3.

Anhang III wird wie folgt geändert: a) Nummer 1.3.1 erhält folgende Fassung: „1.3.1. ESC-Prüfung Während einer vorgeschriebenen Folge von Betriebszuständen des warm gefahrenen Motors sind die Mengen der oben genannten Abgasemissionen durch Entnahme einer Probe aus dem Rohabgas kontinuierlich zu messen. Der Prüfzyklus besteht aus mehreren Drehzahl- und Leistungsphasen, die dem Bereich entsprechen, in dem Selbstzündungsmotoren üblicherweise betrieben werden. Während der einzelnen Phasen sind die Konzentrationswerte sämtlicher gasförmiger Schadstoffe, der Abgasdurchsatz und die Leistungsabgabe zu bestimmen und die gemessenen Werte zu gewichten. Zur Partikelmessung ist das Abgas mit konditionierter Umgebungsluft zu verdünnen, wobei ein Teilstrom- oder ein Vollstrom-Verdünnungssystem verwendet werden kann. Die Partikel sind an einem einzigen Filter geeigneter Art im Verhältnis zu den Wichtungsfaktoren für die einzelnen Prüfphasen abzuscheiden. Für jeden Schadstoff ist im Sinne von Anlage 1 zu diesem Anhang die je Kilowattstunde freigesetzte Menge in Gramm zu errechnen. Darüber hinaus ist an drei vom technischen Dienst ausgewählten Prüfpunkten innerhalb des Kontrollbereichs das NOx zu messen. Die gemessenen Werte sind mit den Werten zu vergleichen, die aus den Phasen des Prüfzyklus errechnet wurden, die die ausgewählten Prüfpunkte umhüllen. Die NOx-Kontrolluntersuchung dient zum Nachweis der Wirksamkeit der Emissionsminderung innerhalb des typischen Motorbetriebsbereichs.“ b) Nummer 1.3.3 erhält folgende Fassung: „1.3.3. ETC-Prüfung Während eines vorgeschriebenen instationären Fahrzyklus bei betriebswarmem Motor, der dem Straßenfahrbetrieb von Hochleistungsmotoren in Lastkraftwagen und Bussen gut angenähert ist, sind die vorstehend genannten Schadstoffe zu messen, und zwar entweder nach Verdünnung des gesamten Abgases mit konditionierter Umgebungsluft (für Partikel CVS-System mit doppelter Verdünnung) oder durch Bestimmung der gasförmigen Schadstoffe im Rohabgas und der Partikel mit einem Teilstrom-Verdünnungssystem. Anhand der vom Motorprüfstand übermittelten Signale für Motordrehmoment und -drehzahl ist die Motorleistung durch Integration der während des Zyklus erzeugten Arbeit über die Zyklusdauer zu integrieren. Bei einem CVS-System sind die NOx- und die HC-Konzentration durch Integration des Analysatorsignals über den Zyklus zu bestimmen, die CO-, CO2- und die NMHC-Konzentration können durch Integration des Analysatorsignals oder durch eine Beutelprobe bestimmt werden. Werden die gasförmigen Schadstoffe im Rohabgas gemessen, so ist ihre Konzentration durch Integration des Analysatorsignals über den Zyklus zu bestimmen. Bei Partikeln ist an geeigneten Filtern eine verhältnisgleiche Probe abzuscheiden. Zur Berechnung der Massenemissionswerte der Schadstoffe ist der Durchsatz des rohen oder verdünnten Abgases über den Zyklus zu bestimmen. Die Massenemissionswerte sind in Beziehung zur Motorarbeit zu setzen, um, wie in Anlage 2 zu diesem Anhang beschrieben, für die einzelnen Schadstoffe die je Kilowattstunde freigesetzte Menge in Gramm zu errechnen.“ c) Nummer 2.1 erhält folgende Fassung: „2.1. Bedingungen für die Prüfung des Motors 2.1.1. Die absolute Temperatur T a der Verbrennungsluft (in K) am Einlass des Motors und der trockene atmosphärische Druck p s (in kPa) sind zu messen, und die Kennzahl f a ist nach folgender Formel zu berechnen. Bei Mehrzylindermotoren mit mehreren separaten Einlasskrümmern, z. B. bei Motoren mit V-förmiger Zylinderanordnung, ist mit der mittleren Temperatur in den Einlasskrümmern zu rechnen. a) Selbstzündungsmotoren: Saugmotoren und Motoren mit mechanischem Lader: Motoren mit Turbolader, mit oder ohne Ladeluftkühlung: b) Fremdzündungsmotoren: 2.1.2. Gültigkeit der Prüfung Eine Prüfung ist dann als gültig anzusehen, wenn die Kennzahl fa innerhalb folgender Grenzen liegt: 0,96 ≤ f a ≤ 1,06“ d) Nummer 2.8 erhält folgende Fassung: Ist der Motor mit einem Abgasnachbehandlungssystem ausgestattet, so müssen die im Prüfzyklus gemessenen Emissionen repräsentativ für die in der Praxis auftretenden Emissionen sein. Ist der Motor mit einem Abgasnachbehandlungssystem ausgestattet, das ein sich verbrauchendes Reagens benötigt, so muss das für die Prüfungen verwendete Reagens den Bestimmungen von Anhang II Anlage 1 Nummer 2.2.1.13 entsprechen. 2.8.1. Arbeitet das Abgasnachbehandlungssystem mit laufender Regenerierung, sind die Emissionen zu messen, wenn sich sein Betriebsverhalten stabilisiert hat. Der Regenerierungsvorgang muss während der ETC-Prüfung mindestens einmal ablaufen, und der Hersteller muss die Betriebsparameter angeben, die den Regenerierungsvorgang im Normalfall auslösen (Rußbeladung, Temperatur, Abgasgegendruck usw.). Zur Überprüfung des Regenerierungsvorgangs sind mindestens 5 ETC-Prüfungen durchzuführen. Während der Prüfungen sind die Abgastemperatur und der Abgasdruck (Temperatur vor und nach dem Abgasnachbehandlungssystem, Abgasgegendruck usw.) aufzuzeichnen. Das Abgasnachbehandlungssystem gilt als zufrieden stellend, wenn die vom Hersteller angegebenen Bedingungen während der Prüfung ausreichend lange herrschen. Abschließendes Prüfergebnis ist der Mittelwert der Ergebnisse der einzelnen ETC-Prüfungen. Arbeitet das Abgasnachbehandlungssystem in einem Sicherheitsmodus und schaltet es periodisch in einen Regenerierungsmodus, so ist es nach Nummer 2.8.2 dieses Anhangs zu prüfen. In diesem besonderen Fall können die in Anhang I Tabelle 2 genannten Emissionsgrenzwerte überschritten werden, und die Messwerte werden nicht gewichtet. 2.8.2. Bei einem Abgasnachbehandlungssystem mit periodischer Regenerierung sind die Emissionen nach Stabilisierung des Betriebsverhaltens in mindestens zwei ETC-Prüfungen zu messen, von denen eine während und eine außerhalb eines Regenerierungsvorgangs durchzuführen ist; die Messergebnisse sind zu gewichten. Der Regenerierungsvorgang muss während der ETC-Prüfung mindestens einmal ablaufen. Der Motor kann mit einem Schalter ausgestattet sein, der die Regenerierung verhindert oder ermöglicht, sofern dies ohne Einfluss auf die ursprüngliche Motorkalibrierung bleibt. Der Hersteller muss die Parameter, die den Regenerierungsvorgang im Normalfall auslösen (Rußbeladung, Temperatur, Abgasgegendruck usw.) und die Dauer des Vorgangs (n2) angeben. Der Hersteller muss ferner alle für die Ermittlung der Zeit zwischen zwei Regenerierungen (n1) benötigten Daten zur Verfügung stellen. Das genaue Verfahren für die Ermittlung dieser Zeit ist zwischen Motorhersteller und Technischem Dienst nach bestem technischem Ermessen abzustimmen. Der Hersteller muss ein schadstoffbeladenes Abgasnachbehandlungssystem zur Verfügung stellen, damit während der ETC-Prüfung eine Regenerierung stattfindet. Während der Motorkonditionierung darf keine Regenerierung stattfinden. Die mittleren Emissionswerte zwischen zwei Regenerierungen sind das arithmetische Mittel der Ergebnisse mehrerer in gleichen Zeitabständen durchgeführter ETC-Prüfungen. Es wird empfohlen, mindestens eine ETC-Prüfung möglichst kurz vor einer Regenerierungsprüfung und eine ETC-Prüfung möglichst kurz nach einer Regenerierungsprüfung durchzuführen. Alternativ kann der Hersteller Daten vorlegen, mit denen er nachweist, dass die Emissionen zwischen den Regenerierungen annähernd konstant (Veränderung max. ± 15 %) bleiben. In diesem Fall genügen die Emissionswerte nur einer ETC-Prüfung. Während der Regenerierungsprüfung sind alle zur Erkennung eines Regenerierungs-vorgangs notwendigen Daten (CO- und NOx-Emissionen, Abgastemperatur vor und nach der Abgasnachbehandlungsanlage, Abgasgegendruck usw.) aufzuzeichnen. Während des Regenerierungsvorgangs können die in Anhang I Tabelle 2 genannten Emissionsgrenzwerte überschritten werden. Die gemessenen Emissionswerte sind nach Nummer 5.5 und 6.3 in Anlage 2 zu diesem Anhang zu gewichten. Das Endergebnis darf die in Anhang I Tabelle 2 genannten Emissionsgrenzwerte nicht überschreiten.“ e) Anlage 1 wird wie folgt geändert: i) Nummer 2.1 erhält folgende Fassung: „2.1. Vorbereitung der Probenahmefilter Mindestens eine Stunde vor der Prüfung ist jeder einzelne Filter in eine teilweise abgedeckte und gegen Eindringen von Staub geschützte Petrischale zu legen und zur Stabilisierung in eine Wägekammer zu legen. Nach der Stabilisierungsphase ist jeder Filter zu wägen und das Taragewicht aufzuzeichnen. Dann ist der Filter in einer verschlossenen Petrischale oder einem abgedichteten Filterhalter bis zur Verwendung aufzubewahren. Der Filter ist innerhalb von acht Stunden nach Entnahme aus der Wägekammer zu verwenden. Das Taragewicht ist aufzuzeichnen.“ ii) Nummer 2.7.4 erhält folgende Fassung: „2.7.4. Partikelprobenahme Es ist ein Filter für den gesamten Prüfvorgang zu verwenden. Die für den Prüfzyklus angegebenen Wichtungsfaktoren sind in der Weise zu berücksichtigen, dass in jeder einzelnen Phase des Zyklus eine Probe proportional zum Massendurchsatz des Abgases genommen wird. Dies lässt sich erreichen, indem Probendurchsatz, Probenahmezeit und/oder Verdünnungsverhältnis so eingestellt werden, dass das in Nummer 5.6 genannte Kriterium für die effektiven Wichtungsfaktoren erfüllt wird. Die Probenahme muss je Prüfphase mindestens 4 Sekunden je 0,01 Wichtungsfaktor dauern und innerhalb jeder Phase so spät wie möglich erfolgen. Die Partikelprobenahme darf nicht früher als 5 Sekunden vor dem Ende jeder Phase abgeschlossen sein.“ iii) Folgende Nummer 4 wird eingefügt: „4. BERECHNUNG DES ABGASDURCHSATZES 4.1. Berechnung des Rohabgas-Massendurchsatzes Zur Berechnung der Emissionen im Rohabgas muss der Abgasdurchsatz bekannt sein. Der Abgasmassendurchsatz ist nach Nummer 4.1.1 oder 4.1.2 mit einer Genauigkeit von ± 2,5 % des Ablesewertes oder ± 1,5 % des Höchstwertes für den Motor zu ermitteln. Es gilt der jeweils größere Wert. Gleichwertige Verfahren (wie z. B. das in Anhang III Anlage 2 Nummer 4.2 beschriebene) können angewandt werden. 4.1.1. Direktmessung Für die Direktmessung des Abgasdurchsatzes eignen sich u. a.: — Differenzdruckmesser wie Durchflussdüsen, — Ultraschall-Durchflussmesser, — Wirbel- und Drall-Durchflussmesser. Es sind Vorkehrungen gegen Messfehler zu treffen, die zu fehlerhaften Emissionswerten führen. Dazu gehört u. a. die sorgfältige Montage der Messeinrichtung im Abgassystem nach den Empfehlungen des Herstellers und den Regeln der guten Ingenieurpraxis. Insbesondere darf der Einbau der Messeinrichtung die Leistung und die Emissionen des Motors nicht beeinflussen. 4.1.2. Luft- und Kraftstoffmessung Hierbei werden der Luft- und der Kraftstoffdurchsatz gemessen. Die dafür verwendeten Messgeräte müssen mit der in Nummer 4.1 angegebenen Genauigkeit arbeiten. Der Abgasdurchsatz wird nach folgender Formel berechnet: q mew = q maw + q mf 4.2. Berechnung des Massendurchsatzes des verdünnten Abgases Zur Berechnung der Emissionen im mit einem Vollstrom-Verdünnungssystem verdünnten Abgas muss der Durchsatz des verdünnten Abgases bekannt sein. Der Durchsatz des verdünnten Abgases (q mdew) ist in jeder Prüfphase mit einem PDP-CVS-, CFV-CVS- oder SSV-CVS-System und nach den in Anhang III Anlage 2 Nummer 4.1 genannten Formeln zu ermitteln. Die Messgenauigkeit muss mindestens ± 2 % betragen und ist entsprechend den Bestimmungen von Anhang III Anlage 5 Nummer 2.4 zu bestimmen.“ iv) Die bisherigen Nummern 4 und 5 erhalten folgende Fassung: „5. BERECHNUNG DER GASFÖRMIGEN EMISSIONEN 5.1. Auswertung der Messergebnisse Zur Bewertung der Emissionen gasförmiger Schadstoffe ist der Mittelwert aus den Aufzeichnungen der letzten 30 Sekunden jeder Prüfphase zu bilden. Aus den Mittelwerten der Aufzeichnungen und den entsprechenden Kalibrierdaten sind die mittleren Konzentrationen (conc) von HC, CO und NOx während jeder Prüfphase zu bestimmen. Eine andere Art der Aufzeichnung kann gewählt werden, wenn sie eine gleichwertige Datenerfassung gewährleistet. Bei der Prüfung auf NOx innerhalb des Kontrollbereichs gelten die vorstehenden Anforderungen nur für NOx. Der Abgasdurchsatz q mew oder der Durchsatz des verdünnten Abgases q mdew sind nach Anhang III Anlage 4 Nummer 2.3 zu berechnen. 