PRILOG 4.B

Postupak ispitivanja za motore s kompresijskim paljenjem i motore s vanjskim paljenjem na prirodni plin (PP) ili ukapljeni naftni plin (UNP) koji uključuju globalno usklađenu certifikaciju motora teških radnih vozila (WHDC, globalna tehnička uredba (opći tehnički zahtjevi) br. 4.)

1. PRIMJENJIVOST

Ovaj prilog trenutačno nije primjenjiv u svrhu homologacije u skladu s ovim Pravilnikom. U budućnosti će se primjenjivati.

2. REZERVIRANO. (1)

3. DEFINICIJE, SIMBOLI I KRATICE

3.1. Definicije

Za potrebe ovog Pravilnika,

3.1.1. „stalna regeneracija” znači proces regeneracije sustava za naknadnu obradu ispušnih plinova koji se obavlja ili stalno ili barem jedanput u sklopu WHTC ispitivanja. Takav regeneracijski proces neće zahtijevati posebne postupke ispitivanja;

3.1.2. „vrijeme zaostajanja” znači razlika u vremenu između promjene komponente, koje se mjeri na referentnoj točki, i odgovora sustava od 10 posto od konačnog očitanja (t10) uz sondu za uzorkovanje definiranu kao referentna točka. Za plinovite komponente, to je vrijeme prijenosa mjerene komponente iz sonde za uzimanje uzorka do detektora;

3.1.3. „deNOx sustav” znači sustav za naknadnu obradu ispušnih plinova dizajniran da smanjuje emisiju dušikovih oksida (NOx) (npr. postoje trenutačno pasivni i aktivni katalizatori NOx, Nox apsorberi i selektivni katalitički redukcijski (SCR) sustavi);

3.1.4. „dizelski motor” znači motor koji radi na principu kompresijskog paljenja;

3.1.5. „pomak” znači razliku između nultog odziva i odziva raspona uređaja za mjerenje prije i poslije ispitivanja emisije;

3.1.6. „obitelj motora” znači razvrstavanje motora od strane proizvođača, koji svojom konstrukcijom definiranom u stavku 5.2. ovog Priloga imaju slične značajke u odnosu na emisiju ispušnih plinova; svi članovi obitelji moraju biti u skladu s primjenjivim graničnim vrijednostima emisije;

3.1.7. „sustav motora” znači motor, sustav za kontrolu emisije i komunikacijsko sučelje (strojna oprema i poruke) između elektroničkih upravljačkih jedinica sustava motora (ECU) i bilo kojeg drugog elektropogona ili upravljačke jedinice vozila;

3.1.8. „tip motora” označava kategoriju motora koji se ne razlikuju u bitnim obilježjima motora;

3.1.9. „sustav za naknadnu obradu ispušnih plinova” znači katalizator (oksidacijski ili trostruki), čestični filtar, deNOx sustav, kombinirani deNOx čestični filtar i bilo koji drugi uređaj za smanjenje emisije koji se ugrađuje silazno od motora. Ova definicija isključuje vraćanje dijela ispušnih plinova (EGR) koje se smatra sastavnim dijelom motora;

3.1.10. „metoda razrjeđivanja punog protoka” označava postupak miješanja ukupnog protoka ispušnog plina sa sredstvom za razrjeđivanje prije odvajanja dijela razrijeđenog ispušnog plina za analizu.

3.1.11. „plinoviti onečišćivači” znače ugljični monoksid, ugljikovodike i/ili nemetanske ugljikovodike (uz pretpostavku omjera CH1,85 za dizel, CH2,525 za UNP i CH2,93 za PP te pretpostavku molekule CH3O0,5 za dizelske motore na etanol) metan (uz pretpostavku omjera CH4 za PP) i dušikove okside (izraženi u ekvivalentu dušikovog dioksida (NO2);

3.1.12. „visoka brzina vrtnje (nhi)” označava najveću brzinu vrtnje pri kojoj se postiže 70 % od najveće proglašene snage motora;

3.1.13. „niska brzina vrtnje (nlo)” označava najnižu brzinu vrtnje motora pri kojoj se postiže 55 % od najveće proglašene snage motora;

3.1.14. „najveća snaga (Pmax)» označava najveću snagu u kW kao što je naveo proizvođač;

3.1.15. „brzina vrtnje pri najvećem okretnom momentu” označava brzinu motora pri kojoj se postiže najveći okretni moment motora, kao što je naveo proizvođač;

3.1.16. „normirani okretni moment” znači okretni moment motora u postocima normiran na najveći postojeći okretni moment za neku brzinu motora;

3.1.17. „zahtjev upravljača” znači ulazni signal upravljača motora u svrhu kontrole izlaznog signala motora. Upravljač može biti osoba (odnosno ručni), ili regulator (odnosno automatik) koji mehanički ili elektronički signaliziraju ulazni signal koji zahtijeva izlazni signal motora. Ulaz može doći od papučice ili signala za gas, poluge ili signala za kontrolu zaklopke, poluge ili signala za gorivo, poluge ili signala za brzinu, ili podešene točke ili signala regulatora;

3.1.18. „osnovni motor” označava motor odabran iz familije motora tako da njegove značajke emisije predstavljaju značajke familije motora;

3.1.19. „uređaj za naknadnu obradu čestica” označava sustav za naknadnu obradu ispušnih plinova dizajniran da smanji emisiju čestičnih onečišćenja putem mehaničkog, aerodinamičkog, difuznog ili inercijskog razdvajanja;

3.1.20. „metoda razrjeđivanja djelomičnog protoka” označava postupak izdvajanja dijela iz ukupnog protoka ispušnog plina, a zatim miješanja s odgovarajućom količinom sredstva za razrjeđivanje prije filtra za uzorkovanje čestica;

3.1.21. „čestična materija (PM)” označava materijal skupljen na definiranom filtru nakon razrjeđivanja ispušnih tvari čistim pročišćenim sredstvom za razrjeđivanje na temperaturu između 315 K (42 °C) i 325 K (52 °C); to je prvenstveno ugljik, kondenzirani ugljikovodici i sulfati s pridruženom vodom;

3.1.22. „periodična regeneracija” znači regeneracijski proces sustava za naknadnu obradu ispušnih plinova koji se odvija periodično u manje od 100 sati normalnog rada motora. Tijekom ciklusa gdje se regeneracija odvija, može doći do prekoračenja emisijskih standarda;

