LIITE 4B

Puristussytytysmoottoreiden ja maakaasulla tai nestekaasulla toimivien kipinäsytytysmoottoreiden testausmenettely, johon sisältyy maailmanlaajuinen yhdenmukaistettu raskaiden ajoneuvojen sertifiointi (WHDC, yleinen tekninen sääntö (gtr) nro 4)

1. SOVELLETTAVUUS

Tätä liitettä ei toistaiseksi voida soveltaa tähän sääntöön perustuvaan tyyppihyväksyntään. Sitä aletaan soveltaa myöhemmin.

2. Varalla. (1)

3. MÄÄRITELMÄT, TUNNUKSET JA LYHENTEET

3.1 Määritelmät

Tässä säännössä sovelletaan seuraavia määritelmiä:

3.1.1 ’Jatkuvalla regeneroinnilla’ tarkoitetaan pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmän regenerointiprosessia, joka toimii joko jatkuvasti tai vähintään kerran jokaista WHTC:n mukaista lämmin käynnistys -testiä kohden. Tällainen regenerointiprosessi ei edellytä erityistä testimenettelyä.

3.1.2 ’Viiveellä’ tarkoitetaan aikaa, joka kuluu mitattavan komponentin muutoksesta viitepisteessä järjestelmän vasteeseen, joka on 10 prosenttia lopullisesta lukemasta (t10 ), kun viitepisteeksi on määritelty näytteenotin. Kaasumaisten komponenttien osalta tämä on mitatun komponentin siirtymäaika näytteenottimesta tunnistimeen.

3.1.3 ’Typen oksidien poistojärjestelmällä’ tarkoitetaan pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmää, jolla on tarkoitus vähentää typen oksidien (NOx) päästöjä (esimerkiksi passiivisia ja aktiivisia LNC-katalysaattoreita (lean NOx catalysts), NOx-adsorbtiota sekä SCR-järjestelmiä (Selective Catalytic Reduction)).

3.1.4 ’Dieselmoottorilla’ tarkoitetaan puristussytytysperiaatteella toimivaa moottoria.

3.1.5 ’Poikkeamalla’ tarkoitetaan mittauslaitteen nollavasteen tai vertailuvasteen eroa päästötestin jälkeen ja sitä ennen.

3.1.6 ’Moottoriperheellä’ tarkoitetaan valmistajan tekemää sellaisten moottoreiden ryhmittelyä, joilla oletetaan tämän liitteen 5.2 kohdassa määritellyn rakenteen perusteella olevan samanlaiset pakokaasupäästöominaisuudet. Kaikkien moottoriperheeseen kuuluvien moottoreiden on täytettävä sovellettavat päästöjen raja-arvot.

3.1.7 ’Moottorijärjestelmällä’ tarkoitetaan moottoria, päästöjenrajoitusjärjestelmää ja viestintärajapintaa (laitteita ja viestejä) moottorijärjestelmän elektronisten hallintayksiköiden ja kaikkien muiden käyttövoimajärjestelmän tai ajoneuvon hallintayksiköiden välillä.

3.1.8 ’Moottorityypillä’ tarkoitetaan sellaisten moottoreiden luokkaa, jotka eivät eroa toisistaan moottorin olennaisten ominaisuuksien osalta.

3.1.9 ’Pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmällä’ tarkoitetaan (hapetus- tai kolmitie)katalysaattoria, hiukkassuodatinta, yhdistettyä typen oksidien poistojärjestelmää ja hiukkassuodatinta tai muuta päästöjä vähentävää laitetta, joka on asennettu moottorin jälkipuolelle. Tällainen määritelmä sulkee pois pakokaasujen kierrätyksen (EGR), joka katsotaan kiinteäksi osaksi moottoria.

3.1.10 ’Täysvirtauslaimennusmenetelmällä’ tarkoitetaan prosessia, jossa pakokaasun kokonaisvirtaukseen sekoitetaan laimenninta ennen kuin laimennetusta pakokaasuvirrasta erotetaan osa analysoitavaksi.

3.1.11 ’Kaasupäästöillä’ tarkoitetaan hiilimonoksidia, hiilivetyjä ja/tai metaanittomia hiilivetyjä (dieselmoottorin suhteeksi oletetaan CH1,85, nestekaasua polttoaineena käyttävän moottorin suhteeksi CH2,525, maakaasua polttoaineena käyttävän moottorin suhteeksi CH2,93 ja etanolikäyttöistä dieselmoottoria koskevaksi molekyylikaavaksi CH3O0,5), metaania (maakaasua polttoaineena käyttävän moottorin suhteeksi oletetaan CH4) ja typen oksideja (joiden määrä ilmoitetaan typpidioksidivastaavuutena (NO2)).

3.1.12 ’Suurimmalla kierrosnopeudella (n hi)’ tarkoitetaan suurinta moottorin kierrosnopeutta, jolla moottori tuottaa 70 prosenttia ilmoitetusta suurimmasta tehosta.

3.1.13 ’Alimmalla kierrosnopeudella (n lo)’ tarkoitetaan moottorin alinta kierrosnopeutta, jolla moottori tuottaa 55 prosenttia ilmoitetusta suurimmasta tehosta.

3.1.14 ’Suurimmalla teholla (Pmax)’ tarkoitetaan valmistajan ilmoittamaa suurinta tehoa kilowatteina.

3.1.15 ’Suurimman vääntömomentin kierrosnopeudella’ tarkoitetaan valmistajan ilmoittamaa moottorin kierrosnopeutta, jolla moottorista saadaan suurin vääntömomentti.

3.1.16 ’Normalisoidulla vääntömomentilla’ tarkoitetaan tietyllä moottorin kierrosnopeudella saatua normalisoitua vääntömomenttia prosenttiosuutena suurimmasta mahdollisesta vääntömomentista.

3.1.17 ’Käyttäjän pyynnöllä’ tarkoitetaan moottorin käyttäjän antamaan syötettä, jolla ohjataan moottorin tuotosta. Käyttäjä voi olla henkilö (manuaalinen syöte) tai ohjain (automaattinen syöte), joka mekaanisesti tai sähköisesti antaa syötesignaalin, joka ohjaa moottorin tuotosta. Syöte voi olla peräisin kaasupolkimesta tai -signaalista, kaasuvivusta tai –signaalista, polttoainevivusta tai –signaalista, nopeusvivusta tai –signaalista tai säätimen asetuksesta tai signaalista.

3.1.18 ’Kantamoottorilla’ tarkoitetaan moottoriperheestä valittua moottoria, jonka päästöominaisuudet edustavat kyseistä moottoriperhettä.

3.1.19 ’Hiukkasten jälkikäsittelylaitteella’ tarkoitetaan pakokaasujen jälkikäsittelylaitetta, joka on suunniteltu hiukkaspäästöjen vähentämiseen mekaanisen, aerodynaamisen tai diffuusioon tai inertiaan perustuvan erottelun avulla.

3.1.20 ’Osavirtauslaimennusmenetelmällä’ tarkoitetaan prosessia, jossa osa pakokaasun kokonaisvirtauksesta otetaan erilleen ja siihen sekoitetaan soveltuva määrä laimenninta ennen sen johtamista hiukkasten näytteenottosuodattimeen.

3.1.21 ’Hiukkaspäästöillä’ tarkoitetaan tiettyyn suodatinaineeseen jääviä aineita, kun pakokaasu on laimennettu puhtaalla suodatetulla ilmalla 315–325 K:n lämpötilaan (42–52 °C). Niitä ovat pääasiassa hiili, kondensoituneet hiilivedyt ja sulfaatit sekä niiden mukana oleva vesi.

3.1.22 ’Jaksoittaisella regeneraatiolla’ tarkoitetaan pakokaasun jälkikäsittelyjärjestelmän regeneraatioprosessia, joka tapahtuu jaksoittain yleensä, kun moottori on ollut vähemmän kuin 100 tuntia tavanomaisessa käytössä. Niiden jaksojen aikana, jolloin regenerointi tapahtuu, päästöt voivat olla vaadittuja arvoja suuremmat.

3.1.23 ’Porrastetulla tasaisen nopeuden testisyklillä’ tarkoitetaan testisykliä, joka koostuu moottorin tasaisen nopeuden testimoodeista, joille kullekin on määritelty nopeus- ja vääntömomenttikriteerit ja joiden välillä tehdään määrätyt porrastukset (WHSC).

3.1.24 ’Nimellisnopeudella’ tarkoitetaan valmistajan myynti- ja huoltoesitteissä ilmoittamaa säätimen sallimaa suurinta moottorin nopeutta täydellä kuormituksella tai, jos säädintä ei ole, valmistajan myynti- ja huoltoesitteissä ilmoittamaa nopeutta, jolla moottorista saadaan suurin teho.

3.1.25 ’Vasteajalla’ tarkoitetaan aikaa, joka kuluu mitattavan komponentin muutoksesta viitepisteessä järjestelmän vasteeseen, joka on 90 prosenttia lopullisesta lukemasta (t90), kun viitepisteeksi on määritelty näytteenotin, jolloin mitatun komponentin muutos on vähintään 60 prosenttia koko asteikosta ja tapahtuu alle 0,1 sekunnissa. Järjestelmän vasteaika koostuu järjestelmän viiveestä ja järjestelmän nousuajasta.

3.1.26 ’Nousuajalla’ tarkoitetaan ajallista eroa, joka on 10 prosenttia ja 90 prosenttia lopullisesta lukemasta olevien vasteiden välillä (t90 – t10 ).

3.1.27 ’Vertailuvasteella’ tarkoitetaan keskimääräistä vastetta vertailukaasuun 30 sekunnin aikavälillä.

3.1.28 ’Spesifisillä päästöillä’ tarkoitetaan massapäästöä, joka ilmaistaan yksiköllä g/kWh.

3.1.29 ’Testisyklillä’ tarkoitetaan useiden testipisteiden, joille kullekin on määritetty nopeus ja vääntömomentti, muodostamaa jaksoa; moottorin on noudatettava määritettyä nopeutta ja vääntömomenttia joko tasaisella nopeudella (WHSC) tai vaihtuvissa käyttöolosuhteissa (WHTC).

3.1.30 ’Muunnosajalla’ tarkoitetaan aikaa, joka kuluu mitattavan komponentin muutoksesta viitepisteessä järjestelmän vasteeseen, joka on 50 prosenttia lopullisesta lukemasta (t50 ), kun viitepisteeksi on määritelty näytteenotin. Muunnosaikaa käytetään eri mittalaitteiden signaalien yhdenmukaistamiseen.

3.1.31 ’Vaihtuvien olosuhteiden testisyklillä’ tarkoitetaan testisykliä, jossa on suhteellisen nopeasti ajallisesti vaihtelevien normalisoitujen nopeus- ja vääntömomenttiarvojen jakso (WTHC).

3.1.32 ’Käyttöiällä’ tarkoitetaan määriteltyä ajomatkaa ja/tai aikajaksoa, jolla vaatimustenmukaisuus kyseeseen tulevien kaasu- ja hiukkaspäästörajojen osalta on taattava.

3.1.33 ’Nollavasteella’ tarkoitetaan keskimääräistä vastetta nollakaasuun 30 sekunnin aikavälillä.

3.2 Yleiset symbolit

Symboli Yksikkö Käsite a 1 — Regressiolinjan kaltevuus a 0 — Regressiolinjan y-leikkaus A/F st — Stoikiometrinen ilman ja polttoaineen suhde c ppm/tilavuusprosenttia Pitoisuus c d ppm/tilavuusprosenttia Pitoisuus kuivana c w ppm/tilavuusprosenttia Pitoisuus märkäna c b ppm/tilavuusprosenttia Taustapitoisuus C d — SSV:n purkauskerroin c gas ppm/tilavuusprosenttia Kaasumaisten komponenttien pitoisuus d m Läpimitta d V m Vakiotilavuusvirtalaitteen kurkun läpimitta D 0 m3/s PDP-kalibroinnin vakiotekijä D — Laimennuskerroin Δt s Aikaväli e gas g/kWh Kaasumaisten komponenttien spesifiset päästöt e PM g/kWh Spesifiset hiukkaspäästöt e r g/kWh Spesifiset päästöt regeneroinnin aikana e w g/kWh Painotettu spesifinen päästö E CO2 prosenttia NOx-analysaattorin CO2-vaimennus E E prosenttia Etaanihyötysuhde E H2O prosenttia NOx-analysaattorin vesivaimennus E M prosenttia Metaanihyötysuhde E NOx prosenttia NOx-muuntimen hyötysuhde f Hz Näytteenottotaajuus f a — Laboratorion olosuhdekerroin F s — Stoikiometrinen kerroin H a g/kg Imuilman absoluuttinen kosteus H d g/kg Laimentimen absoluuttinen kosteus i — Hetkellistä mittausta ilmaiseva alaindeksi (esim. 1 Hz) k c — Hiilikohtainen kerroin k f,d m3/kg polttoainetta Palamisen lisätilavuus kuivassa pakokaasussa k f,w m3/kg polttoainetta Palamisen lisätilavuus märässä pakokaasussa k h,D — Puristussytytysmoottoreiden NOx-kosteuskorjauskerroin k h,G — Kipinäsytytysmoottoreiden NOx-kosteuskorjauskerroin k r,u — Regeneraation sopeuttamistekijä ylöspäin k r,d — Regeneraation sopeuttamistekijä alaspäin k w,a — Imuilman kuivasta märkään korjauksen kerroin k w,d — Laimentimen kuivasta märkään korjauksen kerroin k w,e — Laimennetun pakokaasun kuivasta märkään korjauksen kerroin k w,r — Raakapakokaasun kuivasta märkään korjauksen kerroin K V — CFV:n kalibrointitoiminto λ — Ilman ylimäärä m b mg Kerätyn laimentimen hiukkasnäytteen massa m d kg Hiukkasten keruussa käytettävien suodattimien läpi kulkevan laimenninnäytteen massa m ed kg Laimennetun pakokaasun kokonaismassa syklin aikana m edf kg Ekvivalentti laimennetun pakokaasun massa testisyklin aikana m ew kg Pakokaasun kokonaismassa syklin aikana m gas g Kaasupäästöjen massa testisyklin aikana m f mg Hiukkasnäytesuodattimen massa m p mg Kerätyn hiukkasnäytteen massa m PM g Hiukkaspäästöjen massa testisyklin aikana m se kg Pakokaasunäytteen massa testin aikana m sed kg Laimennustunnelin läpi kulkevan laimennetun pakokaasun massa m sep kg Hiukkaskeruusuodattimien läpi kulkevan laimennetun pakokaasun massa m ssd kg Toisiolaimentimen massa M Nm Vääntömomentti M a g/mol Imuilman moolimassa M d g/mol Laimentimen moolimassa M e g/mol Pakokaasun moolimassa M f Nm Asennettavien apulaitteiden tai välineiden käyttämä vääntömomentti M gas g/mol Kaasumaisten komponenttien moolimassa M r Nm Poistettavien apulaitteiden tai välineiden käyttämä vääntömomentti n — Mittausten lukumäärä nr — Regeneroinnin sisältävien mittausten lukumäärä n min–1 Moottorin kierrosnopeus n hi min–1 Suurin kierrosnopeus n lo min–1 Alin kierrosnopeus n pref min–1 Suositeltava kierrosnopeus n p r/s PDP-pumpun kierrosnopeus p a kPa Kylläisen vesihöyryn paine moottorin imuilmassa p b kPa Ilman kokonaispaine p d kPa Kylläisen vesihöyryn paine laimentimessa P f kW Asennettavien apulaitteiden tai välineiden käyttämä teho p p kPa Absoluuttinen paine p r kW Vesihöyryn paine jäähdytyskylvyn jälkeen p s kPa Kuiva ilmanpaine P kW Teho P r kW Poistettavien apulaitteiden tai välineiden käyttämä teho q mad kg/s Imuilman massavirta (kuiva) q maw kg/s Imuilman massavirta (märkä) q mCe kg/s Hiilimassavirta raakapakokaasussa q mCf kg/s Hiilimassavirta moottoriin q mCp kg/s Hiilimassavirta osavirtauslaimennusjärjestelmässä q mdew kg/s Laimennetun pakokaasun massavirta (märkä) q mdw kg/s Laimentimen massavirta (märkä) q medf kg/s Vastaava laimennetun pakokaasun massavirta (märkä) q mew kg/s Pakokaasun massavirta (märkä) q mex kg/s Laimennustunnelista otetun näytteen massavirta q mf kg/s Polttoaineen massavirta q mp kg/s Osavirtauslaimennusjärjestelmään suuntautuvan pakokaasunäytteen virta q vCVS m3/s CVS-laitteen kokonaisvirtaama q vs dm3/min Pakokaasun analysaattorijärjestelmän virta q vt cm3/min Merkkikaasuvirta r2 — Determinaatiokerroin r d — Laimennussuhde r D — SSV:n halkaisijasuhde r h — FID:n hiilivetyvastekerroin r m — FID:n metanolivastekerroin r p — SSV:n painesuhde r s — Keskimääräinen näytesuhde ρ kg/m3 Tiheys ρ e kg/m3 Pakokaasun tiheys σ — Keskihajonta s Vakiopoikkeama T K Absoluuttinen lämpötila T a K Imuilman absoluuttinen lämpötila t s Aika t 10 s Aika askelsyötteestä 10 prosenttiin lopullisesta lukemasta t 50 s Aika askelsyötteestä 50 prosenttiin lopullisesta lukemasta t 90 s Aika askelsyötteestä 90 prosenttiin lopullisesta lukemasta u — Kaasumaisten komponenttien ja pakokaasun tiheyden (tai moolimassan) suhde jaettuna 1 000:lla V 0 m3/r PDP:n pumpatun kaasun tilavuus kierrosta kohden V s dm3 Pakokaasun analysaattoripenkin järjestelmätilavuus W act kWh Testisyklin todellinen sykliteho W ref kWh Testisyklin viitesykliteho X 0 m3/r PDP:n kalibrointitoiminto

