkrétní konstelaci okolních nebo provozních podmínek, avšak trvale nesnižuje účinnost systému pro regulaci emisí.

5.3.2.2.2 Podmínky regulace použitelné pro výkonová pásma L až P a výkonová pásma Q až R jsou tyto:

5.3.2.2.3 Pomocná strategie pro regulaci emisí může být aktivována zejména pro tyto účely:

5.3.2.2.4 Výrobce technické zkušebně během schvalovací zkoušky prokáže, že je provádění pomocné strategie pro regulaci emisí v souladu s ustanoveními bodu 5.3.2.2. Podstatou tohoto prokazování bude vyhodnocení dokumentace uvedené v bodě 5.3.2.3.

5.3.2.2.5 Je zakázáno provádění pomocné strategie pro regulaci emisí, která není v souladu s bodem 5.3.2.2.

5.3.2.3 Požadavky na dokumentaci

5.3.2.3.1 Výrobce poskytne technické zkušebně při předložení žádosti o schválení typu dokumentaci, která obsahuje informace o veškerých konstrukčních prvcích a strategii pro regulaci emisí a o tom, jakým způsobem ovlivňuje pomocná strategie přímo či nepřímo výstupní veličiny. Dokumentaci musí tvořit dvě části:

5.3.2.3.2 Doplňkové materiály uvedené v bodě 5.3.2.3.1 písm. b) se považují za přísně důvěrné. Budou schvalovacímu orgánu poskytnuty na vyžádání. Schvalovací orgán zachází s těmito dokumenty jako s důvěrnými.

5.3.3 Požadavky na opatření k regulaci emisí NOx u motorů výkonových pásem L až P

5.3. 3.1 Výrobce poskytne informace, které plně popisují funkční provozní vlastnosti opatření k regulaci emisí NOx, s využitím dokumentů uvedených v příloze 1A dodatku 1 bodě 2 a v příloze 1A dodatku 3 bodě.

5.3.3.2 Pokud systém regulace emisí vyžaduje činidlo, musí výrobce uvést vlastnosti tohoto činidla, a to včetně druhu činidla, informací o koncentraci, pokud je činidlo roztokem, provozních teplotních podmínek a odkazu na mezinárodní normy, pokud jde o složení a kvalitu, v příloze 1A dodatku 1 bodě 2.2.1.13 a v příloze 1A dodatku 3 bodě 3.2.1.13.

5.3.3.3 Strategie pro regulaci emisí motoru musí fungovat za všech podmínek vnějšího prostředí, které se pravidelně vyskytují na území smluvních stran, zejména při nízkých teplotách okolí.

5.3.3.4 Výrobce prokáže, že emise amoniaku během příslušného cyklu zkoušky emisí v rámci postupu zkoušky pro schválení typu při použití činidla nepřesáhne střední hodnotu 25 ppm.

5.3.3.5 Pokud jsou na nesilničním pojízdném stroji namontovány samostatné nádrže na činidlo, nebo jsou k takovému stroji připojeny, musí se zajistit prostředky k odebrání vzorku činidla uvnitř nádrží. Místo odběru vzorků musí být snadno dostupné bez použití speciálních pomůcek nebo zařízení.

5.3.3.6 Požadavky na použití a údržbu

5.3.3.6.1 Schválení typu musí být v souladu s bodem 5.1.3 podmíněno tím, že každému provozovateli nesilničního pojízdného stroje budou poskytnuty písemné instrukce obsahující následující prvky:

Instrukce musí být napsány jasně a pro laika srozumitelně, stejným stylem jako příručka provozovatele nesilničního pojízdného stroje nebo motoru.

5.3.3.7 Kontrola činidla (používá-li se)

5.3.3.7.1 Schválení typu musí být v souladu s bodem podmíněno tím, že budou poskytnuty indikátory nebo jiné vhodné prostředky podle konfigurace nesilničních pojízdných strojů informující obsluhu o následujícím:

5.3.3.7.2 Podle rozhodnutí výrobce musí být požadavky na soulad činidla s uvedenými vlastnostmi a příslušnými dovolenými odchylkami emisí NOx splněny pomocí jednoho z následujících prostředků:

5.3.4 Požadavky na opatření k regulaci emisí NOx u motorů výkonových pásem Q až R

5.3.4.1 Výrobce poskytne informace obsahující kompletní popis funkčních provozních vlastností opatření k regulaci emisí NOx, přičemž využije dokumenty uvedené v bodě 2 dodatku 1 přílohy 1A a v bodě 2 dodatku 3 přílohy 1A.

5.3.4.2 Strategie pro regulaci emisí motoru musí fungovat za všech podmínek vnějšího prostředí, které se pravidelně vyskytují na území stran dohody, zejména při nízkých okolních teplotách. Tento požadavek se neomezuje na podmínky, za nichž musí být použita základní strategie pro regulaci emisí, jak je uvedeno v bodě 5.3.2.2.2.

5.3.4.3 Používá-li se činidlo, výrobce prokáže, že při schvalování typu emise amoniaku během zkoušky NRTC za tepla nebo NRSC nepřesáhnou střední hodnotu 10 ppm.

5.3.4.4 Pokud jsou na nesilničním pojízdném stroji namontovány nádrže na činidlo, nebo jsou k takovému stroji připojeny, musí se zajistit prostředky k odebrání vzorku činidla uvnitř nádrží. Místo odběru vzorků musí být snadno dostupné bez použití speciálních pomůcek či zařízení.

5.3.4.5 V souladu s bodem 6.1 podléhá schválení typu těmto podmínkám:

5.3.5 Kontrolní rozsah pro výkonová pásma Q až R

U motorů výkonových pásem Q až R nesmí emise, jejichž vzorek byl odebrán v kontrolním rozsahu vymezeném v bodě 5.3.5, překročit o více než 100 % mezní hodnoty emisí uvedené v bodě 5.2.1 tohoto předpisu.

5.3.5.1 Požadavky na prokazování

Pro účely zkoušení vybere technická zkušebna namátkou až tři hodnoty zatížení a otáček v rámci kontrolního rozsahu. Technická zkušebna rovněž namátkově určí pořadí zkušebních bodů. Zkouška se provede v souladu s hlavními požadavky NRSC, ale každý zkušební bod se musí hodnotit samostatně. Každý zkušební bod musí splňovat mezní hodnoty stanovené v bodě 5.3.5.

5.3.5.2 Zkušební požadavky

Zkouška se provede takto:

5.3.5.3 Požadavky na kontrolní rozsah

5.3.5.3.1 Kontrolní rozsah motoru

Kontrolní rozsah (viz obrázek 2) je definován takto:

rozsah otáček: otáčky A po vysoké otáčky,

kde:

.

Použijí se vysoké a nízké hodnoty otáček podle definice v příloze 4B tohoto předpisu.

Jsou-li změřené otáčky motoru A v rozmezí ±3 % otáček motoru uvedených výrobcem, použijí se výrobcem uvedené otáčky. Dojde-li u kterýchkoli zkušebních otáček k překročení povolené odchylky, musí se použít změřené otáčky motoru.

5.3.5.3.2 Ze zkoušek se vyloučí následující provozní podmínky motoru:

Výrobce může požádat, aby technická zkušebna při certifikaci / schvalování typu vyňala ze zkušebního rozsahu body vymezené v bodech 5.5.1 a 5.5.2. Technická zkušebna může tuto výjimku udělit, jestliže výrobce prokáže, že motor v jakékoli strojní konfiguraci není v takových bodech nikdy schopen provozu.

Obrázek 2

Zkušební rozsah

5.3.6 Ověření emisí plynů z klikové skříně u motorů výkonových pásem Q až R

5.3.6.1 Kromě výjimky podle bodu 5.3.6.3 nesmí být z klikové skříně vypouštěny přímo do ovzduší žádné emise.

5.3.6.2 Motory mohou během celého provozu vypouštět emise z klikové skříně do výfuku před jakýmkoli zařízením pro následné zpracování.

5.3.6.3 Motory vybavené turbodmychadly, čerpadly, ventilátory nebo přeplňovacími dmychadly pro sání vzduchu mohou uvolňovat emise z klikové skříně do okolního ovzduší. V takovém případě se emise z klikové skříně přičtou (fyzicky nebo matematicky) k výfukovým emisím při všech zkouškách emisí v souladu s bodem 6.10 přílohy 4B tohoto předpisu.

5.4 Výběr kategorie výkonu motoru

5.4.1 Ke stanovení toho, zda motory s proměnlivými otáčkami podle bodů 1.1 a 1.2 tohoto předpisu splňují mezní hodnoty emisí podle bodu 5.2.1 tohoto předpisu, zařadí se do výkonových pásem na základě nejvyšší hodnoty netto výkonu změřené v souladu s bodem 2.1.49 tohoto předpisu.

5.4.2 U jiných typů motorů se použije jmenovitý netto výkon.

6. MONTÁŽ DO VOZIDLA

7. SHODNOST VÝROBY

8. POSTIHY ZA NESHODNOST VÝROBY

9. ZMĚNA SCHVÁLENÉHO TYPU A ROZŠÍŘENÍ SCHVÁLENÍ

10. DEFINITIVNÍ UKONČENÍ VÝROBY

Pokud držitel schválení přestane zcela vyrábět typ nebo rodinu motorů, které byly schváleny v souladu s tímto předpisem, oznámí tuto skutečnost orgánu, který schválení udělil. Po obdržení příslušného sdělení tento orgán informuje smluvní strany dohody, které uplatňují tento předpis, na formuláři sdělení podle vzoru uvedeného v příloze 2 tohoto předpisu.

11. PŘECHODNÁ USTANOVENÍ

12. NÁZVY A ADRESY TECHNICKÝCH ZKUŠEBEN ODPOVĚDNÝCH ZA PROVÁDĚNÍ SCHVALOVACÍCH ZKOUŠEK A NÁZVY A ADRESY SCHVALOVACÍCH ORGÁNŮ

Smluvní strany dohody z roku 1958, které uplatňují tento předpis, sdělí sekretariátu Organizace spojených národů názvy a adresy technických zkušeben odpovědných za provádění schvalovacích zkoušek, jakož i názvy a adresy schvalovacích orgánů, které schválení udělují a jimž se zasílají formuláře potvrzující udělení nebo rozšíření nebo zamítnutí nebo odnětí schválení vydané v jiných zemích.

(1) Podle definice v konsolidované rezoluci o konstrukci vozidel (R.E.3), (ECE/TRANS/WP.29/78/Rev.2, odst. 2) - www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29resolutions.html

(2) Rozlišovací čísla smluvních stran Dohody z r. 1958 jsou uvedena v příloze 3 Konsolidované rezoluce o konstrukci vozidel (R.E.3), dokument ECE/TRANS/WP.29/78/Rev.2/Amend.1 - www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29resolutions.html

(3) Výška těžiště traktoru podle normy ISO 789-6: 1982.

PŘÍLOHA 4A

ZPŮSOB STANOVENÍ EMISÍ PLYNNÝCH ZNEČIŠŤUJÍCÍCH LÁTEK A ZNEČIŠŤUJÍCÍCH ČÁSTIC

1. ÚVOD

1.1 Tato příloha popisuje způsob stanovení emisí plynných znečisťujících látek a znečisťujících částic z motoru určeného ke zkouškám.

Použijí se následující zkušební cykly:

Cyklus NRSC (nesilniční cyklus s ustálenými stavy), který se použije pro měření emisí oxidu uhelnatého, uhlovodíků, oxidů dusíku a částic pro všechna výkonová pásma u motorů popsaných v bodech 1.1, 1.2 a 1.3 tohoto předpisu, a cyklus NRTC (nesilniční cyklus s neustálenými stavy), který se použije pro měření emisí oxidu uhelnatého, uhlovodíků, oxidů dusíku a částic pro výkonové pásmo L a vyšší u motorů popsaných v bodech 1.1 a 1.2 tohoto předpisu.

Plynné složky a částice emitované z motoru předaného ke zkouškám se měří metodami popsanými v dodatku 4 přílohy 4A.

Přípustné jsou i jiné systémy nebo analyzátory, jestliže poskytují rovnocenné výsledky k těmto referenčním systémům: a) pro plynné emise měřené v surovém výfukovém plynu, se systémem znázorněným na obrázku 2 v dodatku 4 přílohy 4A; b) pro plynné emise měřené ve zředěném výfukovém plynu, se systémem znázorněným na obrázku 3 v dodatku 4 přílohy 4A; c) pro emise částic, se systémem s ředěním plného toku používajícím samostatný filtr pro každý režim, znázorněným na obrázku 13 v dodatku 4 přílohy 4A.

Určení rovnocennosti systému musí být založeno na korelační studii, která obsahuje sedm (nebo více) cyklů a která se provede mezi zkoušeným systémem a jedním nebo více z výše uvedených referenčních systémů.

Kritérium rovnocennosti je definováno jako ± 5 % shoda průměrů vážených hodnot emisí cyklů. Použije se cyklus, který je uveden v bodě 3.6.1 přílohy 4A.

K přijetí nového systému do předpisu se musí určení rovnocennosti zakládat na výpočtu opakovatelnosti a reprodukovatelnosti podle normy ISO 5725.