3.1.23. „periodičan ciklus ispitivanja u stabilnom stanju” označava ciklus ispitivanja s nizom načina ispitivanja motora u stabilnom stanju s definiranim kriterijima brzine i okretnog momenta u svakom načinu i definiranim periodima između tih načina (WHSC);

3.1.24. „nazivna brzina” označava maksimalnu brzinu vrtnje motora pod punim opterećenjem koju regulator dopušta, kako je odredio proizvođač u prodajnoj i servisnoj knjižici, ili, ako takav regulator ne postoji, brzina pri kojoj se dobiva maksimalna snaga motora, kako je odredio proizvođač u prodajnoj i servisnoj knjižici;

3.1.25. „vrijeme odziva” znači razliku u vremenu između brze promjene komponente koja se mjeri na referentnoj točki i odziva sustava od 90 % konačne očitane vrijednosti (t90) uz sondu za uzorkovanje definiranu kao referentna točka, gdje je promjena mjerene komponente najmanje 60 posto mjerne skale (FS), i odvija se u manje od 0,1 sekunde. Vrijeme odaziva sustava sastoji se od vremena zaostajanja do sustava i vremena podizanja sustava;

3.1.26. „vrijeme podizanja” znači vrijeme između 10 posto i 90 posto odaziva konačnog očitanja (t90 – t10);

3.1.27. „odziv raspona” znači srednji odziv na plin za određivanje najvećeg otklona analizatora tijekom vremenskog razdoblja od 30 sekundi;

3.1.28. „posebne emisije” označavaju masovne emisije izražene u g/kWh;

3.1.29. „ciklus ispitivanja” znači slijed ispitnih točaka od kojih svaka ima definiranu brzinu vrtnje i okretni moment koje motor treba proći u ustaljenim uvjetima rada (WHSC ispitivanje) ili uvjetima prijelaznog režima rada (WHTC);

3.1.30. „vrijeme transformacije” znači razlika u vremenu između promjene komponente, koja se mjeri u referentnoj točki, i odgovora sustava od 50 posto od konačnog očitanja (t50) uz sondu za uzorkovanje definiranu kao referentna točka. Vrijeme transformacije koristi se za ujednačavanje signala različitih mjernih uređaja;

3.1.31. „prijelazni ciklus ispitivanja” označava ciklus ispitivanja s nizom normirane brzine i vrijednosti zakretanja koje se s vremenom relativno brzo mijenjaju (WHTC);

3.1.32. „vijek trajanja” označava relevantno razdoblje udaljenosti i/ili vremena tijekom kojeg se mora osigurati sukladnost s odgovarajućim granicama emisije plinova i čestica;

3.1.33. „nulti odziv” označava srednji odziv na plin za namještanje nulte točke tijekom vremenskog razdoblja od 30 sekundi.