3.3 Polttoaineen koostumuksen symbolit ja lyhenteet

w ALF polttoaineen vetypitoisuus, prosenttia massasta w BET polttoaineen hiilipitoisuus, prosenttia massasta w GAM polttoaineen rikkipitoisuus, prosenttia massasta w DEL polttoaineen typpipitoisuus, prosenttia massasta w EPS polttoaineen happipitoisuus, prosenttia massasta α vedyn moolisuhde (H/C) γ rikin moolisuhde (S/C) δ typen moolisuhde (N/C) ε hapen moolisuhde (O/C)

viitattaessa polttoaineeseen CH α O ε N δ S γ

3.4 Kemiallisten komponenttien symbolit ja lyhenteet

C1 Hiilivetyjen hiili 1 -vastaavuus CH4 Metaani C2H6 Etaani C3H8 Propaani CO Hiilimonoksidi CO2 Hiilidioksidi DOP Di-oktyyliftalaatti HC Hiilivedyt H2O Vesipitoisuus NMHC Metaanittomat hiilivedyt NOx Typen oksidit NO Typpioksidi NO2 Typpidioksidi PM Hiukkaset

3.5 Lyhenteet

CFV Kriittisen aukon virtaamaan perustuva vakiotilavuusvirtalaite CLD Kemiluminisenssianalysaattori CVS Vakiotilavuuskerääjä deNOx NOx-jälkikäsittelyjärjestelmä EGR Pakokaasujen takaisinkierrätys FID Liekin ionisaatioilmaisin GC Kaasukromatografi HCLD Lämmitettävä kemiluminisenssianalysaattori HFID Lämmitettävä liekki-ionisaatioilmaisin LPG Nestekaasu NDIR Non-dispersive-tyyppinen infrapuna (analysaattori) NG Maakaasu NMC Metaanierotin PDP Vakiotilavuusvirtapumppu Per cent FS Prosenttia koko asteikosta PFS Osavirtausjärjestelmä SSV Aliääniventuri VGT Muuttuvageometrinen turboahdin

4. YLEISET VAATIMUKSET

Moottorijärjestelmä on suunniteltava, valmistettava ja koottava siten, että moottori tavanomaisessa käytössä täyttää tämän liitteen vaatimukset tässä säännössä määritellyn käyttöikänsä ajan myös ajoneuvoon asennettuna.

5. SUORITUSKYKYÄ KOSKEVAT VAATIMUKSET

5.1 Kaasu- ja hiukkaspäästöt

Moottorin kaasu- ja hiukkaspäästöt määritellään WHTC- ja WHSC-testisykleissä 7 kohdan mukaisesti. Mittausjärjestelmien on täytettävä 9.2 kohdan lineaarisuusvaatimukset sekä 9.3 kohdan (kaasupäästöjen mittaaminen), 9.4 kohdan (hiukkaspäästöjen mittaaminen) ja lisäyksen 3 vaatimukset.

Tyyppihyväksyntäviranomainen saattaa hyväksyä muita järjestelmiä tai analysaattoreita, jos niiden havaitaan tuottavan samat tulokset 5.1.1 kohdan mukaisesti.

5.1.1 Vastaavuus

Järjestelmän vastaavuus määritetään tutkittavan järjestelmän ja yhden tämän liitteen järjestelmän välisellä korrelaatiotutkimuksella, josssa käytetään vähintään seitsemää näyteparia.

’Tulos’ tarkoittaa tietyn syklin painotettuja päästöarvoja. Korrelaatiotestaus on suoritettava samassa laboratoriossa, testisolussa ja samalla testimoottorilla, ja se suositellaan suoritettavaksi samanaikaisesti. Näyteparien keskiarvojen vastaavuus määritetään F-testin ja t-testin tilastotietojen avulla lisäyksessä 4 olevassa A.4.3. kohdassa kuvatulla tavalla, kun käytössä ovat edellä kuvatut laboratoriotestisolun ja moottorin olosuhteet. Vieraat havainnot määritellään ISO 5725:n mukaisesti ja ne jätetään tietokannan ulkopuolelle. Korrelaatiotestaukseen käytettävien järjestelmien on oltava tyyppihyväksyntäviranomaisen hyväksymiä.

5.2 Moottoriperhe

5.2.1 Yleistä

Moottoriperhe määräytyy suunnitteluominaisuuksien mukaan. Niiden tulee olla samat kaikille saman perheen moottoreille. Moottorin valmistaja voi päättää, mitkä moottorit kuuluvat samaan moottoriperheeseen, kunhan 5.2.3 kohdassa luetellut jäsenyysedellytykset täyttyvät. Moottoriperheen on oltava tyyppihyväksyntäviranomaisen hyväksymä. Valmistajan on toimitettava tyyppihyväksyntäviranomaiselle tarvittavat tiedot moottoriperheen jäsenten päästötasoista.

5.2.2 Erityistapaukset

Joissain tapauksissa ominaisuudet voivat vaikuttaa toisiinsa. Tämä on otettava huomioon, jotta varmistetaan, että moottoriperheeseen sisällytetään ainoastaan moottoreita, joiden pakokaasupäästöjen ominaisuudet ovat samanlaiset. Valmistajan on huomioitava tällaiset tapaukset ja ilmoitettava niistä tyyppihyväksyntäviranomaiselle. Tämä otetaan sen jälkeen huomioon kriteerinä uutta moottoriperhettä perustettaessa.

Kun kyse on laitteesta tai ominaisuudesta, jota ei mainita 5.2.3 kohdassa ja joka vaikuttaa merkittävästi päästötasoihin, valmistajan on kuvattava laite hyvän teknisen käytännön mukaisesti ja ilmoitettava siitä tyyppihyväksyntäviranomaiselle. Tämä otetaan sen jälkeen huomioon kriteerinä uutta moottoriperhettä perustettaessa.

Valmistaja voi lisätä 5.2.3 kohdassa lueteltuihin ominaisuuksiin muita kriteerejä, joiden perusteella perheen määritelmä voidaan rajata tarkemmin. Tällaisten ominaisuuksien ei välttämättä tarvitse olla päästötasoon vaikuttavia.

5.2.3 Moottoriperheen määrittävät muuttujat

5.2.3.1 Työtapa

a) kaksitahtinen

b) nelitahtinen

c) kiertomäntä

d) muut

5.2.3.2 Sylinterien ominaisuudet

5.2.3.2.1 Sylinterien sijainti lohkossa

a) V

b) rivi

c) tähti

d) muu (F, W jne.)

5.2.3.2.2 Sylinterien suhteellinen sijainti

Moottorit, joissa on samanlainen lohko, voivat kuulua samaan perheeseen, jos niiden mitat sylinterien keskikohdista keskikohtiin ovat samat.

5.2.3.3 Pääasiallinen jäähdytysaine

a) ilma

b) vesi

c) öljy

5.2.3.4 Yksittäisen sylinterin iskutilavuus

5.2.3.4.1 Moottori, jossa sylinteriyksikön iskutilavuus ≥ 0,75 dm3

Jotta moottorien, joiden sylinteriyksikön iskutilavuus on ≥ 0,75 dm3, voidaan katsoa kuuluvan samaan moottoriperheeseen, niiden yksittäisen sylinterin iskutilavuuden hajonta saa olla enintään 15 prosenttia perheen suurimmasta yksittäisen sylinterin iskutilavuudesta.

5.2.3.4.2 Moottori, jossa sylinteriyksikön iskutilavuus < 0,75 dm3

Jotta moottorien, joiden sylinteriyksikön iskutilavuus on < 0,75 dm3, voidaan katsoa kuuluvan samaan moottoriperheeseen, niiden yksittäisen sylinterin iskutilavuuden hajonta saa olla enintään 30 prosenttia perheen suurimmasta yksittäisen sylinterin iskutilavuudesta.

5.2.3.4.3 Moottori, jossa muut sylinteriyksikön iskutilavuuden rajat

Moottorien, joiden yksittäisten sylinterien iskutilavuus ylittää 5.2.3.4.1 ja 5.2.3.4.2 kohdassa asetetut rajat, voidaan katsoa kuuluvan samaan perheeseen tyyppihyväksyntäviranomaisen myöntämän hyväksynnän nojalla. Hyväksynnän on perustuttava teknisiin seikkoihin (laskelmat, simulaatiot, kokeelliset tulokset jne.), jotka osoittavat, että rajojen ylittäminen ei vaikuta merkittävästi pakokaasupäästöihin.

5.2.3.5 Ilman täytösmenetelmä

a) luonnollinen ilmanotto

b) paineahdettu

c) paineahdettu ahtoilman jäähdyttimellä

5.2.3.6 Polttoaineen tyyppi

a) diesel

b) maakaasu

c) nestekaasu

d) etanoli

5.2.3.7 Palotilan tyyppi

a) avokammio

b) jaettu kammio

c) muut tyypit

5.2.3.8 Käynnistystapa

a) kipinäsytytys

b) puristussytytys

5.2.3.9 Venttiilit ja kanavat

a) sijainti

b) venttiilien määrä sylinteriä kohden

5.2.3.10 Polttoaineen syöttötapa

a) Nestemäisen polttoaineen syöttötapa i) pumppu ja (korkeapaine)putki sekä suutin ii) rivi- tai jakajapumppu iii) yksikköpumppu tai yksikkösuutin iv) yhteispaineruiskutus v) kaasutin (kaasuttimet) vi) muut

b) Kaasumaisen polttoaineen syöttötapa i) kaasu ii) neste iii) sekoitusyksiköt iv) muut

c) muut tyypit

5.2.3.11 Muut laitteet

a) pakokaasujen takaisinkierrätys

b) veden ruiskutus

c) ilmansyöttö

d) muut

5.2.3.12 Elektroninen hallintastrategia

Elektronisen hallintayksikön (ECU) olemassaolo tai puuttuminen moottorista on yksi perheen perusominaisuuksista.

Jos moottoria ohjataan elektronisesti, valmistajan on esitettävä ne tekniset seikat, joiden vuoksi moottorit on ryhmitelty samaan perheeseen, eli perusteet sille, miksi moottoreiden oletetaan täyttävän samat päästövaatimukset.

Ne voivat olla laskelmia, simulaatioita, arvioita, ruiskutusominaisuuksien kuvauksia, kokeellisia tuloksia jne.

Ohjattuja ominaisuuksia voivat olla esimerkiksi:

a) ajoitus

b) ruiskutuspaine

c) monipisteruiskutus

d) ahtopaine

e) muuttuvageometrinen turboahdin

f) pakokaasun takaisinkierrätys.

5.2.3.13 Pakokaasun jälkikäsittelyjärjestelmät

Seuraavien laitteiden toimimista ja yhdistelmiä pidetään edellytyksenä moottoriperheeseen kuulumiselle:

a) hapetuskatalysaattori

b) kolmitiekatalysaattori

c) typen oksidien poistojärjestelmä, jossa valikoiva NOx:n pelkistys (pelkistävän aineen lisäys)

d) muut typen oksidien poistojärjestelmät

e) hiukkasloukku, jossa passiivinen regenerointi

f) hiukkasloukku, jossa aktiivinen regenerointi

g) muut hiukkasloukut

h) muut laitteet

Jos moottori on saanut hyväksynnän ilman jälkikäsittelyjärjestelmää joko kantamoottorina tai moottoriperheen jäsenenä, kyseinen moottori voidaan sisällyttää myös hapetuskatalysaattorilla varustettuna samaan moottoriperheeseen, mikäli polttoaineen ominaisuudet eivät muutu.

Mikäli vaaditut polttoaineen ominaisuudet ovat toiset (esim. hiukkasloukku, joka edellyttää polttoaineelta erityisiä lisäaineita regenerointiprosessia varten), päätös samaan perheeseen kuulumisesta tehdään valmistajan antamien teknisten tietojen pohjalta. Tiedoista on käytävä ilmi, että laitteella varustetun moottorin oletettu päästötaso noudattaa samaa raja-arvoa kuin alkuperäinen moottori.

Jos moottori on saanut hyväksynnän jälkikäsittelyjärjestelmällä varustettuna joko kantamoottorina tai sellaisen moottoriperheen jäsenenä, jonka kantamoottori on varustettu samalla jälkikäsittelyjärjestelmällä, kyseinen moottori ei voi ilman jälkikäsittelyjärjestelmää kuulua samaan moottoriperheeseen.

5.2.4 Kantamoottorin valitseminen

5.2.4.1 Puristussytytteiset polttomoottorit

Kun tyyppihyväksyntäviranomainen on hyväksynyt moottoriperheen, moottoriperheen kantamoottori valitaan käyttäen ensisijaisena valintaperusteena suurinta polttoaineen syöttöä tahtia kohti ilmoitetulla suurimmalla vääntömomentin kierrosnopeudella. Jos tämä valintaperuste on sama kahdella tai usealla moottorilla, kantamoottori valitaan käyttäen toissijaisena valintaperusteena suurinta polttoaineen syöttöä tahtia kohti nimelliskierrosnopeudella.

5.2.4.2 Kipinäsytytteiset polttomoottorit

Kun tyyppihyväksyntäviranomainen on hyväksynyt moottoriperheen, moottoriperheen kantamoottori valitaan käyttäen ensisijaisena valintaperusteena suurinta iskutilavuutta. Jos tämä peruste on sama kahdella tai usealla moottorilla, kantamoottori valitaan toissijaisten valintaperusteiden avulla seuraavassa järjestyksessä:

a) suurin polttoaineen syöttö tahtia kohti ilmoitetun nimellistehon kierrosnopeudella

b) suurin sytytysennakko

c) alhaisin EGR-arvo.

5.2.4.3 Huomioita kantamoottorin valinnasta

Tyyppihyväksyntäviranomainen saattaa tulla siihen tulokseen, että moottoriperheen suurimpien päästöarvojen määrittämiseen tarvitaan lisää moottoreita. Tällöin moottorin valmistaja toimittaa tarvittavat tiedot sen määrittämiseksi, millä perheen moottoreilla on todennäköisesti suurimmat päästöarvot.

Jos perheen moottoreissa on muita ominaisuuksia, joiden voidaan olettaa vaikuttavan pakokaasupäästöihin, nämä ominaisuudet on tunnistettava ja otettava huomioon perheen kantamoottoria valittaessa.

Jos saman perheen moottoreilla on samat päästöarvot eripituisten käyttöikien aikana, tämä on otettava huomioon kantamoottoria valittaessa.