1.2 Ke zkoušce se motor namontuje na zkušební stav a připojí se k dynamometru.

1.3 Princip měření:

Emise z výfuku motoru zahrnují plynné složky (oxid uhelnatý, veškeré uhlovodíky a oxidy dusíku) a částice. Mimo to se často používá oxid uhličitý jako sledovací plyn ke stanovení ředicího poměru u systémů s ředěním části toku nebo plného toku. V souladu se správnou technickou praxí se všeobecně doporučuje provádět měření oxidu uhličitého jako výhodný prostředek k odhalování problémů měření, které vznikají v průběhu zkoušky.

1.3.1 Zkouška NRSC:

V průběhu předepsaného sledu provozních podmínek při zahřátém motoru se kontinuálně zjišťuje množství výše uvedených emisí odebíráním vzorků ze surového výfukového plynu. Zkušební cyklus se skládá z řady režimů otáček a točivého momentu (zatížení), které zahrnují typický rozsah provozu vznětového motoru. V průběhu každého režimu se stanoví koncentrace každé plynné znečišťující látky, průtok výfukového plynu a výkon a z výsledků měření se stanoví vážené hodnoty (buď váhovými faktory, nebo dobou odběru). Vzorek částic se ředí stabilizovaným vzduchem z okolí. Jeden vzorek se odebere v průběhu celého zkušebního cyklu a zachytí se na vhodných filtrech.

Alternativně se v případě cyklů s diskrétním režimem mohou vzorky odebírat na oddělených filtrech, po jednom vzorku pro každý režim, a vypočítávají se vážené hodnoty pro zkušební cyklus.

Postupem podle dodatku 3 této přílohy se vypočítá množství každé emitované znečišťující látky v gramech na kilowatthodinu.

1.3.2 Zkouška NRTC:

Předepsaný zkušební cyklus s neustálenými stavy, který věrně odráží provozní podmínky vznětových motorů instalovaných v nesilničních strojích, se uskutečňuje dvakrát:

a) poprvé (při startu za studena), když je motor ochlazen na pokojovou teplotu a teplota chladiva a oleje motoru, systémů následného zpracování a všech pomocných zařízení pro regulaci emisí se stabilizovala v rozmezí od 20 °C do 30 °C;

b) podruhé (při startu za tepla) po 20 minutách odstavení za tepla, následujícím bezprostředně po cyklu se startem za studena.

V průběhu této zkušební posloupnosti se zjišťují výše uvedené znečišťující látky. Tato zkušební posloupnost se skládá z cyklu se startem za studena, který následuje po přirozeném nebo uměle vyvolaném vychladnutí motoru, z doby odstavení za tepla a z cyklu se startem za tepla, a výsledkem je kombinovaný výpočet emisí. S použitím signálů naměřených hodnot točivého momentu a otáček motoru vysílaných dynamometrem se integrací výkonu přes celou dobu cyklu stanoví práce, kterou motor během cyklu vykonal. Určí se koncentrace plynných složek za celý cyklus, buď v surovém výfukovém plynu integrací signálu analyzátoru podle dodatku 3 této přílohy, nebo ve zředěném výfukovém plynu ze systému CVS s ředěním plného toku integrací nebo odběrem vzorků do vaků podle dodatku 3 této přílohy. V případě částic se na stanoveném filtru zachycuje proporcionální vzorek zředěného výfukového plynu při ředění buď části toku, nebo plného toku. V závislosti na použité metodě se pro výpočet hmotnostních hodnot emisí znečišťujících látek určí průtok zředěného nebo nezředěného výfukového plynu v průběhu celého cyklu. Vztažením hmotnostních hodnot emisí k práci motoru se určí množství každé znečišťující látky v gramech na kilowatthodinu.

Emise (v g/kWh) se měří v průběhu obou cyklů, tj. jak se startem za studena, tak za tepla. Složená hodnota vážených emisí se vypočítá vážením výsledků získaných při startu za studena faktorem 0,10 a výsledků získaných při startu za tepla faktorem 0,90. Vážené kombinované hodnoty musí být v souladu s mezními hodnotami.

1.4 Značky zkušebních parametrů

Značka Jednotka Význam Ap m2 Plocha průřezu izokinetické odběrné sondy. AT m2 Plocha průřezu výfukové trubky. aver Vážené průměrné hodnoty pro: m3/h objemový průtok, kg/h hmotnostní průtok, g/kWh Specifické emise. α — Molární poměr vodíku v palivu. C1 — Ekvivalent uhlovodíků vyjádřený uhlíkem 1. conc ppm Koncentrace (s indexem % obj. označujícím složku). concc ppm Koncentrace korigovaná pozadím. % obj. concd ppm Koncentrace znečišťující látky měřená v ředicím vzduchu. % obj. DF — Faktor ředění. fa — Faktor ovzduší v laboratoři. FFH — Specifický faktor paliva používaný pro výpočty koncentrací ve vlhkém stavu z koncentrací v suchém stavu poměru dusíku k uhlíku. GAIRW kg/h Hmotnostní průtok nasávaného vzduchu ve vlhkém stavu. GAIRD kg/h Hmotnostní průtok nasávaného vzduchu v suchém stavu. GDILW kg/h Hmotnostní průtok ředicího vzduchu ve vlhkém stavu. GEDFW kg/h Hmotnostní průtok ekvivalentního zředěného výfukového plynu ve vlhkém stavu. GEXHW kg/h Hmotnostní průtok výfukového plynu ve vlhkém stavu. GFUEL kg/h Hmotnostní průtok paliva. GTOTW kg/h Hmotnostní průtok zředěného výfukového plynu ve vlhkém stavu. HREF g/kg Referenční hodnota absolutní vlhkosti 10,71 g/kg pro výpočet NOx a korekčních faktorů vlhkosti pro částice. Ha g/kg Absolutní vlhkost nasávaného vzduchu. Hd g/kg Absolutní vlhkost ředicího vzduchu. i — Index označující jednotlivý režim. KH — Korekční faktor vlhkosti pro NOx. Kp — Korekční faktor vlhkosti pro částice. KW,a — Korekční faktor převodu ze suchého stavu na vlhký stav pro nasávaný vzduch. KW,d — Korekční faktor převodu ze suchého stavu na vlhký stav pro ředicí vzduch. KW,e — Korekční faktor převodu ze suchého stavu na vlhký stav pro ředěný výfukový plyn. KW,r — Korekční faktor převodu ze suchého stavu na vlhký stav pro surový výfukový plyn. L % Procento točivého momentu z maximálního točivého momentu při zkušebních otáčkách. mass g/h Index označující hmotnostní průtok. emisí. MDIL kg Hmotnost vzorku ředicího vzduchu prošlého filtry pro odběr vzorku částic. MSAM kg Hmotnost vzorku zředěných výfukových plynů prošlých filtry pro odběr vzorku částic. Md mg Hmotnost vzorku částic odebraného z ředicího vzduchu. Mf mg Hmotnost odebraného vzorku částic. pa kPa Tlak nasycených par vzduchu nasávaného motorem (ISO 3046 psy = PSY atmosférický tlak okolí při zkoušce). pB kPa Celkový barometrický tlak (ISO 3046: Px = PX celkový atmosférický tlak okolí v dané lokalitě; Px = PY celkový atmosférický tlak okolí při zkoušce). pd kPa Tlak nasycených par ředicího vzduchu. ps kPa Atmosférický tlak vzduchu v suchém stavu. P kW Výkon na brzdě nekorigovaný. PAE kW Deklarovaný celkový příkon pomocných zařízení namontovaných pro zkoušku, která nejsou požadována podle bodu 2.1.49 tohoto předpisu. PM kW Maximální výkon změřený při zkušebních otáčkách za zkušebních podmínek (viz příloha 1A). Pm kW Výkon změřený při různých zkušebních režimech. q — Ředicí poměr. r — Poměr ploch průřezu izokinetické sondy a výfukového potrubí. Ra % Relativní vlhkost nasávaného vzduchu. Rd % Relativní vlhkost ředicího vzduchu. Rf — Faktor odezvy FID. S kW Seřízení dynamometru. Ta K Absolutní teplota nasávaného vzduchu. TDd K Absolutní teplota rosného bodu. TSC K Teplota vzduchu z mezichladiče. Tref K Referenční teplota (spalovacího vzduchu 298 K (25 °C)). TSCRef K Referenční teplota chlazeného vzduchu. VAIRD m3/h Objemový průtok nasávaného vzduchu v suchém stavu. VAIRW m3/h Objemový průtok nasávaného vzduchu ve vlhkém stavu. VDIL m3 Objem vzorku ředicího vzduchu prošlého odběrnými filtry částic. VDILW m3/h Objemový průtok ředicího vzduchu ve vlhkém stavu. VEDFW m3/h Ekvivalentní objemový průtok zředěného výfukového plynu ve vlhkém stavu. VEXHD m3/h Objemový průtok výfukových plynů v suchém stavu. VEXHW m3/h Objemový průtok výfukových plynů ve vlhkém stavu. VSAM m3 Objem vzorku procházejícího odběrnými filtry částic. VTOTW m3/h Objemový průtok zředěného výfukového plynu ve vlhkém stavu. WF — Váhový faktor. WFE — Efektivní váhový faktor.

2. ZKUŠEBNÍ PODMÍNKY

2.1 Obecné požadavky

Všechny objemy a objemové průtoky se vždy vztahují k teplotě 273 K (0 °C) a tlaku 101,3 kPa.

2.2 Podmínky zkoušky motoru

2.2.1 Změří se absolutní teplota Ta v sání vzduchu pro motor vyjádřená v kelvinech a suchý atmosférický tlak ps vyjádřený v kPa a podle následujících ustanovení se určí parametr fa :

Motory s atmosférickým sáním a motory mechanicky přeplňované:

Motory přeplňované turbokompresorem s chlazením nasávaného vzduchu nebo bez tohoto chlazení:

2.2.2 Platnost zkoušky

Aby byla zkouška uznána za platnou, musí parametr fa splňovat podmínku:

0,96 ≤ fa ≤ 1,06

2.2.3 Motory s chlazením přeplňovacího vzduchu

Zaznamenává se teplota přeplňovacího vzduchu, která při deklarovaných jmenovitých otáčkách a plném zatížení musí odpovídat v rozmezí ± 5 K maximální teplotě přeplňovacího vzduchu stanovené výrobcem. Teplota chladicího média musí být nejméně 293 K (20 °C).

Používá-li se zařízení zkušebny nebo vnější dmychadlo, musí teplota přeplňovacího vzduchu odpovídat v rozmezí ± 5 K maximální teplotě přeplňovacího vzduchu stanovené výrobcem při otáčkách při deklarovaném maximální výkonu a plném zatížení. Během celého zkušebního cyklu se nesmí měnit teplota a průtok chladiva v chladiči přeplňovacího vzduchu mimo výše uvedený rozsah. Objem chladiče přeplňovacího vzduchu musí odpovídat správné technické praxi a typickému použití vozidla/stroje.

Může být zvoleno nastavení chladiče přeplňovacího vzduchu podle normy SAE J 1937 zveřejněné v lednu 1995.

2.3 Systém sání motoru

Zkoušený motor musí být opatřen systémem sání se vstupním odporem vzduchu odpovídajícím v rozmezí ± 300 Pa hodnotě stanovené výrobcem pro čistý čistič vzduchu za provozních podmínek motoru stanovené výrobcem, při nichž se dosahuje největšího průtoku vzduchu. Tyto odpory se nastavují při jmenovitých otáčkách a plném zatížení. Může se použít systém zkušebny za podmínky, že odpovídá skutečným provozním podmínkám motoru.

2.4 Výfuková soustava motoru

Zkoušený motor musí být opatřen výfukovým systémem, jehož protitlak ve výfuku odpovídá v rozmezí ± 650 Pa hodnotě stanovené výrobcem za provozních podmínek, při nichž se dosahuje největšího deklarovaného výkonu.

Je-li motor opatřen zařízením pro následné zpracování, musí mít výfuková trubka stejný průměr, jaký je použit pro nejméně čtyři trubky nacházející se před vstupem do expanzní části, v níž je zařízení pro následné zpracování instalováno. Vzdálenost mezi přírubou sběrného výfukového potrubí nebo výstupem z turbokompresoru a zařízením pro následné zpracování musí být stejná, jaká je v konfiguraci stroje nebo v rozmezí určeném výrobcem. Hodnoty protitlaku nebo odporu ve výfuku musí splňovat stejná kritéria, jaká jsou uvedena výše, a mohou být nastaveny pomocí ventilu. Během slepých zkoušek a pro účely mapování motoru může být modul se zařízením pro následné zpracování odstraněn a nahrazen ekvivalentním modulem s podporou neaktivního katalyzátoru.

2.5 Chladicí systém

Systém chlazení motoru s dostatečnou kapacitou k udržení běžných pracovních teplot motoru musí být předepsán výrobcem.

2.6 Mazací olej

Specifikace mazacího oleje použitého při zkoušce musí být zapsána a předložena zároveň s výsledky zkoušky.