3.2. Opći simboli

Simbol Mjerna jedinica Termin a1 — Nagib regresije a0 — y odsječak regresije A/F st — Stehiometrijski omjer zraka naprema gorivu c ppm/Vol % Koncentracija c d ppm/Vol % Koncentracija na suhoj bazi c w ppm/Vol % Koncentracija na vlažnoj bazi c b ppm/Vol % Koncentracija pozadine C d — Koeficijent ispuštanja SSV-a cgaz ppm/Vol % Koncentracija na plinovitim komponentama d m Promjer d V m Promjer otvora Venturijeve cijevi D 0 m3/s Odsječak umjeravanja PDP D — Faktor razrjeđivanja Δt s Vremenski razmak e gas g/kWh Specifična emisija plinovitih komponenti e PM g/kWh Specifična emisija čestica e r g/kWh Specifična emisija tijekom regeneracije e w g/kWh Ponderirana specifična emisija E CO2 posto Prigušenje CO2 NOx analizatora E E posto Učinkovitost etana E H2O posto Prigušenje vodom NOx analizatora E M posto Učinkovitost metana E NOx posto Učinkovitost NOx pretvarača f Hz Frekvencija uzorkovanja podataka f a — Atmosferski faktor laboratorija F s — Stehiometrijski faktor H a g/kg Apsolutna vlaga usisnog zraka H d g/kg Apsolutna vlaga sredstva za razrjeđivanje i — Donji indeks koji označava trenutačno mjerenje (npr. 1 Hz) k c — Faktor specifičan za ugljik k f,d m3/kg gorivo Dodatni volumen izgaranja suhog ispušnog plina k f,w m3/kg gorivo Dodatni volumen izgaranja mokrog ispušnog plina kh,D — Korekcijski faktor zbog vlage za NOx kod motora s kompresijskim paljenjem kh,G — Korekcijski faktor zbog vlage za NOx kod motora s vanjskim paljenjem k ru — Faktor za prilagodbu regeneracije prema gore k rd — Faktor za prilagodbu regeneracije prema dolje k w,a — Korekcijski faktor za preračun suhog u vlažni zrak na usisu k w,d — Korekcijski faktor za preračun suhog u vlažno sredstvo za razrjeđivanje k w,e — Korekcijski faktor za preračun suhog u vlažni razrijeđeni ispušni plin k w,r — Korekcijski faktor za preračun suhog u vlažni izvorni ispušni plin K V — kalibracijska funkcija CFV-a λ — Omjer prekomjernog zraka m b mg Masa uzorka čestica skupljena iz sredstva za razrjeđivanje m d kg Masa uzorka sredstva za razrjeđivanje koji je prošao kroz filtre za uzorkovanje čestica m ed kg Ukupna masa ispušnog razrijeđenog plina za vrijeme ciklusa m edf kg Masa istovjetnog razrijeđenog ispušnog plina tijekom ciklusa ispitivanja m ew kg Ukupna masa ispušnog plina za vrijeme ciklusa m plin g Masa plinovitih emisija tijekom ciklusa ispitivanja m f mg Masa filtra za uzorkovanje čestica m p mg Skupljena masa uzorka čestica m PM g Masa emisija čestica tijekom ciklusa ispitivanja m se kg Masa ispušnog uzorka tijekom ciklusa ispitivanja m sed kg Masa razrijeđenog ispušnog plina koji prolazi tunelom za razrjeđivanje m sep kg Masa razrijeđenog ispušnog plina koji prolazi kroz filtre za prikupljanje čestica m ssd kg Masa sekundarnog sredstva za razrjeđivanje M Nm Zakretni moment M a g/mol Molarna masa usisnog zraka M d g/mol Molarna masa sredstva za razrjeđivanje M e g/mol Molarna masa ispušnog plina M f Nm Okretni moment kojeg troše pomoćni uređaji/oprema koji će se postaviti M gas g/mol Molarna masa plinovitih komponenti Mr Nm Okretni moment kojeg troše pomoćni uređaji/oprema koji će se ukloniti n — Broj mjerenja nr — Broj mjerenja s regeneracijom n min–1 Broj okretaja motora n hi min–1 Visoka brzina vrtnje motora n lo min–1 Niska brzina vrtnje motora n pref min–1 Poželjna brzina motora n p r/s Brzina vrtnje volumetrijske pumpe p a kPa Tlak pare zasićenog usisnog zraka motora p b kPa Ukupni tlak atmosfere p d kPa Tlak pare zasićenog sredstva za razrjeđivanje P f kW Snaga koju troše pomoćni uređaji/oprema koji će se postaviti p p kPa Apsolutni tlak p r kW Tlak vodene pare nakon hladne kupke p s kPa atmosferski tlak suhog zraka P kW Snaga P r kW Snaga koju troše pomoćni uređaji/oprema koji će se ukloniti q mad kg/s Maseni protok zraka na usisu na suhoj osnovi q maw kg/s Maseni protok zraka na usisu na vlažnoj osnovi q mCe kg/s Brzina protoka ugljika u nerazrijeđenom ispušnom plinu q mCf kg/s Brzina protoka ugljika u motor q mCp kg/s Brzina protoka ugljika u sustavu za razrjeđivanje s djelomičnim protokom q mdew kg/s Maseni protok razrijeđenog ispušnog plina na vlažnoj osnovi q mdw kg/s Maseni protok sredstva za razrjeđivanje na vlažnoj osnovi q medf kg/s Ekvivalent masenog protoka razrijeđenog ispušnog plina na vlažnoj osnovi q mew kg/s Maseni protok ispušnog plina na vlažnoj osnovi q mex kg/s Brzina protoka mase uzorka izvučenog iz tunela za razrjeđivanje q mf kg/s Maseni protok goriva q mp kg/s Protok uzorka ispušnog plina u sustav za razrjeđivanje s djelomičnim protokom q vCVS m3/s Obujamski protok CVS-a q vs dm3/min Brzina protoka sustava analizatora ispuha q vt cm3/min Protok pratećeg plina r2 — Koeficijent određivanja r d — Omjer razrjeđivanja r D — Omjer promjera SSV-a r h — Faktor odziva na ugljikovodike FID-a r m — Faktor odziva na metanol FID-a r p — Omjer tlaka SSV-a r s — Prosječni omjer uzoraka ρ kg/m3 Gustoća ρ e kg/m3 Gustoća ispušnog plina σ — Standardno odstupanje s Standardno odstupanje T K Apsolutna temperatura T a K Apsolutna temperatura usisnog zraka t s Vrijeme t 10 s Vrijeme između stupnjevanog ulaznog signala i 10 % konačnog očitanja t 50 s Vrijeme između stupnjevanog ulaznog signala i 50 % konačnog očitanja t 90 s Vrijeme između stupnjevanog ulaznog signala i 90 % konačnog očitanja u — Omjer gustoća (ili molarnih masa) sastavnica plinova i ispušnog plina, podijeljeno s 1 000 V 0 m3/r Obujamski protok PDP-a po okretaju V s dm3 Obujam sustava naprave za analizu ispuha W act kWh Stvarni rad ciklusa ispitivanja W ref kWh Referentni rad ciklusa ispitivanja X 0 m3/r Funkcija umjeravanja PDP-a

3.3. Simboli i kratice za sastav goriva

w ALF Sadržaj ugljikovodika u gorivu, posto mase w BET Sadržaj ugljika u gorivu, posto mase w GAM Sadržaj sumpora u gorivu, posto mase w DEL Sadržaj dušika u gorivu, posto mase w EPS Sadržaj kisika u gorivu, posto mase α Molarni omjer ugljikovodika (H/C) γ Molarni omjer sumpora (S/C) δ Molarni omjer dušika (N/C) ε Molarni omjer kisika (O/C)

odnosi se na gorivo CΗ α O ε N δ S γ

3.4. Simboli i kratice za kemijske komponente

C1: Ugljikovodik, ekvivalent ugljiku 1 CH4 Metan C2H6 Etan C3H8 Propan CO Ugljikov monoksid CO2 Ugljikov dioksid DOP Dioktilftalat HC Ugljikovodici H2O Voda NMHC Nemetanski ugljikovodici NOx Dušikovi oksidi NE Dušikov oksid NO2 Dušikov dioksid PM Materija čestica

3.5. Kratice

CFV Venturijeva cijev s kritičnim protokom CLD Kemiluminescentni detektor CVS Neprestano uzorkovanje volumena deNOx Sustav za naknadnu obradu NOx EGR Recirkulacija ispušnog plina FID Plameni ionizacijski detektor GC Plinski kromatograf HCLD Grijani kemiluminescentni detektor HFID Grijani plameni ionizacijski detektor UNP Ukapljeni naftni plin NDIR Nedisperzivni infracrveni (analizator) NG Prirodni plin (engl.: NG – Natural gas) NMC Filtar propustan samo za metan PDP Volumetrijska pumpa % FS % cjelokupnog mjernog raspona PFS Sistem djelomičnog protoka SSV Podzvučna Venturijeva cijev VGT Turbina promjenjive geometrije

4. OPĆI ZAHTJEVI

Sustav motora konstruirat će se, sastaviti i ugraditi tako da omogući motoru, pri uobičajenom radu, usklađenost s odredbama ovog Priloga tijekom vijeka trajanja, kako je definirano u ovom Pravilniku, uključujući i situaciju kad je ugrađen u vozilo.

5. ZAHTJEVI UČINKOVITOSTI

5.1. Emisija plinovitih i krutih štetnih sastojaka

Emisija plinovitih i krutih štetnih sastojaka motora određuje se u WHTC i WHSC ciklusima ispitivanja, kao što je opisano u stavku 7. Sustavi mjerenja moraju zadovoljavati zahtjeve linearnosti iz stavka 9.2. i zahtjeve iz stavka 9.3. (mjerenje plinovitih emisija), stavka 9.4. (mjerenje čestica) i iz Dodatka 3.