6. TESTAUSOLOSUHTEET

6.1 Laboratoriotestien olosuhteet

Mitataan moottorin imuilman absoluuttinen lämpötila (T a) kelvineinä ja kuiva ilmanpaine (p s), kilopascaleina sekä määritetään parametri f a seuraavasti: Jos monisylinterisessä moottorissa, esimerkiksi V-moottorissa, on selkeästi toisistaan erillään olevat imusarjat, mitataan kunkin erillisen sarjan keskilämpötila. Parametri f a ilmoitetaan testitulosten yhteydessä. Testitulosten toistettavuuden parantamiseksi suositellaan, että parametri f a noudattaa seuraavaa: 0,93 ≤ f a ≤ 1,07.

a) Puristussytytteiset polttomoottorit: Luonnollinen ilmanotto ja mekaanisesti ahdetut moottorit: (1) Turboahdetut moottorit, joko imuilman jäähdytyksellä tai ilman sitä: (2)

b) Kipinäsytytteiset polttomoottorit: (3)

6.2 Ahtoilman jäähdytyksellä varustetut moottorit

Ahtoilman lämpötila kirjataan, ja se saa nimellisnopeudella ja täydellä kuormalla poiketa ± 5 K valmistajan ilmoittamasta ahtoilman enimmäislämpötilasta. Jäähdytysnesteen lämpötilan on oltava vähintään 293 K (20 °C).

Jos käytössä on testauslaboratorion järjestelmä tai ulkoinen puhallin, jäähdytinnesteen virtaus asetetaan siten, että ahtoilman lämpötila nimellisnopeudella ja täydellä kuormalla poikkeaa enintään ± 5 K valmistajan ilmoittamasta ahtoilman enimmäislämpötilasta. Edellä kuvatussa pisteessä olevan ahtoilman jäähdyttimen jäähdytysnesteen lämpötilaa ja virtausta ei saa muuttaa testisyklin aikana, ellei se aiheuta ahtoilman epäedustavaa jäähtymistä. Ahtoilman jäähdyttimen tilavuuden on oltava hyvien teknisten käytäntöjen mukainen ja vastattava moottorin käyttöasennusta. Laboratoriojärjestelmä on suunniteltava niin, että lauhteen kertyminen on mahdollisimman vähäistä. Kaikki kertynyt lauhde on johdettava pois ja kaikki johtimet on täysin suljettava ennen päästötestausta.

Jos moottorin valmistaja ilmoittaa raja-arvot paineenalennukselle ahtoilman jäähdytysjärjestelmässä, on varmistettava että paineenalennus ahtoilman jäähdytysjärjestelmässä on valmistajan täsmentämissä rajoissa, kun moottori on valmistajan täsmentämissä olosuhteissa. Paineenlasku on mitattava valmistajan täsmentämistä paikoista.

6.3 Koneteho

Spesifisten päästöjen mittaamisen lähtökohtana 6.3.1–6.3.5 kohdan mukaisesti määritetty moottorin teho ja syklin työ.

6.3.1 Yleinen moottoriasennus

Moottori on testattava lisäyksessä 7 lueteltuja apulaitteita tai välineitä.

Jos apulaitteita tai välineitä ei ole asennettu vaatimusten mukaisesti, niiden teho on otettava huomioon 6.3.2–6.3.5 kohdan mukaisesti.

6.3.2 Päästötestiä varten asennettavat apulaitteet tai välineet.

Jos lisäyksen 7 mukaisesti vaadittavien apulaitteiden tai välineiden asentaminen testipenkkiin ei ole mahdollista, niiden käyttöteho on määritettävä ja vähennettävä moottorin mitatusta (nimellisestä ja todellisesta) tehosta moottorin koko kierrosnopeusalueella WHTC:ssä ja WHSC:n testinopeuksilla.

6.3.3 Koetta varten poistettavat apulaitteet tai välineet

Jos ei ole mahdollista poistaa apulaitteita tai välineitä, joita ei lisäyksen 7 mukaisesti vaadita, niiden käyttöteho on määritettävä ja lisättävä moottorin mitattuun (nimelliseen ja todelliseen) tehoon moottorin koko kierrosnopeusalueella WHTC:ssä ja WHSC:n testinopeuksilla. Jos tämä arvo on enemmän kuin 3 prosenttia enimmäistehosta testinopeudella, se on osoitettava tyyppihyväksyntäviranomaiselle.

6.3.4 Apulaitteiden tehon määrittäminen

Apulaitteiden tai välineiden käyttöteho on määritettävä ainoastaan, jos

a) lisäyksen 7 mukaisesti vaadittuja apulaitteita tai välineitä ei ole asennettu moottoriin ja/tai

b) moottoriin on asennettu apulaitteita tai välineitä, joita ei lisäyksen 7 mukaisesti vaadita.

Moottorin valmistajan on toimitettava apulaitteiden tehoarvot ja apulaitteiden tehon määritykseen käytettävä mittaus- tai laskentamenetelmä testisyklien koko toiminta-alueelta, ja tyyppihyväksyntäviranomaisen on hyväksyttävä ne.

6.3.5 Moottorin syklityö

Syklin viitetyön ja todellisen työn laskennan (ks. 7.4.8 ja 7.8.6 kohta) on pohjauduttava 6.3.1 kohdan mukaiseen moottorin tehoon. Tässä tapauksessa yhtälön 4 muuttujat P f ja P r ovat nolla, ja P on yhtä suuri kuin P m.

Jos apulaitteet tai välineet on asennettu 6.3.2 tai 6.3.3 kohdan mukaisesti, niiden käyttämää tehoa käytetään korjattaessa kutakin syklin hetkellisen tehon arvoa P m,i seuraavasti:

(4)

jossa:

P m,i on moottorin mitattu teho kilowatteina P f,i on asennettavien apulaitteiden tai välineiden käyttämä teho kilowatteina P r,i on poistettavien apulaitteiden tai välineiden käyttämä teho kilowatteina

6.4 Moottorin ilman imujärjestelmä

Moottorissa on käytettävä ilman imujärjestelmää tai testilaboratoriojärjestelmää, joka rajoittaa ilman imun ± 300 Pa:iin valmistajan ilmoittamasta ilmanpuhdistimen enimmäisarvosta nimellisnopeudella ja täydellä kuormalla. Rajoituksen staattinen paine-ero on mitattava valmistajan täsmentämästä paikasta.

6.5 Moottorin pakojärjestelmä

Moottorissa on käytettävä pakojärjestelmää tai testilaboratoriojärjestelmää, jonka vastapaine on 80–100 prosenttia valmistajan ilmoittamasta enimmäisarvosta nimellisnopeudella ja täydellä kuormalla. Jos enimmäisrajoitus on enintään 5 kPa, säätöpisteen on oltava vähintään 1,0 kPa enimmäisarvosta. Pakojärjestelmän on oltava pakokaasun näytteenottoa koskevien, 9.3.10 ja 9.3.11 kohdassa asetettujen vaatimusten mukainen.

6.6 Pakokaasun jälkikäsittelyjärjestelmällä varustettu moottori

Jos moottorissa on pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmä, pakoputken halkaisijan on oltava sama kuin käytössä olevissa laitteissa tai valmistajan ilmoittaman arvon mukainen pituudelta, joka on vähintään 4 pakoputken halkaisijaa virtaussuuntaa vastaan jälkikäsittelylaitteen sisältävän paisuntakammion syöttöaukosta lähtien. Etäisyys pakosarjan laipasta tai turboahtimen poistoaukolta jälkikäsittelyjärjestelmään on oltava sama kuin ajoneuvokokoonpanossa tai valmistajan antamien etäisyyttä koskevien määritelmien mukainen. Pakokaasujen vastapaineen tai rajoituksen on oltava edellä mainittujen kriteerien mukainen, ja se voidaan asettaa venttiilillä. Vaihtuvarajoitteisten jälkikäsittelylaitteiden osalta pakojärjestelmän enimmäisrajoituksen määrittää jälkikäsittelyedellytys (degreening/vanhentaminen ja regenerointi/kuormitustaso), jonka valmistaja on ilmoittanut. Jos enimmäisrajoitus on 5 kPa tai pienempi, säätöpiste saa poiketa enintään 1,0 kPa enimmäisarvosta. Jälkikäsittelysäiliö voidaan poistaa harjoitustestien ja moottorin määrityskäytön ajaksi, ja se voidaan korvata vastaavalla epäaktiivista katalysaattoritukea sisältävällä säiliöllä.

Testisyklin aikana mitattujen pakokaasupäästöjen on vastattava käyttöolosuhteiden päästöjä. Jos moottorissa on sellainen pakokaasun jälkikäsittelyjärjestelmä, jossa on käytettävä reagenssia, valmistajan on ilmoitettava, mitä reagenssia on käytetty kaikissa testeissä.

Jälkikäsittelyjärjestelmään, jossa on jatkuva regenerointi, ei tarvitse soveltaa erityistä testausmenettelyä, mutta regenerointiprosessi on esiteltävä 6.6.1 kohdan mukaisesti.

Jos moottorissa on pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmä, joka regeneroituu tietyin väliajoin 6.6.2 kohdan mukaisesti, päästötuloksia muutetaan regeneraatiotapahtumien huomioon ottamiseksi. Tällöin keskimääräinen päästö riippuu regeneraatiotapahtumien esiintymistiheydestä niiden testien osien aikana, jolloin regeneraatio tapahtuu.

6.6.1 Jatkuva regenerointi

Päästöt mitataan sellaisesta jälkikäsittelyjärjestelmästä, joka on vakiinnutettu tilaan, jossa sen päästökäyttäytyminen on toistettavissa. Regeneraation on tapahduttava ainakin kerran WHTC-testin (lämmin käynnistys) aikana, ja valmistajan on ilmoitettava normaaliolosuhteet, joissa regeneraatio tapahtuu (nokikuormitus, lämpötila, pakojärjestelmän vastapaine jne.).

Regeneraation jatkuvan luonteen osoittamiseksi on suoritettava vähintään viisi WHTC-testiä (lämmin käynnistys). Tällaista osoittamista varten moottori käynnistetään ja lämmitetään 7.4.1 kohdan mukaisesti, moottori vakautetaan 7.6.3 kohdan mukaisesti, ja tehdään ensimmäinen WHTC-testi (lämmin käynnistys). Seuraavat lämmin käynnistys -testit tehdään kun, moottori on ensin vakautettu 7.6.3 kohdan mukaisesti. Testien aikana kirjataan pakokaasun lämpötila ja paine (lämpötila ennen jälkikäsittelyjärjestelmää ja sen jälkeen, pakojärjestelmän vastapaine jne.).

Jos valmistajan ilmoittamat olosuhteet esiintyvät testin aikana ja kolmen (tai useamman) WHTC-testin (lämmin käynnistys) tulosten hajonta on enintään ± 25 prosenttia tai 0,005 g/kWh sen mukaan, kumpi on suurempi, jälkikäsittelyjärjestelmän katsotaan olevan tyypiltään jatkuvasti regeneroiva ja sovelletaan 7.6 kohdan (WHTC) ja 7.7 (WHSC) kohdan yleisiä testausmääräyksiä.

Jos pakokaasun jälkikäsittelyjärjestelmässä on turvamoodi, joka vaihtuu jaksottaiseksi regeneraatiomoodiksi, tarkastus on suoritettava 6.6.2 kohdan mukaisesti. Tässä erityistapauksessa sovellettavat päästörajat voidaan ylittää, eikä niitä painoteta.

6.6.2 Jaksottainen regenerointi

Kun pakokaasujen jälkikäsittely perustuu jaksottaiseen regeneraatioon, päästöt on mitattava vähintään kolmella WHTC-testillä (lämmin käynnistys), joista yksi suoritetaan regeneraatiotapahtuman aikana ja kaksi sen ulkopuolella vakautetulla jälkikäsittelyjärjestelmällä; näiden tulokset painotetaan yhtälön 5 mukaisesti.

Regeneraation on tapahduttava ainakin kerran WHTC-testin (lämmin käynnistys) aikana. Moottori voidaan varustaa kytkimellä, jolla voidaan estää tai sallia regeneraatioprosessi, kunhan tämä toiminto ei vaikuta moottorin alkuperäiseen kalibrointiin.

Valmistajan on ilmoitettava normaaliolosuhteet, joissa regeneraatio tapahtuu (nokimäärä, lämpötila, pakojärjestelmän vastapaine, jne.) sekä sen kesto. Valmistajan on myös ilmoitettava regeneraatiotapahtumien esiintymistiheys niiden testien määränä, jolloin regeneraatio tapahtuu, verrattuna niiden testien määrään, jolloin regeneraatiota ei tapahdu. Tällaisen esiintymistiheyden tarkan määritysmenetelmän on perustuttava hyviin teknisiin käytäntöihin, ja tyyppihyväksyntä- tai sertifiointiviranomaisen on hyväksyttävä se.

Valmistajan on toimitettava jälkikäsittelyjärjestelmä, jota on kuormitettu niin, että regeneraatio tapahtuu WHTC-testin aikana. Testausta varten moottori käynnistetään ja lämmitetään 7.4.1 kohdan mukaisesti, moottori vakautetaan 7.6.3 kohdan mukaisesti, ja aloitetaan WHTC-testi (lämmin käynnistys). Moottorin vakioinnin aikana ei saa tapahtua regeneraatiota.

Regeneraatiovaiheiden väliset keskimääräiset spesifiset päästöt määritetään useiden suunnilleen tasavälein suoritettujen WHTC-testien (lämmin käynnistys) tulosten (g/kWh) aritmeettisesta keskiarvosta. Vähintään yksi WHTC-testi (lämmin käynnistys) on tehtävä mahdollisimman vähän ennen regeneraatiotestiä ja yksi heti regeneraatiotestin jälkeen. Vaihtoehtoisesti valmistaja voi toimittaa tiedot, jotka osoittavat, että päästöt pysyvät vakioina (±25 prosenttia tai 0,005 g/kWh sen mukaan, kumpi on suurempi) regenerointijaksojen välissä. Tällöin voidaan käyttää yhden ainoan WHTC-testin (lämmin käynnistys) päästöjä.

Regeneraatiotestin aikana kirjataan kaikki tiedot, joita tarvitaan regeneraation havaitsemiseksi (CO- tai NOx-päästöt, lämpötila ennen jälkikäsittelyjärjestelmää ja sen jälkeen, pakojärjestelmän vastapaine jne.).

Regeneraatiotestin aikana voidaan ylittää sovellettavat päästörajat.

Testausmenettely esitetään kaaviona kuvassa 2.

Lämpimän käynnistyksen WHTC-testissä mitatut päästöt painotetaan seuraavasti:

(5)

jossa:

n on ilman regeneraatiota tapahtuvien WHTC-testien (lämmin käynnistys) lukumäärä nr on WHTC-testien (lämmin käynnistys) lukumäärä regeneraation aikana (vähintään yksi testi) on keskimääräinen spesifinen päästö ilman regeneraatiota, g/kWh on keskimääräinen spesifinen päästö regeneraation kanssa, g/kWh

Arvon määrittämistä varten sovelletaan seuraavia:

a) Jos regenerointi kestää useamman kuin yhden WHTC-testin (lämmin käynnistys) ajan, tätä seuraavat täysimittaiset WHTC-testit on tehtävä ja niiden päästöjen mittausta on jatkettava ilman vakauttamista ja ilman moottorin pysäyttämistä, kunnes regenerointi on saatu päätökseen, ja on laskettava WHTC-testien (lämmin käynnistys) keskiarvo.

b) Jos regenerointi saadaan päätökseen jonkin WHTC-testin (lämmin käynnistys) aikana, testiä jatketaan sen koko keston ajan.

Tyyppihyväksyntäviranomaisen suostumuksella voidaan soveltaa sopeutustekijöitä joko kertoimena (kohta c) tai lisättävänä arvona (kohta d) hyvän teknisen analyysin pohjalta.

c) Sopeuttamiskertoimet lasketaan seuraavasti: (ylöspäin) (6) (alaspäin) (6a)

d) Lisättävät sopeuttamistekijät lasketaan seuraavasti: (ylöspäin)) (7) (alaspäin) (8)

Kohdan 8.6.3 mukaisen spesifisen päästön laskemisessa on sovellettava regeneraation sopeuttamistekijöitä seuraavasti:

e) testissä ilman regeneraatiota k r,u kerrotaan spesifisellä päästöllä e tai siihen lisätään spesifinen päästö e yhtälöstä 69 tai 70,

f) testissä, johon kuuluu regeneraatio, k r,d kerrotaan spesifisellä päästöllä e tai siitä vähennetään spesifinen päästö e yhtälöstä 69 tai 70,

Valmistajan pyynnöstä regeneraation sopeuttamiskertoimia

g) voidaan käyttää muissa saman moottoriperheen jäsenissä,

h) voidaan käyttää muissa moottoriperheissä, joissa on sama jälkikäsittelyjärjestelmä, jos tyyppihyväksyntäviranomainen tai sertifiointiviranomainen on antanut siihen etukäteen luvan valmistajan toimittamien, päästöjen samankaltaisuuden vahvistavien teknisten asiakirjojen perusteella.