2.7 Zkušební palivo:

Zkušebním palivem musí být referenční palivo uvedené v příloze 6 pro příslušné výkonové pásmo:

příloha 6, tabulka 1 pro výkonová pásma D až G

příloha 6, tabulka 2 pro výkonová pásma H až K

příloha 6, tabulka 3 pro výkonová pásma L až P

Volitelně lze použít referenční palivo uvedené v tabulce 1 přílohy 6 pro výkonová pásma H až K.

Cetanové číslo a obsah síry referenčního paliva, které se použilo pro zkoušku, se musí zaznamenat do bodu 1.1 dodatku 1 přílohy 2.

Teplota paliva na vstupu do vstřikovacího čerpadla musí být v rozsahu od 306 K do 316 K. (33 °C až 43 °C).

3. PROVEDENÍ ZKOUŠKY (ZKOUŠKA NRSC)

3.1 Určení nastavení dynamometru

Základem pro měření specifických emisí je nekorigovaný výkon na brzdě podle předpisu č. 120.

V průběhu zkoušky musí být pomocná zařízení potřebná k provozu stroje namontována v souladu s požadavky přílohy 7.

Jestliže pomocná zařízení nebyla odmontována, musí se k výpočtu seřízení dynamometru určit jimi pohlcený výkon, s výjimkou motorů, u nichž taková zařízení tvoří integrální část motoru (např. chladicí ventilátory u vzduchem chlazených motorů).

Seřízení odporu sání a protitlaku ve výfukové trubce se provede na horní meze určené výrobcem podle bodů 2.3 a 2.4.

Maximální hodnoty točivého momentu při uvedených zkušebních otáčkách se určí experimentálně, aby se mohly vypočítat hodnoty točivého momentu pro předepsané zkušební režimy. Pro motory, které nejsou určeny k provozu v rozsahu otáček na křivce maximálního točivého momentu při plném zatížení, uvede maximální točivý moment při zkušebních otáčkách výrobce.

Seřízení motoru pro každý zkušební režim se vypočítá podle následujícího vzorce:

Je-li poměr

může být hodnota P AE ověřena technickým orgánem, který uděluje schválení typu.

3.2 Příprava odběrných filtrů

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

3.3 Instalace měřicího zařízení

Přístroje a odběrné sondy se instalují předepsaným způsobem. Použije-li se k ředění výfukových plynů systém s ředěním plného toku, připojí se výfuková trubka k systému.

3.4 Startování ředicího systému a motoru

Ředicí systém a motor se nastartují a zahřívají se, až se všechny teploty a tlaky ustálí při maximálním výkonu a jmenovitých otáčkách (bod 3.6.2).

3.5 Nastavení ředicího poměru

Systém odběru vzorku částic se spustí a při metodě jediného filtru se použije s obtokem (což je volitelné u metody více filtrů). Hladinu pozadí částic v ředicím vzduchu lze určit vedením ředicího vzduchu přes filtry částic. Jestliže se používá filtrovaný ředicí vzduch, může se provést jedno měření kdykoliv před zkouškou, v průběhu zkoušky nebo po ní. Není-li ředicí vzduch filtrován, provede se měření na jednom vzorku odebraném během doby trvání zkoušky.

Ředicí vzduch se nastaví tak, aby teplota na vstupu do filtru při kterémkoli režimu byla v rozmezí od 315 K (42 °C) do 325 K (52 °C). Celkový ředicí poměr musí být nejméně čtyři.

Pozn.: Pro výkonová pásma po pásmo K včetně používající zkušební cykly s diskrétními režimy se může teplota filtru udržovat na maximální teplotě 325 K (52 °C) nebo pod ní, namísto dodržování teplotního rozmezí 42 °C až 52 °C.

Při metodách jediného filtru nebo více filtrů v systému s ředěním plného toku musí být hmotnostní průtok vzorku filtrem udržován při všech režimech v konstantním poměru k hmotnostnímu průtoku zředěného výfukového plynu. Tento hmotnostní poměr musí být dodržen s odchylkou ± 5 % od průměrné hodnoty pro daný režim, s výjimkou prvních 10 sekund každého režimu u systémů, které nemohou mít obtok. U systémů s ředěním části toku používajících metodu jediného filtru musí být hmotnostní průtok filtrem konstantní s odchylkou ± 5 % od průměrné hodnoty pro daný režim, s výjimkou prvních 10 sekund každého režimu u systémů, které nemohou mít obtok.

U systémů, které používají k regulaci koncentrace CO2 nebo NOx, se měří obsah CO2 nebo NOx v ředicím vzduchu na začátku a na konci každé zkoušky. Výsledky měření koncentrace CO2 nebo NOx v ředicím vzduchu před zkouškou a po ní se smějí lišit nejvíce o 100 ppm u prvního plynu a o 5 ppm u druhého plynu.

Použije-li se analytický systém s ředěním výfukového plynu, určí se koncentrace pozadí odebíráním vzorků ředicího vzduchu do odběrného vaku v průběhu celého postupu zkoušky.

Průběžnou koncentraci pozadí (bez vaku) je možné určit nejméně třikrát, na začátku, na konci a přibližně v polovině zkušebního cyklu a vypočítat průměrnou hodnotu. Na žádost výrobce je možné od měření pozadí upustit.

3.6 Kontrola analyzátorů

Analyzátory emisí se nastaví na nulu a zkalibruje se jejich měřicí rozsah.

3.7 Zkušební cyklus

3.7.1 Specifikace stroje podle bodů 1.1 až 1.3:

3.7.1.1 Specifikace A

V případě motorů, na které se vztahují body 1.1 a 1.2 tohoto předpisu, se zkoušený motor podrobí na dynamometru osmirežimovému cyklu (1) s diskrétními režimy podle písm. a) bodu 1.1 přílohy 5.

Volitelně lze použít odpovídající devítirežimový cyklus s lineárními přechody mezi režimy podle písm. a) bodu 1.2 přílohy 5. V tomto případě se cyklus provede v souladu s bodem 7.8.2 přílohy 4B místo postupu v bodech 3.7.2 až 3.7.6.

3.7.1.2 Specifikace B

V případě motorů, na které se vztahuje bod 1.3 tohoto předpisu, se zkoušený motor podrobí na dynamometru pětirežimovému cyklu (2) s diskrétními režimy podle písm. b) bodu 1.1 přílohy 5.

Volitelně lze použít pětirežimový cyklus s lineárními přechody mezi režimy podle písm. b) bodu 1.2 přílohy 5. V tomto případě se cyklus provede v souladu s bodem 7.8.2 přílohy 4B místo postupu v bodech 3.7.2 až 3.7.6.

Údaje o zatížení jsou procentuální hodnoty točivého momentu odpovídajícího základní hodnotě výkonu, který je definován jako maximální disponibilní výkon v průběhu sledu proměnlivých výkonů v provozu po neomezený počet hodin za rok, mezi udanými intervaly údržby a za udaných podmínek okolí, když se údržba provádí podle předpisu výrobce.

3.7.2 Stabilizace motoru

Motor a systém se zahřejí při maximálních otáčkách a maximálním točivém momentu tak, aby se stabilizovaly parametry motoru podle doporučení výrobce.

Pozn.: Perioda stabilizace také zabrání vlivu úsad ve výfukovém systému pocházejících z předchozí zkoušky. Perioda stabilizování je také požadována mezi jednotlivými režimy zkoušky a byla tam vložena, aby se minimalizovaly vlivy přechodu z jednoho režimu do druhého.

3.7.3 Postup zkoušky

Zahájí se zkušební posloupnost. Zkouška musí být provedena v pořadí čísel režimů stanoveném výše pro zkušební cykly.

Po počáteční přechodné periodě musí být v průběhu každého režimu daného zkušebního cyklu dodrženy specifikované otáčky s přesností ± 1 % jmenovitých otáček nebo ± 3 min–1, podle toho, která hodnota je větší, s výjimkou dolních otáček volnoběhu, u nichž se musí dodržet dovolené odchylky udané výrobcem. Uvedený točivý moment se musí udržovat tak, aby průměr pro časový úsek měření odpovídal s dovolenou odchylkou ± 2 % maximálnímu točivému momentu při zkušebních otáčkách.

Pro každý měřicí bod je zapotřebí nejméně deset minut času. Jsou-li při zkoušení motoru pro odběr vzorku nezbytné delší časy, aby se na měřicím filtru nashromáždilo dostatečné množství částic, může se doba zkušebního režimu podle potřeby prodloužit.

Doba zkušebních režimů se musí zaznamenat a uvést v protokolu.

Hodnoty koncentrace plynných emisí z výfuku se změří a zaznamenají v průběhu posledních tří minut režimu.

K odběru částic a měření plynných emisí by nemělo dojít před dosažením stabilizace motoru, tak jak je definována výrobcem, a dokončení obou činností proběhne současně.

Teplota paliva se měří na vstupu palivového vstřikovacího čerpadla nebo podle specifikace výrobce a místo měření se zaznamená.

3.7.4 Odezva analyzátorů

Výstup analyzátorů se zapisuje zapisovačem nebo se zaznamenává odpovídajícím systémem záznamu dat, kdy výfukový plyn prochází analyzátory podobu nejméně tří minut v každém režimu. Jestliže se použije k měření zředěného CO a CO2 odběrný vak (viz bod 1.4.4 dodatku 4 přílohy 4A), vzorek se musí odebírat do vaku v průběhu posledních tří minut každého režimu a vzorek z vaku se analyzuje a hodnoty zaznamenají.

3.7.5 Odběr vzorku částic

Odběr vzorků částic lze provádět metodou jediného filtru nebo metodou více filtrů (bod 1.5 dodatku 1 přílohy 4A). Protože výsledky těchto metod se mohou poněkud lišit, uvede se spolu s výsledky i použitá metoda.

Při metodě jediného filtru se musí při odběru vzorků uvažovat váhové faktory pro jednotlivé režimy uvedené v postupu zkušebního cyklu tím, že se příslušně seřídí průtok vzorku nebo doba odběru.

Odběr se musí provést v každém režimu co nejpozději. Odběr vzorků trvá v každém režimu při metodě jediného filtru nejméně 20 sekund a při metodě více filtrů nejméně 60 sekund. U systémů, které nemají možnost obtoku, trvá odběr vzorků u každého režimu při metodě jediného filtru i metodě více filtrů nejméně 60 sekund.

3.7.6 Stav motoru

Během každého režimu se po stabilizování motoru měří otáčky a zatížení motoru, teplota nasávaného vzduchu a průtok paliva a vzduchu nebo průtok výfukového plynu.

Jestliže není možné měření průtoku výfukového plynu nebo měření spalovacího vzduchu a spotřeby paliva, mohou se tyto hodnoty vypočítat metodou bilance uhlíku a kyslíku (viz bod 1.2.3 dodatku 1 přílohy 4A).

Všechna doplňková data nutná k výpočtu se musí zaznamenat (viz body 1.1 a 1.2 dodatku 3 přílohy 4A).

3.8 Opakované ověření analyzátorů

Po zkoušce emisí se k opakovanému ověření analyzátorů použije nulovací plyn a shodný kalibrační plyn. Analýza se považuje za přijatelnou, pokud je rozdíl mezi oběma výsledky měření menší než 2 %.

4. PROVEDENÍ ZKOUŠKY (ZKOUŠKA NRTC)

4.1 Úvod

Nesilniční cyklus s neustálenými stavy (NRTC) je uveden v příloze 5 jako po sekundách se měnící sled normalizovaných hodnot otáček a točivého momentu, použitelný pro všechny vznětové motory, na které se vztahuje tento předpis. 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 příslušný zkušební cyklus jako referenční cyklus motoru určeného ke zkoušce. S použitím takto získaných referenčních hodnot otáček a točivého momentu se uskuteční zkušební cyklus ve zkušební komoře, přičemž se zaznamenají naměřené hodnoty otáček a točivého momentu. K ověření zkoušky se po jejím skončení provede regresní analýza vztahu mezi referenčními a naměřenými hodnotami otáček a točivého momentu.

4.1.1 Je zakázáno používat odpojovací zařízení nebo iracionální strategie pro omezení emisí.

4.2 Postup mapování motoru

Jako přípravu na zkoušku NRTC ve zkušební komoře je nutno před spuštěním zkušebního cyklu provést mapování motoru ke stanovení křivky otáčky-točivý moment.

4.2.1 Stanovení rozsahu mapovacích otáček

Minimální a maximální mapovací otáčky jsou definovány takto:

Minimální otáčky pro mapování = volnoběžné otáčky Maximální otáčky pro mapování = n h × 1,02 nebo otáčky, při nichž točivý moment za plného zatížení klesne na nulu, podle toho, která hodnota je menší (n h jsou horní otáčky, definované jako nejvyšší otáčky motoru, při kterých se dosahuje 70 % jmenovitého výkonu).