5.2. Umrechnung vom trockenen in den feuchten Bezugszustand Falls die Messung nicht schon für den feuchten Bezugszustand vorgenommen wurde, ist die gemessene Konzentration nach folgenden Formeln in einen Wert für den feuchten Bezugszustand umzurechnen. Die Umrechnung ist für jede einzelne Prüfphase vorzunehmen. cwet = kw × cdry Für das Rohabgas gilt: oder Darin ist: pr = Wasserdampfdruck nach dem Kühlbad, kPa pb = barometrischer Gesamtdruck, kPa Ha = Feuchtigkeit der Ansaugluft, g Wasser je kg trockener Luft kf = 0,055584 × wALF – 0,0001083 × wBET – 0,0001562 × wGAM + 0,0079936 × wDEL + 0,0069978 × wEPS Für das verdünnte Abgas: oder Für die Verdünnungsluft: KWd = 1 – KW1 Für die Ansaugluft: KWa = 1 – KW2 Darin ist: H a = Feuchtigkeit der Ansaugluft, g Wasser je kg trockener Luft H d = Feuchtigkeit der Verdünnungsluft, g Wasser je kg trockener Luft Die Feuchtigkeitswerte können nach den üblichen Formeln aus der relativen Feuchte, dem Taupunkt, dem Dampfdruck oder der Trocken-/Feuchttemperatur errechnet werden. 5.3. Korrektur der NOx-Konzentration unter Berücksichtigung von Temperatur und Feuchtigkeit Da die NOx-Emission vom Zustand der Umgebungsluft abhängt, ist die NOx-Konzentration unter Berücksichtigung von Temperatur und Feuchtigkeit der Umgebungsluft mit Hilfe der in der folgenden Formel angegebenen Faktoren zu korrigieren. Die Faktoren gelten im Bereich zwischen 0 und 25 g/kg trockene Luft. a) für Selbstzündungsmotoren: Darin ist: T a = Ansauglufttemperatur, K H a = Feuchtigkeit der Ansaugluft, g Wasser je kg trockene Luft wobei H a nach den üblichen Formeln aus der relativen Feuchte, dem Taupunkt, dem Dampfdruck oder der Trocken-/Feuchttemperatur errechnet werden kann. b) für Fremdzündungsmotoren: k h.G = 0,6272 + 44,030 × 10–3 × H a - 0,862 × 10–3 × H a 2 wobei H a nach den üblichen Formeln aus der relativen Feuchte, dem Taupunkt, dem Dampfdruck oder der Trocken-/Feuchttemperatur errechnet werden kann. 5.4. Berechnung der Emissionsmassendurchsätze Die Emissionsmassendurchsätze (g/h) sind für jede Prüfphase wie nachstehend beschrieben zu berechnen. Für die Berechnung des NOx-Durchsatzes ist der nach Nummer 5.3 ermittelte Korrekturfaktor k h,D oder k h,G zu verwenden. Falls die Messung nicht schon für den feuchten Bezugszustand vorgenommen wurde, ist die gemessene Konzentration nach Nummer 5.2 für den feuchten Bezugszustand umzurechnen. Die Werte für u gas sind in Tabelle 6 für ausgewählte Abgasbestandteile angegeben, wobei die Eigenschaften idealer Gase und die für diese Richtlinie maßgebenden Kraftstoffe zugrunde gelegt werden. a) für das Rohabgas: m gas = u gas × c gas × q mew Darin ist: u gas = Verhältnis von Dichte des jeweiligen Abgasbestandteils und Dichte des Abgases c gas = Konzentration des jeweiligen Abgasbestandteils, gemessen im verdünnten Abgas, ppm q mew = Massendurchsatz des Abgases, kg/h b) für das verdünnte Abgas: m gas = u gas × c gas,c × q mdew Darin ist: u gas = Verhältnis von Dichte des jeweiligen Abgasbestandteils und Dichte der Luft c gas,c = hintergrundkorrigierte Konzentration des jeweiligen Abgasbestandteils, gemessen im verdünnten Abgas, ppm q mdew = Massendurchsatz des verdünnten Abgases, kg/h Dabei gilt: Der Verdünnungsfaktor D ist nach Anhang III Anlage 2 Nummer 5.4.1 zu berechnen. 5.5. Berechnung der spezifischen Emissionen Die Emissionen (g/kWh) sind für die einzelnen Bestandteile folgendermaßen zu berechnen: Darin ist: m gas die Masse des jeweiligen Gases P n die nach Anhang II Nummer 8.2 ermittelte Nutzleistung Bei der vorstehenden Berechnung sind die Wichtungsfaktoren nach Nummer 2.7.1 zu verwenden. Tabelle 6 Werte von u gas im Rohabgas und im verdünnten Abgas für verschiedene Abgasbestandteile Kraftstoff NOx CO THC/NMHC CO2 CH4 Diesel Rohabgas 0,001587 0,000966 0,000479 0,001518 0,000553 verdünntes Abgas 0,001588 0,000967 0,000480 0,001519 0,000553 Ethanol Rohabgas 0,001609 0,000980 0,000805 0,001539 0,000561 verdünntes Abgas 0,001588 0,000967 0,000795 0,001519 0,000553 CNG Rohabgas 0,001622 0,000987 0,000523 0,001552 0,000565 verdünntes Abgas 0,001588 0,000967 0,000584 0,001519 0,000553 Propan Rohabgas 0,001603 0,000976 0,000511 0,001533 0,000559 verdünntes Abgas 0,001588 0,000967 0,000507 0,001519 0,000553 Butan Rohabgas 0,001600 0,000974 0,000505 0,001530 0,000558 verdünntes Abgas 0,001588 0,000967 0,000501 0,001519 0,000553 — u-Werte für Rohabgas bei Eigenschaften idealer Gase, λ = 2, trockener Luft, 273 K, 101,3 kPa — u-Werte für verdünntes Abgas bei Eigenschaften idealer Gase und Dichte von Luft — u-Werte für CNG mit einer Toleranz von 0,2 % für folgende Massenverteilung: C = 66 – 76 %; H = 22 – 25 %; N = 0 – 12 % — Dem u-Wert für CNG und HC liegt CH2,93 zugrunde (für Gesamt-HC u-Wert für CH4 verwenden) 5.6. Berechnung der Kontrollbereichswerte An den drei nach Nummer 2.7.6 ausgewählten Prüfpunkten ist die NOx-Emission zu messen, nach Nummer 5.6.1 zu berechnen und darüber hinaus nach Nummer 5.6.2 durch Interpolation aus den Phasen des Prüfzyklus zu bestimmen, die dem jeweiligen Prüfpunkt am nächsten liegen. Anschließend werden die gemessenen Werte nach Nummer 5.6.3 mit den interpolierten Werten verglichen. 5.6.1. Berechnung der spezifischen Emissionen Die NOx-Emission ist für jeden Prüfpunkt (Z) wie folgt zu berechnen: m NOx,Z = 0,001587 × c NOx,Z × k h,D × q mew 5.6.2. Bestimmung des Emissionswertes aus dem Prüfzyklus Die NOx-Emission ist für jeden Prüfpunkt aus den vier am nächsten beieinander liegenden Phasen des Prüfzyklus zu interpolieren, die den ausgewählten Prüfpunkt Z einhüllen (siehe Abbildung 4). Für diese Phasen (R, S, T, U) gelten folgende Festlegungen: Drehzahl (R) = Drehzahl (T) = nRT Drehzahl (S) = Drehzahl (U) = nSU Teillastverhältnis (R) = Teillastverhältnis (S) Teillastverhältnis (T) = Teillastverhältnis (U) Die NOx-Emission am ausgewählten Prüfpunkt Z ist wie folgt zu berechnen: und Darin ist: ER, ES, ET, EU = spezifische NOx-Emissionen der nach Nummer 5.6.1 berechneten einhüllenden Phasen MR, MS, MT, MU = Motordrehmoment der einhüllenden Phasen 5.6.3. Vergleich der NOx-Emissionswerte Die gemessene spezifische NOx-Emission am Prüfpunkt Z (NOx,Z) wird dem interpolierten Wert (EZ) wie folgt gegenübergestellt: 6. BERECHNUNG DER PARTIKELEMISSIONEN 6.1. Auswertung der Messergebnisse Zur Partikelbewertung ist die Gesamtmasse (m sep) der durch die Filter geleiteten Proben für jede Prüfphase aufzuzeichnen. Die Filter sind wieder in die Wägekammer zu legen und mindestens eine Stunde, höchstens jedoch höchstens 80 Stunden zu konditionieren und dann zu wägen. Das Bruttogewicht der Filter ist aufzuzeichnen, und das Taragewicht (siehe Nummer 2.1 dieser Anlage) abzuziehen. Die Differenz ist die Partikelmasse m f. Wird eine Hintergrundkorrektur vorgenommen, sind die Masse (m d) der durch die Filter geleiteten Verdünnungsluft und die Partikelmasse (m f,d) aufzuzeichnen. Wurde mehr als eine Messung vorgenommen, so ist für jede einzelne Messung der Quotient m f,d/m d zu berechnen und das Mittel aus den errechneten Werten zu bilden. 6.2. Teilstrom-Verdünnungssystem Die in das Prüfprotokoll aufzunehmenden Ergebnisse der Prüfung der Partikelemissionen werden in den folgenden Schritten ermittelt. Da das Verdünnungsverhältnis auf verschiedene Arten gesteuert werden kann, gelten verschiedene Methoden zur Berechnung des äquivalenten Massendurchsatzes q medf. Alle Berechnungen müssen auf den Mittelwerten der einzelnen Prüfphasen während der Probenahmedauer beruhen. 6.2.1. Isokinetische Systeme q medf = q mew × rd wobei r a dem Verhältnis der Querschnittsflächen der isokinetischen Sonde und des Auspuffrohrs entspricht: 6.2.2. Systeme mit Messung der CO2 - oder NOx-Konzentration qmedf = qmew × rd Darin ist: c wE = Konzentration des feuchten Tracergases im Rohabgas c wD = Konzentration des feuchten Tracergases im verdünnten Abgas c wA = Konzentration des feuchten Tracergases in der Verdünnungsluft Die im trockenen Bezugszustand gemessenen Konzentrationen sind nach Nummer 5.2 dieser Anlage in feuchten Bezugszustand umzurechnen. 6.2.3. Systeme mit CO2-Messung und Kohlenstoffbilanzmethode (14) Darin ist: c (CO2)D = CO2-Konzentration im verdünnten Abgas c (CO2)A = CO2-Konzentration in der Verdünnungsluft (Konzentrationswerte in Vol.-% im feuchten Bezugszustand) Hierbei wird unter der Annahme, dass die dem Motor zugeführten Kohlenstoffatome als CO2 emittiert werden, die Kohlenstoffbilanz ermittelt, und zwar in folgenden Schritten: qmedf = qmew × rd und 6.2.4. Systeme mit Durchsatzmessung qmedf = qmew × rd 6.3. Vollstrom-Verdünnungssystem Alle Berechnungen müssen auf den Mittelwerten der einzelnen Prüfphasen während der Probenahmedauer beruhen. Der Durchsatz des verdünnten Abgases q mdew ist nach Anhang III Anlage 2 Nummer 4.1 zu berechnen. Die Gesamtprobenmasse m sep ist nach Anhang III Anlage 2 Nummer 6.2.1 zu berechnen. 6.4. Berechnung des Partikelmassendurchsatzes Der Partikelmassendurchsatz ist wie folgt zu berechnen. Wird ein Vollstrom-Verdünnungssystem verwendet, so ist der nach Nummer 6.2 berechnete Wert q medf durch den nach Nummer 6.3 berechneten Wert q mdew zu ersetzen. i = 1, … n Der Partikelmassendurchsatz kann wie folgt hintergrundkorrigiert werden: Dabei ist D nach Anhang III Anlage 2 Nummer 5.4.1 zu berechnen. v) Die bisherige Nummer 6 wird zur Nummer 7. f) Anlage 2 wird wie folgt geändert: i) Nummer 3 erhält folgende Fassung: „3. DURCHFÜHRUNG DER EMISSIONSPRÜFUNG Auf Antrag des Herstellers kann vor dem Messzyklus eine Blindprüfung durchgeführt werden, um den Motor und die Abgasanlage zu konditionieren. Mit Erdgas (CNG) und mit Flüssiggas (LPG) betriebene Motoren sind mit dem ETC-Prüfzyklus einzufahren. Der Motor ist über mindestens zwei ETC-Prüfzyklen zu betreiben, bis der bei einem ETC-Prüfzyklus gemessene CO-Ausstoß den im vorhergehenden ETC-Prüfzyklus gemessenen CO-Ausstoß um nicht mehr als 10 % überschreitet. 3.1. Vorbereitung der Probenahmefilter (falls erforderlich) Mindestens eine Stunde vor der Prüfung ist jeder einzelne Filter in eine teilweise abgedeckte und gegen Eindringen von Staub geschützte Petrischale zu legen und zur Stabilisierung in eine Wägekammer zu legen. Nach der Stabilisierungsphase ist jeder Filter zu wägen und das Taragewicht aufzuzeichnen. Dann ist der Filter in einer verschlossenen Petrischale oder einem abgedichteten Filterhalter bis zur Verwendung aufzubewahren. Der Filter ist innerhalb von acht Stunden nach Entnahme aus der Wägekammer zu verwenden. Das Taragewicht ist aufzuzeichnen. 3.2. Anbringung der Messgeräte Die Geräte und Probenahmesonden sind wie vorgeschrieben anzubringen. Wird ein Vollstrom-Verdünnungssystem verwendet, ist das Abgasrohr daran anzuschließen. 3.3. Inbetriebnahme des Verdünnungssystems und des Motors Das Verdünnungssystem ist zu starten und der Motor anzulassen, bis alle Temperaturen und Drücke bei Höchstleistung entsprechend den Herstellerempfehlungen und der guten Ingenieurpraxis stabil sind. 3.4. Inbetriebnahme des Partikelprobenahmesystems (nur bei Selbstzündungsmotoren) Das Partikelprobenahmesystem ist zu starten und im Bypassmodus zu betreiben. Der Partikelhintergrund der Verdünnungsluft kann bestimmt werden, indem Verdünnungsluft durch die Partikelfilter geleitet wird. Wird gefilterte Verdünnungsluft verwendet, kann eine Messung vor oder nach der Prüfung vorgenommen werden. Wird ungefilterte Verdünnungsluft verwendet, so können Messungen am Beginn und am Ende des Zyklus vorgenommen und die Mittelwerte berechnet werden. Das Verdünnungssystem ist zu starten und der Motor anzulassen, bis alle Temperaturen und Drücke bei Höchstleistung entsprechend den Herstellerempfehlungen und der guten Ingenieurpraxis stabil sind. Arbeitet das Abgasnachbehandlungssystem mit periodischer Regenerierung, so darf während der Warmlaufphase keine Regenerierung stattfinden. 3.5. Einstellung des Verdünnungssystems Die Abgasströme des (Voll- oder Teilstrom-) Verdünnungssystems sind so einzustellen, dass im System keine Wasserkondensation auftritt und die maximale Filteranströmtemperatur 325 K (52 °C) oder weniger beträgt (siehe Anhang V Nummer 2.3.1, DT). 3.6. Überprüfung der Analysegeräte Die Geräte für die Emissionsanalyse sind auf null zu stellen, und der Messbereich ist zu kalibrieren. Falls Probenahmebeutel verwendet werden, sind sie luftleer zu machen. 