Druge sustave ili analizatore nadležno tijelo za homologaciju može odobriti ako se pokaže da donose istovjetne rezultate u skladu sa stavkom 5.1.1.

5.1.1. Istovjetnost

Određivanje istovjetnosti sustava temeljit će se na studiji međuodnosa koja uključuje 7 parova uzoraka (ili više) iz sustava koji se razmatra i jednog od sustava iz ovog Priloga.

„Rezultati” se odnose na ponderiranu vrijednost emisije točno određenog ciklusa. Korelacijska ispitivanja obavit će se u istom laboratoriju, s istom mjernom opremom, na istom motoru, a poželjno je da se ispitivanja provedu istodobno. Kriterij istovjetnosti srednjih vrijednosti para uzorka utvrdit će se statistikama F-ispitivanja i t-ispitivanja opisanim u Dodatku 4, stavku A.4.3., dobivenih u gore opisanoj ispitnoj komori i stanjima motora. Eliminirani kriteriji utvrditi će se u skladu s ISO 5725 i izbacit će se iz baze podataka. Sustavi koji se koriste za korelacijsko ispitivanje podvrgavaju se odobrenju nadležnog tijela za homologaciju.

5.2. Obitelj motora

5.2.1. Opći podaci

Obitelj motora definirana je konstrukcijskim parametrima. Oni su zajednički svim motorima unutar obitelji. Proizvođač motora može odlučiti koji motori pripadaju obitelji motora, pod uvjetom da se poštuju kriteriji članstva navedeni u stavku 5.2.3. Obitelj motora treba odobriti nadležno tijelo za homologaciju. Proizvođač treba ustupiti nadležnom tijelu za homologaciju odgovarajuće podatke vezane za razine emisija članova obitelji motora.

5.2.2. Posebni slučajevi

U nekim slučajevima može doći do međusobnog djelovanja između parametara. To se također mora razmotriti kako bi se osiguralo da su samo motori sa sličnim značajkama emisija ispušnih plinova uključeni u istu obitelj motora. Te slučajeve identificira proizvođač te o njima obavješćuje nadležno tijelo za homologaciju. Oni će se zatim uzeti u obzir kao kriterij za izradu nove obitelji motora.

U slučaju uređaja ili značajki koje nisu navedene u stavku 5.2.3. te koje imaju jak utjecaj na razine emisija, tu opremu identificira proizvođač na temelju dobre inženjerske prakse te o njoj obavješćuje nadležno tijelo za homologaciju. Oni će se zatim uzeti u obzir kao kriterij za izradu nove obitelji motora.

Osim parametara navedenih u stavku 5.2.3., proizvođač može uvesti dodatne kriterije dopuštajući definiciju obitelji ograničene veličine. Ti parametri nisu nužno parametri koji imaju utjecaj na razinu emisija.

5.2.3. Parametri koji definiraju obitelj motora

5.2.3.1. Način rada

(a) dvotaktni

(b) četverotaktni

(c) rotacijski motor

(d) ostali

5.2.3.2. Konfiguracija cilindara

5.2.3.2.1. Položaj cilindara u bloku

(a) V

(b) linijski

(c) radijalni

(d) ostali (F, W itd.)

5.2.3.2.2. Relativni položaj cilindara

Motori s istim blokom mogu pripadati istoj obitelji sve dok su njihove dimenzije unutarnjeg promjera jednake.

5.2.3.3. Glavni rashladni medij

(a) zrak

(b) voda

(c) ulje

5.2.3.4. Obujam pojedinog cilindra

5.2.3.4.1. Motor s jediničnim obujmom cilindra ≥ 0,75 dm3

Da bi se smatralo da motori s jediničnim obujmom cilindra ≥ 0,75 dm3 pripadaju istoj obitelji motora, širenje obujma pojedinog cilindra ne smije prijeći 15 % od najvećeg obujma pojedinog cilindra unutar obitelji.

5.2.3.4.2. Motor s jediničnim obujmom cilindra < 0,75 dm3

Da bi se smatralo da motori s jediničnim obujmom cilindra < 0,75 dm3 pripadaju istoj obitelji motora, širenje obujma pojedinog cilindra ne smije prijeći 30 % od najvećeg obujma pojedinog cilindra unutar obitelji.

5.2.3.4.3. Motor s drugim granicama jediničnog obujma cilindra

Može se smatrati da motori s obujmom pojedinog cilindra koji prelazi granice definirane u stavku 5.2.3.4.1. i 5.2.3.4.2. pripadaju istoj obitelji uz odobrenje nadležnog tijela za homologaciju. Odobrenje se treba temeljiti na tehničkim elementima (izračunima, simulacijama, eksperimentalnim rezultatima itd.) koji pokazuju da prekoračenje granica nema značajan utjecaj na ispušne emisije.

5.2.3.5. Način usisavanja zraka

(a) prirodni usis

(b) s nabijanjem zraka

(c) s nabijanjem i hlađenjem nabijenog zraka

5.2.3.6. Vrsta goriva

(a) dizel

(b) prirodni plin (PP)

(c) ukapljeni naftni plin (UNP)

(d) etanol

5.2.3.7. Tip komore za izgaranje

(a) otvorena komora

(b) podijeljena komora

(c) ostali tipovi

5.2.3.8. Vrsta paljenja

(a) vanjsko paljenje

(b) kompresijsko paljenje

5.2.3.9. Ventili i kanali

(a) konfiguracija

(b) broj ventila po cilindru

5.2.3.10. Vrsta dovoda goriva

(a) vrsta dovoda tekućeg goriva i. pumpa i (visokotlačna) linija te brizgaljka ii redna ili distribucijska pumpa iii. pumpa jedinice ili brizgaljka jedinice iv. izravno ubrizgavanje v. karburator vi. ostale

(b) Vrsta dovoda plinovitog goriva i. plinovito ii. tekuće iii. jedinice za miješanje iv. ostale

(c) ostali tipovi

5.2.3.11. Razni uređaji

(a) recirkulacija ispušnog plina (EGR)

(b) ubrizgavanje vode

(c) ubrizgavanje zraka

(d) ostali

5.2.3.12. Strategija elektroničke kontrole

Prisutnost ili nedostatak elektroničke upravljačke jedinice (ECU) motora smatra se osnovnim parametrom obitelji.