6.7 Jäähdytysjärjestelmä

Testissä on käytettävä tilavuudeltaan sellaista moottorin jäähdytysjärjestelmää, joka riittää moottorin valmistajan ilmoittaman normaalin käyntilämpötilan säilyttämiseen.

6.8 Voiteluöljy

Valmistajan on ilmoitettava, mitä voiteluöljyä käytetään. Öljyn on oltava kaupan olevaa voiteluöljyjä. Testissä käytettävän voiteluöljyn eritelmät on kirjattava ja esitettävä yhdessä testin tulosten kanssa.

6.9 Vertailupolttoainetta koskevat vaatimukset

Vertailupolttoaine määritellään tämän liitteen lisäyksessä 2 puristussytytysmoottoreiden osalta ja liitteissä 6 ja 7 maakaasu- ja nestekaasumoottoreiden osalta.

Polttoaineen lämpötilan on oltava valmistajan suosituksen mukainen.

6.10 Kampikammiopäästöt

Kampikammiopäästöjä ei saa vapautua suoraan ympäristöön lukuun ottamatta seuraavia poikkeuksia: turboahtimilla, pumpuilla, puhaltumilla tai imuilman ahtimilla varustetut moottorit voivat vapauttaa kampikammiopäästöjä suoraan ympäristöön, jos päästöt lisätään pakokaasupäästöihin (joko fyysisesti tai matemaattisesti) koko päästötestauksen ajan. Tätä poikkeusta hyödyntävien valmistajien on asennettava moottorit siten, että kaikki kampikammiopäästöt voidaan ohjata päästöjen näytteenottojärjestelmään.

Tämän kohdan soveltamista varten kampikammiopäästöjä, jotka koko toiminnan ajan ohjataan pakojärjestelmään ennen pakokaasujen jälkikäsittelyä, ei katsota suoraan ympäristöön vapautetuiksi.

Avoimet kampikammiopäästöt on ohjattava pakojärjestelmään päästöjen mittaamista varten seuraavasti:

a) Putkimateriaalien on oltava sileäseinäisiä, sähköä johtavia ja kampikammiopäästöjen kanssa reagoimattomia. Putkien on oltava mahdollisimman lyhyitä.

b) Laboratoriossa kampikammiopäästöihin käytettävissä putkissa on oltava mahdollisimman vähän mutkia ja välttämättömien mutkien taivutussäteen on oltava mahdollisimman suuri.

c) Laboratoriossa kampikammiopäästöihin käytettävät putket on lämmitettävä, niiden on oltava ohutseinäisiä tai ne on eristettävä ja niiden on täytettävä kampiakselin vastapainetta koskevat moottorin valmistajan vaatimukset.

d) Kampiakselin pakokaasujen johtamiseen käytettävä putki on yhdistettävä raakaan pakokaasuun mahdollisen jälkikäsittelyjärjestelmän jälkeen ja mahdollisen pakokaasun rajoituksen jälkeen sekä riittävän kauas näytteenottimien etupuolelle, jotta varmistetaan täydellinen sekoittuminen moottorin pakokaasuihin ennen näytteenottoa. Kampiakselin pakokaasujen johtamiseen käytettävän putken on ulotuttava vapaaseen pakokaasuvirtaan asti, jotta vältetään rajakerrosvaikutus ja edistetään sekoittumista. Kampiakselin pakokaasujen johtamiseen käytettävän putken aukko voidaan suunnata mihin suuntaan tahansa raakaan pakokaasuvirtaan nähden.

7. TESTIMENETTELYT

7.1 Päästömittauksen periaatteet

Spesifisten päästöjen mittaamiseksi moottorille tehdään 7.2.1 ja 7.2.2 kohdassa kuvatut testisyklit. Spesifisten päästöjen mittaaminen edellyttää pakokaasun komponenttien massan ja sitä vastaavan moottorin syklin työn määrittämistä. Komponentit määritetään 7.1.1 ja 7.1.2 kohdassa kuvatuilla näytteenottomenetelmillä.

7.1.1 Jatkuva näytteenotto

Jatkuvassa näytteenotossa komponentin pitoisuutta mitataan jatkuvasti joko raa’asta tai laimennetusta pakokaasusta. Pitoisuus kerrotaan (raa’an tai laimennetun) pakokaasun jatkuvalla virtauksella päästönäytteen ottopaikassa, jotta voidaan määrittää komponentin massavirta. Komponentin päästöt lasketaan jatkuvasti yhteen testisyklin ajalta. Saatu summa on päästökomponentin kokonaismassa.

7.1.2 Näytteenotto erissä

Erinä tehtävässä näytteenotossa otetaan jatkuva näyte raa’asta tai laimennetusta pakokaasusta ja näyte varastoidaan myöhempää mittausta varten. Saatu näyte on suhteessa raa’an tai laimennetun pakokaasuun virtaukseen. Erinä tapahtuvaa näytteenottoa on esimerkiksi laimennettujen kaasumaisten komponenttien kerääminen pussiin ja hiukkasten keruu suodattimeen. Erinä otettujen näytteiden pitoisuudet kerrotaan sen (raa’an tai laimennetun) pakokaasun kokonaismassalla tai massavirralla, josta näyte otettiin testisyklin aikana. Tämä tulos on päästökomponentin kokonaismassa tai kokonaismassavirta. Hiukkaspitoisuuden laskemiseksi jaetaan suodattimeen kertyneet, pakokaasusta saadut hiukkaset suodatetun pakokaasun määrällä.

7.1.3 Mittausmenetelmät

Tätä liitettä sovelletaan kahteen mittausmenettelyyn, jotka ovat funktionaalisesti samanarvoisia. Kumpaakin menettelyä voidaan käyttää WHTC- ja WHSC-testisykleissä:

a) Raakapakokaasusta otetaan jatkuva kaasumaisten komponenttien näyte ja hiukkaset määritetään osavirtauslaimennusjärjestelmän avulla.

b) Kaasumaiset komponentit ja hiukkaset määritetään täysvirtauslaimennusjärjestelmällä (CVS-järjestelmällä).

Mikä tahansa näiden kahden periaatteen yhdistelmä (esimerkiksi raakakaasumittaus ja hiukkasten täysvirtausmittaus) on sallittu.

7.2 Testisyklit

7.2.1 Vaihtuvien olosuhteiden WHTC-testisykli

Vaihtuvien olosuhteiden WHTC-testisykli mainitaan lisäyksessä 1 sekunti sekunnilta etenevänä sarjana, jossa kierrosnopeuden ja vääntömomentin arvot on normalisoitu. Jotta testi voidaan tehdä moottorin testisolulla, normalisoidut arvot muunnetaan testattavan yksittäisen moottorin todellisiksi arvoiksi moottorin kartoituskäyrän mukaan. Muuntamisprosessia kutsutaan denormalisoinniksi ja näin syntynyttä testisykliä testattavan moottorin viitesykliksi. Sykli suoritetaan kyseisellä viitekierrosnopeudella ja -vääntömomentilla testisolussa, ja todellinen nopeus, vääntömomentti ja teho kirjataan muistiin. Testiajon validoimiseksi tehdään regressioanalyysi kierrosnopeuden, vääntömomentin ja tehon viitearvojen ja todellisten arvojen välillä testin päätyttyä.

Spesifisten päästöjen laskemiseksi lasketaan todellinen syklin työ yhdistämällä moottorin todelliset tehoarvot syklin aikana. Jotta sykli olisi pätevä, todellisen syklin työn on oltava viitesyklin syklityölle asetetuissa rajoissa.

Kaasumaisten pilaavien aineiden osalta voidaan käyttää jatkuvaa näytteenottoa (raaka tai laimennettu pakokaasu) tai eränä tapahtuvaa näytteenottoa (laimennettu pakokaasu). Hiukkasnäyte on laimennettava vakioidulla laimentimella (kuten ilmalla), ja se kerätään yhteen sopivaan suodattimeen. WTHC-testi esitetään kaaviona kuvassa 3.

7.2.2 Porrastettu tasaisen nopeuden WHSC-testisykli

Porrastettu tasaisen nopeuden WHSC-testisykli muodostuu useista normalisoiduista nopeus- ja kuormitustiloista, jotka muunnetaan testattavan yksittäisen moottorin todellisiksi arvoiksi moottorin kartoituskäyrän mukaan. Moottoria on käytettävä kussakin moodissa määrätty aika, ja moottorin kierrosnopeutta ja kuormitusta muutetaan lineaarisesti 20 ± 1 sekunnin aikana. Testiajon validoimiseksi tehdään regressioanalyysi kierrosnopeuden, vääntömomentin ja tehon viitearvojen ja todellisten arvojen välillä testin päätyttyä.

Testisyklin ajalta määritetään kunkin kaasumaisen pilaavan aineen pitoisuus, pakokaasun virtaus ja teho. Kaasumaiset pilaavat aineet voidaan tallentaa jatkuvasti tai kerätä näytepussiin. Hiukkasnäyte laimennetaan käsitellyllä laimentimella (kuten ilmalla). Koko testin aijalta otetaan yksi näyte, joka kerätään yhteen sopivaan suodattimeen.

Spesifisten päästöjen laskemiseksi lasketaan todellinen syklin työ yhdistämällä moottorin todelliset tehoarvot syklin aikana.

WHSC-testi esitetään taulukossa 1. Lukuun ottamatta moodia 1 kunkin moodin alkukohdaksi määritellään edeltävästä moodista alkavan porrastuksen aloitus.

Taulukko 1

WHSC-testisykli

Moodi Normalisoitu kierrosnopeus (prosenttia) Normalisoitu vääntömomentti (prosenttia) Moodin pituus (s) sis. 20 s:n porrastusajan 1 0 0 210 2 55 100 50 3 55 25 250 4 55 70 75 5 35 100 50 6 25 25 200 7 45 70 75 8 45 25 150 9 55 50 125 10 75 100 50 11 35 50 200 12 35 25 250 13 0 0 210 Summa 1 895

7.3 Yleinen testijakso

Seuraavassa vuokaaviossa esitetään yleiset ohjeet, joita pitäisi noudattaa testauksen aikana. Jokainen vaihe kuvataan yksityiskohtaisesti asiaa käsittelevässä kohdassa. Ohjeista poikkeaminen sallitaan tarvittaessa, mutta asiaankuuluvassa kohdassa asetetut erityiset vaatimukset ovat pakollisia.

WHTC-testimenettely muodostuu kylmä käynnistys -testistä, jonka jälkeen moottori jäähdytetään joko luonnollisesti tai keinotekoisesti, kuumahaihtumajaksosta ja lämmin käynnistys -testistä.

WHSC-testimenettely muodostuu lämmin käynnistys -testistä, jonka jälkeen moottori esivakioidaan WHSC-moodilla 9.

7.4 Moottorin kartoitus ja viitesykli

Testiä edeltävät moottorin mittaukset, testiä edeltävät suoritustarkistukset ja testiä edeltävät järjestelmän kalibroinnit on tehtävä ennen moottorin kartoitusmenettelyä 7.3 kohdassa esitetyn yleisen testijakson mukaisesti.

WHTC- ja WHSC-viitesyklien luomisen perustaksi moottori on kartoitettava täydellä kuormituksella kierrosnopeus/vääntömomenttikäyrän ja kierrosnopeus/enimmäistehokäyrän määrittämiseksi. Kartoituskäyrää käytetään moottorin kierrosnopeuden (7.4.6 kohta) ja moottorin vääntömomentin (7.4.7 kohta) denormalisointiin.

7.4.1 Moottorin lämmitys

Moottoria on lämmitettävä 75–100 prosentilla sen enimmäistehosta tai valmistajan suosituksen ja hyvän teknisen arvion mukaisesti. Lämmityksen loppupuolella moottoria on käytettävä moottorin jäähdytysaineen ja voiteluöljyn lämpötilojen vakiinnuttamiseksi ± 2 prosentin tarkkuuteen niiden keskiarvoista vähintään 2 minuutiksi tai kunnes moottorin termostaatti säätää moottorin lämpötilaa.

7.4.2 Kartoitusnopeusalueen määrittäminen

Suurin ja pienin kartoitusnopeus määritetään seuraavasti:

Pienin kartoitusnopeus = joutokäyntinopeus Suurin kartoitusnopeus = n hi x 1,02 tai kierrosnopeus, jossa täyden kuormituksen vääntömomentti putoaa nollaan, sen mukaan, kumpi nopeus on alempi.

7.4.3 Moottorin kartoituskäyrä

Kun moottori on vakioitu 7.4.1 kohdan mukaisesti, moottorin kartoitus suoritetaan seuraavasti:

a) Moottori irrotetaan kuormasta ja sitä käytetään joutokäyntinopeudella.

b) Moottoria on käytettävä käyttäjän pyynnön enimmäisarvolla alimmalla kartoitusnopeudella.

c) Moottorin kierrosnopeutta on lisättävä keskimäärin 8 ± 1 min–1/s alimmasta ylimpään kartoitusnopeuteen tai tasaisesti siten, että siirtyminen alimmasta ylimpään kartoitusnopeuteen kestää 4–6 minuuttia. Moottorin nopeus- ja vääntömomenttipisteet on kirjattava ja näytteenottotaajuuden on oltava vähintään yksi piste sekunnissa.

Jos 7.4.7 kohdassa valitaan vaihtoehto b negatiivisen vääntömomentin viitearvon määrittämiseksi, kartoituskäyrä voi jatkua suoraan käyttäjän pyynnön vähimmäisarvolla ylimmästä alimpaan kartoitusnopeuteen.

7.4.4 Vaihtoehtoinen kartoitus

Jos valmistaja uskoo, että edellä mainitut kartoitusmenetelmät eivät ole turvallisia tai ne eivät edusta jonkin moottorin ominaisuuksia, voidaan käyttää muita kartoitusmenetelmiä. Kyseisillä vaihtoehtoisilla tekniikoilla on toteutettava eriteltyjen kartoitusmenetelmien tarkoitus suurimman käytettävissä olevan vääntömomentin määrittämiseksi kaikilla testisyklien aikana saavutettavilla kierrosnopeuksilla. Tyyppihyväksyntäviranomaisen on hyväksyttävä sekä poikkeaminen tässä kohdassa ilmoitetuista kartoitusmenetelmistä turvallisuus- tai sopimattomuussyistä että vaihtoehtoisen menettelyn perustelut. Missään tapauksessa vääntömomenttikäyrää ei kuitenkaan saa suorittaa rajoitettujen tai turboahdettujen moottoreiden osalta moottorin kierrosnopeutta laskemalla.

7.4.5 Testien replikoiminen

Moottoria ei tarvitse kartoittaa ennen jokaista testisykliä. Moottori on uudelleenkartoitettava ennen testisykliä, jos:

a) edellisestä kartoituksesta on teknisen arvion mukaisesti kulunut kohtuuttoman pitkä aika, tai

b) moottoriin on tehty fyysisiä muutoksia tai uudelleenkalibrointeja, jotka saattavat vaikuttaa moottorin suorituskykyyn.

7.4.6 Kierrosnopeuden denormalisointi

Viitesyklien luomiseksi on denormalisoitava lisäyksen 1 (WHTC) ja taulukon 1 (WHSC) normalisoidut kierrosnopeudet seuraavaa yhtälöä käyttäen:

(9)

Jotta voidaan määrittää n pref, lasketaan 7.4.3 kohdan mukaisesti määritetyltä moottorin kartoituskäyrältä suurimman vääntömomentin integraali arvosta n idle arvoon n 95h.

Moottorin pyörimisnopeudet kuvassa 4 ja 5 määritellään seuraavasti:

n lo on alin nopeus, jolla teho on 55 prosenttia suurimmasta tehosta n pref on moottorin kierrosnopeus, jolla suurimman vääntömomentin integraali on 51 prosenttia koko integraalista välillä n idle ja n 95h. n hi on suurin nopeus, jolla teho on 70 prosenttia suurimmasta tehosta n idle on joutokäyntinopeus n 95h on suurin nopeus, jolla teho on 95 prosenttia suurimmasta tehosta

Niiden moottoreiden (lähinnä kipinäsytytysmoottoreiden) osalta, joissa säätimen laskeva käyrä on jyrkkä, jolloin polttoaineen syötön katkaisu ei mahdollista moottorin käyttämistä arvoon n hi tai n 95h asti, sovelletaan seuraavaa:

n hi korvataan yhtälössä 9 arvolla n Pmax × 1,02 n 95h korvataan arvolla n Pmax × 1,02.