3.7. Anlassen des Motors Der stabilisierte Motor ist wie vom Hersteller in der Betriebsanleitung empfohlen mit Hilfe des serienmäßigen Anlassers oder des Prüfstands zu starten. Wahlweise kann die Prüfung direkt im Anschluss an die Vorkonditionierung des Motors beginnen, wobei der Motor bei Erreichen der Leerlaufdrehzahl nicht abgestellt wird. 3.8. Prüfzyklus 3.8.1. Prüffolge Die Prüffolge ist zu beginnen, wenn der Motor die Leerlaufdrehzahl erreicht hat. Die Prüfung ist nach dem in Nummer 2 dieser Anlage beschriebenen Bezugsprüfzyklus durchzuführen. Die Führungssollwerte für Motordrehzahl und -drehmoment sind mit mindestens 5 Hz (empfohlen 10 Hz) auszugeben. Die Messwerte für Motordrehzahl und -drehmoment sind während des Prüfzyklus mindestens einmal pro Sekunde aufzuzeichnen, die Signale können elektronisch gefiltert werden. 3.8.2. Messung der gasförmigen Emissionen 3.8.2.1. Vollstrom-Verdünnungssystem Beim Anlassen des Motors oder mit Beginn der Prüffolge unmittelbar aus der Vorkonditionierung heraus sind gleichzeitig folgende Messungen zu starten: — Sammeln oder Analysieren von Verdünnungsluft, — Sammeln oder Analysieren von verdünntem Abgas, — Messen der Menge von verdünntem Abgas (CVS) sowie der erforderlichen Temperaturen und Drücke, — Aufzeichnen der am Motorprüfstand gemessenen Drehzahl- und Drehmomentwerte. HC und NOx sind im Verdünnungstunnel fortlaufend mit einer Frequenz von 2 Hz zu messen. Durch Integrieren der Analysatorsignale über den Prüfzyklus werden die mittleren Konzentrationen bestimmt. Die Systemansprechzeit darf nicht größer als 20 s sein und ist gegebenenfalls auf die CVS-Durchsatzschwankungen und Probenahmezeit-/Prüfzyklusabweichungen abzustimmen. Durch Integration oder durch Analysieren der über den Zyklus im Probenahmebeutel gesammelten Konzentrationen werden CO, CO2, NMHC und CH4 bestimmt. Die Konzentrationen der gasförmigen Schadstoffe in der Verdünnungsluft werden durch Integration oder durch Sammeln im Hintergrundbeutel bestimmt. Alle übrigen Werte sind mit mindestens einer Messung je Sekunde (1 Hz) aufzuzeichnen. 3.8.2.2. Messung im Rohabgas Beim Anlassen des Motors oder mit Beginn der Prüffolge unmittelbar aus der Vorkonditionierung heraus sind gleichzeitig folgende Messungen zu starten: — Analysieren der Schadstoffkonzentrationen im Rohabgas, — Messung das Abgas- oder des Kraftstoff- und Ansaugluftdurchsatzes, — Aufzeichnen der am Motorenprüfstand gemessenen Drehzahl- und Dreh-momentwerte. Zur Bewertung der Emissionen gasförmiger Schadstoffe sind die Schadstoff-konzentrationen (HC, CO und NOx) und der Abgasmassendurchsatz mit mindestens 2 Hz aufzuzeichnen und in einem Rechner zu speichern. Die Systemansprechzeit darf nicht größer als 10 s sein. Für alle übrigen Daten genügt eine Aufzeichnungsfrequenz von 1 Hz. Bei analogen Analysegeräten ist das Ansprechverhalten aufzuzeichnen, und die Kalibrierungsdaten können online oder offline für die Bewertung herangezogen werden. Zur Berechnung der emittierten Massen gasförmiger Schadstoffe sind die Kurven der aufgezeichneten Konzentrationen und die Kurve des Abgasmassendurchsatzes um die in Anhang I Nummer 2 definierte Wandlungszeit zeitlich zu korrigieren. Die Ansprechzeiten der Analysegeräte für gasförmige Emissionen und für den Abgasmassenstrom sind deshalb nach Nummer 4.2.1 und nach Anhang III Anlage 5 Nummer 1.5 zu ermitteln und aufzuzeichnen. 3.8.3. Partikelprobenahme (falls erforderlich) 3.8.3.1. Vollstrom-Verdünnungssystem Beginnt der Zyklus mit dem Anlassen des Motors oder unmittelbar aus der Vorkonditionierung heraus, so ist das Partikelprobenahmesystem von Bypass auf Partikelsammlung umzuschalten. Findet keine Durchflussmengenkompensation statt, so ist (sind) die Probenahme-pumpe(n) so einzustellen, dass der Durchsatz durch die Partikelprobenahmesonde bzw. das Übertragungsrohr um nicht mehr als ± 5 % des eingestellten Durchsatzwertes schwankt. Findet eine Durchflussmengenkompensation (d. h. eine Proportionalregelung des Probenstroms) statt, ist nachzuweisen, dass das Verhältnis von Haupttunnelstrom zu Partikelprobenstrom um höchstens ± 5 % seines Sollwertes schwankt (ausgenommen die ersten 10 Sekunden der Probenahme). Hinweis: Bei Doppelverdünnungsbetrieb ist der Probenstrom die Nettodifferenz zwischen dem Probenfilter-Durchsatz und dem Sekundär-Verdünnungsluftdurchsatz. Die Mittelwerte von Temperatur und Druck am Einlass des Gasmess- oder Durch-flussmessgeräts (der Gasmess- oder Durchflussmessgeräte) sind aufzuzeichnen. Die Prüfung ist ungültig, wenn es wegen hoher Partikelfilterbeladung nicht möglich ist, den eingestellten Durchsatz über den gesamten Zyklus hinweg mit einer Toleranz von ± 5 % aufrechtzuerhalten. Die Prüfung ist dann mit einem geringeren Durchsatz und/oder einem Filter mit größerem Durchmesser zu wiederholen. 3.8.3.2. Teilstrom-Verdünnungssystem Beginnt der Zyklus mit dem Anlassen des Motors oder unmittelbar aus der Vorkonditionierung heraus, so ist das Partikelprobenahmesystem von Bypass auf Partikelsammlung umzuschalten. Zur Steuerung des Teilstrom-Verdünnungssytems ist ein schnelles Ansprechen des Systems erforderlich. Die Wandlungszeit des Systems ist nach dem in Anhang III Anlage 5 Nummer 3.3 beschriebenen Verfahren zu ermitteln. Beträgt die Summe der Wandlungszeiten des Messsystems für den Abgasdurchsatz (siehe Nummer 4.2.1) und des Teilstrom-Verdünnungssystems weniger als 0,3 s, kann mit Online-Steuerung gearbeitet werden. Beträgt die Wandlungszeit mehr als 0,3 s, muss mit einer vorausschauenden Steuerung auf der Basis eines aufgezeichneten Prüflaufes gearbeitet werden. In diesem Fall muss die Anstiegzeit ≤ 1 s und die Ansprechzeit des Gesamtsystems ≤ 10 s sein. Die Ansprechzeit des Gesamtsystems ist so auszulegen, dass eine dem Abgasmassendurchsatz proportionale repräsentative Partikelprobe qmp,i genommen wird. Zur Ermittlung der Proportionalität ist eine vergleichende Regressionsanalyse von qmp,i und qmew,i mit einer Datenerfassungsrate von mindestens 1 Hz vorzunehmen. Folgende Kriterien sind zu erfüllen: — Der Korrelationskoeffizient R2 zwischen der linearen Regression von qmp,i und der von qmew,i muss mindestens 0,95 betragen, — der Standardfehler des Schätzwertes von qmp,i gegenüber qmew,i darf nicht größer als 5 % des Maximalwertes von qmp sein, — Der qmp-Wert auf der Regressionsgeraden darf den Maximalwert von qmp um höchstens 2 % überschreiten. Wahlweise kann ein Vorversuch durchgeführt werden, und das aus ihm gewonnene Signal für den Abgasmassendurchsatz kann zur Steuerung des Probenstroms durch die Partikelprobenahmesonde verwendet werden (vorausschauende Steuerung). So muss vorgegangen werden, wenn die Wandlungszeit des Partikelprobenahmesystems t50,P oder die des Signals für den Abgasmassendurchsatz t50,F oder beide > 0.3 s beträgt. Eine korrekte Steuerung des Teilstrom-Verdünnungssystems wird erreicht, wenn der im Vorversuch ermittelte Verlauf von qmew über der Zeit (qmew,pre), auf dessen Basis qmp gesteuert wird, um die Zeit t50,P + t50,F verschoben wird. Zur Ermittlung der Korrelation zwischen qmp,i und qmew,i sind die Daten aus der eigentlichen Prüfung zu verwenden, wobei qmew,i gegenüber qmp,i um t50,F zeitlich zu korrigieren ist (keine Korrektur um t50,P). Das heißt, dass die Zeitverschiebung zwischen qmew und qmp gleich der Differenz der nach Anhang III Anlage 5 Nummer 3.3 ermittelten Wandlungszeiten ist. 3.8.4. Abwürgen des Motors Wird der Motor zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Prüfzyklus abgewürgt, so muss er vorkonditioniert und neu gestartet werden, und die Prüfung ist zu wiederholen. Tritt an einem der erforderlichen Messgeräte während des Prüfzyklus eine Fehlfunktion auf, ist die Prüfung ungültig. 3.8.5. Arbeitsgänge im Anschluss an die Prüfung Nach Abschluss der Prüfung wird die Messung des Durchsatzes des rohen oder verdünnten Abgases beendet, und der Gasstrom in die Sammelbeutel und die Partikelprobenahmepumpe wird gesperrt. Bei einem integrierenden Analysesystem ist die Probenahme fortzusetzen, bis die Systemansprechzeiten abgelaufen sind. Die Konzentrationen in den gegebenenfalls verwendeten Sammelbeuteln sind so rasch wie möglich und spätestens 20 Minuten nach Beendigung des Prüfzyklus zu analysieren. Nach der Emissionsprüfung sind die Analysatoren mithilfe eines Nullgases und desselben Kalibriergases neu zu überprüfen. Für die Gültigkeit der Prüfung muss die Differenz zwischen den Ergebnissen vor und nach der Prüfung weniger als 2 % des Kalibriergaswertes betragen. 3.9. Überprüfung des Prüfungsdurchlaufs 3.9.1. Datenverschiebung Um die verzerrende Wirkung der Zeitverzögerung zwischen den Messwerten und den Bezugszykluswerten zu vermindern, kann die gesamte Sequenz der Motordrehzahl- und -drehmomentmesssignale zeitlich nach vorn oder hinten (bezogen auf die Bezugsequenz der Drehzahl- und Drehmomentwerte) verschoben werden. Bei einer Verschiebung der Messsignale müssen Drehzahl und Drehmoment um den gleichen Betrag und in die gleiche Richtung verschoben werden. 3.9.2. Berechnung der Zyklusarbeit Die tatsächliche Zyklusarbeit Wact (kWh) ist unter Verwendung jedes einzelnen Paares von aufgezeichneten Motordrehzahl- und -drehmomentmesswerten zu berechnen. Das geschieht im Anschluss an jede Verschiebung von Messdaten, sofern diese Option gewählt wurde. Die tatsächliche Zyklusarbeit Wact wird für den Vergleich mit der Bezugszyklusarbeit Wref und zum Berechnen der bremsspezifischen Emissionen (siehe Nummer 4.4 und 5.2) verwendet. Ebenso ist beim Integrieren der Bezugsmotorleistung und der tatsächlichen Motorleistung vorzugehen. Werte zwischen benachbarten Bezugswerten oder Messwerten sind durch lineare Interpolation zu bestimmen. Bei der Integration der Bezugszyklusarbeit und der tatsächlichen Zyklusarbeit sind alle negativen Drehmomentwerte auf Null zu setzen und einzubeziehen. Findet die Integration mit einer Frequenz unter 5 Hz statt und wechselt das Vorzeichen des Drehmomentwertes in einem Intervall von plus zu minus oder von minus zu plus, so ist der negative Anteil zu berechnen und gleich null zu setzen. Der positive Anteil ist dem integrierten Wert zuzuschlagen. Wact darf von Wref um nicht mehr als + 5 % und – 15 % abweichen. 3.9.3. Statistische Validierung des Prüfzyklus Für Drehzahl, Drehmoment und Leistung sind lineare Regressionen von Messwerten auf die Bezugswerte auszuführen. Das geschieht im Anschluss an jede Verschiebung von Messdaten, sofern diese Option gewählt wurde. Es ist die Fehlerquadratmethode anzuwenden, wobei eine Gleichung der folgenden Form für die beste Anpassung verwendet wird: y = mx + b Darin ist: y = gemessener Wert der Drehzahl (min–1), des Drehmoments (Nm) oder der Leistung (kW) m = Steigung der Regressionsgeraden x = Bezugswert der Drehzahl (min–1), des Drehmoments (Nm) oder der Leistung (kW) b = y-Achsabschnitt der Regressionsgeraden Die Standardfehler (SE) des geschätzten Verlaufs y über x und der Bestimmungskoeffizient (r2) sind für jede einzelne Regressionsgerade zu berechnen. Es empfiehlt sich, diese Analyse mit 1 Hz vorzunehmen. Sämtliche negativen Bezugsdrehmomentwerte und die zugeordneten Messwerte sind aus der Berechnung zur statistischen Validierung der Drehmoment- und Leistungswerte für den Zyklus zu entfernen. Die Prüfung ist gültig, wenn die Kriterien von Tabelle 7 erfüllt sind. Tabelle 7 Zulässige Abweichung der Regressionsgeraden Drehzahl Drehmoment Leistung Standardfehler (SE) des geschätzten Verlaufs von Y über X Max 100 min–1 max. 13 % (15 %) (15) des höchsten Motordrehmoments entsprechend Leistungsabbildung max. 8 % (15 %) (15) der höchsten Motorleistung entsprechend Leistungsabbildung Steigung der Regressionsgeraden 0,95 bis 1,03 0,83—1,03 0,89—1,03 (0,83—1,03) (15) Bestimmungskoeffizient r2 min. 0,9700 (min.0,9500) (15) min. 0,8800 (min.0,7500) (15) min. 0,9100 (min.0,7500) (15) Y-Achsabschnitt der Regressionsgeraden b ± 50 min–1 ± 20 Nm oder ± 2 % (± 20 Nm oder ± 3 %) (15) des höchsten Drehmoments; es gilt der jeweils größere Wert ± 4 kW oder ± 2 % (± 4 kW oder ± 3 %) (15) der höchsten Leistung; es gilt der jeweils größere