4.2.2 Mapovací křivka motoru

Motor se zahřeje při maximálním výkonu, aby se stabilizovaly parametry motoru podle doporučení výrobce a osvědčené technické praxe. Když je motor stabilizovaný, provede se mapování vlastností motoru podle následujících postupů:

4.2.2.1 Mapa přechodných stavů

a) Motor se odlehčí a nechá pracovat při volnoběžných otáčkách.

b) Motor se nechá pracovat při plném zatížení/plném nastavení vstřikovacího čerpadla při minimálních mapovacích otáčkách.

c) Otáčky motoru se zvyšují s průměrným přírůstkem 8 ±1 min–1/s z minimálních otáček pro mapování na maximální otáčky pro mapování. Zaznamenávají se hodnoty otáček motoru a točivého momentu rychlostí nejméně jednoho bodu za sekundu.

4.2.2.2 Mapa postupných kroků

a) Motor se odlehčí a nechá pracovat při volnoběžných otáčkách.

b) Motor se nechá pracovat při plném zatížení/plném nastavení vstřikovacího čerpadla při minimálních mapovacích otáčkách.

c) Při udržování plného zatížení se minimální mapovací otáčky udržují po dobu nejméně 15 sekund a během posledních 5 sekund se zaznamená průměrný točivý moment. Stanoví se křivka maximálního točivého momentu od minimálních do maximálních mapovacích otáček při zvyšování otáček o přírůstek nejvýše 100 ± 20 min–1. Na každém měřicím bodu se zařízení udržuje po dobu nejméně 15 sekund a během posledních 5 sekund se zaznamená průměrný točivý moment.

4.2.3 Vyhotovení mapovací křivky

Všechny body naměřených hodnot podle bodu 4.2.2 se propojí s použitím lineární korelace mezi jednotlivými body. Výsledná křivka točivého momentu je mapovací křivkou motoru, která se použije k převodu normalizovaných hodnot točivého momentu programu dynamometru pro zkoušky motoru (příloha 5) na skutečné hodnoty točivého momentu pro zkušební cyklus, jak je uvedeno v bodu 4.3.3.

4.2.4 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. Metody, které se z důvodu bezpečnosti nebo reprezentativnosti odchylují od metody mapování uvedené v tomto bodu, musí být schváleny zúčastněnými stranami a jejich použití musí být odůvodněno. V žádném případě však nesmí být křivka točivého momentu u regulovaných motorů nebo u motorů přeplňovaných turbokompresorem získána při snižujících se otáčkách motoru.

4.2.5 Opakování zkoušky

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

a) od posledního mapování uplynula podle technického posouzení nepřiměřená doba, nebo

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

4.3 Provedení referenčního zkušebního cyklu

4.3.1 Referenční otáčky

Referenční otáčky (n ref) odpovídají 100 % hodnot otáček specifikovaných v programu motorového dynamometru v příloze 5. Skutečný cyklus motoru vzniklý denormalizací referenčních otáček do značné míry závisí na volbě správných referenčních otáček. Referenční otáčky jsou určeny následujícím vztahem:

(horní otáčky jsou nejvyšší otáčky motoru, při nichž se dosahuje 70 % jmenovitého výkonu, dolní otáčky jsou nejnižší otáčky motoru, při nichž se dosahuje 50 % jmenovitého výkonu).

Pokud jsou naměřené referenční otáčky v rozmezí +/– 3 % referenčních otáček uváděných výrobcem, mohou být pro zkoušku emisí použity uváděné referenční otáčky. Pokud jsou dovolené odchylky překročeny, použijí se pro zkoušku emisí naměřené referenční otáčky. (V souladu s normou ISO 8178-11:2006.)

4.3.2 Denormalizace otáček motoru

Otáčky se převedou z normalizovaných hodnot podle této rovnice:

4.3.3 Denormalizace točivého momentu motoru

Hodnoty točivého momentu v plánu průběhu zkoušky s motorem na dynamometru v příloze 5 jsou normalizované podle maximálního točivého momentu při příslušných otáčkách. Hodnoty točivého momentu referenčního cyklu se musí převést z normalizovaného stavu následujícím způsobem s použitím mapovací křivky určené podle bodu 4.2.2:

pro příslušné skutečné otáčky určené podle bodu 4.3.2.

4.3.4 Příklad postupu denormalizace

Jako příklad se denormalizují tyto zkušební body:

% otáček= 43 procent

% točivého momentu= 82 procent

Pokud jsou dány hodnoty:

referenční otáčky= 2 200 min–1

volnoběžné otáčky= 600 min–1

z toho vyplývá

A maximální točivý moment zjištěný z mapovací křivky při otáčkách 1 288 min–1 je 700 Nm.

4.4 Dynamometr

4.4.1 Při použití siloměru se signál točivého momentu přenáší na hřídel motoru, přičemž je nutno brát v úvahu setrvačnost siloměru. Skutečný točivý moment motoru je točivý moment odečtený na siloměru plus moment setrvačnosti brzdy násobený úhlovým zrychlením. Ovládací systém musí tento výpočet provádět v reálném čase.

4.4.2 Jestliže se motor zkouší na dynamometru s vířivými proudy, doporučuje se, aby počet bodů, u nichž je rozdíl menší než – 5 % největšího točivého momentu, nebyl větší než 30 (kde Tsp je požadovaný točivý moment, nsp je derivace otáček motoru a ΘD je rotační setrvačnost dynamometru s vířivými proudy).

4.5 Provedení zkoušky emisí

Průběh zkušební posloupnosti znázorňuje tento vývojový diagram:

Před měřicím cyklem může být proveden jeden nebo několik předběžných cyklů podle potřeby ke zkontrolování motoru, zkušební komory a emisních systémů.

4.5.1 Příprava odběrných filtrů

Nejméně jednu hodinu před zkouškou se umístí každý filtr do Petriho misky, která je chráněná před znečištěním prachem a umožňuje výměnu vzduchu, a uloží se do vážicí komory za účelem stabilizace. Na konci doby stabilizace se každý filtr zváží a jeho hmotnost se zaznamená. Filtr se pak uchovává v uzavřené Petriho misce nebo v utěsněném držáku filtru do doby, než bude potřebný ke zkoušce. Filtr se musí použít do osmi hodin od vyjmutí z vážící komory. Zaznamená se jeho vlastní hmotnost.

4.5.2 Instalace měřicího zařízení

Přístroje a odběrné sondy se instalují předepsaným způsobem. Jestliže se používá systém s ředěním plného toku, připojí se k němu výfuková trubka.

4.5.3 Spuštění systému ředění

Systém ředění se nastartuje. Průtok veškerého zředěného výfukového plynu u systému s ředěním plného toku nebo průtok zředěného výfukového plynu systémem s ředěním části toku se nastaví tak, aby nedocházelo ke kondenzaci vody v systému a aby teplota na vstupu do filtrů byla v rozmezí od 315 K (42 °C) do 325 K (52 °C).

4.5.4 Nastartování systému k odběru vzorků částic

Systém odběru vzorku částic se spustí a nechá pracovat s obtokem. Hladinu pozadí částic v ředicím vzduchu lze určit odběrem vzorku ředicího vzduchu před vstupem do ředicího tunelu. Výhodné je odebrat vzorek pozadí částic během cyklu s neustálenými stavy, je-li k dispozici další systém odběru vzorku částic. V opačném případě lze použít systém odběru vzorku částic, který slouží k odběru vzorků při cyklu s neustálenými stavy. Jestliže se používá filtrovaný ředicí vzduch, může se provést jedno měření před zkouškou nebo po ní. Pokud ředicí vzduch není filtrován, je třeba provést měření před začátkem zkušebního cyklu a po jeho ukončení a vypočítat průměrnou hodnotu.

4.5.5 Kontrola analyzátorů

Analyzátory emisí se nastaví na nulu a zkalibruje se jejich měřicí rozsah. Používají-li se vaky pro jímání vzorku, musí být vyprázdněny.

4.5.6 Požadavky na vychladnutí

Může se použít způsob přirozeného nebo nuceného chlazení. U nuceného chlazení se použije osvědčený technický úsudek k nastavení systémů tak, aby chladicí vzduch obtékal motor, aby studený olej proudil mazacím systémem motoru, aby se teplo z chladiva odvádělo chladicím systémem motoru a aby se odvádělo teplo ze systému k následnému zpracování výfukových plynů. V případě uměle vyvolaného vychladnutí u systému následného zpracování výfukových plynů se chladicí vzduch použije až poté, co systém následného zpracování výfukových plynů vychladl na teplotu nižší, než je jeho teplota pro aktivaci katalyzátoru. Není přípustný žádný způsob ochlazování, který by vedl k nereprezentativním emisím.

Cyklus zkoušky emisí výfukových plynů se startem za studena může začít po vychladnutí pouze v případě, že se teploty oleje v motoru, chladiva a systému následného zpracování výfukových plynů stabilizovaly po dobu nejméně patnácti minut na teplotu 20 °C až 30 °C.

4.5.7 Provedení zkoušky

4.5.7.1 Cyklus se startem za studena

Zkušební posloupnost začíná cyklem se startem za studena při dokončení procesu vychládání, jsou-li splněny všechny požadavky uvedené v bodě 4.5.6.

Motor se nastartuje postupem spouštění doporučeným výrobcem v uživatelské příručce, s použitím buď sériového spouštěcího motoru, nebo dynamometru.

Jakmile se stanoví, že je motor spuštěn, spustí se časovač pro nezatížený volnoběh. Motor se nechá běžet na volnoběh bez zatížení po dobu 23 ± 1 s. Zahájí se cyklus motoru s neustálenými stavy tak, aby se první záznam cyklu mimo volnoběh uskutečnil po uplynutí 23 ± 1 s. Doba volnoběhu je zahrnuta do uvedené doby 23 ± 1 s.

Zkouška se provádí podle referenčního cyklu uvedeného v příloze 5. 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. Naměřené hodnoty otáček a točivého momentu se během zkušebního cyklu zaznamenávají nejméně jednou za sekundu a signály mohou být elektronicky filtrovány.

4.5.7.2 Odezva analyzátorů

Při nastartování motoru se současně spustí měřicí zařízení:

a) zahájí se odběr nebo analýza ředicího vzduchu, jestliže se používá 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 hodnot otáček a točivého momentu dynamometru.

Jestliže se provádí měření surového výfukového plynu, měří se kontinuálně hodnoty koncentrace emisí (HC, CO a NOx) a hmotnostního průtoku výfukového plynu a ukládají se v počítačovém systému s frekvencí nejméně 2 Hz. Všechny ostatní údaje se mohou zaznamenávat s frekvencí nejméně 1 Hz. U analogových analyzátorů se registruje odezva a kalibrační údaje se mohou použít buď online, nebo offline v průběhu vyhodnocování údajů.

Je-li použit systém s ředěním plného toku, v ředicím tunelu se s frekvencí alespoň 2 Hz nepřetržitě měří HC a NOx. Průměrné koncentrace se určí integrací signálů analyzátoru po celou dobu zkušebního cyklu. Doba odezvy systému nesmí být delší než 20 sekund a v případě potřeby musí být sladěna s fluktuacemi průtoku v systému CVS a s odchylkami doby odběru vzorků v průběhu zkušebního cyklu. Množství CO a CO2 se stanoví integrací nebo analyzováním koncentrací nashromážděných ve vaku pro jímání vzorku v průběhu cyklu. Koncentrace plynných znečišťujících látek v ředicím vzduchu se určí integrací nebo jímáním ve vaku pro jímání vzorku pozadí. Všechny ostatní parametry, které je třeba měřit, se zaznamenávají s frekvencí nejméně jedno měření za sekundu (1 Hz).

4.5.7.3 Odběr vzorku částic

Při nastartování motoru se systém odběru vzorku částic přepojí z obtoku na odběr částic.

Jestliže se používá systém s ředěním části toku, seřídí se odběrné čerpadlo (odběrná čerpadla) tak, aby průtok odběrnou sondou vzorku částic nebo přenosovou trubkou zůstával úměrný hmotnostnímu průtoku výfukového plynu.

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 ± 5 %. Jestliže se použije kompenzace průtoku (tj. proporcionální řízení toku vzorků), musí se prokázat, že poměr průtoku hlavním tunelem k průtoku vzorků částic kolísá nejvýše o ± 5 % jeho nastavené hodnoty (kromě prvních 10 sekund odběru vzorků).

Pozn.: Při dvojitém ředění je průtok vzorku čistý rozdíl mezi průtokem odběrnými filtry a průtokem sekundárního ředicího vzduchu.

Zaznamenává se průměrná teplota a tlak na vstupu plynoměrů nebo zařízení k měření průtoku. Jestliže není možno udržet nastavený průtok v průběhu úplného cyklu (v mezích ± 5 %) vzhledem k vysokému zanesení filtru částicemi, je zkouška neplatná. Zkoušku je třeba opakovat při menším průtoku nebo s použitím filtru většího průměru.

4.5.7.4 Zastavení motoru při zkušebním cyklu se startem za studena

Jestliže se motor kdykoli v průběhu zkušebního cyklu se startem za studena zastaví, musí se motor stabilizovat a pak se opakuje postup vychladnutí; nakonec se motor znovu nastartuje a zkouška se zopakuje. Dojde-li během zkušebního cyklu k poruše některého potřebného zařízení, je zkouška neplatná.