7.4.7 Moottorin vääntömomentin denormalisointi

Lisäyksen 1 (WHTC) ja taulukon 1 (WHSC) mukaisen moottorin dynamometriajon vääntömomenttiarvot normalisoidaan suurimpaan vääntömomenttiin kullakin kierrosnopeudella. Viitesyklien luomiseksi on 7.4.6 kohdan mukaisesti määritettyjen yksittäisten viitekierrosnopeusarvojen vääntömomenttiarvot denormalisoitava käyttämällä 7.4.3 kohdan mukaisesti määritettyä kartoituskäyrää seuraavasti:

(10)

jossa:

M norm,i on normalisoitu vääntömomentti prosentteina M max,i on kartoituskäyrästä saatu enimmäisvääntömomentti, Nm M f,i on asennettavien apulaitteiden tai välineiden käyttämä vääntömomentti, Nm M r,i on poistettavien apulaitteiden tai välineiden käyttämä vääntömomentti, Nm

Jos apulaitteet tai välineet on asennettu 6.3.1 kohdan ja lisäyksen 7 mukaisesti, M f ja M r ovat nolla.

Käyttöpisteiden (m lisäyksessä 1) negatiiviset vääntömomenttiarvot saavat viitesyklin luonnin ajaksi viitearvot jollakin seuraavista tavoista:

a) negatiivinen 40 prosenttia vastaavassa nopeuspisteessä käytettävissä olevasta positiivisesta vääntömomentista,

b) sen negatiivisen vääntömomentin kartoitus, joka tarvitaan moottorin käyttämiseksi suurimmasta pienimpään kartoitusnopeuteen,

c) sen negatiivisen vääntömomentin määrittäminen, joka tarvitaan moottorin käyttämiseksi joutokäynti- ja n hi-nopeudella, ja näiden kahden pisteen välinen lineaarinen interpolointi.

7.4.8 Syklin viitetyön laskeminen

Syklin viitetyö on määritettävä testisykliltä laskemalla samanaikaisesti moottorin viitekierrosnopeuden ja -vääntömomentin hetkelliset arvot 7.4.6 ja 7.4.7 kohdan mukaisesti. Moottorin hetkelliset tehoarvot on integroitava koko syklin ajalle, jotta voidaan laskea syklin viitetyö W ref (kWh). Jos apulaitteita ei ole asennettu 6.3.1 kohdan mukaisesti, hetkellisen tehon arvot on korjattava käyttämällä 6.3.5 kohdassa annettua yhtälöä 4.

Samaa menetelmää käytetään sekä moottorin todellisen että viitetehon integroimiseen. Jos arvot on määritettävä vierekkäisten viitearvojen tai vierekkäisten mittausarvojen väliin, on käytettävä lineaarista interpolointia. Todellisen työn integroinnissa kaikki negatiiviset vääntömomentin arvot on asetettava nollaksi ja otettava mukaan laskuihin. Jos integrointi suoritetaan viittä hertsiä pienemmällä taajuudella, ja jos tiettynä ajanjaksona vääntömomentin arvo muuttuu positiivisesta negatiiviseksi tai negatiivisesta positiiviseksi, negatiivinen osa on laskettava ja asetettava nollaksi. Positiivinen osa on sisällytettävä integroituun arvoon.

7.5 Testiä edeltävät menettelyt

7.5.1 Mittauslaitteiston asentaminen

Instrumentaatio ja näytteenottimet on asennettava vaatimusten mukaisesti. Täysvirtauslaimennusjärjestelmään on liitettävä ulosvirtausputki.

7.5.2 Mittauslaitteiston valmistelu näytteenottoa varten

Seuraavat toimet on toteutettava ennen näytteenoton aloittamista:

a) Vuototarkastukset on tehtävä enintään kahdeksan tuntia ennen päästönäytteen ottamista 9.3.4 kohdan mukaisesti.

b) Erinä tehtävää näytteenottoa varten on laitteistoon liitettävä puhdas talteenottoväline kuten tyhjennetty pussi.

c) Kaikki mittauslaitteet on käynnistettävä laitteiden valmistajan ohjeiden ja hyvän teknisen käytännön mukaisesti.

d) Laimennusjärjestelmät, näytepumput, tuulettimet ja tietojenkeruujärjestelmä on käynnistettävä.

e) Näytteen virtaukset on säädettävä toivotuille tasoille, haluttaessa ohitusvirtauksen avulla.

f) Näytteenottojärjestelmän lämmönvaihtimet on testiä varten esilämmitettävä tai esijäähdytettävä niiden toimintalämpötila-alueelle.

g) Lämmitetyt tai jäähdytetyt osat, kuten näytteenottolinjat, suodattimet, jäähdyttimet ja pumput on vakiinnutettava niiden toimintalämpötilaan.

h) Pakokaasujen laimennusjärjestelmän virtaus on kytkettävä toimintaan vähintään 10 ennen testijaksoa.

i) Kaikki elektroniset integrointivälineet on nollattava tai nollattava uudelleen ennen minkään testijakson aloittamista.

7.5.3 Kaasuanalysaattoreiden tarkistaminen

Kaasuanalysaattoreiden alueet on valittava. Päästöanalysaattorit, joissa on automaattinen tai manuaalinen alueen valinta, ovat sallittuja. Päästöanalysaattorin alueen valintaa ei saa muuttaa testisyklin aikana. Testisyklin aikana ei myöskään saa muuttaa analysaattorin analogisten vahvistimien vahvisarvoja.

Kaikkien analysaattoreiden nolla- ja asteikkovaste määritetään käyttäen kansainvälisesti jäljitettäviä kaasuja, jotka täyttävät 9.3.3 kohdan vaatimukset. FID-analysaattorit on kohdistettava hiililuvun 1 (C1) perusteella.

7.5.4 Hiukkasten näytteenottosuodattimien valmisteleminen

Suodatin on sijoitettava vähintään tuntia ennen testiä petrimaljaan, joka on suojattu pölykontaminaatiolta mutta jossa ilma voi vaihtua, ja asetettava punnituskammioon stabilointia varten. Stabilointiajan lopussa suodatin punnitaan ja taarapaino kirjataan. Tämän jälkeen suodatin varastoidaan suljettuun petrimaljaan tai tiiviisti suljettuun suodattimenpitimeen siihen asti, kunnes sitä tarvitaan testauksessa. Suodatin on käytettävä kahdeksan tunnin kuluessa punnituskammiosta poistamisesta.

7.5.5 Laimennusjärjestelmän säätö

Täysvirtauslaimennusjärjestelmän laimennetun pakokaasun kokonaisvirta tai osavirtauslaimennusjärjestelmän läpi kulkeva laimennettu pakokaasuvirta säädetään siten, ettei järjestelmään kondensoidu vettä ja suodattimen pinnan lämpötila on välillä 315 K (42 °C) – 325 K (52 °C).

7.5.6 Hiukkasten keräämisjärjestelmän käynnistäminen

Hiukkasten keräämisjärjestelmä käynnistetään ja sitä käytetään ohitusasennossa. Laimentimen taustahiukkastaso voidaan määrittää ottamalla näyte laimentimesta ennen pakokaasun johtamista laimennustunneliin. Mittaus voidaan tehdä testiä ennen tai sen jälkeen. Jos mittaukset tehdään sekä syklin alussa että lopussa, tuloksista voidaan laskea keskiarvo. Jos taustamittauksessa käytetään erilaista näytteenottojärjestelmää, mittaus tehdään samanaikaisesti testiajon kanssa.

7.6 WHTC-sykli

7.6.1 Moottorin jäähdytys

Jäähdytys voi olla luonnollinen tai pakotettu. Jos käytetään pakotettua jäähdytystä, on suunniteltava hyvää teknistä käytäntöä noudattaen järjestelmät, jotka siirtävät jäähdytysilmaa moottoriin tai jäähdytysöljyä moottorin voitelujärjestelmään tai jotka poistavat lämpöä jäähdytysnesteestä moottorin jäähdytysjärjestelmän kautta tai lämpöä pakokaasun jälkikäsittelyjärjestelmästä. Jos käytetään pakotettua jälkikäsittelyjärjestelmän jäähdytystä, jäähdytysilmaa ei saa syöttää ennen kuin jälkikäsittelyjärjestelmä on jäähtynyt katalyyttista aktivoitumislämpötilaansa viileämmäksi. Jäähdytysmenetelmää, jonka seurauksena päästöt eivät ole edustavia, ei saa käyttää.

7.6.2 Kylmä käynnistys -testi

Kylmä käynnistys -testi aloitetaan, kun moottorin voiteluaineen, jäähdytysnesteen ja jälkikäsittelyjärjestelmän lämpötilat ovat kaikki välillä 293–303 K (20–30 °C). Moottori on käynnistettävä joko

a) omistajan käsikirjan suosituksen mukaan käyttämällä vakiokäynnistysmoottoria ja riittävästi ladattua akkua tai soveltuvaa virtalähdettä tai

b) dynamometrin avulla. Moottori nostetaan kierrosnopeuteen, joka on ± 25 prosenttia sen tyypillisestä käytönaikaisesta käynnistysnopeudesta. Käynnistysvääntö lopetetaan 1 sekunnin kuluessa moottorin käynnistymisestä. Jos moottori ei käynnisty 15 sekuntia kestäneen väännön jälkeen, vääntö lopetetaan ja määritetään moottorin käynnistymättä jäämisen syy, ellei omistajan käsikirjassa tai huoltokäsikirjassa edellytetä tavanomaista pidempää käynnistysvääntöä.

7.6.3 Kuumahaihtumajakso

Moottoria vakautetaan välittömästi kylmä käynnistys -testin päättymisen jälkeen lämmin käynnistys -testiä varten käyttämällä 10 ± 1 minuutin kuumahaihtumajaksoa.

7.6.4 Lämmin käynnistys -testi

Moottori käynnistetään 7.6.3 kohdan mukaisen kuumahaihtumajakson päätyttyä käyttäen 7.6.2 kohdan mukaisia käynnistysmenettelyjä.

7.6.5 Testisarja

Sekä kylmä käynnistys- että lämmin käynnistys –testin testisarja alkaa moottorin käynnistyessä. Kun moottori on käynnissä, on syklin ohjaus aloitettava siten, että moottorin toiminta vastaa syklin ensimmäistä säätöpistettä.

WHTC-testi on suoritettava 7.4 kohdassa kuvatun viitesyklin mukaisesti. Moottorin kierrosnopeuden ja vääntömomentin komentojen säätöpisteiden taajuuden on oltava 5 Hz (suositus: 10 Hz) tai suurempi. Säätöpisteet lasketaan viitesyklin yhden hertsin säätöpisteiden välisen lineaarisen interpoloinnin avulla. Moottorin todellinen kierrosnopeus ja vääntömomentti on kirjattava testisyklin aikana vähintään kerran sekunnissa (1 Hz), ja signaalit voidaan suodattaa elektronisesti.

7.6.6 Päästöjen kannalta olennaisten tietojen kerääminen

Testisarjan aluksi on käynnistettävä mittauslaitteet ja samanaikaisesti

a) aloitettava laimentimen keräys ja analysointi, jos käytetään täysivirtauslaimennusjärjestelmää,

b) aloitettava raakapakokaasun tai laimennetun pakokaasun keräys ja analysointi riippuen käytettävästä menetelmästä,

c) aloitettava laimennetun pakokaasun määrän sekä tarvittavien lämpötilojen ja paineiden mittaaminen,

d) aloitettava pakokaasun massavirran tallentaminen, jos käytetään raakapakokaasun analysointia,

e) aloitettava dynamometrin kierrosnopeuden ja vääntömomentin takaisinkytkentätietojen kirjaaminen.

Jos käytetään raakapakokaasun mittausta, päästöpitoisuuksia ((NM)HC, CO ja NOx) ja pakokaasun massavirtaa on mitattava jatkuvasti ja ne on tallennettava tietokonejärjestelmään vähintään 2 Hz:n taajuudella. Kaikki muut tiedot voidaan kirjata vähintään 1 Hz:n näytteenottotaajuudella. Analogisten analysaattoreiden vaste on kirjattava, ja kalibrointitietoja voidaan soveltaa online- tai offline-tilassa tietojen arvioinnin aikana.

Jos käytetään täysvirtauslaimennusjärjestelmää, HC- ja NOx-pitoisuuksia on mitattava jatkuvasti laimennustunnelissa vähintään 2 Hz:n taajuudella. Keskimääräiset pitoisuudet määritetään integroimalla analysaattorin signaalit testisyklin ajalta. Järjestelmän vasteaika ei saa ylittää 20:tä sekuntia, ja se on tarvittaessa koordinoitava CVS:n virtauksen muutosten ja näytteenottoajan/testisyklin poikkeamien kanssa. CO, CO2 ja NMHC on määritettävä integroimalla jatkuvat mittaussignaalit tai analysoimalla syklin aikana näytepussiin kerääntyneet pitoisuudet. Laimennusilman kaasumaisten epäpuhtauksien pitoisuudet on määritettävä integroimalla tai keräämällä ne taustapussiin ennen sitä kohtaa, jossa pakokaasu tulee laimennustunneliin. Kaikki muut mitattavat parametrit kirjataan tekemällä mittaus vähintään kerran sekunnissa (1 Hz).

7.6.7 Hiukkasnäytteiden otto

Testijakson käynnistämisen alussa hiukkasten keräämisjärjestelmä on vaihdettava ohitustilasta hiukkasten keräämistilaan.

Jos käytetään osavirtauslaimennusjärjestelmää, näytepumppu (näytepumput) on säädettävä siten, että virtaama hiukkasten näyteanturin tai siirtoputken läpi pidetään suhteutettuna 9.4.6.1 kohdan mukaisesti määritettyyn pakokaasun massavirtaan.

Jos käytetään täysvirtauslaimennusjärjestelmää, näytepumppu (näytepumput) on säädettävä siten, että virtaama hiukkasten näyteanturin tai siirtoputken läpi pidetään ±2,5 prosentin tarkkuudella asetetusta virtauksesta. Jos virtauksen kompensaatiota (eli näytevirtauksen suhteellista säätöä) käytetään, on osoitettava, että päätunnelin virtauksen suhde hiukkasten näytevirtaukseen vaihtelee enintään ±2,5 prosenttia asetusarvostaan (paitsi näytteenkeruun kymmenen ensimmäisen sekunnin aikana). Kaasumittarin (kaasumittareiden) tai virtausinstrumentaation syötön keskimääräinen lämpötila ja paine on kirjattava. Jos asetettua virtausta ei voida säilyttää koko syklin ajan (±2,5 prosentin tarkkuudella) suodattimen suuren hiukkaskuormituksen vuoksi, testi ei ole pätevä. Testi on suoritettava uudelleen käyttäen alempaa näytteen virtausta.

7.6.8 Moottorin pysähtyminen ja laitteiden toimintahäiriöt

Jos moottori pysähtyy jossain kylmä käynnistys -testin vaiheessa, testi mitätöidään. Moottori on esivakioitava ja käynnistettävä uudelleen 7.6.2 kohdan vaatimusten mukaisesti, ja testi on tehtävä uudelleen.

Jos moottori pysähtyy jossain lämmin käynnistys -testin vaiheessa, testi mitätöidään. Moottori vakautetaan 7.6.3 kohdan mukaisesti, ja lämmin käynnistys -testi tehdään uudelleen. Tässä tapauksessa kylmä käynnistys -testiä ei tarvitse toistaa.

Jos jossakin tarvittavista testilaitteista esiintyy vika testisyklin aikana, testi mitätöidään ja toistetaan edellä esitettyjen säännösten mukaisesti.