Wert Punktstreichungen aus den Regressionsanalysen sind wie in Tabelle 8 angegeben zulässig. Tabelle 8 Zulässige Punktstreichungen aus der Regressionsanalyse Bedingung Zu streichende Punkte Volllast und Drehmomentmesswert < 95 % des Bezugswertes Drehmoment und/oder Leistung Volllast und Drehzahlmesswert < 95 % des Bezugswertes Drehzahl und/oder Leistung keine Last, kein Leerlaufpunkt und Drehmomentmesswert > Bezugswert Drehmoment und/oder Leistung keine Last, Drehzahlmesswert ≤ Leerlaufdrehzahl + 50 min–1 und Drehmomentmesswert = vom Hersteller angegebenes/gemessenes Leerlaufdrehmoment ± 2 % des Höchstdrehmoments Drehzahl und/oder Leistung keine Last, Drehzahlmesswert > Leerlaufdrehzahl + 50 min–1 und Drehmomentmesswert > 105 % Bezugswert Drehmoment und/oder Leistung Keine Last und Drehzahlmesswert > 105 % Bezugswert Drehzahl und/oder Leistung“ ii) Folgende Nummer 4 wird eingefügt: „4. BERECHNUNG DES ABGASSTROMS 4.1. Bestimmung des Durchsatzes des verdünnten Abgases Der Gesamtdurchsatz des verdünnten Abgases über den gesamten Zyklus (kg/Prüfung) wird aus den Messwerten über den gesamten Zyklus und den entsprechenden Kalibrierdaten des Durchflussmessgerätes errechnet (V 0 für PDP, K V für CFV, C d für SSV) wie in Anhang III Anlage 5 Nummer 2 angegeben. Wird die Temperatur des verdünnten Abgases über den Zyklus mittels eines Wärmetauschers konstant gehalten (± 6 K bei PDP-CVS, ± 11 K bei CFV-CVS oder ± 11 K bei SSV-CVS, siehe Anhang V Nummer 2.3), sind folgende Formeln anzuwenden. Für das PDP-CVS-System: m ed = 1,293 × V 0 × N P × (p b – p 1) × 273 / (101,3 × T) Darin ist: V 0 = je Pumpenumdrehung gefördertes Gasvolumen unter Prüfbedingungen, m3/rev N P = Gesamtzahl der Pumpenumdrehungen je Prüfung p b = atmosphärischer Druck in der Prüfzelle, kPa p 1 = Absenkung des Drucks am Pumpeneinlass unter atmosphärischem Druck, kPa T = mittlere Temperatur des verdünnten Abgases am Pumpeneinlass über den Zyklus, K Für das CFV-CVS-System: m ed = 1,293 × t × K v × p p / T 0,5 Darin ist: t = Zyklusdauer, s K V = Kalibrierkoeffizient des Venturirohres mit kritischer Strömung für Normzustand p p = absoluter Druck am Eintritt des Venturirohrs, kPa T = absolute Temperatur am Eintritt des Venturirohrs, K Für das SSV-CVS System: m ed = 1,293 × QSSV Darin ist: Darin ist: A 0 = Zusammenfassung von Konstanten und Einheitsumrechnungen = 0,006111 in SI-Einheiten von d = Durchmesser der Einschnürung am Venturirohr mit subsonischer Strömung (SSV) C d = Durchflusskoeffizient des SSV p p = absoluter Druck am Eintritt des Venturirohrs, kPa T = Temperatur am Eintritt des Venturirohrs, K r p = Verhältnis zwischen den absoluten statischen Drücken an der Einschnürung und am Eintritt des SSV = rD = Verhältnis zwischen den Innendurchmessern an der Einschnürung und am Eintritt des SSV = Wird ein System mit Durchflussmengenkompensation (d. h. ohne Wärmetauscher) verwendet, so sind die momentanen Massenemissionen zu berechnen und über den gesamten Zyklus zu integrieren. In diesem Falle lässt sich die momentane Masse des verdünnten Abgases wie folgt berechnen: Für das PDP-CVS-System: m ed,i = 1,293 × V 0 × N P,i × (p b – p 1) × 273 / (101,3 × T) Darin ist: N P,i = Gesamtzahl der Pumpenumdrehungen je Zeitintervall Für das CFV-CVS-System: m ed,i = 1,293 × Δt i × K V × p p / T 0,5 Darin ist: Δt i = Zeitintervall, s Für das SSV-CVS-System: med = 1,293 × QSSV × Δti Darin ist: Δt i = Zeitintervall, s Die Echtzeitberechnung ist entweder mit einem realistischen Wert für C d oder mit einem realistischen Wert für Q ssv.zu starten. Wird die Berechnung mit Q ssv gestartet, ist der Anfangswert von Q ssv zur Bewertung von Re heranzuziehen. Bei allen Emissionsprüfungen muss die Reynoldssche Zahl an der Einschnürung des SSV im Bereich der Werte liegen, die zur Ermittlung der Kalibrierkurve nach Anhang III Anlage 5 Nummer 2.4 verwendet wurden. 4.2. Berechnung des Rohabgas-Massendurchsatzes Für die Berechnung der Emissionen im Rohabgas und die Steuerung eines Teilstrom-Verdünnungssystems muss der Abgasmassendurchsatz bekannt sein. Zur Ermittlung des Abgasmassendurchsatzes kann eine der in Nummer 4.2.2 bis 4.2.5 beschriebenen Messmethoden angewandt werden. 4.2.1. Ansprechzeit Zur Berechnung der Emissionen muss die Ansprechzeit der nachstehend beschriebenen Messmethoden kleiner oder gleich der in Anhang III Anlage 5 Nummer 1.5 für den Analysator geforderten Ansprechzeit sein. Zur Steuerung eines Teilstrom-Verdünnungssystems ist ein schnelleres Ansprechen erforderlich. Für onlinegesteuerte Teilstrom-Verdünnungssysteme ist eine Ansprechzeit ≤ 0,3 s erforderlich. Für Teilstrom-Verdünnungssysteme mit vorausschauender Steuerung auf der Basis eines aufgezeichneten Prüflaufes ist eine Ansprechzeit des Messsystems ≤ 5 s mit einer Anstiegzeit ≤ 1 s erforderlich. Die Systemansprechzeit ist vom Hersteller des Messinstruments anzugeben. Die Summe der größten zulässigen Ansprechzeiten für die Messung des Abgasdurchsatzes und die Steuerung des Teilstrom-Verdünnungssystems ist in Nummer 3.8.3.2 angegeben. 4.2.2. Direktmessung Für die Direktmessung des Abgasdurchsatzes eignen sich u. a.: — Differenzdruckmesser wie Durchflussdüsen, — Ultraschall-Durchflussmesser, — Wirbel- und Drall-Durchflussmesser. Es sind Vorkehrungen gegen Messfehler zu treffen, die zu fehlerhaften Emissionswerten führen. Dazu gehört u. a. die sorgfältige Montage der Messeinrichtung im Abgassystem nach den Empfehlungen des Herstellers und den Regeln der guten Ingenieurpraxis. Insbesondere darf der Einbau der Messeinrichtung die Leistung und die Emissionen des Motors nicht beeinflussen. Der Abgasdurchsatz ist mit einer Genauigkeit von ± 2,5 % des Ablesewertes oder ± 1,5 % des Höchstwertes für den Motor zu ermitteln. Es gilt der jeweils größere Wert. 4.2.3. Luft- und Kraftstoffmessung Hierbei werden der Luft- und der Kraftstoffdurchsatz gemessen. Die dafür verwendeten Messgeräte müssen mit der in Nummer 4.2.2 angegebenen Genauigkeit arbeiten. Der Abgasdurchsatz wird nach folgender Formel berechnet: qmew = qmaw + qmf 4.2.4. Messung mit Tracergas Hierbei wird die Konzentration eines Tracergases im Abgas gemessen. Eine bekannte Menge eines Inertgases (z. B. reines Helium) wird als Tracer in den Abgasstrom eingeleitet. Das Inertgas wird mit dem Abgas gemischt und dabei verdünnt, darf aber in der Abgasleitung nicht reagieren. Dann wird die Konzentration des Inertgases in der Abgasprobe gemessen. Damit sich das Tracergas gleichmäßig im Abgas verteilt, muss die Abgasprobenahmesonde in Strömungsrichtung mindestens 1 m oder das 30-Fache des Abgasrohrdurchmessers (es gilt der größere Wert) vom Punkt der Inertgaseinleitung entfernt sein. Die Probenahmesonde kann näher am Einleitungspunkt liegen, wenn die gleichmäßige Verteilung des Tracergases durch Vergleich der Tracergaskonzentration am Probenahmepunkt mit der Tracergaskozentration am Einleitungspunkt überwacht wird. Der Tracergasstrom ist so einzustellen, dass bei Leerlaufdrehzahl des Motors die Tracergaskonzentration nach der Vermischung kleiner ist als der Skalenendwert des Tracergasanalysators. Der Abgasdurchsatz wird nach folgender Formel berechnet: Darin ist: q mew,i = momentaner Abgasmassendurchsatz, kg/s q vt = Tracergasdurchsatz, cm3/min c mix.i = momentane Konzentration des Tracergases nach der Vermischung, ppm ρ e = Dichte des Abgases, kg/m3 (siehe Tabelle 3) c a = Hintergrundkonzentration des Tracergases in der Ansaugluft, ppm Die Hintergrundkonzentration kann vernachlässigt werden, wenn sie bei maximalem Abgasdurchsatz weniger als 1 % der Konzentration des Tracergases nach der Vermischung (c mix.i) beträgt. Das Gesamtsystem muss die Genauigkeitsanforderungen für die Messung des Abgasdurchsatzes erfüllen und ist nach Anhang III Anlage 5 Nummer 1.7 zu kalibrieren. 4.2.5. Messung des Luftdurchsatzes und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses Hierbei wird der Abgasdurchsatz aus dem Luftdurchsatz und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis errechnet. Der momentane Abgasdurchsatz wird nach folgender Formel berechnet: Dabei gilt: Darin ist: A/F st = stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis, kg/kg λ = Luftüberschussfaktor c CO2 = CO2-Konzentration im trockenen Bezugszustand, % c CO = CO-Konzentration im trockenen Bezugszustand, ppm c HC = HC-Konzentration, ppm Hinweis: β kann für kohlenstoffhaltige Kraftstoffe 1 und für Wasserstoff 0 sein. Der Luftdurchflussmesser muss die Genauigkeitsanforderungen von Anhang III Anlage 4 Nummer 2.2 erfüllen, der CO2-Analysator muss Anhang III Anlage 4 Nummer 3.3.2 entsprechen, und das Gesamtsystem muss die Genauigkeitsanforderungen für die Messung des Abgasdurchsatzes erfüllen. Wahlweise können zur Messung des Luftüberschussfaktors auch Einrichtungen für die Messung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wie Zirkonsonden verwendet werden, wenn sie die Anforderungen von Anhang III Anlage 4 Nummer 3.3.6 erfüllen.“ iii) Die (bisherigen) Nummern 4 und 5 erhalten folgende Fassung: „5. BERECHNUNG DER GASFÖRMIGEN EMISSIONEN 5.1. Datenbewertung Zur Bewertung der gasförmigen Emissionen im verdünnten Abgas sind die Konzentrationen der Emissionen (HC, CO und NOx) sowie der Massendurchsatz des verdünnten Abgases gemäß Nummer 3.8.2.1 aufzuzeichnen und auf einem DV-System abzuspeichern. Bei analogen Analysegeräten ist das Ansprechverhalten aufzuzeichnen, und die Kalibrierungsdaten können online oder offline für die Bewertung herangezogen werden. Zur Bewertung der gasförmigen Emissionen im unverdünnten Abgas sind die Konzentrationen der Emissionen (HC, CO und NOx) sowie der Massendurchsatz des Abgases gemäß Nummer 3.8.2.2 aufzuzeichnen und auf einem DV-System abzuspeichern. Bei analogen Analysegeräten ist das Ansprechverhalten aufzuzeichnen, und die Kalibrierungsdaten können online oder offline für die Bewertung herangezogen werden. 5.2. Umrechnung vom trockenen in den feuchten Bezugszustand Wird die Konzentration für den trockenen Bezugszustand gemessen, so ist sie mit folgender Formel in den feuchten Bezugszustand umzurechnen. Bei fortlaufender Messung ist die Umrechnung sofort für jedes momentane Messergebnis durchzuführen, bevor weitere Berechnungen vorgenommen werden. cwet = kW × cdry Hierfür sind die Umrechnungsgleichungen von Nummer 5.2 in Anlage 1 zu diesem Anhang anzuwenden. 5.3. Korrektur der NOx-Konzentration unter Berücksichtigung von Temperatur und Feuchtigkeit Da die NOx-Emission von den Bedingungen der Umgebungsluft abhängt, ist die NOx-Konzentration unter Berücksichtigung von Temperatur und Feuchtigkeit der Umgebungsluft mit Hilfe der in Abschnitt 5.3 von Anhang 1 zu diesem Anhang angegebenen Faktoren zu korrigieren. Die Faktoren gelten im Bereich zwischen 0 und 25 g/kg trockener Luft. 5.4. Berechnung der Emissionsmassendurchsätze Die Masse der Emissionen über den Zyklus (g/Prüfung) ist je nach verwendeter Messmethode wie folgt zu berechnen. Falls die Messung nicht schon für den feuchten Bezugszustand vorgenommen wurde, ist die gemessene Konzentration gemäß Abschnitt 5.2 von Anlage 1 zu diesem Anhang in einen Wert für den feuchten Bezugszustand umzurechnen. Zu verwenden sind die jeweiligen Werte für u gas, die in Tabelle 6 Anlage 1 zu diesem Anhang für ausgewählte Bestandteile auf der Grundlage idealer Gaseigenschaften und der für diese Richtlinie relevanten Kraftstoffe angegeben sind. a) für das Rohabgas: Hierbei sind: u gas = Verhältnis von Dichte des jeweiligen Abgasbestandteils und Dichte des Abgases laut Tabelle 6 c gas,i = momentane Konzentration des jeweiligen Abgasbestandteils, gemessen im verdünnten Abgas, ppm q mew,i = momentaner Massendurchsatz des Abgases, kg/s f = Datenabtastfrequenz, Hz n = Zahl der Messungen b) für das verdünnte Abgas ohne Durchflussmengen-Kompensation: mgas = ugas × cgas × med Hierbei sind: u gas = Verhältnis von Dichte des jeweiligen Abgasbestandteils und Dichte der Luft laut Tabelle 6 c gas = durchschnittliche hintergrundkorrigierte Konzentration des jeweiligen Bestandteils, ppm m ed = Gesamtmasse des verdünnten Abgases über den Zyklus, kg c) für das verdünnte Abgas mit Durchflussmengen-Kompensation: Hierbei bedeuten: c e,i = Konzentration des jeweiligen Bestandteils, gemessen im verdünnten Abgas, ppm c d = Konzentration des jeweiligen Bestandteils, gemessen in der Verdünnungsluft, ppm q mdew,i = momentaner Massendurchsatz des verdünnten Abgases, kg/s m ed = Gesamtmasse des verdünnten Abgases über den gesamten Zyklus, kg u gas = Verhältnis von Dichte des jeweiligen Abgasbestandteils und Dichte der Luft laut Tabelle 6 D = Verdünnungsfaktor (siehe Abschnitt 5.4.1) Falls anwendbar, ist die Konzentration von NMHC und CH4 mit einer der unter Nummer 3.3.4 in Anlage 4 zu diesem Anhang aufgeführten Methoden wie folgt zu berechnen: a) GC-Methode (nur Vollstrom-Verdünnungssystem): cNMHC = cHC – cCH4 b) NMC-Methode: Hierbei bedeuten: c HC(w/Cutter) = HC-Konzentration, wobei das Probengas durch den NMC geleitet wird c HC(w/oCutter) = HC-Konzentration, wobei das Probengas am NMC vorbei geleitet wird 5.4.1. Bestimmung der hintergrundkorrigierten Konzentrationen (nur Vollstrom-Verdünnungssystem) Um die Nettokonzentration der Schadstoffe zu bestimmen, sind die mittleren Hintergrundkonzentrationen der gasförmigen Schadstoffe in der Verdünnungsluft von den gemessenen Konzentrationen abzuziehen. Die mittleren Werte der Hintergrundkonzentrationen können mithilfe der Beutel-Methode oder durch laufende Messungen mit Integration bestimmt werden. Die nachstehende Formel ist zu verwenden. Hierbei bedeuten: c e = Konzentration des jeweiligen Schadstoffs, gemessen im verdünnten Abgas, ppm c d = Konzentration des jeweiligen Schadstoffs, gemessen in der Verdünnungsluft, ppm D = Verdünnungsfaktor Der Verdünnungsfaktor errechnet sich wie folgt: a) für Selbstzündungsmotoren und mit LPG betriebene Gasmotoren b) für mit NG betriebene Gasmotoren Hierbei bedeuten: c CO2 = CO2-Konzentration im verdünnten Abgas, Vol.