4.5.7.5 Úkony po cyklu se startem za studena

Po dokončení zkušebního cyklu se startem za studena se zastaví měření hmotnostního průtoku výfukového plynu a objemu zředěného výfukového plynu, jakož i proudění plynu do sběrných vaků a odběrné čerpadlo vzorku částic. V případě integrovaného analytického systému pokračuje odběr vzorků do uplynutí doby odezvy systému.

Pokud se používají sběrné vaky, je nutno co nejdříve provést analýzu koncentrací v jejich obsahu, v každém případě nejpozději do 20 minut po skončení zkušebního cyklu.

Po zkoušce emisí se k opakovanému ověření analyzátorů použije nulovací plyn a shodný kalibrační plyn pro plný rozsah. Zkouška se pokládá za platnou, jestliže je rozdíl mezi výsledky před zkouškou a po zkoušce menší než 2 % hodnoty kalibračního plynu pro plný rozsah.

Filtry částic se musí nejpozději do jedné hodiny po skončení zkoušky vrátit do vážicí komory. Musí se nejméně jednu hodinu stabilizovat v Petriho misce chráněné před znečištěním prachem a umožňující výměnu vzduchu, a poté se zváží. Zaznamená se brutto hmotnost filtrů.

4.5.7.6 Odstavení za tepla

Bezprostředně po vypnutí motoru se vypne/vypnou chladicí ventilátor(y) motoru, pokud se používá/používají, a vyřadí se z činnosti dmychadlo CVS (nebo se výfukový systém od CVS odpojí), pokud se používá.

Motor se odstaví na dobu 20 ± 1 minut. Motor a dynamometr se připraví na zkoušku se startem za tepla. Vyprázdněné vaky pro jímání vzorku se připojí k systémům pro jímání vzorků zředěného výfukového plynu a ředicího vzduchu. Uvede se do provozu CVS (pokud se používá nebo pokud již není v provozu) nebo se výfukový systém připojí k CVS (byl-li odpojen). Uvedou se do provozu odběrná čerpadla (kromě odběrného čerpadla/čerpadel vzorku částic), chladicí ventilátor(y) motoru a systém pro sběr dat.

Výměník tepla přístroje odběru s konstantním objemem (je-li použit) a vyhřívané komponenty případného systému (systémů) kontinuálního odběru vzorku (podle konkrétního případu) se před začátkem zkoušky předehřejí na stanovenou pracovní teplotu.

Průtok vzorku se nastaví na žádanou hodnotu a přístroje pro měření průtoku plynů CVS se nastaví na nulu. Do každého držáku filtru se opatrně upevní čistý filtr částic a kompletní držáky filtru se umístí do trasy průtoku vzorku.

4.5.7.7 Cyklus se startem za tepla

Jakmile se stanoví, že je motor spuštěn, spustí se časovač pro nezatížený volnoběh. Motor se nechá běžet na volnoběh bez zatížení po dobu 23 ± 1 s. Zahájí se cyklus motoru s neustálenými stavy tak, aby se první záznam cyklu mimo volnoběh uskutečnil po uplynutí 23 ± 1 s. Doba volnoběhu je zahrnuta do uvedené doby 23 ± 1 s.

Zkouška se provádí podle referenčního cyklu uvedeného v příloze 5. 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. Naměřené hodnoty otáček a točivého momentu se během zkušebního cyklu zaznamenávají nejméně jednou za sekundu a signály mohou být elektronicky filtrovány.

Poté se zopakuje postup popsaný v předchozích bodech 4.5.7.2 a 4.5.7.3.

4.5.7.8 Zastavení motoru při zkušebním cyklu se startem za tepla

Jestliže se motor kdykoli v průběhu zkušebního cyklu se startem za tepla zastaví, motor může být vypnut a znovu odstaven za tepla na dobu 20 minut. Poté může být cyklus se startem za tepla zopakován. Povoluje se pouze jedno opětovné odstavení za tepla a cyklus s opětovným startem za tepla.

4.5.7.9 Operace po cyklu se startem za tepla

Po dokončení cyklu se startem za tepla se zastaví měření hmotnostního průtoku výfukového plynu a objemu zředěného výfukového plynu, jakož i proudění plynu do sběrných vaků a odběrné čerpadlo vzorku částic. V případě integrovaného analytického systému pokračuje odběr vzorků do uplynutí doby odezvy systému.

Pokud se používají sběrné vaky, je nutno co nejdříve provést analýzu koncentrací v jejich obsahu, v každém případě nejpozději do 20 minut po skončení zkušebního cyklu.

Po zkoušce emisí se k opakovanému ověření analyzátorů použije nulovací plyn a shodný kalibrační plyn pro plný rozsah. Zkouška se pokládá za platnou, jestliže je rozdíl mezi výsledky před zkouškou a po zkoušce menší než 2 % hodnoty kalibračního plynu pro plný rozsah.

Filtry částic se musí nejpozději do jedné hodiny po skončení zkoušky vrátit do vážicí komory. Musí se nejméně jednu hodinu stabilizovat v Petriho misce chráněné před znečištěním prachem a umožňující výměnu vzduchu, a poté se zváží. Zaznamená se brutto hmotnost filtrů.

4.6 Ověření provedené zkoušky

4.6.1 Posun dat

K minimalizování zkreslujícího účinku časové prodlevy mezi naměřenými hodnotami a hodnotami referenčního cyklu se může celý sled zpětnovazebních signálů naměřených otáček a točivého momentu časově posunout před sled referenčních otáček a točivého momentu nebo za něj. Při posunu signálů zpětnovazebných naměřených hodnot se otáčky a točivý moment posunou ve stejném rozsahu a ve stejném směru.

4.6.2 Výpočet práce cyklu

Skutečná práce cyklu W act (kWh) se vždy vypočte z páru zaznamenaných naměřených otáček motoru a hodnot točivého momentu. Hodnota skutečné práce cyklu se používá ke srovnání s prací referenčního cyklu W ref a k výpočtu specifických emisí brzd. Stejnou metodou se postupuje při integraci referenčního i skutečného výkonu motoru. Jestliže se mají určit hodnoty mezi sousedními referenčními hodnotami nebo sousedními změřenými hodnotami, provede se lineární interpolace.

Při integraci práce referenčního cyklu a skutečného cyklu se všechny negativní hodnoty točivého momentu nastaví na nulu a zahrnou se do výpočtu. 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 zahrne do integrované hodnoty.

W act musí být mezi – 15 % a + 5 % hodnoty W ref.

4.6.3 Statistické ověření zkušebního cyklu

U otáček, točivého momentu a výkonu se provede lineární regrese vztahu mezi naměřenými a referenčními hodnotami. Musí se provést při každém posunu naměřených dat, jestliže byla tato operace zvolena. Musí se použít postup nejmenších čtverců, přičemž rovnice má tento tvar:

kde:

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

Pro každou regresní přímku se vypočte směrodatná chyba odhadu (SE) hodnoty y v závislosti na x a koeficient určení r2 .

Doporučuje se, aby se tato analýza vykonala při 1 Hz. Aby se zkouška mohla pokládat za platnou, musí splňovat kritéria tabulky 1.

Tabulka 1

Mezní odchylky regresní přímky

Otáčky Točivý moment Výkon Směrodatná chyba odhadu (SEE) y z veličiny x maximálně 100 min–1 maximálně 13 % největšího točivého momentu podle mapy výkonu maximálně 8 % největšího výkonu podle mapy výkonu Sklon regresní přímky, m 0,95 až 1,03 0,83 – 1,03 0,89 – 1,03 Koeficient určení, r2 min. 0,9700 min. 0,8800 min. 0,9100 pořadnice regresní přímky s osou y, b ± 50 min–1 ± 20 Nm nebo ± 2 % největšího točivého momentu, podle toho, která hodnota je větší ± 4 kW nebo ± 2 % největšího výkonu, podle toho, která hodnota je větší

Pouze pro účely regrese je dovoleno vypustit před regresními výpočty některé body podle tabulky 2. Tyto body však nesmí být vypuštěny při výpočtech práce cyklu a emisí. Bod volnoběhu je vymezen jako bod, jehož normalizovaný referenční točivý moment je 0 % a normalizované referenční otáčky také 0 %. Vypuštění bodu lze provést v celém cyklu nebo v jeho části.

Tabulka 2

Přípustné vypuštění bodů při regresní analýze (body, které se vypouštějí, musí být specifikovány)

Podmínka Body otáček nebo točivého momentu nebo výkonu, které lze vypustit za podmínek uvedených v levém sloupci Prvních (24 ± 1) sekund a posledních 25 sekund Otáčky, točivý moment a výkon Plně otevřená škrticí klapka a naměřený točivý moment < 95 % referenčního točivého momentu Točivý moment nebo výkon Plně otevřená škrticí klapka a naměřené otáčky < 95 % referenčních otáček Otáčky nebo výkon Zavřená škrticí klapka, naměřené otáčky > volnoběžné otáčky + 50 min–1, a naměřený točivý moment > 105 % referenčního točivého momentu Točivý moment nebo výkon Zavřená škrticí klapka, naměřené otáčky ≤ volnoběžné otáčky + 50 min–1 a naměřený točivý moment rovný volnoběžnému točivému momentu stanovenému nebo změřenému výrobcem ± 2 % max. točivého momentu Otáčky nebo výkon Zavřená škrticí klapka a naměřené otáčky > 105 % referenčních otáček Otáčky nebo výkon

(1) Je totožný s cyklem C1 popsaným v bodě 8.3.1.1 normy ISO 8178-4: 2007 (corr. 2008).

(2) Je totožný s cyklem D2 popsaným v bodě 8.4.1 normy ISO 8178-4: 2007 (corr. 2008).