7.7 WHSC-sykli

7.7.1 Laimennusjärjestelmän ja moottorin esivakiointi

Laimennusjärjestelmä ja moottori käynnistetään ja lämmitetään 7.4.1 kohdan mukaisesti. Lämmityksen jälkeen moottori ja näytteenottojärjestelmä on esivakioitava käyttämällä moottoria moodissa 9 (ks. 7.2.2 kohta, taulukko 1) vähintään 10 minuutin ajan siten, että laimennusjärjestelmä on samanaikaisesti käytössä. Hiukkaspäästönäytteitä voidaan kerätä harjoituksen vuoksi. Kyseisiä näytesuodattimia ei tarvitse vakioida tai punnita, ja ne voidaan heittää pois. Virtaus asetetaan testiä varten valittuun likimääräiseen virtausarvoon. Esivakioinnin jälkeen moottori on sammutettava.

7.7.2 Moottorin käynnistys

Moottori käynnistetään 5 ± 1 minuuttia 7.7.1 kohdassa kuvatun moodin 9 mukaisen esivakioinnin päättymisen jälkeen valmistajan omistajan käsikirjassa suositteleman käynnistysmenetelmän mukaisesti käyttämällä joko vakiokäynnistysmoottoria tai dynamometriä 7.6.2 kohdan mukaisesti.

7.7.3 Testisarja

Testisarja aloitetaan, kun moottori on käynnissä, ja enintään minuutin kuluttua siitä, kun moottorin toiminta on ohjattu syklin ensimmäisen moodin mukaiseksi (joutokäynti).

WHSC-testi suoritetaan 7.2.2 kohdan taulukossa 1 lueteltujen testimoodien mukaisessa järjestyksessä.

7.7.4 Päästöjen kannalta olennaisten tietojen kerääminen

Testisarjan aluksi on käynnistettävä mittauslaitteet ja samanaikaisesti

a) aloitettava laimentimen keräys ja analysointi, jos käytetään täysivirtauslaimennusjärjestelmää,

b) aloitettava raakapakokaasun tai laimennetun pakokaasun keräys ja analysointi riippuen käytettävästä menetelmästä,

c) aloitettava laimennetun pakokaasun määrän sekä tarvittavien lämpötilojen ja paineiden mittaaminen,

d) aloitettava pakokaasun massavirran tallentaminen, jos käytetään raakapakokaasun analysointia,

e) aloitettava dynamometrin kierrosnopeuden ja vääntömomentin takaisinkytkentätietojen kirjaaminen.

Jos käytetään raakapakokaasun mittausta, päästöpitoisuuksia ((NM)HC, CO ja NOx) ja pakokaasun massavirtaa on mitattava jatkuvasti ja ne on tallennettava tietokonejärjestelmään vähintään 2 Hz:n taajuudella. Kaikki muut tiedot voidaan kirjata vähintään 1 Hz:n näytteenottotaajuudella. Analogisten analysaattoreiden vaste on kirjattava, ja kalibrointitietoja voidaan soveltaa online- tai offline-tilassa tietojen arvioinnin aikana.

Jos käytetään täysvirtauslaimennusjärjestelmää, HC- ja NOx -pitoisuuksia on mitattava jatkuvasti laimennustunnelissa vähintään 2 Hz:n taajuudella. Keskimääräiset pitoisuudet määritetään integroimalla analysaattorin signaalit testisyklin ajalta. Järjestelmän vasteaika ei saa ylittää 20:tä sekuntia, ja se on tarvittaessa koordinoitava CVS:n virtauksen muutosten ja näytteenottoajan/testisyklin poikkeamien kanssa. CO, CO2 ja NMHC on määritettävä integroimalla jatkuvat mittaussignaalit tai analysoimalla syklin aikana näytepussiin kerääntyneet pitoisuudet. Laimennusilman kaasumaisten epäpuhtauksien pitoisuudet on määritettävä integroimalla tai keräämällä ne taustapussiin ennen sitä kohtaa, jossa pakokaasu tulee laimennustunneliin. Kaikki muut mitattavat parametrit kirjataan tekemällä mittaus vähintään kerran sekunnissa (1 Hz).

7.7.5 Hiukkasnäytteiden otto

Testijakson käynnistämisen alussa hiukkasten keräämisjärjestelmä on vaihdettava ohitustilasta hiukkasten keräämistilaan. Jos käytetään osavirtauslaimennusjärjestelmää, näytepumppu (näytepumput) on säädettävä siten, että virtaama hiukkasten näyteanturin tai siirtoputken läpi pidetään suhteutettuna 9.4.6.1 kohdan mukaisesti määritettyyn pakokaasun massavirtaan.

Jos käytetään täysvirtauslaimennusjärjestelmää, näytepumppu (näytepumput) on säädettävä siten, että virtaama hiukkasten näyteanturin tai siirtoputken läpi pidetään ±2,5 prosentin tarkkuudella asetetusta virtauksesta. Jos virtauksen kompensaatiota (eli näytevirtauksen suhteellista säätöä) käytetään, on osoitettava, että päätunnelin virtauksen suhde hiukkasten näytevirtaukseen vaihtelee enintään ±2,5 prosenttia asetusarvostaan (paitsi näytteenkeruun kymmenen ensimmäisen sekunnin aikana). Kaasumittarin (kaasumittareiden) tai virtausinstrumentaation syötön keskimääräinen lämpötila ja paine on kirjattava. Jos asetettua virtausta ei voida säilyttää koko syklin ajan (±2,5 prosentin tarkkuudella) suodattimen suuren hiukkaskuormituksen vuoksi, testi ei ole pätevä. Testi on suoritettava uudelleen käyttäen alempaa näytteen virtausta.

7.7.6 Moottorin pysähtyminen ja laitteiden toimintahäiriöt

Jos moottori pysähtyy jossain syklin vaiheessa, testi mitätöidään. Moottori on esivakioitava 7.7.1 kohdan vaatimusten mukaisesti ja käynnistettävä uudestaan 7.7.2 kohdan mukaisesti, ja testi on tehtävä uudelleen.

Jos jossakin tarvittavista testilaitteista esiintyy vika testisyklin aikana, testi mitätöidään ja toistetaan edellä esitettyjen säännösten mukaisesti.

7.8 Testin jälkeiset menettelyt

7.8.1 Testin jälkeiset toimet

Kun testi on suoritettu kokonaan, pakokaasun massavirtauksen mittaus, laimennetun pakokaasun tilavuuden mittaus ja kaasun virtaus näytepusseihin lopetetaan sekä hiukkasnäytepumppu pysäytetään. Integroiduissa analysointijärjestelmissä näytteenoton on jatkuttava, kunnes järjestelmän vasteajat ovat kuluneet umpeen.

7.8.2 Suhteellisen näytteenoton varmentaminen

Kaikkien suhteellisten eränä otettujen näytteiden, kuten pussinäytteen tai hiukkasnäytteen, osalta on varmennettava että suhteellinen näytteenotto tapahtui 7.6.7 ja 7.7.5 kohdan mukaisesti. Kaikki näytteet, jotka eivät täytä näitä vaatimuksia, ovat mitättömiä.

7.8.3 Hiukkassuodattimen vakauttaminen ja punnitus

Hiukkassuodatin on laitettava peitettyyn tai suljettuun astiaan tai suodattimen pidin on suljettava näytesuodattimien suojaamiseksi ulkoiselta kontaminaatiolta. Näin suojattu suodatin on palautettava punnituskammioon. Suodatinta on vakautettava vähintään tunnin ajan, minkä jälkeen se punnitaan 9.4.5 kohdan mukaisesti. Suodattimen kokonaispaino kirjataan.

7.8.4 Poikkeaman varmentaminen

Heti kun se on käytännössä mahdollista, mutta viimeistään 30 minuuttia testisyklin päättymisen jälkeen tai kuumahaihtumajakson aikana, on määritettävä kaasuanalysaattorin alueiden nollavaste ja vertailuvaste. Tässä kohdassa testisykli määritellään seuraavasti:

a) WHTC:n osalta: täydellinen jakso kylmä – vakautus – lämmin

b) WHTC:n lämmin käynnistys –testin osalta (6.6 kohta.): jakso vakautus – lämmin

c) useita regenerointeja käsittävän WHTC:n lämmin käynnistys –testin osalta (6.6 kohta.): lämmin käynnistys –testien kokonaismäärä

d) WHSC:n osalta: testisykli

Seuraavia sovelletaan analysaattorin poikkeamaan:

a) ennen testiä ja testin jälkeen saadut nollavasteet ja vertailuvasteet voidaan suoraan sijoittaa 8.6.1 kohdan yhtälöön 66 ilman poikkeaman määritystä,

b) jos ennen testiä ja testin jälkeen saatujen tulosten poikkeaman ero on alle 1 prosentti koko asteikosta, mitattuja pitoisuuksia voidaan käyttää korjaamattomina tai niihin voidaan tehdä poikkeamaa koskeva korjaus 8.6.1 kohdan mukaisesti,

c) jos ennen testiä ja testin jälkeen saatujen tulosten poikkeaman ero on vähintään 1 prosentti koko asteikosta, testi mitätöidään tai mitattuihin pitoisuuksiin tehdään poikkeamaa koskeva korjaus 8.6.1 kohdan mukaisesti.

7.8.5 Kaasunäytepussin analysointi

Seuraavat toimet on toteutettava heti, kun se on käytännössä mahdollista:

a) pussiin kerätyt kaasunäytteet on analysoitava viimeistään 30 minuuttia lämmin käynnistys –testin loppuun suorittamisen jälkeen tai kylmä käynnistys -testin vakautusjakson aikana,

b) taustanäytteet on analysoitava viimeistään 60 minuuttia kuuma käynnistys –testin loppuun suorittamisen jälkeen.

7.8.6 Syklityön validointi

Ennen syklin todellisen työn laskemista poistetaan mahdolliset moottorin käynnistyksen aikana tallennetut pisteet. Syklin todellinen työ on määritettävä testisykliltä käyttämällä samanaikaisesti moottorin todellista kierrosnopeutta ja todellista vääntömomenttia, jotta voidaan laskea moottorin tehon hetkelliset arvot. Moottorin hetkelliset tehoarvot on integroitava koko syklin ajalle, jotta voidaan laskea syklin todellinen työ W act (kWh). Jos apulaitteita tai välineitä ei ole asennettu 6.3.1 kohdan mukaisesti, hetkellisen tehon arvot on korjattava käyttämällä 6.3.5 kohdassa annettua yhtälöä 4.

Moottorin todellisen tehon integroimiseen käytetään menetelmää, joka on kuvattu 7.4.8 kohdassa.

Syklin todellista työtä W act verrataan syklin viitetyöhön W ref ja sen avulla lasketaan spesifiset päästöt (ks. 8.6.3 kohta).

W act-arvon on oltava 85–105 prosenttia W ref-arvosta.

7.8.7 Testisyklin tilastollinen validointi

Todelliset arvot (n act, M act, P act) on regressoitava lineaarisesti viitearvoihin (n ref, M ref, P ref) nähden sekä WHTC:n että WHSC:n osalta.

Todellisten ja viitesyklin arvojen välisen aikaviiveen aiheuttaman painotuksen minimoimiseksi koko moottorin kierrosnopeuden ja vääntömomentin todellisen signaalin sekvenssiä voidaan edistää tai jätättää ajallisesti suhteessa viitekierrosnopeuden ja -vääntömomentin sekvenssiin. Jos todellisia signaaleja siirretään, sekä kierrosnopeutta että vääntömomenttia on siirrettävä saman verran samaan suuntaan.

Menetelmänä on käytettävä pienimmän neliösumman menetelmää, jossa yhtälöllä on seuraava muoto:

(11)

jossa:

y kierrosnopeuden (min–1), vääntömomentin (Nm) tai tehon (kW) todellinen arvo a 1 regressiolinjan kaltevuus x kierrosnopeuden (min–1), vääntömomentin (Nm) tai tehon (kW) viitearvo a 0 regressiolinjan y-leikkaus

Y-arvon X-arvolle asetettu estimaatin keskivirhe (SEE) ja determinaatiokerroin (r2) on laskettava kullekin regressiolinjalle.

Tämä analyysi suositellaan suoritettavaksi yhden hertsin taajuudella. Jotta testi voidaan katsoa kelpoiseksi, taulukossa 2 (WHTC) tai 3 (WHSC) esitettyjen perusteiden on täytyttävä.

Taulukko 2

Regressiolinjan toleranssit WHTC:tä varten

Nopeus Vääntömomentti Teho Y-arvon x-arvolle asetettu estimaatin keskivirhe (SEE) enintään 5 % suurimmasta testinopeudesta enintään 10 % moottorin suurimmasta vääntömomentista enintään 10 % moottorin suurimmasta tehosta Regressiolinjan kaltevuus, a1 0,95–1,03 0,83 – 1,03 0,89–1,03 Determinaatiokerroin, r2 vähintään 0,970 vähintään 0,850 vähintään 0,910 Regressiolinjan y-leikkaus, a0 enintään 10 prosenttia joutokäyntinopeuden enimmäisarvosta ± 20 Nm tai ± 2 % suurimmasta vääntömomentista sen mukaan, kumpi on suurempi ± 4 kW tai ± 2 % suurimmasta tehosta sen mukaan, kumpi on suurempi





Taulukko 3

Regressiolinjan toleranssit WHSC:tä varten

Nopeus Vääntömomentti Teho Y-arvon x-arvolle asetettu estimaatin keskivirhe (SEE) enintään 1 prosentti testinopeuden enimmäisarvosta enintään 2 prosenttia moottorin suurimmasta vääntömomentista enintään 2 prosenttia moottorin suurimmasta tehosta Regressiolinjan kaltevuus, a1 0,99–1,01 0,98–1,02 0,98–1,02 Determinaatiokerroin, r2 vähintään 0,990 vähintään 0,950 vähintään 0,950 Regressiolinjan y-leikkaus, a0 enintään 1 prosentti testinopeuden enimmäisarvosta ± 20 Nm tai ± 2 % suurimmasta vääntömomentista sen mukaan, kumpi on suurempi ± 4 kW tai ± 2 % suurimmasta tehosta sen mukaan, kumpi on suurempi

Pisteitä saa poistaa taulukossa 4 ilmoitetuista kohdista regressiota varten ennen regression laskemista. Kyseisiä pisteitä ei kuitenkaan saa poistaa syklin työn ja päästöjen laskelmista. Pisteiden poistoa voidaan soveltaa koko sykliin tai mihin tahansa syklin osaan.

Taulukko 4

Pisteet, jotka saa poistaa regressioanalyysistä

Tapahtuma Edellytykset Sallitut pisteiden poistot Käyttäjän pyynnön vähimmäisarvo (joutokäyntipiste) n ref = 0 prosenttia ja M ref = 0 prosenttia ja M act > (M ref – 0,02M max. mapped torque) ja M act < (M ref + 0,02M max. mapped torque) nopeus ja teho Käyttäjän pyynnön vähimmäisarvo (käyttöpiste) M ref < 0 prosenttia teho ja vääntömomentti Käyttäjän pyynnön vähimmäisarvo n act ≤ 1,02 n ref ja M act > M ref tai n act > n ref ja M act ≤ M ref' tai n act > 1,02 n ref ja M ref < M act ≤ (M ref + 0,02M max. mapped torque) teho ja joko vääntömomentti tai nopeus Käyttäjän pyynnön enimmäisarvo n act < n ref ja M act ≥ M ref tai n act ≥ 0,98 n ref ja M act < M ref tai n act < 0,98 n ref ja M ref > M act ≥ (M ref – 0,02M max. mapped torque) teho ja joko vääntömomentti tai nopeus

8. PÄÄSTÖJEN LASKEMINEN

Testin lopputulos pyöristetään kerralla sovellettavassa päästöstandardissa ilmoitettuun desimaalitarkkuuteen lisättynä yhdellä merkitsevällä numerolla standardin ASTM E 29-06B mukaisesti. Välitulosten, joiden kautta saadaan lopullinen spesifinen päästö, pyöristäminen ei ole sallittua.

Laskelmasta on esimerkkejä lisäyksessä 6.

Moolipohjaiset päästölaskelmat, jotka ovat liitteessä 7 esitetyn, muuhun kuin tiekäyttöön tarkoitettuja liikkuvia koneita koskevan säännön gtr nro [xx] mukaisia, ovat sallittuja tyyppihyväksyntäviranomaisen etukäteen antamalla suostumuksella.

8.1 Kuiva/märkä-korjaus

Jos päästöt on mitattu kuivapohjalla, mitattu pitoisuus on muutettava märkäpohjaiseksi seuraavan yhtälön mukaisesti.