- % c HC = HC-Konzentration im verdünnten Abgas, ppm C1 c NMHC = NMHC-Konzentration im verdünnten Abgas, ppm C1 c CO = CO-Konzentration im verdünnten Abgas, ppm F S = stöchiometrischer Faktor Auf trockener Basis gemessene Konzentrationen sind gemäß Nummer 5.2 von Anlage 1 zu diesem Anhang in einen feuchten Bezugszustand umzurechnen. Der stöchiometrische Faktor berechnet sich wie folgt: Hierbei gilt: α, ε sind die Molverhältnisse für einen Kraftstoff des Typs C H α O ε . Ist die Kraftstoffzusammensetzung unbekannt, können alternativ folgende stöchiometrische Faktoren verwendet werden: F S(Diesel) = 13,4 F S(LPG) = 11,6 F S(NG) = 9,5 5.5. Berechnung der spezifischen Emissionen Die Emissionen (g/kWh) sind folgendermaßen zu berechnen: a) alle Bestandteile, außer NOx: b) NOx: Hierbei bedeuten: W act = tatsächliche Zyklusarbeit gemäß Nummer 3.9.2 5.5.1. Im Fall eines Abgasnachbehandlungssystems mit periodischer Regenerierung sind die Emissionen wie folgt zu wichten: Hierbei bedeuten: n1 = Zahl der ETC-Prüfungen zwischen zwei Regenerierungsphasen n2 = Zahl der ETC-Prüfungen während einer Regenerierungsphase (mindestens eine ETC-Prüfung) M gas,n2 = Emissionen während einer Regenerierungsphase M gas,n1 = Emissionen nach einer Regenerierungsphase 6. BERECHNUNG DER PARTIKELEMISSION (FALLS ANWENDBAR) 6.1. Datenbewertung Der Partikelfilter muss spätestens eine Stunde nach Abschluss der Prüfung in die Wägekammer zurückgebracht werden. Er ist in einer teilweise bedeckten und gegen Verstauben geschützten Petrischale mindestens eine Stunde, aber nicht mehr als 80 Stunden zu konditionieren und danach zu wiegen. Das Bruttogewicht der Filter ist aufzuzeichnen, und das Taragewicht abzuziehen. Die Differenz ist die Partikelmasse m f. Zur Bewertung der Partikelkonzentration ist die gesamte Probemasse (m sep), die während des Prüfungszyklus durch die Filter geströmt ist, aufzuzeichnen. Bei Anwendung einer Hintergrundkorrektur sind die Masse (m d) der durch den Filter geleiteten Verdünnungsluft und die Partikelmasse (m f,d) (Md) aufzuzeichnen. 6.2. Berechnung des Massendurchsatzes 6.2.1. Vollstrom-Verdünnungssystem Die Partikelmasse (g/Prüfung) berechnet sich wie folgt: Hierbei bedeuten: m f = über den Zyklus abgeschiedene Partikelprobenahmemasse, mg m sep = Masse des verdünnten Abgases, das den Partikelsammelfilter durchströmt, kg m ed = Masse des verdünnten Abgases über den Zyklus, kg Bei Verwendung eines Doppelverdünnungssystems ist die Masse der Sekundärverdünnungsluft von der Gesamtmasse des zweifach verdünnten Abgases, das zur Probenahme durch die Partikelfilter geleitet wurde, abzuziehen. msep = mset – mssd Hierbei bedeuten: m set = Masse des durch Partikelfilter geleiteten doppelt verdünnten Abgases, kg m ssd = Masse der Sekundärverdünnungsluft, kg Erfolgt die Bestimmung des Partikelhintergrunds der Verdünnungsluft nach Abschnitt 3.4, kann die Partikelmasse hintergrundkorrigiert werden. In diesem Falle ist die Partikelmasse (g/Prüfung) folgendermaßen zu berechnen: Hierbei bedeuten: mPT, msep, med = siehe oben md = Masse der Primärverdünnungsluft, Probenahme mittels Probenentnehmer für Hintergrundpartikel, kg mf,d = abgeschiedene Hintergrundpartikelmasse der Primärverdünnungsluft, mg D = Verdünnungsfaktor gemäß Nummer 5.4.1 6.2.2. Teilstrom-Verdünnungssystem Die Partikelmasse (g/Prüfung) ist mit einer der folgenden Methoden zu berechnen: a) Hierbei bedeuten: m f = über den Zyklus abgeschiedene Partikelprobenahmemasse, mg m sep = Masse des verdünnten Abgases, das die Partikelsammelfilter durch-strömt, kg m edf = Masse des äquivalenten verdünnten Abgases über den gesamten Zyklus, kg Die äquivalente Gesamtmasse des verdünnten Abgases über den Zyklus ist wie folgt zu ermitteln: Hierbei bedeuten: q medf,i = momentaner äquivalenter Massendurchsatz des verdünnten Abgases, kg/s q mew,i = momentaner Massendurchsatz des Abgases, kg/s r d,i = momentanes Verdünnungsverhältnis q mdew,i = momentaner Massendurchsatz des verdünnten Abgases durch den Verdünnungstunnel, kg/s q mdw,i = momentaner Massendurchsatz der Verdünnungsluft, kg/s f = Datenabtastfrequenz, Hz n = Zahl der Messungen b) Hierbei bedeuten: m f = über den Zyklus abgeschiedene Partikelprobenahmemasse, mg r s = durchschnittliches Probeverhältnis über den Prüfungszyklus Hierbei bedeuten: Hierbei bedeuten: m se = Probenmasse der Abgasproben über den Zyklus, kg m ew = Gesamtmasse des Abgasdurchsatzes über den Zyklus, kg m sep = Masse des verdünnten Abgases, das die Partikelsammelfilter durchströmt, kg m sed = Masse des verdünnten Abgases, das den Verdünnungstunnel durchströmt, kg Hinweis: Im Fall eines Systems mit Vollstromprobenahme sind msep und Msed identisch. 6.3. Berechnung der spezifischen Emission Die Partikelemission (g/kWh) ist folgendermaßen zu berechnen: Hierbei bedeutet: W act = tatsächliche Zyklusarbeit gemäß Nummer 3.9.2, kWh 6.3.1. Im Fall eines Nachbehandlungssystems mit periodischer Regenerierung sind die Emissionen wie folgt zu wichten: Hierbei bedeuten: n1 = Zahl der ETC-Prüfungen zwischen zwei Regenerierungsphasen n2 = Zahl der ETC-Prüfungen während einer Regenerierungsphase (mindestens eine ETC-Prüfung) = Emissionen während einer Regenerierungsphase = Emissionen außerhalb einer Regenerierungsphase“ g) Anlage 4 wird geändert wie folgt: i) Nummer 1 erhält folgende Fassung: „1. EINFÜHRUNG Die gasförmigen Schadstoffe, Partikelbestandteile sowie der Rauch, die von dem zur Prüfung vorgeführten Motor emittiert werden, sind mit den in Anhang V beschriebenen Methoden zu messen. Die Beschreibung dieser Methoden in Anhang V umfasst auch eine Darstellung der empfohlenen Analysesysteme für die gasförmigen Emissionen (Abschnitt 1) und der empfohlenen Partikelverdünnungs- und -probenahmesysteme (Abschnitt 2) sowie der empfohlenen Trübungsmesser für die Rauchgasmessung (Abschnitt 3). Beim ESC sind die gasförmigen Bestandteile im unverdünnten Abgas zu bestimmen. Wahlweise können sie im verdünnten Abgas bestimmt werden, wenn ein Vollstrom-Verdünnungssystem für die Partikelbestimmung verwendet wird. Die Partikel sind entweder mit einem Teilstrom- oder mit einem Vollstrom-Verdünnungssystem zu bestimmen. Für die ETC-Prüfung können folgende Systeme eingesetzt werden: — ein CVS-Vollstrom-Verdünnungssystem zur Ermittlung der gasförmigen und der Partikelemissionen (Doppelverdünnungssysteme sind zulässig) oder — eine Kombination von Rohabgasmessung für die gasförmigen Emissionen und einem Teilstrom-Verdünnungssystem für die Partikelemissionen oder — jede Kombination der beiden Prinzipien (z. B. Rohgasmessung und Vollstrom-Partikelmessung).“ ii) Nummer 2.2 erhält folgende Fassung: „2.2. Andere Instrumente Die Messinstrumente für Kraftstoffverbrauch, Luftverbrauch, Kühl- und Schmiermitteltemperatur, Abgasgegendruck und Unterdruck im Einlasskrümmer, Abgas-temperatur, Ansauglufttemperatur, atmosphärischen Druck, Luftfeuchtigkeit und Kraftstofftemperatur sind nach Erfordernis zu verwenden. Diese Instrumente müssen den Anforderungen in Tabelle 9 entsprechen: Tabelle 9 Genauigkeit der Messinstrumente Messinstrument Genauigkeit Kraftstoffverbrauch ± 2 % des Höchstwertes des Motors Luftverbrauch ± 2 % des Anzeigewerts oder, falls größer, ± 1 % des Höchstwertes des Motors Abgasdurchsatz ± 2,5 % des Anzeigewerts oder, falls größer, ± 1,5 % des Höchstwertes des Motors Temperaturen ≤ 600 K (327 °C) ± 2 K absolut Temperaturen ≥ 600 K (327 °C) ± 1 % Anzeigegenauigkeit Atmosphärischer Druck ± 0,1 kPa absolut Abgasdruck ± 0,2 kPa absolut Ansaugunterdruck ± 0,05 kPa absolut Sonstige Druckwerte ± 0,1 kPa absolut Relative Luftfeuchtigkeit ± 3 % absolut Absolute Luftfeuchtigkeit ± 5 % Anzeigegenauigkeit Verdünnungsluftdurchsatz ± 2 % Anzeigegenauigkeit Durchsatz des verdünnten Abgases ± 2 % Anzeigegenauigkeit“ iii) Die Nummern 2.3 und 2.4 werden gestrichen. iv) Die Nummern 3 und 4 erhalten folgende Fassung: „3. BESTIMMUNG DER GASFÖRMIGEN BESTANDTEILE 3.1. Allgemeine Vorschriften für Analysegeräte Die Analysegeräte müssen einen Messbereich haben, der den Anforderungen an die Genauigkeit bei der Messung der Konzentrationen der Abgasbestandteile entspricht (Nummer 3.1.1). Es wird empfohlen, die Analysegeräte so zu betreiben, dass die gemessene Konzentration zwischen 15 % und 100 % des Skalenendwerts liegt. Werden Ablesesysteme (Computer, Datenlogger) verwendet, die unterhalb von 15 % des Skalenendwerts ein ausreichendes Maß an Genauigkeit und Auflösung gewährleisten, sind auch Messungen unter 15 % des Skalenendwerts zulässig. In diesem Fall müssen zusätzliche Kalibrierungen an mindestens vier von null verschiedenen, nominell in gleichem Abstand befindlichen Punkten vorgenommen werden, um die Genauigkeit der Kalibrierkurven zu gewährleisten (Nummer 1.6.4 von Anlage 5 dieses Anhangs). Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) der Geräte muss so ausgelegt sein, dass zusätzliche Fehler weitestgehend ausgeschlossen sind. 3.1.1. Genauigkeit Das Analysegerät darf vom Nennwert des Kalibrierpunktes um höchstens ± 2 % des Anzeigewertes über den gesamten Messbereich außer null sowie vom vollen Skalenendwert bei null um ± 0,3 %, je nachdem, welcher Wert größer ist, abweichen. Die Genauigkeit ist anhand der unter Nummer 1.6. von Anlage 5 dieses Anhangs aufgeführten Kalibriervorschriften zu bestimmen. Hinweis: Im Sinne dieser Richtlinie ist Genauigkeit definiert als die Abweichung des Anzeigewertes des Analysegeräts von den mit einem Kalibriergas erzielten Kalibrierungsnennwerten (= tatsächlicher Wert). 3.1.2. Präzision Die Präzision, definiert als das 2,5-Fache der Standardabweichung zehn wiederholter Ansprechreaktionen auf ein bestimmtes Kalibriergas, darf für die verwendeten Messbereiche über 155 ppm (oder ppm C) höchstens ± 1 % der Skalenendkonzentration und für die verwendeten Messbereiche unter 155 ppm (oder ppm C) höchstens ± 2 % betragen. 3.1.3. Rauschen Das Peak-to-Peak-Ansprechen der Analysatoren auf Null- und Kalibriergase darf während eines Zeitraums von zehn Sekunden 2 % des Skalenendwerts bei allen verwendeten Bereichen nicht überschreiten. 3.1.4. Nullpunktdrift Der Nullpunktwert wird als mittleres Ansprechen (einschließlich Rauschen) auf ein Nullgas in einem Zeitabschnitt von 30 Sekunden definiert. Die Drift des Nullgasansprechens muss im niedrigsten verwendeten Bereich während eines Zeitraums von einer Stunde weniger als 2 % des Skalenendwerts betragen. 