Dodatek 1 Postupy měření a odběru vzorků (NRSC, NRTC) 1. POSTUPY MĚŘENÍ A ODBĚRU VZORKŮ (ZKOUŠKA NRTC) Emise plynných znečišťujících látek a znečišťujících částic z motoru, který byl předán ke zkoušce, se musí měřit metodami, které jsou popsány v dodatku 4 přílohy 4A. Popis těchto metod v dodatku 4 přílohy 4A zahrnuje doporučené systémy analýzy plynných emisí (bod 1.1) a doporučené systémy ředění a odběru vzorku částic (bod 1.2). Na žádost výrobce a se schválením schvalovacího orgánu lze použít metody popsané v bodě 9 přílohy 4B jako alternativu metod uvedených v bodě 1 tohoto dodatku. 1.1 Specifikace dynamometru Použije se dynamometr pro zkoušky motorů s vhodnými vlastnostmi, aby na něm bylo možno vykonat zkušební cyklus popsaný v bodu 3.7.1 přílohy 4A. Přístroje k měření točivého momentu a otáček musí umožňovat měření výkonu v rámci zadaných mezních hodnot. Mohou být nutné doplňkové výpočty. Měřicí přístroje mají takovou přesnost, aby se nepřekročily největší přípustné odchylky uvedené v bodu 1.3. 1.2 Průtok výfukového plynu Průtok výfukového plynu se určí některou z metod uvedených v bodech 1.2.1 až 1.2.4. 1.2.1 Metoda přímého měření Přímé měření průtoku výfukového plynu průtokovou clonou nebo rovnocenným měřicím systémem (podrobnosti viz ISO 5167:2000). Pozn.: Přímé měření průtoku plynu je obtížný úkol. Je třeba přijmout bezpečnostní opatření, aby se zabránilo chybám měření, které způsobí chyby hodnot emisí. 1.2.2 Metoda měření průtoku vzduchu a paliva Měření průtoku vzduchu a průtoku paliva. Použijí se průtokoměry vzduchu a průtokoměry paliva, které mají přesnost podle bodu 1.3. Výpočet průtoku výfukového plynu se provede takto: (pro hmotnost výfukového plynu ve vlhkém stavu) 1.2.3 Metoda bilance uhlíku Výpočet hmotnosti zplodin výfuku ze spotřeby paliva a koncentrací výfukového plynu podle metody bilance uhlíku (viz dodatek 3 přílohy 4A). 1.2.4 Metoda měření pomocí sledovacího plynu Tato metoda zahrnuje měření koncentrace sledovacího plynu ve výfukovém plynu. Do výfukového plynu se vstříkne známé množství inertního plynu (např. čistého helia) jako sledovací plyn. Plyn se smíchá s výfukovými plyny a tím se zředí, nesmí však reagovat ve výfukovém potrubí. Měří se pak jeho koncentrace 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 volnoběžných otáčkách motoru po smísení byla nižší než plný rozsah stupnice analyzátoru sledovacího plynu. Výpočet průtoku výfukového plynu se provede takto: kde: G EXHW = okamžitý hmotnostní průtok výfukového plynu (kg/s) G T = průtok sledovacího plynu (cm3/min) conc mix = okamžitá koncentrace sledovacího plynu po smísení (ppm) ρ EXH = hustota výfukového plynu (kg/m3) conc a = koncentrace pozadí sledovacího plynu ve vstupním vzduchu (ppm) Koncentraci pozadí sledovacího plynu (conc a) lze určit změřením průměrné koncentrace pozadí bezprostředně před a po provedení zkoušky. Je-li koncentrace pozadí menší než 1 % koncentrace sledovacího plynu po smíchání (conc mix) při nejvyšším průtoku výfukových plynů, je možno koncentraci pozadí nebrat v úvahu. Celý systém musí splňovat požadavky na přesnost týkající se průtoku výfukového plynu a musí být kalibrován podle bodu 1.11.2 dodatku 2. 1.2.5 Metoda měření průtoku vzduchu a poměru vzduchu k palivu Tato metoda zahrnuje výpočet hmotnosti výfukového plynu z hodnot průtoku vzduchu a poměru vzduchu k palivu. Okamžitý hmotnostní průtok výfukového plynu se vypočte takto: with kde: A/F st = stechiometrický poměr vzduch/palivo (kg/kg) λ = relativní poměr vzduch/palivo conc CO2 = koncentrace suchého CO2 (%) conc CO = koncentrace suchého CO (ppm) conc HC = koncentrace HC (ppm) Pozn.: Výpočet se vztahuje na motorovou naftu, u níž je poměr H/C rovný 1,8. Průtokoměr vzduchu musí splňovat požadavky na přesnost podle tabulky 3, použitý analyzátor CO2 musí splňovat požadavky bodu 1.4.1 a celý systém musí splňovat požadavky vztahující se na průtok výfukového plynu. K měření relativního poměru vzduchu k palivu může být zvoleno zařízení na měření poměru vzduch/palivo, například snímač zirkonového typu, v souladu s požadavky podle bodu 1.4.4. 1.2.6 Celkový průtok zředěného výfukového plynu Při použití systémů ředění plného toku se celkový průtok zředěného výfukového plynu (G TOTW) musí měřit systémem PDP nebo CFV nebo SVV (bod 1.2.1.2 dodatku 4 přílohy 4A). Přesnost měření musí odpovídat ustanovením bodu 2.2 dodatku 2 přílohy 4A. 1.3 Přesnost Kalibrace všech měřicích přístrojů musí být ve shodě s národními nebo mezinárodními normami a musí splňovat požadavky uvedené v tabulce 3. Tabulka 3 Přesnost měřicích přístrojů Č. Měřicí zařízení Přesnost 1 Otáčky motoru ± 2 % zjištěného údaje nebo ± 1 % nejvyšší hodnoty motoru, podle toho, co je větší 2 Točivý moment ± 2 % zjištěného údaje nebo ± 1 % nejvyšší hodnoty motoru, podle toho, co je větší 3 Spotřeba paliva ± 2 % nejvyšší hodnoty motoru 4 Spotřeba vzduchu ± 2 % zjištěného údaje nebo ± 1 % nejvyšší hodnoty motoru, podle toho, co je větší 5 Průtok výfukového plynu ± 2,5 % zjištěného údaje nebo ± 1,5 % nejvyšší hodnoty motoru, podle toho, co je větší 6 Teploty ≤ 600 K ± 2 K v absolutních hodnotách 7 Teploty > 600 K ± 1 % zjištěného údaje 8 Tlak výfukových plynů ± 0,2 kPa v absolutní hodnotě 9 Podtlak v sacím potrubí ± 0,05 kPa v absolutní hodnotě 10 Atmosférický tlak ± 0,1 kPa v absolutní hodnotě 11 Jiné vlivy ± 0,1 kPa v absolutní hodnotě 12 Absolutní vlhkost ± 5 % zjištěného údaje 13 Průtok ředicího vzduchu ± 2 % zjištěného údaje 14 Průtok zředěného výfukového plynu ± 2 % zjištěného údaje 1.4 Určení plynných složek 1.4.1 Obecné specifikace analyzátorů Analyzátory musí mít měřicí rozsah odpovídající požadavkům na přesnost měření koncentrace složek výfukového plynu (bod 1.4.1.1). Doporučuje se, aby analyzátory pracovaly tak, aby měřená koncentrace byla v rozmezí od 15 % do 100 % plného rozsahu stupnice. Je-li hodnota plného rozsahu stupnice 155 ppm (nebo ppm C) nebo menší nebo používají-li se indikační systémy (počítače, zařízení k záznamu dat), které poskytují dostatečnou přesnost a rozlišovací schopnost pod 15 % plného rozsahu stupnice, jsou přijatelné i koncentrace menší než 15 % plného rozsahu stupnice. V tomto případě musí být provedeny doplňkové kalibrace k zajištění přesnosti kalibračních křivek (bod 1.5.5.2 dodatku 2 přílohy 4A). Elektromagnetická kompatibilita (EMC) zařízení musí být na takové úrovni, aby se minimalizovaly další chyby. 1.4.1.1 Chyba měření Analyzátor se nesmí odchýlit od jmenovité hodnoty kalibračního bodu o více než ± 2 % zjištěného údaje nebo ± 0,3 % plného rozsahu stupnice, podle toho, která hodnota je větší. Pozn.: Pro účely tohoto předpisu je přesnost definována jako odchylka údaje analyzátoru od jmenovitých hodnot kalibračních bodů při použití kalibračního plynu (≡ pravá hodnota). 1.4.1.2 Opakovatelnost Opakovatelnost, definovaná jako 2,5násobek směrodatné odchylky deseti opakovaných odezev na daný kalibrační plyn nebo kalibrační plyn pro plný rozsah, nesmí být pro žádný použitý měřicí rozsah nad 155 ppm (nebo ppm C) větší než 1 % koncentrace na plném rozsahu stupnice nebo větší než 2 % každého měřicího rozsahu použitého pod 155 ppm (nebo ppm C). 1.4.1.3 Šum Odezva analyzátoru mezi špičkami na nulovací plyn a na kalibrační plyn nebo na kalibrační plyn pro plný rozsah v průběhu kterékoli periody trvající 10 s nesmí překročit 2 % plného rozsahu stupnice na všech použitých rozsazích. 1.4.1.4 Posun nuly Posun nuly za dobu jedné hodiny je na nejnižším používaném rozsahu menší než 2 % plného rozsahu stupnice. Odezva na nulu je definována jako střední hodnota odezvy (včetně šumu) na nulovací plyn v časovém intervalu 30 s. 1.4.1.5 Posun měřicího rozpětí Posun měřícího rozpětí za dobu jedné hodiny je na nejnižším používaném rozsahu menší než 2 % plného rozsahu stupnice. Měřicí rozpětí je definováno jako rozdíl mezi odezvou měřicího rozpětí a nulovou odezvou. Odezva měřicího rozpětí je definována jako střední hodnota odezvy, včetně šumu, na kalibrační plyn pro plný rozsah v časovém intervalu 30 s. 1.4.2 Sušení plynu Volitelné zařízení pro sušení plynu musí mít minimální vliv na koncentraci měřených plynů. Použití chemických sušiček k odstraňování vody ze vzorku není přípustné. 1.4.3 Analyzátory Principy měření, které je nutno používat, jsou popsány v bodech 1.4.3.1 až 1.4.3.5 tohoto dodatku. Podrobný popis měřicích systémů je uveden v dodatku 4 přílohy 4A. Plyny, které se mají měřit, se analyzují níže uvedenými přístroji. U nelineárních analyzátorů je přípustné použití linearizačních obvodů. 1.4.3.1 Analýza oxidu uhelnatého (CO) Analyzátor oxidu uhelnatého musí být nedisperzního typu s absorpcí v infračerveném pásmu (NDIR). 1.4.3.2 Analýza oxidu uhličitého (CO2) Analyzátor oxidu uhličitého musí být nedisperzního typu s absorpcí v infračerveném pásmu (NDIR). 1.4.3.3 Analýza uhlovodíků (HC) Analyzátor uhlovodíků musí být typu vyhřívaného plamenoionizačního detektoru (HFID) s detektorem, ventily, potrubím apod. a vyhřívanými tak, aby se teplota plynu udržovala na hodnotě 463 K (190 °C) ± 10 K. 1.4.3.4 Analýza oxidů dusíku (NOx) Analyzátor oxidů dusíku musí být druhu chemoluminiscenční detektor (CLD) nebo vyhřívaný chemoluminiscenční detektor (HCLD) s konvertorem NO2/NO, jestliže se měří v suchém stavu. Jestliže se měří ve vlhkém stavu, použije se HCLD s konvertorem udržovaný na teplotě nad 328 K (55 °C), za předpokladu vyhovujícího výsledku zkoušky rušivých vlivů vodní páry (bod 1.9.2.2 dodatku 2 přílohy 4A). U CLD i HCLD musí být cesta vzorku až ke konvertoru (při měření v suchém stavu) resp. k analyzátoru (při měření ve vlhkém stavu) udržována na teplotě stěny 328 až 473 K (55 °C až 200 °C). 1.4.4 Měření poměru vzduchu a paliva Zařízení k měření poměru vzduchu a paliva používané ke stanovení průtoku výfukového plynu podle bodu 1.2.5 musí být širokopásmový snímač poměru vzduch/palivo nebo lambda snímač typu zirkonium. Snímač se namontuje přímo na výfukovou trubku, kde je teplota výfukového plynu dostatečně vysoká, aby nedocházelo ke kondenzaci vody. Přesnost snímače s instalovanou elektronikou musí být v rozmezí: ± 3 % zjištěného údaje λ < 2 ± 5 % zjištěného údaje 2 ≤ λ < 5 ± 10 % zjištěného údaje 5 ≤ λ Aby byl tento požadavek na přesnost splněn, musí být snímač kalibrován podle specifikace výrobce přístroje. 1.4.5 Odběr vzorků plynných emisí Odběrné sondy plynných emisí musí být namontovány, jestliže je to proveditelné, nejméně 0,5 m nebo trojnásobek průměru výfukového potrubí (zvolí se větší z obou hodnot) proti směru toku plynů od místa výstupu z výfukového systému a dostatečně blízko k motoru, aby se zajistila teplota výfukových plynů v sondě nejméně 343 K (70 °C). U víceválcového motoru s rozvětveným sběrným výfukovým potrubím musí být vstup sondy umístěn dostatečně daleko po toku plynů, aby se zajistilo, že odebíraný vzorek je reprezentativní pro střední hodnotu emisí výfuku ze všech válců. U víceválcových motorů s oddělenými větvemi sběrného potrubí, jako při uspořádání motoru do V, je přípustné odebírat vzorky individuálně z každé větve a vypočítat střední hodnotu emisí z výfuku. Mohou se použít jiné metody, u nichž byla prokázána korelace s výše uvedenými metodami. Pro výpočet emisí z výfuku se použije celkový hmotnostní průtok výfukových plynů. Je-li k určení částic použit systém s ředěním plného toku, mohou být ve zředěném výfukovém plynu určeny i plynné emise. Odběrné sondy musí být umístěny v blízkosti odběrné sondy vzorku částic v ředicím tunelu (příloha 4A, dodatek 4, bod 1.2.1.2 pro DT a bod 1.2.2 pro PSP). Volitelně mohou být CO a CO2 určeny též odběrem vzorku do vaku a následným měřením koncentrace ve vaku pro jímání vzorku. 