(12)

jossa:

c d on kuiva pitoisuus (ppm tai tilavuusprosenttia) kw on kuiva/märkä-korjauskerroin (k w,a, k w,e, tai k w,d käytetyn yhtälön mukaisesti)

8.1.1 Raakapakokaasu

(13)

tai

(14)

tai

(15)

kun

(16)

ja

(17)

jossa:

H a on imuilman kosteus, veden määrä grammoina/kg kuivaa ilmaa w ALF on polttoaineen vetypitoisuus, prosenttia massasta q mf,i on hetkellinen polttoaineen massavirta, kg/s q mad,I on hetkellinen kuivan imuilman massavirta, kg/s p r on vesihöyryn paine jäähdytyskylvyn jälkeen, kPa p b on kokonaisilmanpaine, kPa w DEL on polttoaineen typpipitoisuus, prosenttia massasta w EPS on polttoaineen happipitoisuus, prosenttia massasta α on vedyn moolisuhde polttoaineessa c CO2 on kuiva CO2-pitoisuus, prosenttia c CO on kuiva CO-pitoisuus, prosenttia

Yhtälöt 13 ja 14 ovat pääosin samoja; kerroin 1,008 on yhtälöissä 13 ja 15 likimääräinen arvio yhtälön 14 tarkemmasta nimittäjästä.

8.1.2 Laimennettu pakokaasu

(18)

tai

(19)

kun

(20)

jossa:

α on vedyn moolisuhde polttoaineessa c CO2w on märkä CO2-pitoisuus, prosenttia c CO2d on kuiva CO2-pitoisuus, prosenttia H d on laimentimen kosteus, veden määrä grammoina/kg kuivaa ilmaa H a on imuilman kosteus, veden määrä grammoina/kg kuivaa ilmaa D on laimennuskerroin (ks. 8.5.2.3.2 kohta)

8.1.3 Laimennin

(21)

kun

(22)

jossa:

H d on laimentimen kosteus, veden määrä grammoina/kg kuivaa ilmaa

8.2 Kosteuden NOx-korjaus

Koska NOx-päästöt riippuvat ympäröivän ilman olosuhteista, NOx-pitoisuus on korjattava kosteuden suhteen 8.2.1 ja 8.2.2 kohdassa annettujen tekijöiden avulla: Imuilman kosteus Ha voidaan johtaa suhteellisen kosteuden mittauksesta, kastepisteen mittauksesta, höyrynpaineen mittauksesta tai kuivan tai märän lämpömittarin mittauksesta yleisesti hyväksyttyjä yhtälöitä käyttäen.

8.2.1 Puristussytytteiset polttomoottorit:

(23)

jossa:

H a on imuilman kosteus, veden määrä grammoina/kg kuivaa ilmaa

8.2.2 Kipinäsytytteiset polttomoottorit

(24)

jossa:

H a on imuilman kosteus, veden määrä grammoina/kg kuivaa ilmaa

8.3 Hiukkassuodattimen kelluvuuskorjaus

Näytesuodattimen massaan on tehtävä korjaus, joka riippuu sen kelluvuudesta ilmassa. Kelluvuuskorjaukseen vaikuttavat näytteenottosuodattimen tiheys, ilman tiheys ja vaa'an kalibrointipainon tiheys. Itse hiukkasen kelluvuus ei sen sijaan vaikuta korjaukseen. Kelluvuuskorjausta sovelletaan sekä suodattimen taarapainoon että suodattimen bruttopainoon.

Jos suodatinmateriaalin tiheyttä ei tunneta, on käytettävä seuraavia tiheyksiä:

a) teflonpintainen lasikuitusuodatin: 2 300 kg/m3

b) teflonkalvosuodatin: 2 144 kg/m3

c) teflonkalvosuodatin, jossa on polymetyylipenteenistä valmistettu tukirengas: 920 kg/m3

Jos kalibrointipaino on ruostumatonta terästä, käytetään tiheyttä 8 000 kg/m3. Jos kalibrointipainon materiaali on jokin muu, sen tiheys on tiedettävä.

Seuraavaa yhtälöä on käytettävä:

(25)

ja

(26)

jossa:

m uncor on korjaamaton hiukkassuodattimen massa, mg ρ a on ilman tiheys, kg/m3 ρ w on vaa'an kalibrointipainon tiheys, kg/m3 ρ f on hiukkasten näytteenottosuodattimen tiheys, kg/m3 p b on kokonaisilmanpaine, kPa T a on ilman lämpötila vaa'an ympärillä, K 28,836 on ilman moolimassa viitekosteudessa (282,5 K), g/mol 8,3144 on moolikaasuvakio

Hiukkasnäytteen massa mp, jota käytetään 8.4.3 ja 8.5.3 kohdassa, lasketaan seuraavasti:

(27)

jossa:

m f,G on kelluvuuskorjattu hiukkassuodattimen bruttomassa, mg m f,T on kelluvuuskorjattu hiukkassuodattimen taaramassa, mg

8.4 Osavirtauslaimennus ja raakakaasumittaus

Kaasumaisten komponenttien hetkellisiä pitoisuussignaaleita käytetään massapäästöjen laskemiseen kertomalla ne hetkellisellä pakokaasun massavirtauksella. Pakokaasun massavirtaus voidaan mitata suoraan tai laskea käyttämällä imuilman ja polttoainevirtauksen mittausmenetelmiä, merkkikaasumenetelmää tai imuilman ja ilman ja polttoaineen suhteen mittausta. Erityistä huomiota on kiinnitettävä eri mittalaitteiden vasteaikoihin. Erot otetaan huomioon sovittamalla signaalit ajallisesti yhteen. Hiukkasmittauksissa pakokaasun massavirtasignaalien avulla ohjataan osavirtauslaimennusjärjestelmää ottamaan pakokaasun massavirtaan suhteutettu näyte. Oikeasuhtaisuus varmistetaan tekemällä näytteen ja pakokaasuvirran välinen regressioanalyysi 9.4.6.1 kohdan mukaisesti. Täydellinen testausmenettely esitetään kaaviona kuvassa 6.

8.4.1 Pakokaasun massavirran määrittäminen

8.4.1.1 Johdanto

Raakapakokaasun päästöjen laskemiseksi ja osavirtauslaimennusjärjestelmän ohjaamiseksi on tiedettävä pakokaasun massavirta. Pakokaasun massavirran määrittämiseen voidaan käyttää jotain 8.4.1.3–8.4.1.7 kohdassa kuvailluista menetelmistä.

8.4.1.2 Vasteaika

Päästöjen laskennassa kaikkien 8.4.1.3–8.4.1.7. kohdassa kuvattujen menetelmien vasteajan on oltava sama tai lyhyempi kuin analysaattorin vasteaika, joka on ≤ 10 s kuten 9.3.5 kohdassa vaaditaan.

Osavirtauslaimennusjärjestelmän ohjaus vaatii nopeampaa vastetta. Tosiaikaisella ohjauksella varustetun osavirtauslaimennusjärjestelmän vasteaika saa olla enintään 0,3 sekuntia. Aiemmin tallennettuun testaukseen perustuvalla ennakoivalla ohjauksella varustetun osavirtauslaimennusjärjestelmän pakokaasuvirran mittauksen vasteaika saa olla enintään 5 sekuntia, kun nousuaika on enintään 1 sekunti. Laitevalmistajan on ilmoitettava järjestelmän vasteaika. Pakokaasuvirran ja osavirtauslaimennusjärjestelmän yhdistetyt vasteaikavaatimukset on esitetty 9.4.6.1 kohdassa.

8.4.1.3 Suora mittausmenetelmä

Hetkellisen pakokaasuvirran suora mittaus voidaan tehdä esimerkiksi seuraavilla järjestelmillä:

a) paine-erolaitteet, kuten virtaussuutin (ks. tarkemmin ISO 5167)

b) ultraäänivirtausmittari

c) pyörrevanavirtausmittari.

Päästöarvovirheisiin vaikuttavien mittausvirheiden välttämiseksi on ryhdyttävä varotoimenpiteisiin. Näihin toimenpiteisiin sisältyy laitteen huolellinen asentaminen moottorin pakojärjestelmään laitevalmistajan suositusten ja hyvän teknisen käytännön mukaisesti. Laitteen asennus ei saa vaikuttaa etenkään moottorin suoritusarvoihin ja päästöihin.

Virtausmittarien on täytettävä 9.2 kohdan lineaarisuusvaatimukset.

8.4.1.4 Ilman ja polttoaineen mittausmenetelmä

Menetelmässä mitataan ilman ja polttoaineen virtaus soveltuvilla virtausmittareilla. Hetkellinen pakokaasuvirta lasketaan seuraavasti:

(28)

jossa:

q mew,i on hetkellinen pakokaasun massavirta, kg/s q maw,i on hetkellinen imuilman massavirta, kg/s q mf,i on hetkellinen polttoaineen massavirta, kg/s

Virtausmittarien on täytettävä 9.2 kohdan lineaarisuusvaatimukset, mutta niiden on oltava riittävän tarkkoja, jotta myös pakokaasuvirtauksen lineaarivaatimukset täyttyvät.

8.4.1.5 Merkkikaasumittausmenetelmä

Menetelmässä mitataan merkkikaasun pitoisuus pakokaasussa.

Pakokaasuvirtaan ruiskutetaan tunnettu määrä jalokaasua (esimerkiksi puhdasta heliumia) merkkikaasuksi. Kaasu sekoittuu ja laimenee pakokaasuun, mutta se ei saa reagoida pakoputkessa. Kaasun pitoisuus mitataan pakokaasunäytteestä.

Merkkikaasun täydellisen sekoittumisen varmistamiseksi pakokaasun näytteenottimen on sijaittava vähintään 1 metrin tai 30 kertaa pakoputken halkaisijan mitan päässä merkkikaasun ruiskutuspisteen alapuolella riippuen siitä, kumpi on suurempi. Näytteenotin voidaan sijoittaa lähemmäs ruiskutuspistettä, jos täydellinen sekoittuminen varmennetaan vertaamalla merkkikaasupitoisuutta viitepitoisuuteen, kun merkkikaasu ruiskutetaan ennen moottoria.

Merkkikaasuvirta säädetään sellaiseksi, että merkkikaasupitoisuus joutokäyntinopeudella sekoittumisen jälkeen on alhaisempi kuin merkkikaasuanalysaattorin täysi asteikko.

Pakokaasuvirta lasketaan seuraavasti:

(29)

jossa:

q mew,i on hetkellinen pakokaasun massavirta, kg/s q vt on merkkikaasuvirta, cm3/min c mix,i on merkkikaasun hetkellinen pitoisuus sekoittumisen jälkeen, ppm ρ e on pakokaasun tiheys, kg/m3 (ks. taulukko 4) c b on merkkikaasun taustapitoisuus imuilmassa, ppm

Merkkikaasun taustapitoisuus (c b) voidaan määrittää laskemalla välittömästi testiä ennen ja testin jälkeen mitattujen taustapitoisuuksien keskiarvo.

Jos taustapitoisuus on alle 1 prosentti merkkikaasun pitoisuudesta sekoittumisen jälkeen (c mix.i) suurimmalla pakokaasuvirralla, taustapitoisuus voidaan jättää huomiotta.

Koko järjestelmän on täytettävä 9.2 kohdassa asetetut pakokaasuvirtauksen lineaarisuusvaatimukset.

8.4.1.6 Ilmanvirran ja ilman ja polttoaineen suhteen mittausmenetelmä

Menetelmään sisältyy pakomassan laskeminen ilmavirrasta ja ilman ja polttoaineen suhteesta. Hetkellinen pakokaasumassavirta lasketaan seuraavasti:

(30)

ja

(31)

(32)

jossa:

q maw,i on hetkellinen imuilman massavirta, kg/s A/F st on stoikiometrinen ilman ja polttoaineen suhde, kg/kg λ i on hetkellinen ilman ylimäärä c CO2d on kuiva CO2-pitoisuus, prosenttia c COd on kuiva CO-pitoisuus, ppm c HCw on märkä HC-pitoisuus, ppm

Ilmavirtamittarin ja analysaattoreiden on täytettävä 9.2 kohdan lineaarisuusvaatimukset, ja koko järjestelmän on täytettävä 9.2 kohdassa asetetut pakokaasuvirtauksen lineaarisuusvaatimukset.

Jos käytetään ilman ja polttoaineen suhteen mittauslaitetta, kuten sirkoniumoksidityyppistä anturia, ilman ylimäärän mittaamiseen, sen on oltava 9.3.2.7 kohdan vaatimusten mukainen.

8.4.1.7 Hiilitasapainomenetelmä

Tähän kuuluu pakokaasun massan laskeminen polttoainevirrasta ja pakokaasun kaasumaisista komponenteista, joihin sisältyy hiiltä. Hetkellinen pakokaasumassavirta lasketaan seuraavasti:

(33)

ja

(34)

ja

(35)

jossa:

q mf,i on hetkellinen polttoaineen massavirta, kg/s H a on imuilman kosteus, veden määrä grammoina/kg kuivaa ilmaa w BET on polttoaineen hiilipitoisuus, prosenttia massasta w ALF on polttoaineen vetypitoisuus, prosenttia massasta w DEL on polttoaineen typpipitoisuus, prosenttia massasta w EPS on polttoaineen happipitoisuus, prosenttia massasta c CO2d on kuiva CO2-pitoisuus, prosenttia c CO2d,a on märkä CO2-pitoisuus imuilmassa, prosenttia c CO on kuiva CO-pitoisuus, ppm c HCw on märkä HC-pitoisuus, ppm

8.4.2 Kaasumaisten komponenttien määrittäminen

8.4.2.1 Johdanto

Testattavaksi luovutetun moottorin raakapakokaasupäästöjen kaasumaiset komponentit mitataan lisäyksessä 3 olevassa 9.3 kohdassa kuvatuilla mittaus- ja näytteenottojärjestelmillä. Tietojen arviointi kuvataan 8.4.2.2 kohdassa.

Jäljempänä 8.4.2.3 ja 8.4.2.4 kohdassa kuvataan kaksi laskutapaa, jotka käyvät yhtä hyvin lisäyksen 2 vertailupolttoaineelle. 8.4.2.3 kohdan menetelmä on suoraviivaisempi, sillä siinä käytetään taulukkomuotoisia u-arvoja komponentin ja pakokaasun tiheyden välisen suhteen määrittämiseen. 8.4.2.4 kohdan menetelmä on tarkempi sellaisten polttoainelaatujen osalta, jotka poikkeavat lisäyksen 2 eritelmistä, mutta se edellyttää polttoaineen koostumuksen analysointia.

8.4.2.2 Tietojen arviointi

Päästötiedot kirjataan ja tallennetaan 7.6.6 kohdan mukaisesti.

Kaasumaisten komponenttien massapäästöjen laskentaa varten kirjatut pitoisuudet ja pakokaasun massavirta sovitetaan ajallisesti käyttämällä 3.1.30 kohdan määritelmän mukaista muunnosaikaa. Sen vuoksi kunkin kaasupäästöanalysaattorin ja pakokaasun massavirtajärjestelmän vasteaika on määritettävä 8.4.1.2 ja 9.3.5 kohdan mukaisesti ja kirjattava.

8.4.2.3 Massapäästöjen laskeminen taulukkoarvojen avulla

Pilaavien aineiden massa (g/testi) määritetään laskemalla hetkellinen massapäästö saastuttavien aineiden raakapitoisuuksista ja pakokaasun massavirrasta, jotka on sovitettu yhteen 8.4.2.2 kohdan mukaisesti määritetyn muunnosajan avulla, yhdistämällä syklin aikana saadut hetkelliset arvot ja kertomalla yhdistetyt arvot taulukon 5 u-arvoilla. Jos mittaukset tehdään kuivapohjalla, hetkellisiin pitoisuusarvoihin on tehtävä 8.1 kohdan mukainen kuiva/märkä-korjaus ennen muita laskelmia.

NOx-päästön laskennassa massapäästö kerrotaan tarvittaessa 8.2 kohdan mukaan valitulla kosteuskorjauskertoimella k h,D, tai k h,G.