3.1.5. Messbereichsdrift Das Kalibriergasansprechen wird als mittleres Ansprechen (einschließlich Rauschen) auf ein Kalibriergas in einem Zeitabschnitt von 30 Sekunden definiert. Die Drift des Kalibriergasansprechens muss im niedrigsten verwendeten Bereich während eines Zeitraums von einer Stunde weniger als 2 % des Skalenendwerts betragen. 3.1.6. Anstiegzeit Die Anstiegzeit des in der Messanlage angebauten Analysegeräts darf höchstens 3,5 s betragen. Hinweis: Die Eignung des gesamten Systems für instationäre Prüfungen lässt sich nicht eindeutig definieren, wenn lediglich die Ansprechzeit des Analysegerätes bewertet wird. Volumina, insbesondere Totvolumina im ganzen System, beeinflussen nicht nur die Beförderungszeit von der Sonde zum Analysator, sondern auch die Anstiegzeit. Auch die Beförderungszeiten innerhalb eines Analysators wären als Ansprechzeit des Analysators zu definieren, etwa die Konverter oder Wasserabscheider im Inneren von NOx-Analysatoren. Die Ermittlung der Gesamtansprechzeit des Systems wird unter Nummer 1.5 in Anlage 5 zu diesem Anhang beschrieben. 3.2. Gastrocknung Das wahlweise zu verwendende Gastrocknungsgerät muss die Konzentration der gemessenen Gase so gering wie möglich beeinflussen. Die Anwendung chemischer Trockner zur Entfernung von Wasser aus der Probe ist nicht zulässig. 3.3. Analysegeräte Die bei der Messung anzuwendenden Grundsätze werden in den Abschnitten 3.3.1 bis 3.3.4 beschrieben. Eine ausführliche Darstellung der Meßsysteme ist in Anhang V enthalten. Die zu messenden Gase sind mit den nachfolgend aufgeführten Geräten zu analysieren. Bei nichtlinearen Analysatoren ist die Verwendung von Linearisierungsschaltkreisen zulässig. 3.3.1. Kohlenmonoxid-(CO-)Analyse Der Kohlenmonoxidanalysator muss ein nicht dispersiver Infrarotabsorptionsanalysator (NDIR) sein. 3.3.2. Kohlendioxid-(CO2-)Analyse Der Kohlendioxidanalysator muss ein nicht dispersiver Infrarotabsorptionsanalysator (NDIR) sein. 3.3.3. Kohlenwasserstoff-(HC-)Analyse Bei Dieselmotoren muss der Kohlenwasserstoffanalysator ein beheizter Flammenionisationsdetektor (HFID) mit Detektor, Ventilen, Rohrleitungen usw. sein, der so zu beheizen ist, dass die Gastemperatur auf 463 K ± 10 K (190 ± 10 °C) gehalten wird. Bei NG-betriebenen und LPG-betriebenen Gasmotoren kann der Kohlenwasserstoffanalysator in Abhängigkeit von der verwendeten Methode ein nicht beheizter Flammenionisationsdetektor (FID) sein (siehe Anhang V Nummer 1.3). 3.3.4. Nichtmethan-Kohlenwasserstoff-Analyse (NMHC-Analyse) (nur für NG-betriebene Gasmotoren) Nichtmethan-Kohlenwasserstoff sollte durch eine der folgenden Methoden bestimmt werden: 3.3.4.1. Gaschromatographische Methode (GC-Methode) Zur Bestimmung der Nichtmethan-Kohlenwasserstoffe ist das mit einem bei 423 K (150 °C) konditioniertem Gaschromatographen (GC) analysierte Methan von den nach Nummer 3.3.3 gemessenen Kohlenwasserstoffen zu subtrahieren. 3.3.4.2. Nichtmethan-Cutter-Methode (NMC-Methode) Die Bestimmung der Nichtmethanfraktion erfolgt mittels eines beheizten, mit einem FID in Reihe angeordneten NMC gemäß Nummer 3.3.3, indem das Methan von den Kohlenstoffen subtrahiert wird. 3.3.5. Stickoxid-Analyse (NOx-Analyse) Der Stickoxidanalysator muss ein Chemilumineszenzdetektor (CLD) oder beheizter Chemilumineszenzdetektor (HCLD) mit einem NO2/NO-Konverter sein, wenn die Messung im trockenen Bezugszustand erfolgt. Bei Messung im feuchten Bezugszustand ist ein auf über 328 K (55 °C) gehaltener HCLD mit Konverter zu verwenden, vorausgesetzt, die Prüfung auf Wasserdampf-Querempfindlichkeit (siehe Nummer 1.9.2.2 von Anlage 5 zu diesem Anhang) ist erfüllt. 3.3.6. Luft-Kraftstoff-Messung Als Luft-Kraftstoff-Messgerät zur Bestimmung des Abgasdurchflusses nach Nummer 4.2.5 in Anlage 2 zu diesem Anhang ist eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sonde oder eine Lambda-Sonde des Typs Zirconia, jeweils mit breitem Messbereich, zu verwenden. Die Sonde ist unmittelbar am Auspuffrohr anzubringen, wo die Abgastemperatur noch so hoch ist, dass Wasserkondensation vermieden wird. Die Präzision der Sonde mit eingebauter Elektronik muss sich in folgendem Bereich bewegen: ± 3 % Anzeigegenauigkeit λ < 2 ± 5 % Anzeigegenauigkeit 2 ≤ λ < 5 ± 10 % Anzeigegenauigkeit 5 ≤ λ Um die oben angegebene Präzision zu erreichen, ist die Sonde nach Hersteller-angaben zu kalibrieren. 3.4. Probenahme von gasförmigen Emissionen 3.4.1. Unverdünntes Abgas Die Probenahmesonden für gasförmige Emissionen sind so anzubringen, dass sie mindestens 0,5 m oder um das Dreifache des Durchmessers des Auspuffrohrs (je nachdem, welcher Wert höher ist) oberhalb vom Austritt der Auspuffanlage entfernt sind und sich so nahe am Motor befinden, dass eine Abgastemperatur von mindestens 343 K (70 °C) an der Sonde gewährleistet ist. Bei einem Mehrzylindermotor mit einem verzweigten Auspuffkrümmer muss der Einlass der Sonde so weit in Strömungsrichtung entfernt sein, dass die Probe für die durchschnittlichen Abgasemissionen aus allen Zylindern repräsentativ ist. Bei Motoren mit mehreren Zylindern und getrennten Auspuffkrümmern, etwa bei V-Motoren, sollten die Krümmer nach Möglichkeit in Strömungsrichtung vor der Sonde zusammengeführt werden. Wenn dies nicht praktikabel ist, ist es zulässig, die Probe der Gruppe mit den höchsten CO2-Emissionen zu entnehmen. Es können auch andere Methoden angewandt werden, die den obigen Methoden nachweislich entsprechen. Bei der Berechnung der Abgasemissionen ist der gesamte Abgasmassendurchsatz des Motors zugrunde zu legen. Ist der Motor mit einer Anlage zur Abgasnachbehandlung versehen, so muss die Abgasprobe hinter dieser Anlage entnommen werden. 3.4.2. Verdünntes Abgas Das Auspuffrohr zwischen dem Motor und dem Vollstrom-Verdünnungssystem muss den Bestimmungen von Anhang V Nummer 2.3.1, EP, entsprechen. Die Sonde(n) für die Entnahme der gasförmigen Emissionen muss (müssen) im Verdünnungstunnel an einer Stelle angebracht sein, wo Verdünnungsluft und Abgas gut vermischt sind, und sich nahe der Partikel-Probenahmesonde befinden. Die Probenentnahme kann grundsätzlich auf zwei Arten erfolgen: — Die Schadstoffproben werden über den gesamten Zyklus hinweg in einen Probenahmebeutel geleitet und nach Abschluss der Prüfung gemessen, — die Schadstoffproben werden fortlaufend entnommen und über den Zyklus integriert; für HC und NOx ist dieses Verfahren verbindlich. 4. PARTIKELBESTIMMUNG Die Bestimmung der Partikel erfordert ein Verdünnungssystem. Die Verdünnung kann mit einem Teilstrom-Verdünnungssystem oder mit einem Vollstromsystem mit doppelter Verdünnung erfolgen. Die Durchflussleistung des Verdünnungssystems muss so groß sein, dass die Wasserkondensation im Verdünnungs- und im Probenahmesystem vollständig verhindert wird. Die Temperatur des verdünnten Abgases muss unmittelbar vor dem Filterhalter weniger als 350 K (52 °C) (16) betragen. Die Steuerung der Feuchtigkeit der Verdünnungsluft vor Eintritt in das Verdünnungssystem ist zulässig, und insbesondere bei hoher Luftfeuchtigkeit ist es sinnvoll, die Verdünnungsluft zu entfeuchten. Die Temperatur der Verdünnungsluft muss nahe am Einlass zum Verdünnungstunnel mehr als 288 K (15 °C) betragen. Das Teilstrom-Verdünnungssystem muss so ausgelegt sein, dass es aus dem Abgasstrom des Motors eine proportionale Rohabgasprobe entnimmt und folglich Ausschläge des Abgasdurchsatzes mitvollzieht und diese Probe mit Verdünnungsluft vermischt, sodass am Prüffilter eine Temperatur unter 325 K (52 °C) erreicht wird. Dazu ist es wesentlich, dass das Verdünnungsverhältnis oder das Probeverhältnis r dil oder r s so bestimmt wird, dass die Genauigkeitsgrenzen nach Anlage 5 Nummer 3.2.1 zu diesem Anhang eingehalten werden. Es können verschiedene Entnahmemethoden verwendet werden, wobei die Art der Entnahme wesentlichen Einfluss auf die zu verwendenden Probenahmegeräte und -verfahren hat (Anhang V Nummer 2.2). Im Allgemeinen ist die Sonde für die Partikelprobenahme in der Nähe der Sonde für die Entnahme der gasförmigen Emissionen anzubringen, jedoch so weit von dieser entfernt, dass gegenseitige Beeinflussungen nicht auftreten. Die Einbauvorschriften nach Nummer 3.4.1 gelten folglich auch für die Partikelbeprobung. Die Probenahmeleitung muss den Anforderungen von Anhang V Nummer 2 genügen. Bei einem Mehrzylindermotor mit einem verzweigten Auspuffkrümmer muss der Einlass der Sonde so weit in Strömungsrichtung entfernt sein, dass die Probe für die durchschnittlichen Abgasemissionen aus allen Zylindern repräsentativ ist. Bei Motoren mit mehreren Zylindern und getrennten Auspuffkrümmern, etwa bei V-Motoren, sollten die Krümmer nach Möglichkeit in Strömungsrichtung vor der Sonde zusammengeführt werden. Wenn dies nicht praktikabel ist, ist es zulässig, die Probe der Gruppe mit den höchsten Partikelemissionen zu entnehmen. Es können auch andere Methoden angewandt werden, die den obigen Methoden nachweislich entsprechen. Bei der Berechnung der Abgasemissionen ist der gesamte Abgasmassendurchsatz des Motors zugrunde zu legen. Zur Bestimmung der Partikelmasse werden ein Partikel-Probenahmesystem, Partikel-Probenahmefilter, eine Mikrogramm-Waage und eine Wägekammer mit kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit benötigt. Bei der Partikel-Probenahme ist die Einzelfiltermethode anzuwenden, bei der für alle Prüfphasen des Prüfzyklus ein Filter verwendet wird (siehe Nummer 4.1.3). Bei der ESC-Prüfung ist während der Probenahmephase der Prüfung genau auf die Probenahmezeiten und die Durchsätze zu achten. 4.1. Partikel-Probenahmefilter Zur Beprobung des verdünnten Abgases ist ein Filter zu verwenden, der während der Prüffolge die Anforderungen nach 4.1.1 und 4.1.2 erfüllt. 4.1.1. Spezifikation der Filter Es werden fluorkohlenstoffbeschichtete Glasfaserfilter benötigt. Bei allen Filtertypen muss der Abscheidegrad von 0,3 μm-DOP (Dioctylphthalat) bei einer Anström-geschwindigkeit des Gases zwischen 35 und 100 cm/s mindestens 99 % betragen. 4.1.2. Filtergröße Empfohlen werden Partikelfilter mit einem Durchmesser von 47 mm oder 70 mm. Filter mit größerem Durchmesser sind zulässig (Nummer 4.1.4), Filter mit kleinerem Durchmesser sind nicht zulässig. 4.1.3. Filteranströmgeschwindigkeit Es muss eine Gasanströmgeschwindigkeit durch das Filter von 35 bis 100 cm/s erreicht werden. Die Steigerung des Druckabfalls zwischen Beginn und Ende der Prüfung darf 25 kPa nicht überschreiten. 4.1.4. Filterbeladung Tabelle 10 enthält die erforderlichen Filter-Mindestbeladungen für die gebräuchlichsten Filtergrößen. Bei größeren Filtern beträgt die Mindestfilterbeladung 0,065 mg/1 000 mm2 Filterfläche. Tabelle 10 Mindestfilterbeladung Filterdurchmesser (mm) Mindestbeladung (mg) 47 0,11 70 0,25 90 0,41 110 0,62 Ist es nach vorangegangenen Prüfungen unwahrscheinlich, dass die geforderte Mindestfilterbeladung nach Optimierung der Durchflussmengen und des Verdünnungsverhältnisses über einen Prüfzyklus erreicht wird, so kann eine geringere Filterbeladung zulässig sein, wenn die beteiligten Stellen zustimmen und nachgewiesen werden kann, dass die Genauigkeitsanforderungen nach Nummer 4.2, d. h. mit einer 0,1 μg-Waage, eingehalten werden. 4.1.5. Filterhalter Für die Emissionsprüfung werden die Filter in eine Filterhaltevorrichtung eingesetzt, die den Anforderungen nach Anhang V Nummer 2.2 entspricht. Die Filterhaltevorrichtung muss so ausgelegt sein, dass der Strom gleichmäßig über die wirksame Filterfläche verteilt wird. Entweder oberhalb oder unterhalb des Filterhalters sind Schnellschaltventile anzubringen. Unmittelbar oberhalb vom Filterhalter kann ein Trägheitsvorklassierer mit einem 50 %-Trennschnitt zwischen 2,5 μm und 10 μm eingebaut werden. Der Einsatz eines solchen Vorklassierers wird dringend empfohlen, wenn die Öffnung der verwendeten Probenahmeleitung gegen die Stromrichtung der Abgase gerichtet ist. 4.2. Spezifikation der Wägekammer und der Analysenwaage 4.2.1. Bedingungen für die Wägekammer Die Temperatur der Kammer (oder des Raumes), in der (dem) die Partikelfilter konditioniert und gewogen werden, ist während der gesamten Dauer des Konditionierungs- und Wägevorgangs auf 295 K ± 3 K (22 °C ± 3 °C) zu halten. Die Luftfeuchtigkeit ist auf einem Taupunkt von 282,5 K ± 3 K (9,5 °C ± 3 °C) und auf einer relativen Feuchtigkeit von 45 ± 8 % zu halten. 