U slučaju elektronski upravljanih motora, proizvođač treba predstaviti tehničke elemente koji objašnjavaju grupiranje tih motora u istu obitelj, npr. razloge zašto se od tih motora očekuje da zadovoljavaju jednake zahtjeve emisije.

Ti elementi mogu biti izračuni, simulacije, procjene, opisi parametara ubrizgavanja, eksperimentalni rezultati itd.

Primjeri kontroliranih značajki su:

(a) vrijeme

(b) tlak ubrizgavanja

(c) višestruka ubrizgavanja

(d) tlak prednabijanja

(e) VGT

(f) EGR

5.2.3.13. Sustavi naknadne obrade ispušnih plinova

Funkcija i kombinacija sljedećih uređaja smatraju se kriterijima članstva za obitelj motora:

(a) oksidacijski katalizator

(b) trosmjerni katalizator

(c) DeNOx sustav sa selektivnim smanjenjem NOx (dodavanje redukcijskog sredstva)

(d) ostali DeNOx sustavi

(e) filtar za čestice s pasivnom regeneracijom

(f) filtar za čestice s aktivnom regeneracijom

(g) ostali filtri za čestice

(h) ostali uređaji

Kada se motor certificira bez sustava za naknadnu obradu, bez obzira na to radi li se o osnovnom motoru ili članu obitelji, tada taj motor, kada je opremljen oksidacijskim katalizatorom, može biti uključen u istu obitelj motora, ako ne zahtijeva različite značajke goriva.

Ako zahtijeva specifične karakteristike goriva (npr. filtre za čestice koji zahtijevaju posebne aditive u gorivu kako bi se osigurao regeneracijski proces), odluka da se uključi u istu obitelj temelji se na tehničkim elementima koje dostavlja proizvođač. Ti elementi pokazuju da je očekivana razina emisije opremljenog motora u skladu s istom graničnom vrijednosti kao i pri neopremljenim motorima.

Kada se motor certificira sa sustavom za naknadnu obradu, bez obzira na to radi li se o osnovnom motoru ili članu obitelji, čiji je osnovni motor opremljen sustavom za naknadnu obradu, tada se taj motor bez sustava za naknadnu obradu ne smije dodati istoj obitelji motora.

5.2.4. Odabir matičnog motora

5.2.4.1. Motori s kompresijskim paljenjem

Jednom kad nadležno tijelo za homologaciju odobri obitelj motora, osnovni motor iz obitelji odabrat će se na temelju primarnog kriterija o najvećoj količini dovedenog goriva po jednom taktu, pri deklariranoj brzini vrtnje gdje se postiže najveći okretni moment. U slučaju da dva ili više motora imaju istu vrijednost primarnog kriterija, osnovni motor odabrat će se na temelju sekundarnog kriterija o najvećoj količini dovedenog goriva po jednom taktu, pri nazivnoj brzini vrtnje.

5.2.4.2. Motori s vanjskim izvorom paljenja

Jednom kad nadležno tijelo za homologaciju odobri obitelj motora, osnovni motor iz obitelji odabrat će se na temelju primarnog kriterija o najvećem obujmu. U slučaju da dva ili više motora imaju istu vrijednost primarnog kriterija, osnovni motor odabrat će se na temelju sekundarnog kriterija sljedećim redoslijedom:

(a) najveća količina dovedenoga goriva po jednom taktu, pri brzini vrtnje deklarirane nazivne snage;

(b) najveće pretpaljenje;

(c) najniži stupanj EGR-a.

5.2.4.3. Primjedbe na izbor osnovnog motora

Nadležno tijelo za homologaciju može zaključiti da se emisija obitelji u najgorem slučaju može najbolje definirati testiranjem dodatnih motora. u tom slučaju, proizvođač motora treba dostaviti odgovarajuće informacije za određivanje koji će motori unutar obitelji imati najvišu razinu emisija.

Ako motori unutar obitelji sadrže neke druge značajke za koje bi se moglo smatrati da utječu na emisiju ispušnih plinova, te značajke identificirat će se i uzeti u obzir kod odabira osnovnog motora.

Ako motori unutar obitelji zadovoljavaju iste vrijednosti emisije tijekom različitih perioda vijeka trajanja, to će se uzeti u obzir kod odabira osnovnog motora.

6. UVJETI ISPITIVANJA

6.1. Laboratorijski uvjeti ispitivanja

Mjere se apsolutna temperatura (T a) usisnog zraka motora iskazana u Kelvinima i suhi atmosferski tlak (p s), iskazan u kPa, a parametar f a određuje se u skladu sa sljedećim odredbama. U motorima s više cilindara koji imaju odvojene skupine ispušnih cijevi, kao što je slučaj konfiguracije „Vee” motora, uzet će se prosječna temperatura odvojenih skupina. Zabilježit će se parametar f a s rezultatima ispitivanja. Za bolju ponovljivost i reproduktivnost rezultata ispitivanja, parametar f a mora biti takav da: 0,93 ≤ f a ≤ 1,07.

(a) Motori s kompresijskim paljenjem: Mehanički prenabijeni motori s prirodnim usisavanjem: (1) Motori s turbo punjenjem s ili bez hlađenja usisnog zraka: (2)

(b) Motori s vanjskim izvorom paljenja: (3)

6.2. Motori s punjenjem rashladnog zraka

Temperaturu zraka punjenja treba zabilježiti i treba biti, pri nominalnoj brzini i punim opterećenjem, unutar ± 5 K od najveće temperature zraka punjenja koju određuje proizvođač. Temperatura rashladnog medija treba biti barem 293 K (20 °C).

Ako se koristi sustav ispitivanja u laboratoriju ili vanjski kompresor, temperaturu zraka punjenja treba podesiti unutar ± 5 K od najveće temperature zraka punjenja koju određuje proizvođač pri nominalnoj brzini i punim opterećenjem. Temperatura rashladnog sredstva i brzina protoka rashladnog sredstva u hladnjaku zraka punjenja u gore podešenoj točki ne mijenja se tijekom cijelog ciklusa ispitivanja, osim ako to ne dovede do neodgovarajućeg pretjeranog hlađenja zraka punjenja. Obujam hladnjaka zraka punjenja temelji se na dobroj tehničkoj praksi i reprezentativan je za ugradnju proizvodnih motora. Laboratorijski sustav bit će konstruiran tako da nakupljanje kondenzata svede na minimum. Sav nakupljeni kondenzat će se iscijediti te će se sve odvodne cijevi biti potpuno zatvorene prije ispitivanja emisija.