1.5 Určení částic K určení částic je nutno použít ředicí systém. Ředit je možné systémem s ředěním části toku nebo systémem s ředěním plného toku. Průtok ředicím systémem musí být dostatečně velký, aby se zcela vyloučila kondenzace vody v ředicím i odběrném systému a aby se teplota zředěného výfukového plynu bezprostředně před držáky filtrů udržovala v rozmezí od 315 K (42 °C) do 325 K (52 °C). Při vysoké vlhkosti vzduchu je přípustné vysoušení ředicího vzduchu před vstupem do ředicího systému. Je-li okolní teplota nižší než 293 K (20 °C), doporučuje se předehřát ředicí vzduch nad mezní hodnotu teploty 303 K (30 °C). Teplota ředicího vzduchu před zavedením výfukových plynů do ředicího tunelu však nesmí překročit 325 K (52 °C). Pozn.: Pro výkonová pásma po pásmo K včetně používající zkušební cykly s diskrétními režimy se může teplota filtru udržovat na maximální teplotě 325 K (52 °C) nebo pod ní, namísto dodržování teplotního rozmezí 42 °C až 52 °C. U systému s ředěním části toku musí být odběrná sonda vzorku částic namontována těsně před odběrnou sondou pro plyny (s ohledem na směr proudění), jak je uvedeno v bodu 4.4, a v souladu s obrázky 4 až 12 (EP a SP) v bodu 1.2.1.1 dodatku 4 přílohy 4A. Systém s ředěním části toku musí být konstruován tak, aby dělil proud výfukových plynů na dvě části, z nichž menší se ředí vzduchem a poté se použije k měření částic. Je proto důležité, aby byl ředicí poměr určen velmi přesně. Je možné použít různé metody k dělení toku, přičemž druh použitého dělení významným způsobem určuje, jaké odběrné zařízení a postupy se musí použít (bod 1.2.1.1 dodatku 4 přílohy 4A). K určení hmotnosti částic je zapotřebí systém odběru vzorku částic, filtry pro odběr vzorku částic, mikrováhy a vážící komoru s řízenou teplotou a vlhkostí. K odběru vzorku částic lze použít dvě metody: a) metoda jediného filtru, při níž se používá jeden pár filtrů (viz bod 1.5.1.3 tohoto dodatku) pro všechny režimy zkušebního cyklu. Značnou pozornost je nutno při zkoušce během fáze odběru vzorků věnovat časům odběru vzorků a průtokům. Na zkušební cyklus je však potřebný jen jeden pár filtrů, b) metoda více filtrů, která vyžaduje, aby byl jeden pár filtrů použit pro každý z jednotlivých režimů zkušebního cyklu (viz bod 1.5.1.3 tohoto dodatku). Tato metoda umožňuje méně přísný postup odběru vzorků, ale používá více filtrů. 1.5.1 Filtry pro odběr vzorku částic 1.5.1.1 Specifikace filtrů Pro schvalovací zkoušky se požadují filtry ze skelných vláken nebo z fluorkarbonových membrán. Pro zvláštní účely lze použít jiné materiály filtrů. Všechny druhy filtrů musí mít účinnost zachycování 0,3 μm DOP (dioktylftalátů) nejméně 99 % při rychlosti proudění plynu na filtr mezi 35 a 100 cm/s. Při provádění srovnávacích zkoušek mezi laboratořemi nebo mezi výrobcem a schvalovacím orgánem se použijí filtry stejné jakosti. 1.5.1.2 Velikost filtrů Filtry částic mají průměr nejméně 47 mm (účinný průměr 37 mm). Přípustné jsou filtry větších průměrů (bod 1.5.1.5). 1.5.1.3 Primární a koncové filtry Zředěný výfukový plyn se v průběhu zkušební posloupnosti vede přes dvojici filtrů umístěných za sebou (jeden primární filtr a jeden koncový filtr). Koncový filtr musí být umístěn nejdále 100 mm za primárním filtrem ve směru proudění a nesmí se ho dotýkat. Filtry se mohou vážit jednotlivě nebo ve dvojicích s činnými stranami obrácenými k sobě. 1.5.1.4 Rychlost proudění plynu na filtr Musí se dosáhnout rychlosti proudění plynu přes filtry od 35 cm/s do 100 cm/s. Zvětšení hodnoty poklesu tlaku mezi začátkem a koncem zkoušky nesmí přesáhnout 25 kPa. 1.5.1.5 Zatížení filtrů V připojené tabulce je uvedeno doporučené minimální zatížení filtru pro nejobvyklejší velikosti filtrů. U filtrů větších rozměrů musí být minimální zatížení filtru 0,065 mg/1 000 mm2 plochy filtru. Průměr filtru (mm) Doporučený průměr činné plochy (mm) Doporučené minimální zatížení filtru (mg) 47 37 0,11 70 60 0,25 90 80 0,41 110 100 0,62 U metody s více filtry se doporučené minimální zatížení filtru pro součet všech filtrů rovná součinu výše uvedené příslušné hodnoty a druhé odmocniny celkového počtu režimů. 1.5.2 Specifikace vážicí komory a analytické váhy 1.5.2.1 Podmínky pro vážící komoru Teplota v komoře (nebo místnosti), ve které se filtry částic stabilizují a váží, se musí po celou dobu stabilizování a vážení udržovat na hodnotě 295 K (22 °C) ± 3 K. Vlhkost se musí udržovat na rosném bodu 282,5 K ± 3 K (9,5 °C) ± 3 K a na relativní vlhkosti 45 % ± 8 %. 1.5.2.2 Vážení referenčního filtru Prostředí komory (nebo místnosti) musí být prosté jakéhokoli okolního znečištění (jako je prach), které by se mohlo usazovat na filtrech částic v průběhu jejich stabilizace. Odchylky od hodnot požadavků na vážicí komory uvedených v odstavci 1.5.2.1 jsou přípustné, jestliže doba trvání odchylek nepřesáhne 30 minut. Vážící místnost musí odpovídat předepsané specifikaci před příchodem obsluhy. Nejméně dva nepoužité referenční filtry nebo dvojice referenčních filtrů se zváží pokud možno současně s vážením filtrů (dvojice) pro odběr vzorků, avšak nejpozději čtyři hodiny po vážení těchto filtrů. Referenční filtry musí mít stejnou velikost a být z téhož materiálu jako filtry pro odběr vzorků. Jestliže se průměrná hmotnost referenčních filtrů (dvojic referenčních filtrů) mezi vážením filtrů pro odběr vzorků změní o více než 10 μg, musí se všechny filtry pro odběr vzorků vyřadit a zkouška emisí se musí opakovat. Nejsou-li splněna kritéria stability vážící místnosti uvedená v bodu 1.5.2.1, avšak vážení referenčních filtrů (dvojic) výše uvedená kritéria splňuje, má výrobce motoru možnost volby – buď souhlasit se zjištěnými hmotnostmi filtrů se vzorky, nebo požadovat prohlášení zkoušek za neplatné, přičemž je nutno systém regulace vážící místnosti seřídit a zkoušku opakovat. 1.5.2.3 Analytické váhy Analytické váhy používané k určení hmotnosti všech filtrů musí mít přesnost (směrodatnou odchylku) 2 μg a rozlišovací schopnost 1 μg (1 číslice = 1 μg) specifikovanou výrobcem vah. 1.5.2.4 Vyloučení účinků statické elektřiny K vyloučení účinků statické elektřiny je nutno filtry před vážením neutralizovat například neutralizátorem s poloniem nebo jiným zařízením s podobným účinkem. 1.5.3 Doplňkové požadavky na měření částic Všechny části ředicího systému a systému odběru vzorků z výfukového potrubí až po nosič filtru, které jsou ve styku se surovými a se zředěnými výfukovými plyny, musí být konstruovány tak, aby úsady nebo změny vlastností částic byly co nejmenší. Všechny části musí být z elektricky vodivých materiálů, které nereagují se složkami výfukového plynu, a musí být elektricky uzemněny, aby se zabránilo elektrostatickým účinkům. 2. POSTUPY MĚŘENÍ A ODBĚRU VZORKŮ (ZKOUŠKA NRTC) 2.1 Úvod Plynné složky a částice emitované z motoru předaného ke zkouškám se měří metodami popsanými v dodatku 4 přílohy 4A. Popis těchto metod v dodatku 4 přílohy 4A zahrnuje doporučené systémy analýzy plynných emisí (bod 1.1) a doporučené systémy ředění a odběru vzorku částic (bod 1.2). 2.2 Dynamometr a zařízení zkušební komory Ke zkouškám emisí motoru na dynamometru pro zkoušky motoru se použije toto zařízení. 2.2.1 Dynamometr Použije se dynamometr pro zkoušky motorů s takovými vhodnými vlastnostmi, aby na něm bylo možno vykonat zkušební cyklus popsaný v dodatku 4 této přílohy. Přístroje k měření točivého momentu a otáček musí umožňovat měření výkonu v rámci zadaných mezních hodnot. Mohou být nutné doplňkové výpočty. Měřicí přístroje musí mít takovou přesnost, aby se nepřekročily největší přípustné odchylky uvedené v tabulce 4. 2.2.2 Ostatní přístroje V souladu s požadavky se použijí přístroje pro měření spotřeby paliva, spotřeby vzduchu, teploty chladiva a maziva, tlaku výfukového plynu a podtlaku v sacím potrubí, teploty výfukového plynu, teploty nasávaného vzduchu, atmosférického tlaku, vlhkosti a teploty paliva. Tyto přístroje musí splňovat požadavky uvedené v tabulce 4: Tabulka 4 Přesnost měřicích přístrojů Č. Měřicí zařízení Přesnost 1 Otáčky motoru ± 2 % zjištěného údaje nebo ± 1 % nejvyšší hodnoty motoru, podle toho, co je větší 2 Točivý moment ± 2 % zjištěného údaje nebo ± 1 % nejvyšší hodnoty motoru, podle toho, co je větší 3 Spotřeba paliva ± 2 % nejvyšší hodnoty motoru 4 Spotřeba vzduchu ± 2 % zjištěného údaje nebo ± 1 % nejvyšší hodnoty motoru, podle toho, co je větší 5 Průtok výfukového plynu ± 2,5 % zjištěného údaje nebo ± 1,5 % nejvyšší hodnoty motoru, podle toho, co je větší 6 Teploty ≤ 600 K ± 2 K v absolutních hodnotách 7 Teploty > 600 K ± 1 % zjištěného údaje 8 Tlak výfukových plynů ± 0,2 kPa v absolutní hodnotě 9 Podtlak v sacím potrubí ± 0,05 kPa v absolutní hodnotě 10 Atmosférický tlak ± 0,1 kPa v absolutní hodnotě 11 Jiné vlivy ± 0,1 kPa v absolutní hodnotě 12 Absolutní vlhkost ± 5 % zjištěného údaje 13 Průtok ředicího vzduchu ± 2 % zjištěného údaje 14 Průtok zředěného výfukového plynu ± 2 % zjištěného údaje 2.2.3 Průtok surového výfukového plynu Pro výpočet emisí v surovém výfukovém plynu a pro regulaci systému s ředěním části toku je nutné znát hmotnostní průtok výfukového plynu. K určení hmotnostního průtoku výfukového plynu lze použít jednu z níže popsaných metod. Pro účely výpočtu emisí musí být doba odezvy u každé z níže uvedených metod rovná požadované době odezvy analyzátorů podle bodu 1.11.1 dodatku 2 nebo kratší. Pro účely regulace systému s ředěním části toku jsou nutné kratší doby odezvy. U systému s ředěním části toku regulovaných on-line se požaduje doba odezvy ≤ 0,3 sekundy. U systému s ředěním části toku s regulací nastavenou na základě předem zaznamenaného průběhu 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 výfukových plynů a systému s ředěním části toku jsou uvedeny v bodu 2.4. Metoda přímého měření K přímému měření okamžitého průtoku výfukového plynu mohou být použity například tyto systémy: a) diferenciální tlakoměry, například průtokové clony (podrobnosti viz ISO 5167: 2000); b) ultrazvukové průtokoměry; c) vírové průtokoměry. Je nutno učinit opatření bránící chybám v měření, které mají vliv na chyby v hodnotách emisí. K těmto opatřením patří pečlivá instalace měřicích zařízení do výfukového systému motoru v souladu s doporučením jejich výrobců a se správnou technickou praxí. Instalací přístroje nesmí být dotčen zejména výkon motoru a emise. Průtokoměry musí splňovat požadavky na přesnost podle tabulky 3. Metoda měření průtoku vzduchu a paliva Vhodnými průtokoměry se měří průtok vzduchu a paliva. Průtok výfukového plynu se vypočítá podle vztahu: (pro hmotnost výfukového plynu ve vlhkém stavu) Průtokoměry musí splňovat požadavky na přesnost podle tabulky 3, musí však být též dostatečně přesné, aby splňovaly požadavky na přesnost týkající se průtoku výfukového plynu. Metoda měření pomocí sledovacího plynu Tato metoda zahrnuje měření koncentrace sledovacího plynu ve výfukovém plynu. Do výfukového plynu se vstříkne známé množství inertního plynu (např. čistého helia) jako sledovací plyn. Plyn se smíchá s výfukovými plyny a tím se zředí, nesmí však reagovat ve výfukovém potrubí. Měří se pak jeho koncentrace 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 volnoběžných otáčkách motoru po smísení byla nižší než plný rozsah stupnice analyzátoru sledovacího plynu. Výpočet průtoku výfukového plynu se provede takto: with kde: A/F st = stechiometrický poměr vzduch/palivo (kg/kg) λ = relativní poměr vzduch/palivo conc CO2 = koncentrace suchého CO2 (%) conc CO = koncentrace suchého CO (ppm) conc HC = koncentrace HC (ppm) Pozn.: Výpočet se vztahuje na motorovou naftu, u níž je poměr H/C rovný 1,8. Průtokoměr vzduchu musí splňovat požadavky na přesnost podle tabulky 3, použitý analyzátor CO2 musí splňovat požadavky bodu 2.3.1 a celý systém musí splňovat požadavky vztahující se na průtok výfukového plynu. Volitelně může být k měření poměru přebytku vzduchu použito zařízení na měření poměru vzduch/palivo, například čidlo zirkonového typu, v souladu s požadavky podle bodu 2.3.4. 