4.2.2. Vergleichsfilterwägung Die Umgebungsluft der Wägekammer (oder des Wägeraums) muss frei von jeglichen Schmutzstoffen (beispielsweise Staub) sein, die sich während der Stabilisierung der Partikelfilter auf diesen absetzen könnten. Störungen der in Abschnitt 4.2.1 dargelegten Spezifikationen für den Wägeraum sind zulässig, wenn ihre Dauer 30 Minuten nicht überschreitet. Der Wägeraum soll den vorgeschriebenen Spezifikationen entsprechen, ehe das Personal ihn betritt. Wenigstens zwei unbenutzte Vergleichsfilter sind vorzugsweise gleichzeitig mit den Probenahmefiltern zu wiegen, höchstens jedoch in einem Abstand von vier Stunden zu diesen. Die Vergleichsfilter müssen dieselbe Größe haben und aus demselben Material bestehen wie die Probenahmefilter. Falls das Durchschnittsgewicht der Bezugsfilter sich zwischen den Wägungen von Probenahmefiltern um mehr als 10 μg verändert, sind alle Probenahmefilter wegzu-werfen, und die Emissionsprüfung ist zu wiederholen. Wenn die in Abschnitt 4.2.1 angegebenen Stabilitätskriterien für den Wägeraum nicht erfüllt sind, aber bei der Wägung des Vergleichsfilters die obigen Kriterien eingehalten wurden, kann der Motorenhersteller entweder die ermittelten Gewichte der Probenahmefilter anerkennen oder die Prüfungen für ungültig erklären, wobei das Kontrollsystem des Wägeraums zu justieren und die Prüfung zu wiederholen ist. 4.2.3. Analysenwaage Die Analysenwaage zur Ermittlung des Filtergewichts muss nach den Angaben des Waagenherstellers eine Genauigkeit (Standardabweichung) von mindestens 2 μg und eine Auflösung von mindestens 1 μg (1 Stelle = 1 μg) aufweisen. 4.2.4. Ausschaltung der Auswirkungen statischer Elektrizität Um die Auswirkungen der statischen Elektrizität auszuschalten, müssen die Filter vor der Wägung neutralisiert werden, z. B. mit einem Polonium-Neutralisator, einem Faraday-Käfig oder einem Gerät mit ähnlicher Wirkung. 4.2.5. Vorschriften für die Durchflussmessung 4.2.5.1. Allgemeine Vorschriften Die absolute Genauigkeit des Durchflussmessers oder der Durchflussmessvorrich-tung muss den Anforderungen von Nummer 2.2 genügen. 4.2.5.2. Besondere Vorschriften für Teilstrom-Verdünnungssysteme Bei Teilstrom-Verdünnungssystemen ist die Genauigkeit des Probenahmestroms q mp besonders wichtig, wenn er nicht unmittelbar, sondern durch Differenzdruckmessung ermittelt wird: q mp = qmdew – qmdw In diesem Fall ist eine Genauigkeit von ± 2 % für q mdew und q mdw nicht ausreichend, um eine ausreichende Genauigkeit von q mp zu gewährleisten. Wird der Gasdurchsatz durch Differenzdruckmessung bestimmt, so darf der Fehler der Differenz höchstens so groß sein, dass die Genauigkeit von q mp innerhalb einer Toleranz von ± 5 % liegt, sofern das Verdünnungsverhältnis weniger als 15 beträgt. Die Berechnung kann durch Bilden des quadratischen Mittelwerts der Fehler des jeweiligen Geräts erfolgen. Hinreichende Genauigkeiten von q mp können mit einer der folgenden Methoden erzielt werden: Die absoluten Genauigkeiten von q mdew und q mdw betragen ± 0,2 %, wodurch für q mp bei einem Verdünnungsverhältnis von 15 eine Genauigkeit von ≤ 5 % gewährleistet wird. Allerdings treten bei höheren Verdünnungsverhältnissen größere Fehler auf. Die Kalibrierung von q mdw gegenüber q mdew wird so ausgeführt, dass für q mp dieselben Genauigkeiten wie unter a erzielt werden. Die Einzelheiten dieser Kalibrierung sind in Anhang III Anlage 5 Nummer 3.2.1 beschrieben. Die Genauigkeit von q mp wird mittelbar aus der mit einem Spürgas, z. B. CO2, ermittelten Genauigkeit des Verdünnungsverhältnisses abgeleitet. Auch hier werden für q mp die gleichen Genauigkeiten wie für Methode a gefordert. Die absolute Genauigkeit von q mdew und q mdw liegt innerhalb von ± 2 % des Skalenendwerts, der Höchstfehler der Differenz zwischen q mdew und q mdw innerhalb von 0,2 % und der Linearitätsfehler innerhalb von ± 0,2 % des höchsten während der Prüfung beobachteten Wertes von q mdew. h) Anlage 5 wird wie folgt geändert: i) Folgende Nummer 1.2.3 wird angefügt: „1.2.3. Einsatz von Präzisionsmischgeräten Die zur Kalibrierung verwendeten Gase können auch mithilfe von Präzisionsmischvorrichtungen (Gasteiler) durch Zusatz von gereinigtem N2 oder gereinigter synthetischer Luft gewonnen werden. Die Mischvorrichtung muss so ausgelegt sein, dass die Konzentrationen der Kalibriergasgemische mit einer Genauigkeit von ± 2 % bestimmt werden können. Dabei müssen die zur Mischung verwendeten Primärgase auf ± 1 % genau bekannt sein und sich auf nationale oder internationale Gasnormen zurückführen lassen. Die Überprüfung ist bei jeder mithilfe einer Mischvorrichtung vorgenommenen Kalibrierung bei 15 bis 50 % des vollen Skalenendwertes durchzuführen. Wahlweise kann die Mischvorrichtung mit einem Instrument überprüft werden, das dem Wesen nach linear ist, z. B. unter Verwendung von NO-Gas mit einem CLD. Der Kalibrierwert des Instruments ist mit direkt an das Instrument angeschlossenem Kalbriergas einzustellen. Die Mischvorrichtung ist bei den verwendeten Einstellun-gen zu überprüfen, und der Nennwert ist mit der gemessenen Konzentration des Instruments zu vergleichen. Die Differenz muss in jedem Punkt innerhalb von ± 1 % des Nennwertes liegen.“ ii) Nummer 1.4 erhält folgende Fassung: „1.4. Dichtheitsprüfung Das System ist einer Dichtheitsprüfung zu unterziehen. Die Sonde ist aus der Abgasanlage zu entfernen, und deren Ende ist zu verschließen. Die Pumpe des Analysegerätes ist einzuschalten. Nach einer vorangegangenen Stabilisierungsphase müssen alle Durchflussmesser null anzeigen. Ist dies nicht der Fall, so sind die Entnahmeleitungen zu überprüfen, und der Fehler ist zu beheben. Die maximal zulässige Undichtheitsrate auf der Unterdruckseite beträgt 0,5 % des tatsächlichen Durchsatzes für den geprüften Teil des Systems. Die Analysatoren- und Bypass-Durchsätze können zur Schätzung der tatsächlichen Durchsätze verwendet werden. Als Alternative kann das System auf einen Druck von mindestens 20 kPa Vakuum (80 kPa absolut) entleert werden. Nach einer anfänglichen Stabilisierungsphase darf die Druckzunahme p (kPa/min) im System folgenden Wert nicht übersteigen: Δp = p / V s × 0,005 × q vs Hierbei sind: V s = Volumen des Systems, l q vs = Systemdurchsatz, l/min Eine weitere Methode ist die schrittweise Änderung der Konzentration am Anfang der Probenahmeleitung durch Umstellung von Null- auf Kalibriergas. Zeigt der Ablesewert nach einem ausreichend langen Zeitraum eine im Vergleich zur eingeführten Konzentration geringere Konzentration an, so deutet dies auf Probleme mit der Kalibrierung oder Dichtheit hin.“ iii) Folgende Nummer 1.5 wird eingefügt: „1.5. Überprüfung der Ansprechzeit des Analysesystems Die Systemeinstellungen für die Bewertung der Ansprechzeit müssen genau dieselben sein wie bei der Probelaufmessung (d. h. Druck, Durchsätze, Filtereinstellungen an den Analysegeräten und alle anderen Faktoren, die die Ansprechzeit beeinflussen). Die Bestimmung der Ansprechzeit erfolgt durch Wechseln des Gases unmittelbar am Eintritt der Probenahmesonden. Der Wechsel des Gases muss in weniger als 0,1 Sekunde erfolgen. Die für die Prüfung verwendeten Gase sollen eine Veränderung der Konzentration von mindestens 60 % des Skalenendwertes herbeiführen. Die Konzentrationskurve ist für jeden einzelnen Gasbestandteil aufzuzeichnen. Die Ansprechzeit ist definiert als der Zeitabstand zwischen dem Gaswechsel und der entsprechenden Veränderung der aufgezeichneten Konzentration. Die Systemansprechzeit (t 90) besteht aus der Ansprechverzögerung bis zum Messdetektor und der Anstiegzeit des Detektors. Die Ansprechverzögerung ist definiert als die Zeit, die vom Wechsel (t 0) bis zur Anzeige von 10 % des Endwertes (t 10) verstreicht. Die Anstiegzeit ist definiert als die Zeit für den Anstieg des angezeigten Messwertes von 10 % auf 90 % des Endwertes (t 90 – t 10). Für den Zeitabgleich der Signale des Analysators und des Abgasstroms im Fall der Messung des Rohabgases ist die Wandlungszeit definiert als der Zeitabstand vom Wechsel (t 0) bis zum Anstieg des angezeigten Messwerts auf 50 % des Endwertes (t 50). Die Systemansprechzeit soll für alle begrenzten Bestandteile (CO, NOx, HC oder NMHC und alle verwendeten Messbereiche bei einer Anstiegzeit von ≤ 3,5 Sekunden höchstens ≤ 10 Sekunden betragen.“ iv) Die bisherige Nummer 1.5 erhält folgende Fassung: „1.6. Kalibrierung 1.6.1. Messsystem Das Messsystem ist zu kalibrieren, und die Kalibrierkurven sind mithilfe von Kalibriergasen zu überprüfen. Der Gasdurchsatz muss der gleiche wie bei der Probenahme sein. 1.6.2. Aufheizzeit Die Aufheizzeit richtet sich nach den Empfehlungen des Herstellers. Sind dazu keine Angaben vorhanden, so wird für das Aufheizen der Analysegeräte eine Mindestzeit von zwei Stunden empfohlen. 1.6.3. NDIR- und HFID-Analysatoren Der NDIR-Analysator muss erforderlichenfalls abgeglichen und die Flamme des HFID-Analysators optimiert werden (Abschnitt 1.8.1). 1.6.4. Erstellung der Kalibrierkurve — Jeder bei normalem Betrieb verwendete Messbereich ist zu kalibrieren. — Die CO-, CO2-, NOx- und HC-Analysatoren sind unter Verwendung von gereinigter synthetischer Luft (oder Stickstoff) auf null einzustellen. — Die entsprechenden Kalibriergase sind in die Analysatoren einzuleiten und die Werte aufzuzeichnen, und die Kalibrierkurve ist zu ermitteln. — Die Kalibrierkurve ist durch wenigstens sechs Kalibrierpunkte (ohne den Nullpunkt) festzulegen, die in ungefähr gleichen Abständen über den Betriebsbereich verteilt sind. Der Nennwert der höchsten Konzentration muss mindestens 90 % des Skalenendwerts betragen. — Die Kalibrierkurve wird nach der Methode der Fehlerquadrate berechnet. Es kann eine lineare oder nichtlineare Gleichung mit bester Übereinstimmung verwendet werden. — Die Kalibrierpunkte dürfen von der Linie der besten Übereinstimmung der Fehlerquadrate höchstens ± 2 % des Ablesewertes oder ± 0,3 % des vollen Skalenendwertes abweichen, je nachdem, welcher Wert höher ist. — Die Nulleinstellung ist nochmals zu überprüfen und das Kalibrierverfahren erforderlichenfalls zu wiederholen. 1.6.5. Andere Methoden Wenn nachgewiesen werden kann, dass sich mit anderen Methoden (z. B. Computer, elektronisch gesteuerter Bereichsumschalter) die gleiche Genauigkeit erreichen lässt, so dürfen auch diese benutzt werden. 1.6.6. Kalibrierung des Spürgas-Analysators für die Messung des Abgasdurchsatzes Die Kalibrierkurve ist durch wenigstens sechs Kalibrierpunkte (ohne den Nullpunkt) festzulegen, die in ungefähr gleichen Abständen über den Betriebsbereich verteilt sind. Der Nennwert der höchsten Konzentration muss mindestens 90 % des Skalenendwerts betragen. Die Kalibrierkurve wird nach der Fehlerquadratmethode berechnet. Die Kalibrierpunkte dürfen von der Linie der besten Übereinstimmung der Fehlerquadrate höchstens ± 2 % des Ablesewertes oder ± 0,3 % des vollen Skalenendwertes abweichen, je nachdem, welcher Wert höher ist. Vor dem Prüflauf ist der Analysator auf null einzustellen und zu kalibrieren; dazu ist ein Nullgas und ein Kalibriergas zu verwenden, dessen Nennwert mehr als 80 % des vollen Skalenendwertes des Analysators beträgt.“ v) Die bisherige Nummer 1.6 wird zur Nummer 1.6.7. vi) Folgende Nummer 2.4 wird eingefügt: „2.4. Kalibrierung des subsonischen Venturirohrs (SSV) Bei der Kalibrierung des SSV bezieht man sich auf die Durchflussgleichung für ein Venturirohr mit subsonischer Strömung. Der Gasdurchfluss ist abhängig vom Druck und von der Temperatur am Eintritt sowie vom Druckabfall zwischen SSV-Eintritt und -Einschnürung. 