Ako proizvođač motora navede granične vrijednosti za pad tlaka u sustavu hlađenja stlačenog zraka, pad tlaka u sustavu hlađenja stlačenog zraka pri uvjetima motora koje je naveo proizvođač mora biti unutar graničnih vrijednosti koje je naveo proizvođač. Potrebno je mjeriti pad tlaka na odgovarajućim lokacijama koje je naznačio proizvođač.

6.3. Snaga motora

Osnova mjerenja određenih emisija je snaga motora i rad ciklusa kao što je definirano u stavcima 6.3.1. do 6.3.5.

6.3.1. Opća ugradnja motora

Motor će se ispitivati pomoćnim uređajima/opremom navedenom u Dodatku 7.

Ako pomoćni uređaji/oprema nisu pravilno ugrađeni, njihova snaga će se uzeti u obzir u skladu sa stavcima 6.3.2. do 6.3.5.

6.3.2. Pomoćna oprema koju je potrebno ugraditi za ispitivanje ispušnih plinova

Ako nije prikladno ugraditi pomoćne uređaje/opremu propisane Dodatkom 7. na ispitnom stolu, potrebno je odrediti snagu koju ti uređaji/oprema troše u cijelom području brzine vrtnje motora WHTC-a i ispitivanja brzine WHSC-a te ju oduzeti od izmjerene snage motora (referentne i stvarne).

6.3.3. Pomoćna oprema koju je potrebno ukloniti za ispitivanje

Ako nije moguće ukloniti pomoćne uređaje/opremu koje u skladu s Dodatkom 7. nije potrebno koristiti, snaga koju oni troše u cijelom području brzine vrtnje motora WHTC-a i ispitivanja brzine WHSC-a može se odrediti i dodati izmjerenoj snazi motora (referentnoj i stvarnoj). Ako je ta vrijednost veća od 3 % najveće snage pri ispitnoj brzini, isto će se predočiti tijelu za homologaciju.

6.3.4. Određivanje pomoćne snage

Snaga koju troše pomoćni uređaji/oprema određuje se samo ako

(a) pomoćni uređaji/oprema koji su potrebni na temelju Dodatka 7. nisu ugrađeni na motor; i/ili

(b) pomoćni uređaji/oprema koji nisu potrebni na temelju Dodatka 7. ugrađeni su na motor

Proizvođač motora mora za cijelo radno područje ciklusa ispitivanja dostaviti vrijednosti pomoćne snage i metode mjerenja/izračuna za utvrđivanje pomoćne snage, a tijelo a homologaciju mora ih odobriti.

6.3.5. Ciklusni rad motora

Izračun referentnog i stvarnog ciklusnog rada (vidjeti stavke 7.4.8. i 7.8.6.) temeljit će se na snazi motora u skladu sa stavkom 6.3.1. U tom su slučaju P f i P r jednadžbe 4. nula, a P je jednako P m.

Ako su pomoćni uređaji/oprema ugrađeni u skladu sa stavcima 6.3.2. i/ili 6.3.3., snaga koju oni troše koristit će se kako bi se ispravila svaka trenutačna vrijednost P m,i snage u ciklusu, kako slijedi:

(4)

gdje je:

P m,i mjerena snaga motora, KW P f,i snaga koju troše pomoćni uređaji/oprema koji će se postaviti, kW P r,i snaga koju troše pomoćni uređaji/oprema koji će se ukloniti, kW

6.4. Sustav dovoda zraka motora

Sustav dovoda zraka motora ili sustav za ispitivanje u laboratoriju koristi se za predstavljanje ograničenja dovoda zraka unutar ± 300 Pa od najveće vrijednosti koju određuje proizvođač za pročišćivač čistog zraka pri nominalnoj brzini i punom opterećenju. Statički diferencijalni tlak ograničenja mjerit će se na lokaciji koju naznači proizvođač.

6.5. Ispušni sustav motora

Ispušni sustav motora ili sustav za ispitivanje u laboratoriju koristi se za predstavljanje ispušnog protutlaka unutar ± 80 do 100 posto od najveće vrijednosti koju određuje proizvođač pri nominalnoj brzini i punom opterećenju. Ako je najveće ograničenje 5 kPa ili manje, podešena točka ne smije biti manja od 1,0 kPa od najveće vrijednosti. Ispušni sustav mora biti u skladu sa zahtjevima za uzorkovanje ispušnih plinova, kako je određeno u stavcima 9.3.10 i 9.3.11.

6.6. Motor sa sustavom naknadne obrade ispušnih plinova

Ako motor ima sustav naknadne obrade ispušnih plinova, ispušna cijev mora imati isti promjer kao što se može naći u uporabi ili kao što propisuje proizvođač za barem četiri promjera cijevi uzvodno od odjeljka za ekspanziju koji sadrži uređaj za naknadnu obradu. Udaljenost od prirubnice ispušne grane ili izlaza turbopunjača do sustava za naknadnu obradu ispušnih plinova jednaka je kao u konfiguraciji vozila ili je unutar proizvođačevih specifikacija udaljenosti. Ispušni protutlak ili ograničenje slijedi iste kriterije kao i gore, a može biti podešen pomoću ventila. Pri uređajima za naknadnu obradu promjenjivog ograničenja, najveće ograničenje za ispuh definira se u uvjetima za naknadnu obradu (stupanj sagorijevanja taloga/starenja i regeneracije/opterećenja) koje navede proizvođač. Ako je najveće ograničenje 5 kPa ili manje, podešena točka ne smije biti manja od 1,0 kPa od najveće vrijednosti. Spremnik za naknadnu obradu može se ukloniti tijekom probnih ispitivanja i tijekom mapiranja motora te zamijeniti s istovjetnim spremnikom koji ima podršku neaktivnog katalizatora.

Emisije izmjerene u ciklusu ispitivanja predstavljaju emisije na terenu. U slučaju motora opremljenog sustavom za naknadnu obradu ispušnih plinova koji zahtijeva konzumaciju reagensa, reagens koji se rabi za sva ispitivanja određuje proizvođač.

Motori opremljeni sustavima za naknadnu obradu ispušnih plinova s neprestanom regeneracijom ne zahtijevaju posebni postupak ispitivanja, ali je potrebno prikazati postupak regeneracije u skladu sa stavkom 6.6.1.