Seuraavaa yhtälöä on sovellettava:

(g/testi) (36)

jossa:

u gas on vastaava pakokaasukomponentin arvo taulukosta 5 c gas,i on komponentin hetkellinen pitoisuus pakokaasussa, ppm q mew,i on hetkellinen pakokaasun massavirta, kg/s f on tietojen näytteenottotaajuus, Hz n on mittausten lukumäärä

Taulukko 5

Raakapakokaasun u-arvot ja komponenttien tiheydet

Polttoaine ρ e Kaasu NOx CO HC CO2 O2 CH4 ρ gas [kg/m3] 2,053 1,250 (2) 1,9636 1,4277 0,716 u gas (3) Diesel 1,2943 0,001586 0,000966 0,000479 0,001517 0,001103 0,000553 Etanoli 1,2757 0,001609 0,000980 0,000805 0,001539 0,001119 0,000561 Maa-kaasu (4) 1,2661 0,001621 0,000987 0,000528 (5) 0,001551 0,001128 0,000565 Propaani 1,2805 0,001603 0,000976 0,000512 0,001533 0,001115 0,000559 Butaani 1,2832 0,001600 0,000974 0,000505 0,001530 0,001113 0,000558 Neste-kaasu (6) 1,2811 0,001602 0,000976 0,000510 0,001533 0,001115 0,000559

8.4.2.4 Massapäästöjen laskeminen täsmällisten yhtälöiden avulla

Pilaavien aineiden massa (g/testi) määritetään laskemalla hetkellinen massapäästö epäpuhtauksien raakapitoisuuksista, u-arvoista ja pakokaasun massavirrasta, jotka on sovitettu yhteen 8.4.2.2 kohdan mukaan määritetyn muunnosajan avulla, ja yhdistämällä syklin aikana saadut hetkelliset arvot. Jos mittaukset tehdään kuivapohjalla, hetkellisiin pitoisuusarvoihin on tehtävä 8.1 kohdan mukainen kuiva/märkä-korjaus ennen muita laskelmia.

NOx-päästön laskennassa massapäästö kerrotaan 8.2 kohdan mukaan valitulla kosteuskorjauskertoimella k h,D, tai k h,G.

Seuraavaa yhtälöä on sovellettava:

(g/testi) (37)

jossa:

u gas,i on laskettu yhtälöstä 38 tai 39 c gas,i on komponentin hetkellinen pitoisuus pakokaasussa, ppm q mew,i on hetkellinen pakokaasun massavirta, kg/s f on tietojen näytteenottotaajuus, Hz n on mittausten lukumäärä

Hetkelliset u-arvot on laskettava seuraavasti:

(38)

tai

(39)

kun

(40)

jossa:

M gas on kaasumaisen komponentin moolimassa, g/mol (ks. lisäys 6) M e,i on pakokaasun hetkellinen moolimassa, g/mol ρ gas on kaasumaisen komponentin tiheys, kg/m3 ρ e,i on pakokaasun hetkellinen tiheys, kg/m3

Pakokaasun moolimassa Me johdetaan yleisestä polttoaineen koostumuksesta CH α O ε N δ S γ olettaen, että palaminen on täydellinen, seuraavalla tavalla:

(41)

jossa:

q maw,i on hetkellinen imuilman massavirta (märkä), kg/s q mf,i on hetkellinen polttoaineen massavirta, kg/s H a on imuilman kosteus, veden määrä grammoina/kg kuivaa ilmaa M a kuivan imuilman moolimassa = 28,965 g/mol

Pakokaasun tiheys ρ e johdetaan seuraavasta:

(42)

jossa:

q mad,i on hetkellinen imuilman massavirta (kuiva), kg/s q mf,i on hetkellinen polttoaineen massavirta, kg/s H a on imuilman kosteus, veden määrä grammoina/kg kuivaa ilmaa k fw on 8.1.1 kohdassa annettu polttoainekohtainen kerroin märkää pakokaasua varten (yhtälö 16)

8.4.3 Hiukkasten määrittäminen

8.4.3.1 Tietojen arviointi

Hiukkasmassa lasketaan 8.3 kohdassa olevan yhtälön 27 mukaisesti. Hiukkasten arvioimiseksi kirjataan suodattimen läpi testisyklin aikana kulkenut kokonaisnäytemassa (m sep).

Hiukkasmassaan voidaan tehdä laimentimen hiukkasmäärää vastaava korjaus 7.5.6 kohdan mukaisesti noudattaen hyvää teknistä käytäntöä ja ottaen huomioon käytetyn hiukkasten mittausmenetelmän ominaisuudet, mikäli tyyppihyväksyntäviranomainen on antanut siihen etukäteen luvan.

8.4.3.2 Massapäästöjen laskeminen

Järjestelmän rakenteesta riippuen hiukkasmassa (g/testi) lasketaan 8.4.3.2.1 tai 8.4.3.2.2 kohdan mukaisella tavalla sen jälkeen, kun hiukkasnäytesuodattimeen on tehty 8.3 kohdan mukainen kelluvuuskorjaus.

8.4.3.2.1 Näytesuhteeseen perustuva laskelma

(43)

jossa:

m p on syklin aikana kerättyjen hiukkasnäytteiden massa, mg r s on keskimääräinen näytesuhde testin aikana

kun

(44)

jossa:

m se on näytteen massa syklin aikana, kg m ew on pakokaasun kokonaismassavirta syklin aikana, kg m sep on hiukkaskeruusuodattimien läpi kulkevan laimennetun pakokaasun massa, kg m sed on laimennustunnelin läpi kulkevan laimennetun pakokaasun massa, kg

Jos käytetään kokonaisnäytteenottojärjestelmää, m sep ja m sed ovat samat.

8.4.3.2.2 Laimennussuhteeseen perustuva laskelma

(45)

jossa:

m p on syklin aikana kerättyjen hiukkasnäytteiden massa, mg m sep on hiukkaskeruusuodattimien läpi kulkevan laimennetun pakokaasun massa, kg m edf on ekvivalentti laimennetun pakokaasun massa syklin aikana, kg

Ekvivalentin laimennetun pakokaasunmassan kokonaismassa syklin aikana määritetään seuraavasti:

(46)

(47)

(48)

jossa:

q medf,i on hetkellinen ekvivalentti laimennetun pakokaasun massavirta, kg/s q mew,i on hetkellinen pakokaasun massavirta, kg/s r d,i on hetkellinen laimennussuhde q mdew,i on hetkellinen laimennetun pakokaasun massavirta, kg/s q mdw,i on hetkellinen laimentimen massavirta, kg/s f on tietojen näytteenottotaajuus, Hz n on mittausten lukumäärä

8.5 Täysvirtauslaimennusmittaus (CVS)

Kaasumaisten komponenttien pitoisuussignaaleita, jotka on saatu joko integroimalla syklin aikana tai keräämällä näytepussiin, käytetään massapäästöjen laskemiseen kertomalla ne laimennetun pakokaasun massavirtauksella. Pakokaasun massavirta mitataan vakiotilavuuskerääjällä (CVS), joka voi käyttää kiertomäntäpumppua (PDP), kriittisen virtauksen venturiputkea (CFV) tai aliääniventuria (SSV) ilman virtauksen kompensointia tai sen kanssa.

Näytepussimenetelmässä ja hiukkasten keräämisessä otetaan suhteutettu näyte CVS-järjestelmän laimennetusta pakokaasusta. Jos järjestelmässä ei ole virtauksen kompensointia, näytevirtauksen ja CVS:n virtauksen suhde saa poiketa enintään ±2,5 prosenttia testin säätöpisteestä. Jos järjestelmässä on virtauksen kompensointi, jokaisen yksittäisen virtauksen on oltava vakio ja ne saavat poiketa enintään ±2,5 prosenttia omista tavoitevirroistaan.

Täydellinen testausmenettely esitetään kaaviona kuvassa 7.

8.5.1 Laimennetun pakokaasun virtauksen määrittäminen

8.5.1.1 Johdanto

Laimennetun pakokaasun päästöjen laskemiseksi on tiedettävä laimennetun pakokaasun massavirtaus. Laimennetun pakokaasun kokonaisvirta syklin aikana (kg/testi) on laskettava syklin mittausarvoista ja virtauksen mittauslaitteen vastaavista kalibrointitiedoista (PDP:lle V 0, CFV:lle K V ja SSV:lle C d) joko 8.5.1.2 tai 8.5.1.4 kohdassa kuvatulla menetelmällä. Jos näytteen hiukkasten kokonaisvirta (m sep) on suurempi kuin 0,5 prosenttia CVS:n kokonaisvirtauksesta (m ed), CVS:n virtaus on korjattava m sep-arvolle tai hiukkasnäytevirta on johdettava uudelleen CVS:n läpi ennen virtauksen mittauslaitetta.

8.5.1.2 PDP-CVS-järjestelmä

Massavirta syklin aikana lasketaan seuraavasti, jos laimennetun pakokaasun lämpötila pidetään lämmönvaihtimen avulla ± 6 K:n sisällä koko syklin ajan:

(49)

jossa:

V 0 on testiolosuhteissa yhden kierroksen aikana pumpatun kaasun määrä, m3/kierros n P on pumpun kierrosten kokonaismäärä testin aikana p p on absoluuttinen paine pumpun syötössä, kPa T on laimennetun pakokaasun keskimääräinen lämpötila pumpun syötössä, K

Jos käytetään järjestelmää, jossa on virtauksen kompensaatio (eli järjestelmää, jossa ei ole lämmönvaihdinta), hetkellisten päästöjen massa on laskettava ja integroitava koko syklin ajalle. Tässä tapauksessa laimennetun pakokaasun hetkellinen massa lasketaan seuraavasti:

(50)

jossa:

n P,i on pumpun kierrosten kokonaismäärä ajanjaksona

8.5.1.3 CFV-CVS-järjestelmä

Massavirta syklin aikana lasketaan seuraavasti, jos laimennetun pakokaasun lämpötila pidetään lämmönvaihtimen avulla ± 11 K:n sisällä koko syklin ajan:

(51)

jossa:

t on syklin aika, s K V on kriittisen aukon virtaamaan perustuvan vakiotilavuusvirtalaitteen kalibrointikerroin normaaliolosuhteissa p p on absoluuttinen vakiotilavuusvirtalaitteen syöttöpuolella, kPa T on absoluuttinen lämpötila vakiotilavuusvirtalaitteen syöttöpuolella, K

Jos käytetään järjestelmää, jossa on virtauksen kompensaatio (eli järjestelmää, jossa ei ole lämmönvaihdinta), hetkellisten päästöjen massa on laskettava ja integroitava koko syklin ajalle. Tässä tapauksessa laimennetun pakokaasun hetkellinen massa lasketaan seuraavasti:

(52)

jossa:

Δti on aikaväli, s

8.5.1.4 SSV-CVS-järjestelmä

Massavirta syklin aikana lasketaan seuraavasti, jos laimennetun pakokaasun lämpötila pidetään syklin ajan välillä ± 11 K lämmönvaihtimen avulla.

(53)

kun

(54)

jossa:

A 0 on 0,006111 SI-yksiköinä seuraavasta: d V on SSV:n kurkun halkaisija, m C d on SSV:n purkauskerroin p p on absoluuttinen paine vakiotilavuusvirtalaitteen syöttöpuolella, kPa T on lämpötila vakiotilavuusvirtalaitteen syötössä, K r p on SSV:n kurkun ja syötön absoluuttisen staattisen paineen suhde, r D on SSV:n kurkun halkaisijan d suhde syöttöputken sisähalkaisijaan D

Jos käytetään järjestelmää, jossa on virtauksen kompensaatio (eli järjestelmää, jossa ei ole lämmönvaihdinta), hetkellisten päästöjen massa on laskettava ja integroitava koko syklin ajalle. Tässä tapauksessa laimennetun pakokaasun hetkellinen massa lasketaan seuraavasti:

(55)

jossa:

Δt i on aikaväli, s

Tosiaikainen laskelma aloitetaan joko C d:n kohtuullisella arvolla, kuten 0,98, tai Q ssv:n kohtuullisella arvolla. Jos laskelma aloitetaan Q ssv:llä, Q ssv:n aloitusarvoa käytetään Reynoldsin luvun arviointiin.

Reynoldsin luvun SSV:n kurkussa on kaikkien päästötestien aikana oltava niiden Reynoldsin lukujen alueella, joita käytetään 9.5.4 kohdassa tarkoitetun kalibrointikäyrän johtamisessa.

8.5.2 Kaasumaisten komponenttien määrittäminen

8.5.2.1 Johdanto

Testattavaksi luovutetun moottorin laimennettujen pakokaasupäästöjen kaasumaiset komponentit mitataan lisäyksessä 3 kuvatuilla menetelmillä. Pakokaasu laimennetaan suodatetulla ulkoilmalla, synteettisellä ilmalla tai typellä. Täysvirtausjärjestelmän kapasiteetin on oltava riittävän suuri, jotta veden tiivistyminen laimennus- ja näytteenottojärjestelmässä estyy täysin. Tietojen arviointi- ja laskentamenetelmä kuvataan 8.5.2.2 ja 8.5.2.3 kohdassa.

8.5.2.2 Tietojen arviointi

Päästöjen kannalta merkitykselliset tiedot kirjataan ja tallennetaan 7.6.6 kohdan mukaisesti.

8.5.2.3 Massapäästöjen laskeminen

8.5.2.3.1 Vakiomassavirtausjärjestelmät

Järjestelmissä, joissa on lämmönvaihdin, pilaavien aineiden massa määritetään seuraavan yhtälön avulla:

(g/testi) (56)

jossa:

u gas on vastaava pakokaasukomponentin arvo taulukosta 6 c gas on komponentin keskimääräinen taustakorjattu pitoisuus, ppm m ed on laimennetun pakokaasun kokonaismassa syklin aikana, kg

Jos mittaus tehdään kuivapohjalla, sovelletaan 8.1 kohdan mukaista kuiva/märkä-korjausta.

NOx-päästön laskennassa massapäästö kerrotaan tarvittaessa 8.2 kohdan mukaan valitulla kosteuskorjauskertoimella k h,D, tai k h,G.

u-arvot annetaan taulukossa 6. u gas–arvojen laskennassa laimennetun pakokaasun tiheyden on oletettu olevan saman kuin ilman tiheys. Näin ollen u gas-arvot ovat samoja yksittäisille kaasumaisille komponenteille, mutta erilaisia HC:lle.

Taulukko 6

Laimennetun pakokaasun u-arvot ja komponenttien tiheydet

Polttoaine ρ de Kaasu NOx CO HC CO2 O2 CH4 ρ gas [kg/m3] 2,053 1,250 (7) 1,9636 1,4277 0,716 u gas (8) Diesel 1,293 0,001588 0,000967 0,000480 0,001519 0,001104 0,000553 Etanoli 1,293 0,001588 0,000967 0,000795 0,001519 0,001104 0,000553 Maa-kaasu (9) 1,293 0,001588 0,000967 0,000517 (10) 0,001519 0,001104 0,000553 Propaani 1,293 0,001588 0,000967 0,000507 0,001519 0,001104 0,000553 Butaani 1,293 0,001588 0,000967 0,000501 0,001519 0,001104 0,000553 Neste-kaasu (11) 1,293 0,001588 0,000967 0,000505 0,001519 0,001104 0,000553

Vaihtoehtoisesti u-arvot voidaan laskea käyttämällä seuraavaa tarkkaa laskentamenetelmää, josta on yleinen kuvaus 8.4.2.4 kohdassa:

(57)

jossa:

M gas on kaasukomponentin moolimassa, g/mol (ks. lisäys 6) M e on pakokaasun moolimassa, g/mol M d on laimentimen moolimassa = 28,965 g/mol D on laimennuskerroin (ks. 8.5.2.3.2 kohta)

8.5.2.3.2 Taustakorjattujen pitoisuuksien määrittäminen

Pilaavien aineiden nettopitoisuuksien määrittämiseksi mitatuista pitoisuuksista on vähennettävä kaasumaisten pilaavien aineiden keskimääräiset taustapitoisuudet laimentimessa. Taustapitoisuuksien keskimääräiset arvot voidaan määrittää näytepussimenetelmällä tai integroimalla jatkuva mittaus. Seuraavaa yhtälöä on käytettävä:

(58)

jossa:

c gas,e on laimennetussa pakokaasussa mitattu komponentin pitoisuus, ppm c d on laimentimessa mitattu komponentin pitoisuus, ppm D on laimennuskerroin

Laimennuskerroin on laskettava seuraavasti:

a) dieselmoottorit ja nestekaasukäyttöiset kaasumoottorit: (59)

b) maakaasukäyttöiset kaasumoottorit: (60)

jossa:

c CO2,e on CO2-pitoi