2.4.1. Analyse der Ergebnisse Die Luftdurchflussmenge (QSSV) an jeder Drosselstelle (mindestens 16 Drosselstellen) wird nach den Angaben des Herstellers aus den Messwerten des Durchflussmessers in m3/min ermittelt. Der Durchflusskoeffizient ist anhand der Kalibrierdaten für jede Drosselstelle wie folgt zu berechnen: Hierbei sind: Q SSV = Luftdurchflussmenge bei Normzustand (101,3 kPa, 273 K), m3/s T = Temperatur am Eintritt des Venturirohrs, K d = Durchmesser der Einschnürung am Venturirohr mit subsonischer Strömung (SSV), m r p = Verhältnis zwischen den absoluten statischen Drücken an der Einschnürung und am Eintritt des SSV = r D = Verhältnis zwischen den Innendurchmessern an der Einschnürung und am Eintritt des SSV = Zur Bestimmung der Spanne des Unterschallflusses ist C d als Funktion der Reynolds-Zahl an der SSV-Einschnürung abzutragen. Re an der SSV-Einschnürung wird nach folgender Formel berechnet: Hierbei sind: A 1 = Zusammenstellung von Konstanten und Einheitsumrechnungen: Q SSV = Luftdurchflussmenge bei Normzustand (101,3 kPa, 273 K), m3/s d = Durchmesser der Einschnürung am Venturirohr mit subsonischer Strömung (SSV), m μ = absolute oder dynamische Viskosität des Gases, berechnet mit folgender Formel: b = empirische Konstante S = empirische Konstante = 110,4 K Da Q SSV selbst in die Re-Formel eingeht, müssen die Berechnungen mit einer Schätzung für Q SSV oder C d des Kalibrierungs-Venturirohrs beginnen und so lange wiederholt werden, bis Q SSV konvergiert. Die Konvergenzmethode muss eine Genauigkeit von mindestens 0,1 % des Messwertes an der jeweiligen Messstelle erreichen. Für mindestens 16 Punkte im Bereich der subsonischen Strömung müssen die aus der resultierenden Kalibrierungskurvengleichung für C d berechneten Werte innerhalb von ± 0,5 % des für jede Kalibrierungsstelle gemessenen C d liegen.“ vii) Die bisherige Nummer 2.4 wird zur Nummer 2.5. viii) Nummer 3 erhält folgende Fassung: „3. KALIBRIERUNG DES PARTIKELMESSSYSTEMS 3.1. Einführung Die Kalibrierung der Partikelmessung beschränkt sich auf die Durchflussmessgeräte, die zur Ermittlung des Probenstroms und des Verdünnungsverhältnisses verwendet werden. Jedes Durchflussmessgerät ist so oft wie nötig zu kalibrieren, damit es den in dieser Richtlinie festgelegten Anforderungen an die Genauigkeit entspricht. Die zu verwendende Kalibrierungsmethode wird in Nummer 3.2 beschrieben. 3.2. Durchflussmessung 3.2.1. Periodische Kalibrierung — Um die absolute Genauigkeit der Durchflussmessungen nach Nummer 2.2 in Anlage 4 zu diesem Anhang zu erreichen, muss das Durchflussmessgerät oder die Durchflussmesseinrichtung mit einem präzisen Durchflussmesser kalibriert werden, der internationalen und/oder einzelstaatlichen Normen entspricht. — Wird der Probe-Gasstrom durch Differenzdurchflussmessung ermittelt, so sind der Durchflussmesser oder die Durchflussmesseinrichtung mit einem der folgenden Verfahren so zu kalibrieren, dass der in den Tunnel strömende Probenstrom q mp die Genauigkeitsanforderungen nach Nummer 4.2.5.2 von Anlage 4 zu diesem Anhang erfüllt. a) Der Durchflussmesser für q mdw ist in Reihe an den Durchflussmesser für q mdew anzuschließen, und die Differenz zwischen den beiden Durchflussmessern ist für mindestens fünf Sollwerte zu kalibrieren, wobei die Durchflusswerte gleichmäßig auf den Abstand zwischen den tiefsten bei der Prüfung verwendeten Wert für q mdw und den bei der Prüfung verwendeten Wert für q mdew verteilt sind. Der Verdünnungstunnel kann umgangen werden. b) An den Durchflussmesser für q mdew ist ein kalibriertes Massendurchsatzmessgerät anzuschließen, und die Genauigkeit für den bei der Prüfung verwendeten Wert ist zu überprüfen. Anschließend ist das kalibrierte Massendurchsatzmessgerät in Reihe an den Durchflussmesser für q mdw anzuschließen und die Genauigkeit für mindestens 5 Einstellungen zu überprüfen, die einem Verdünnungsverhältnis zwischen 3 und 50, bezogen auf das bei der Prüfung verwendete q mdew, entsprechen. c) Das Übertragungsrohr TT wird vom Auspuff getrennt und an kalibriertes Messgerät mit einem zur Messung von q mp geeigneten Messbereich an das Übertragungsrohr angeschlossen. Danach ist q mdew auf den bei der Prüfung verwendeten Wert, und q mdw nacheinander auf mindestens 5 Werte einzustellen, die den Verdünnungsverhältnissen q zwischen 3 und 50 entsprechen. Stattdessen kann auch eine besondere Kalibrierstromleitung eingerichtet werden, die den Tunnel umgeht, aber der Gesamtstrom und der Verdünnungsluftstrom durch die entsprechenden Messgeräte müssen genauso sein wie bei der tatsächlichen Prüfung. d) In das Abgasübertragungsrohr TT ist ein Spürgas einzuführen. Dieses Spürgas kann ein Bestandteil des Abgases sein, zum Beispiel CO2 oder NOx. Nach der Verdünnung im Tunnel ist der Spürgasbestandteil zu messen. Dies muss für fünf Verdünnungsverhältnisse zwischen 3 und 50 erfolgen. Die Genauigkeit des Probenstroms ist aus dem Verdünnungsverhältnis r d zu ermitteln: — Die Genauigkeiten der Gasanalysegeräte sind zu berücksichtigen, um die Genauigkeit von q mp sicherzustellen. 3.2.2. Prüfung des Kohlenstoffdurchsatzes — Es wird empfohlen, den Kohlenstoffdurchsatz anhand von tatsächlichem Abgas zu überprüfen, um Mess- und Steuerprobleme aufzuspüren und den ordnungs-gemäßen Betrieb des Teilstromsystems zu verifizieren. Die Kohlenstoffdurchsatzprüfung sollte zumindest dann vorgenommen werden, wenn ein neuer Motor eingebaut oder am Prüfstand eine andere wesentliche Änderung vorgenommen wird. — Der Motor wird bei Volllastdrehmoment und -drehzahl oder in einer anderen stabilen Betriebsart gefahren, die mindestens 5 % CO2 produziert. Das Teilstrom-Probenahmensystem wird mit einem Verdünnungsfaktor von etwa 15 zu 1 betrieben. — Bei Kohlenstoffdurchsatzprüfungen ist das in Anlage 6 zu diesem Anhang angegebene Verfahren anzuwenden. Die Kohlenstoffdurchsätze werden gemäß Nummer 2.1 bis 2.3 in Anlage 6 zu diesem Anhang berechnet. Alle Kohlenstoffdurchsätze sollten sich nicht mehr als 6 % voneinander unterscheiden. 3.2.3. Vorprüfung — Innerhalb von zwei Stunden vor der Prüfung ist eine Vorprüfung auf folgende Weise durchzuführen: — Die Genauigkeit der Durchflussmesser ist mit derselben Methode zu prüfen wie für die Kalibrierung (siehe Nummer 3.2.1), und zwar an wenigstens zwei Stellen, einschließlich der Durchflussventile von q mdw, die den Verdünnungsverhältnissen zwischen 5 und 15 für den bei der Prüfung veränderten Wert q mdew entsprechen. — Lässt sich anhand der Aufzeichnungen des Kalibrierungsverfahrens nach Nummer 3.2.1 nachweisen, dass die Kalibrierung des Durchflussmessers über längere Zeiträume stabil ist, kann die Vorprüfung unterbleiben. 3.3. Bestimmung der Umwandlungszeit (nur für Teilstrom-Verdünnungssysteme bei der ETC-Prüfung) — Die Systemeinstellungen für die Bewertung der Umwandlungszeit müssen genau dieselben sein wie während der Messung des Prüflaufs. Die Umwandlungszeit ist mit folgender Methode zu ermitteln: — Ein unabhängiger Bezugsdurchflussmesser mit einer für den Probenstrom geeigneten Messspanne wird in Reihe mit der Sonde angebracht und mit ihr eng gekoppelt. Der Durchflussmesser muss eine Umwandlungszeit von weniger als 100 ms für die Durchflussstufengröße aufweisen, die bei der Messung der Ansprechzeit verwendet wird, wobei der Flusswiderstand so niedrig sein muss, dass die dynamische Leistung des Teilstrom-Verdünnungssystems nicht beeinträchtigt wird, und mit den Regeln des Fachs in Einklang stehen. — Der in das Teilstrom-Verdünnungssystem einströmende Abgasstrom (bzw. Luftstrom, wenn der Abgasstrom berechnet wird) wird schrittweise verändert, und zwar von einem geringen Durchfluss bis auf mindestens 90 % des Skalenendwertes. Als Auslöser für die schrittweise Veränderung ist derselbe zu verwenden wie für den Start der vorausschauenden Steuerung bei der eigentlichen Prüfung. Der Stimulus für den Abgasstromschritt und die Durchflussmesseransprechzeit ist mit einer Probenhäufigkeit von mindestens 10 Hz aufzuzeichnen. — Aus diesen Daten wird die Umwandlungszeit für das Teilstrom-Verdünnungssystem bestimmt, das heißt die Zeit vom Ingangsetzen des Schrittstimulus bis der Durchflussmesser den 50 %-Punkt erreicht hat. Auf ähnliche Weise werden die Zeiten für die Umwandlung des Signals qmp des Teilstrom-Verdünnungssystems und des Signals q mew,i des Abgasdurchsatzmessers bestimmt. Diese Signale werden bei den Regressionskontrollen nach jeder Prüfung verwendet (siehe Nummer 3.8.3.2 in Anlage 2 zu diesem Anhang). — Die Berechnung ist für mindestens 5 Anstiegs- und Abfall-Stimuli zu wiederholen, und der Durchschnitt der Ergebnisse ist zu berechnen. Die interne Umwandlungszeit (< 100 msec) des Bezugsdurchflussmessers ist von diesem Wert abzuziehen. Dies ist der ‚Vorausschau‘-Wert des Teilstrom-Verdünnungssystems, der gemäß Nummer 3.8.3.2 in Anlage 2 zu diesem Anhang anzuwenden ist. 3.4. Kontrolle der Teilstrombedingungen Der Bereich der Abgasgeschwindigkeit und der Druckschwankungen ist zu überprüfen und erforderlichenfalls entsprechend den Vorschriften in Anhang V Nummer 2.2.1, EP, einzustellen. 3.5. Abstände zwischen den Kalibrierungen Die Durchflussmengenmessgeräte sind mindestens alle drei Monate sowie nach Reparaturen und Veränderungen des Systems, die die Kalibrierung beeinflussen könnten, zu kalibrieren.“ i) Die folgende Anlage 6 wird angefügt: „Anlage 6 KONTROLLE DES KOHLENSTOFFDURCHSATZES 1. EINFÜHRUNG Bis auf einen winzigen Teil stammt der gesamte Kohlenstoff im Abgas aus dem Kraftstoff und bis auf einen minimalen Anteil ist er im Abgas als CO2 feststellbar. Dies bildet die Grundlage für eine Überprüfung des Systems anhand von CO2-Messungen. Der Kohlenstoffstrom in die Abgasmesssysteme hinein ist vom Kraftstoffdurchsatz abhängig. An mehreren Probenahmestellen in den Beprobungssystemen für Emissionen und Partikel wird der Kohlenstoffstrom anhand der CO2-Konzentrationen und der Gasdurchsätze an diesen Stellen bestimmt. Demzufolge stellt der Motor eine bekannte Quelle eines Kohlenstoffstroms dar, und die Beobachtung dieses Kohlenstoffstroms im Auspuffrohr und am Austritt des Teilstrom-Partikel-Probenahmesystems ermöglicht die Überprüfung auf Leckdichtigkeit und Genauigkeit der Durchflussmessung. Diese Prüfung hat den Vorteil, dass die Komponenten hinsichtlich Temperatur und Durchsatz unter tatsächlichen Motorprüfbedingungen arbeiten. In der folgenden Abbildung sind die Probenahmestellen eingetragen, an denen die Kohlenstoffdurchsätze zu prüfen sind. Die spezifischen Gleichungen für die Kohlenstoffdurchsätze an jeder der Probenahmenstellen werden im Folgenden angegeben. 2. BERECHNUNGEN 2.1. Kohlenstoffdurchsatz am Motoreintritt (Stelle 1) Der Kohlenstoffdurchsatz am Motoreintritt wird für einen Kraftstoff des Typs CH α O ε wie folgt bestimmt: Hierbei ist: q mf = Massendurchsatz des Kraftstoffs, kg/s 2.2. Kohlenstoffdurchsatz im Rohabgas (Stelle 2) Der Kohlenstoffmassendurchsatz im Auspuffrohr des Motors wird aus Konzentration des rohen CO2 und dem Massendurchsatz des Abgases bestimmt. Hierbei sind: c CO2,r = Konzentration des feuchten CO2 im Rohabgas, % c CO2,a = Konzentration des feuchten CO2 in der Umgebungsluft, % (ungefähr 0,04 %) q mew = Massendurchsatz des Abgases, feucht, kg/s M re = Molekularmasse des Abgases Wird das CO2 auf trockener Basis gemessen, so sind die Werte gemäß Nummer 5.2 der Anlage 1 zu diesem Anhang in Feuchtwerte umzuwandeln. 2.3. Kohlenstoffdurchsatz im Verdünnungssystem (Stelle 3) Der Kohlenstoffdurchsatz wird aus der Konzentration des verdünnten CO2, dem Abgasmassendurchsatz und dem Probendurchsatz berechnet: Hierbei sind: c CO2,d = Konzentration des feuchten CO2 im verdünnten Abgas am Austritt des Verdünnungstunnels, % c CO2,a = Konzentration des feuchten CO2 in der Umgebungsluft, % (ungefähr 0,04 %) q mdew = Massendurchsatz des verdünnten Abgases, feucht, kg/s q mew = Massendurchsatz des Abgases, feucht, kg/s (nur Teilstromsystem) qmp = Abgasprobenahmestrom am Eintritt des Teilstrom-Verdünnungssystems, kg/s (nur Teilstromsystem) M re = Molekularmasse des Abgases Wird das CO2 auf trockener Basis gemessen, so sind die Werte gemäß Nummer 5.2 in Anlage 1 zu diesem Anhang in Feuchtwerte umzuwandeln. 2.4. Die molekulare Masse (Mre) des Abgases ist wie folgt zu berechnen: Hierbei gilt: q mf = Massendurchsatz des Kraftstoffs, kg/s q maw = Massendurchsatz der Ansaugluft, feucht, kg/s H a = Feuchtigkeit der Ansaugluft, g Wasser je kg trockene Luft M ra = Molekularmasse der trockenen Ansaugluft (= 28,9 g/mol) α, δ, ε, γ = Molverhältnis für einen Kraftstoff des Typs CH α O δ N ε S γ Stattdessen können folgende Molekularmassen verwendet werden: M re (Diesel) = 28,9 g/mol M re (LPG) = 28,6 g/mol M re (NG) = 28,3 g/mol“