Za motore opremljene sustavom za naknadnu obradu ispušnih plinova koji se regeneriraju periodički, kao što je opisano u stavku 6.6.2., rezultati emisije prilagodit će se kako bi objasnili regeneracijske događaje. Pritom prosječna emisija ovisi o učestalosti regeneracije u smislu frakcije ispitivanja tijekom kojih se regeneracija događa.

6.6.1. Neprestana regeneracija

Emisije će se mjeriti na sustavu naknadne obrade ispušnih plinova koji je stabiliziran kako bi rezultirao ponovljenim emisijama. Regeneracijski proces događa se barem jednom tijekom WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora, a proizvođač određuje normalne uvjete pod kojima se regeneracija događa (teret čađe, temperatura, ispušni protutlak itd.).

Kako bi se pokazalo da je regeneracijski proces neprestan, provest će se barem tri WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora. Motor je za potrebe takvog pokazivanja potrebno zagrijati u skladu sa stavkom 7.4.1., progrijati u skladu sa stavkom 7.6.3. te obaviti prvo WHTC ispitivanje pokretanja vrućeg motora. Sljedeća ispitivanja pokretanja vrućeg motora izvodit će se nakon progrijavanja u skladu sa stavkom 7.6.3. Tijekom ispitivanja, bilježit će se temperature i tlakovi ispušnih plinova (temperatura prije i nakon sustava naknadne obrade, ispušni protutlak itd.).

Ako se uvjeti koje je odredio proizvođač jave tijekom ispitivanja a rezultati tri (ili više) WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora ne odstupaju za više od ± 25 % ili 0,005 g/kWh, što god je veće, smatrat će se da je sustav za naknadnu obradu tipa sustava za naknadnu obradu s neprestanom regeneracijom, te će se primjenjivati opće odredbe ispitivanja iz stavka 7.6. (WHTC) i stavka 7.7. (WHSC).

Ako sustav naknadne obrade ispušnih plinova ima sigurnosni način koji se prebacuje na mod periodične regeneracije, on će se provjeriti prema stavku 6.6.2. Za taj specifičan slučaj, primjenjive granice emisije mogu se prekoračiti i neće biti ponderirane.

6.6.2. Periodična regeneracija

Za sustav naknadne obrade ispušnih plinova koji se temelji na postupku periodične regeneracije, emisije se mjere na barem tri WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora, jednom tijekom i dvaput van regeneracije na stabiliziranom sustavu naknadne obrade, a rezultati se ponderiraju u skladu s jednadžbom 5.

Regeneracijski proces događa se barem jednom tijekom WHTC ispitivanja vrućeg pokretanja motora. Motor može biti opremljen prekidačem koji može omogućiti ili dopustiti regeneracijski proces pod uvjetom da ta radnja nema učinka na originalnu kalibraciju motora.

Proizvođač navodi uobičajene uvjete parametra u kojima se javlja postupak regeneracije (opterećenje čađe, temperaturu, protutlak ispuha itd.) i njegovo trajanje. Proizvođač mora navesti i učestalost regeneracije u smislu broja ispitivanja tijekom kojih dolazi do regeneracije u odnosu na broj ispitivanja bez regeneracije. Točan postupak utvrđivanja takve učestalosti temelji se na podacima o upotrebi i upotrebi dobre tehničke prakse te će isto biti odobreno od strane tijela za homologaciju ili tijela za certifikaciju.

Proizvođač daje sustav naknadne regeneracije koji je napunjen kako bi postigao regeneraciju tijekom WHTC ispitivanja. Motor je za potrebe takvog ispitivanja potrebno zagrijati u skladu sa stavkom 7.4.1., progrijati u skladu sa stavkom 7.6.3. te obaviti WHTC ispitivanje pokretanja vrućeg motora. Do regeneracije ne smije doći za vrijeme zagrijavanja motora.

Prosječne posebne emisije između regeneracijskih faza određuju se iz aritmetičke sredine nekoliko približno jednako udaljenih WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora (g/kWh). Provest će se najmanje jedno WHTC ispitivanje pokretanja vrućeg motora što je moguće prije regeneracijskog ispitivanja i jedan WHTC odmah nakon regeneracijskog ispitivanja. Kao drugo rješenje, proizvođač može dati podatke kojima će pokazati stalnost emisija (±25 % ili 0.005 g/kWh, što god da je veće) između faza regeneracije. U tom slučaju mogu se koristiti emisije od samo jednog WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora.

Tijekom regeneracijskog ispitivanja, bilježit će se svi potrebni podaci za otkrivanje regeneracije (emisije CO ili NOx, temperatura prije i nakon sustava naknadne obrade, ispušni protutlak itd.).

Tijekom regeneracijskog ispitivanja, primjenjive granice emisije mogu se prekoračiti.

Postupak ispitivanja je shematski prikazan na slici 2.

Emisije pokretanja vrućeg motora ponderiraju se kako slijedi:

(5)

gdje je:

n broj WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora bez regeneracije nr broj WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora s regeneracijom (najmanje jedno testiranje) prosječna posebna emisija bez regeneracije, g/kWh prosječna posebna emisija s regeneracijom, g/kWh

Za utvrđivanje primjenjuju se sljedeće odredbe:

(a) Ako je za regeneraciju potrebno više od jednog WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora, izvodit će se uzastopna potpuna WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora te će se nastaviti mjeriti emisije bez progrijavanja i gašenja motora, sve dok regeneracija ne završi te će se računati srednja vrijednost WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora.

(b) Ako regeneracija završi tijekom bilo kojeg WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora, ispitivanje će se nastaviti za cijelu duljinu.

Moguće je u dogovoru s tijelom nadležnim za homologaciju primijeniti ili multiplikativne (c) ili dodatne (d) faktore prilagodbe regeneracije, u skladu s dobrom tehničkom analizom.

(c) Multiplikativni faktori prilagodbe računaju se na sljedeći način: (prema gore)(6) (prema dolje) (6.a)

(d) Dodatni faktori prilagodbe računaju se na sljedeći način: (prema gore) (7) (prema dolje) (8)

U slučaju izračuna posebnih emisija iz stavka 8.6.3., faktori prilagodbe regeneracije primjenjivat će se na sljedeći način:

(e) za ispitivanje bez regeneracije, k r,u će se pomnožiti s ili pak pribrojiti posebnoj emisiji e u jednadžbama 69 ili 70;

(e) za ispitivanje s regeneracijom, k r,d će se pomnožiti s ili pak oduzeti od posebne emisije e u jednadžbama 69 ili 70.