2.2.4 Průtok zředěného výfukového plynu Pro výpočet emisí ve zředěném výfukovém plynu je nutné znát hmotnostní průtok zředěného výfukového plynu. Celkový průtok zředěného výfukového plynu za celý cyklus (kg/zkouška) se vypočítá z naměřených hodnot za celý cyklus a z příslušných kalibračních údajů zařízení (V 0 pro PDP, K V pro CFV, C d pro SSV. s použitím metod popsaných v bodu 2.2.1 dodatku 3. Je-li celková hmotnost vzorku částic a plynných znečišťujících látek větší než 0,5 % celkového průtoku systému CVS, je nutno průtok systému CVS korigovat nebo tok vzorku částic vrátit do systému CVS před zařízení na měření průtoku. 2.3 Určení plynných složek 2.3.1 Obecné specifikace analyzátorů Analyzátory musí mít měřicí rozsah odpovídající požadavkům na přesnost měření koncentrace složek výfukového plynu (bod 1.4.1.1). Doporučuje se, aby analyzátory pracovaly tak, aby měřená koncentrace byla v rozsahu od 15 % do 100 % plného rozsahu stupnice. Je-li hodnota plného rozsahu stupnice 155 ppm (nebo ppm C) nebo menší nebo používají-li se indikační systémy (počítače, zařízení k záznamu dat), které poskytují dostatečnou přesnost a rozlišovací schopnost pod 15 % plného rozsahu stupnice, jsou přijatelné i koncentrace menší než 15 % plného rozsahu stupnice. V tomto případě musí být provedeny doplňkové kalibrace k zajištění přesnosti kalibračních křivek (bod 1.5.5.2 dodatku 2 přílohy 4A). Elektromagnetická kompatibilita (EMC) zařízení musí být na takové úrovni, aby se minimalizovaly dodatečné chyby. 2.3.1.1 Chyba měření Analyzátor se nesmí odchýlit od jmenovité hodnoty kalibračního bodu o více než ± 2 % zjištěného údaje nebo ± 0,3 % plného rozsahu stupnice, podle toho, která hodnota je větší. Pozn.: Pro účely tohoto předpisu je přesnost definována jako odchylka údaje analyzátoru od jmenovitých hodnot kalibračních bodů při použití kalibračního plynu (≡ pravá hodnota). 2.3.1.2 Opakovatelnost Opakovatelnost, definovaná jako 2,5násobek směrodatné odchylky deseti opakovaných odezev na daný kalibrační plyn nebo kalibrační plyn pro plný rozsah, nesmí být pro žádný použitý měřicí rozsah nad 155 ppm (nebo ppm C) větší než 1 % koncentrace na plném rozsahu stupnice nebo větší než 2 % každého měřicího rozsahu použitého pod 155 ppm (nebo ppm C). 2.3.1.3 Šum Odezva analyzátoru mezi špičkami na nulovací plyn a na kalibrační plyn nebo na kalibrační plyn pro plný rozsah v průběhu kterékoli periody trvající 10 s nesmí překročit 2 % plného rozsahu stupnice na všech použitých rozsazích. 2.3.1.4 Posun nuly Posun nuly za dobu jedné hodiny je na nejnižším používaném rozsahu menší než 2 % plného rozsahu stupnice. Odezva na nulu je definována jako střední hodnota odezvy (včetně šumu) na nulovací plyn v časovém intervalu 30 s. 2.3.1.5 Posun měřicího rozpětí Posun měřícího rozpětí za dobu jedné hodiny je na nejnižším používaném rozsahu menší než 2 % plného rozsahu stupnice. Měřicí rozpětí je definováno jako rozdíl mezi odezvou měřicího rozpětí a odezvou nuly. Odezva měřicího rozpětí je definována jako střední hodnota odezvy, včetně šumu, na kalibrační plyn pro plný rozsah v časovém intervalu 30 s. 2.3.1.6 Doba náběhu U analýzy surového výfukového plynu nesmí být doba náběhu analyzátoru instalovaného v měřicím systému delší než 2,5 s. Pozn.: Vhodnost celého systému pro zkoušku s neustálenými stavy není jednoznačně určena pouze vyhodnocením doby odezvy samotného analyzátoru. Prostory, a zejména mrtvé objemy v celém systému ovlivňují nejen dobu transportu od sondy k analyzátoru, ale i dobu náběhu. Také doby transportu uvnitř analyzátoru určují dobu odezvy analyzátoru, jako je tomu v případě konvertoru nebo odlučovače vody uvnitř analyzátorů NOx. Stanovení doby odezvy celého systému je uvedeno v bodu 1.11.1 dodatku 2. 2.3.2 Sušení plynu Platí stejná specifikace jako u zkušebního cyklu NRSC uvedená výše (bod 1.4.2). Volitelné zařízení pro sušení plynu musí mít minimální vliv na koncentraci měřených plynů. Použití chemických sušiček k odstraňování vody ze vzorku není přípustné. 2.3.3 Analyzátory Platí stejná specifikace jako u zkušebního cyklu NRSC uvedená výše (bod 1.4.2). Plyny, které se mají měřit, se analyzují níže uvedenými přístroji. U nelineárních analyzátorů je přípustné použití linearizačních obvodů. 2.3.3.1 Analýza oxidu uhelnatého (CO) Analyzátor oxidu uhelnatého musí být nedisperzního typu s absorpcí v infračerveném pásmu (NDIR). 2.3.3.2 Analýza oxidu uhličitého (CO2) Analyzátor oxidu uhličitého musí být nedisperzního typu s absorpcí v infračerveném pásmu (NDIR). 2.3.3.3 Analýza uhlovodíků (HC) Analyzátor uhlovodíků musí být typu vyhřívaného plamenoionizačního detektoru (HFID) s detektorem, ventily, potrubím apod. a vyhřívanými tak, aby se teplota plynu udržovala na hodnotě 463K (190 °C) ± 10 K. 2.3.3.4 Analýza oxidů dusíku (NOx) Analyzátor oxidů dusíku musí být druhu chemoluminiscenční detektor (CLD) nebo vyhřívaný chemoluminiscenční detektor (HCLD) s konvertorem NO2/NO, jestliže se měří v suchém stavu. Jestliže se měří ve vlhkém stavu, použije se HCLD s konvertorem udržovaný na teplotě nad 328 K (55 °C), za předpokladu vyhovujícího výsledku zkoušky rušivých vlivů vodní páry (bod 1.9.2.2 dodatku 2 přílohy 4A). U CLD i HCLD musí být cesta vzorku až ke konvertoru (při měření v suchém stavu) resp. k analyzátoru (při měření ve vlhkém stavu) udržována na teplotě stěny 328 až 473 K (55 °C až 200 °C). 2.3.4 Měření poměru vzduchu a paliva Zařízení k měření poměru vzduchu a paliva používané ke stanovení průtoku výfukového plynu podle bodu 2.2.3 musí být širokopásmový snímač poměru vzduch/palivo nebo lambda čidlo zirkonového typu. Snímač se namontuje přímo na výfukovou trubku, kde je teplota výfukového plynu dostatečně vysoká, aby nedocházelo ke kondenzaci vody. Přesnost snímače s instalovanou elektronikou musí být v rozmezí: ± 3 % zjištěného údaje λ < 2 ± 5 % zjištěného údaje 2 ≤ λ < 5 ± 10 % zjištěného údaje 5 ≤ λ Aby byl tento požadavek na přesnost splněn, musí být snímač kalibrován podle specifikace výrobce přístroje. 2.3.5 Odběr vzorků plynných emisí 2.3.5.1 Průtok surového výfukového plynu Pro výpočet emisí v surovém výfukovém plynu platí stejné specifikace jako u zkušebního cyklu NRSC (bod 1.4.4), jak je uvedeno níže. Odběrné sondy plynných emisí musí být namontovány, jestliže je to proveditelné, nejméně 0,5 m nebo trojnásobek průměru výfukového potrubí (zvolí se větší z obou hodnot) proti směru toku plynů od místa výstupu z výfukového systému a dostatečně blízko k motoru, aby se zajistila teplota výfukových plynů v sondě nejméně 343 K (70 °C). U víceválcového motoru s rozvětveným sběrným výfukovým potrubím musí být vstup sondy umístěn dostatečně daleko ve směru proudění plynu, aby se zajistilo, že odebíraný vzorek je reprezentativní pro průměrnou hodnotu emisí z výfuku ze všech válců. U víceválcových motorů s oddělenými větvemi sběrného potrubí, jako např. při uspořádání motoru do V, je přípustné odebírat vzorky individuálně z každé větve a vypočítat průměrnou hodnotu emisí z výfuku. Mohou se použít jiné metody, u nichž byla prokázána korelace s výše uvedenými metodami. Pro výpočet emisí z výfuku se použije celkový hmotnostní průtok výfukových plynů. 2.3.5.2 Průtok zředěného výfukového plynu Používá-li se systém s ředěním plného toku, platí níže uvedená specifikace. Výfuková trubka mezi motorem a systémem s ředěním plného toku musí odpovídat požadavkům podle dodatku 4 přílohy 4A. Odběrná sonda nebo odběrné sondy vzorku plynných emisí se instalují do ředicího tunelu v místě, kde jsou ředicí vzduch a výfukový plyn dobře smíšeny, a v těsné blízkosti odběrné sondy vzorku částic. Odběr vzorků lze obecně provádět dvěma způsoby: a) Znečišťující látky se odebírají do vaku k jímání vzorků v průběhu celého cyklu a změří se po ukončení zkoušky. b) Znečišťující látky se v průběhu celého cyklu odebírají kontinuálně a integrují; tato metoda je povinná pro HC a NOx. Vzorky koncentrace pozadí se odebírají před ředicím tunelem do vaku pro jímání vzorků a jejich hodnoty se odečtou od koncentrace emisí podle bodu 2.2.3 dodatku 3. 2.4 Určení částic K určení částic je nutno použít ředicí systém. Ředit je možné systémem s ředěním části toku nebo systémem s ředěním plného toku. Průtok ředicím systémem musí být dostatečně velký, aby se zcela vyloučila kondenzace vody v ředicím i odběrném systému a aby se teplota zředěného výfukového plynu bezprostředně před držáky filtrů udržovala v rozmezí od 315 K (42 °C) do 325 K (52 °C). Při vysoké vlhkosti vzduchu je přípustné vysoušení ředicího vzduchu před vstupem do ředicího systému. Je-li okolní teplota nižší než 293 K (20 °C), doporučuje se předehřát ředicí vzduch nad mezní hodnotu teploty 303 K (30 °C). Teplota ředicího vzduchu před zavedením výfukových plynů do ředicího tunelu však nesmí překročit 325 K (52 °C). Odběrná sonda vzorku částic musí být namontována v bezprostřední blízkosti odběrné sondy vzorku plynných emisí a její instalace musí splňovat požadavky bodu 2.3.5. K určení hmotnosti částic je zapotřebí systém odběru vzorku částic, filtry pro odběr vzorku částic, mikrováhy a vážicí komora s řízenou teplotou a vlhkostí. Specifikace systému s ředěním části toku Systém s ředěním části toku musí být konstruován tak, aby dělil proud výfukových plynů na dvě části, z nichž menší se ředí vzduchem a poté se použije k měření částic. Je proto důležité, aby byl ředicí poměr určen velmi přesně. Je možné použít různé metody k dělení toku, přičemž druh použitého dělení významným způsobem určuje, jaké odběrné zařízení a postupy se musí použít (bod 1.2.1.1 dodatku 4 přílohy 4A). K regulaci systému s ředěním části toku je nutná krátká doba odezvy systému. Doba transformace systému se stanoví postupem podle bodu 1.11.1 dodatku 2. Je-li kombinovaná doba transformace systému měření průtoku výfukového plynu (viz předchozí bod) a systému s ředěním části toku kratší než 0,3 sekundy, mohou být použity systémy regulace pracující on-line. Je-li doba transformace delší než 0,3 sekundy, je nutno použít regulaci stanovenou předem na základě zaznamenané zkoušky. V tomto případě musí být doba náběhu ≤ 1 sekunda a zpoždění kombinace ≤ 10 sekund. Celková doba odezvy systému musí být tak krátká, aby byl zajištěn reprezentativní vzorek částic úměrný hmotnostnímu průtoku při hodnotě GSE úměrné hmotnostnímu průtoku výfukového plynu. K určení této úměrnosti se provede regresní analýza vztahu mezi GSE a GEXHW při minimální frekvenci sběru dat 5 Hz, přičemž musí být splněna tato kritéria: a) koeficient korelace r lineární regrese vztahu mezi G SE a G EXHW nesmí být menší než 0,95; b) směrodatná chyba odhadnuté hodnoty G SE ve vztahu k G EXHW nesmí překročit 5 % maximální hodnoty G SE; c) pořadnice regresní přímky s osou G SE nesmí být větší než ± 2 % maximální hodnoty G SE. Volitelně lze provést předběžnou zkoušku a signál hmotnostního průtoku výfukového plynu použít k regulaci toku vzorku do systému odběru vzorku částic (k regulaci předem stanoveného průběhu). Tento postup je nutný, je-li doba transformace systému odběru vzorku částic (t 50,P) nebo doba transformace snímače signálu hmotnostního průtoku výfukového plynu (t 50,F) větší než 0,3 sekundy. Správné regulace systému s ředěním části toku se dosáhne, pokud se časová křivka G EXHW,pre z předběžné zkoušky, která reguluje GSE , posune o dobu regulace „předem stanoveného průběhu“t 50,P + t 50,F. Pro stanovení korelace mezi GSE a GEXHW se použijí data získaná během skutečné zkoušky, přičemž čas GEXHW se podle t 50,F synchronizuje s časem GSE (bez příspěvku t 50,P k časové synchronizaci). To znamená, že časový posun mezi GEXHW a GSE je rozdílem jejich dob transformace určených podle bodu 2.6 dodatku 2. U systémů s ředěním části toku má mimořádný význam přesnost průtoku vzorku výfukového plynu GSE , jestliže se neměří přímo, nýbrž určuje na základě diferenciálního měření průtoku: V tomto případě přesnost ± 2 % u GTOTW a GDILW nepostačuje k zajištění přijatelné přes