Faktori za prilagodbu regeneracije se na zahtjev proizvođača

(g) mogu proširiti na druge članove iste porodice motora;

(h) mogu proširiti na ostale porodice motora koristeći isti sustav naknadne obrade uz prethodno odobrenje nadležnog tijela za homologaciju koje se temelji na tehničkim dokazima koje dostavlja proizvođač, a koji potvrđuju da su emisije slične.

6.7. Rashladni sustav

Rabi se rashladni sustav motora kapaciteta dovoljnog za održavanje motora pri uobičajenim radnim temperaturama koje propisuje proizvođač.

6.8. Ulje za podmazivanje

Ulje za podmazivanje odredit će proizvođač i bit će reprezentativno ulje za podmazivanje dostupno na tržištu; specifikacije ulja za podmazivanje koje se koristi u ispitivanju zabilježit će se i predstaviti s rezultatima ispitivanja.

6.9. Specifikacije referentnog goriva

Referentno gorivo navedeno je u Dodatku 2. ovom Prilogu za motore s kompresijskim paljenjem te u prilozima 6. i 7. za motore na komprimirani prirodni plin i ukapljeni naftni plin.

Temperatura goriva mora biti u skladu s proizvođačevim preporukama.

6.10. Emisije iz kućišta koljenaste osovine

U atmosferu okoline se ne smiju ispuštati emisije iz kućišta koljenaste osovine, osim pri sljedećim iznimkama: motori opremljeni turbopunjačima, crpkama, puhalima ili superpunjačima za usis zraka mogu ispuštati emisije iz kućišta koljenaste osovine u atmosferu okoline ako se te emisije dodaju emisijama ispušnih plinova (fizički ili matematički) tijekom svih ispitivanja emisija. Proizvođači koji koriste ovu iznimku moraju podesiti motore tako da sve emisije iz kućišta koljenaste osovine mogu biti usmjerene u sustav za uzorkovanje emisija.

Za potrebe ovog stavka, emisije iz kućišta koljenaste osovine koje se usmjeravaju u ispuh iznad naknadne obrade ispušnih plinova tijekom cijelog rada ne smatraju se kao da se ispuštaju izravno u atmosferu okoline.

Otvorene emisije iz kućišta koljenaste osovine usmjeravaju se u ispušni sustav za mjerenje emisija kako slijedi:

(a) Materijali cijevi moraju imati glatke stjenke, provoditi struju i ne smiju reagirati s emisijama iz kućišta koljenaste osovine. Cijev mora biti što je moguće kraća.

(b) Broj koljena u cijevima kućišta koljenaste osovine u laboratoriju mora biti što je manji mogući, a polumjer bilo kojeg neizbježnog koljena mora biti što je veći mogući.

(c) Cijevi kućišta koljenaste osovine u laboratoriju moraju biti grijane, moraju imati tanke stjenke ili imati izolaciju te moraju udovoljavati zahtjevima koje je naveo proizvođač za protutlak kućišta koljenaste osovine.

(d) Cijevi kućišta koljenaste osovine spajaju se s nerazrijeđenim ispušnim plinovima ispod bilo kojeg sustava naknadne obrade, ispod bilo kakvog ugrađenog ograničenja ispuha, i dovoljno iznad bilo kakvih sondi za uzorkovanje kako bi osigurali potpuno miješanje s ispušnim plinovima motora prije uzorkovanja. Ispušna cijev kućišta koljenaste osovine proteže se u slobodni protok ispušnih plinova kako bi se izbjegao bilo kakav utjecaj graničnog sloja i potakne miješanje. Izlaz cijevi kućišta koljenaste osovine može biti usmjeren u bilo kojem smjeru u odnosu na protok nerazrijeđenih ispušnih plinova.

7. POSTUPCI ISPITIVANJA

7.1. Načela mjerenja emisija

U svrhu mjerenja posebnih emisija motor treba raditi tijekom ciklusa ispitivanja navedenih u stavcima 7.2.1. i 7.2.2. Mjerenje posebnih emisija zahtijeva utvrđivanje mase sastojaka ispušnih plinova i odgovarajućeg ciklusnog rada motora. Sastojci se utvrđuju metodama uzorkovanja opisanima u stavcima 7.1.1. i 7.1.2.

7.1.1. Neprekidno uzorkovanje

Pri neprekidnim uzorkovanjima, koncentracija sastojka se neprekidno mjeri u nerazrijeđenim ili razrijeđenim ispušnim plinovima. Ta se koncentracija množi sa stopom neprekidnog protoka (nerazrijeđenih ili razrijeđenih) ispušnih plinova motora na mjestu uzorkovanja emisija kako bi se utvrdila stopa masenog protoka tog sastojka. Emisija sastojka se neprekidno zbraja tijekom ciklusa ispitivanja. Taj zbroj je ukupna masa emitiranog sastojka.

7.1.2. Uzorkovanje serije

Pri uzorkovanju serije, uzorak nerazrijeđenog ili razrijeđenog ispušnog plina neprekidno se izdvaja i pohranjuje za kasnije mjerenje. Izdvojeni uzorak mora biti proporcionalan stopi protoka nerazrijeđenog ili razrijeđenog ispušnog plina. Primjeri uzorkovanja serije su prikupljanje razrijeđenih plinovitih sastojaka u vreću i prikupljanje materije čestica na filtru. Uzorkovane koncentracije serije množe se ukupnom masom ispušnog plina ili masenim protokom (nerazrijeđenog ili razrijeđenog plina) iz kojeg je ta serija izdvojena tijekom ciklusa ispitivanja. Dobiveni je rezultat ukupna masa ili ukupni maseni protok emitiranog sastojka. Za izračun koncentracije čestične materije, čestična materija koja se taloži na filtar iz proporcionalno izdvojenih ispušnih plinova dijeli se količinom filtriranog ispušnog plina.

7.1.3. Postupci mjerenja

Ovaj se prilog primjenjuje na postupke mjerenja koji su funkcionalno jednaki. Oba postupka mogu se koristiti i za WHTC i za WHSC cikluse ispitivanja:

(a) plinovite komponente kontinuirano se uzorkuju u sirovom ispušnom plinu, a čestice se određuju koristeći sustav razrjeđivanja djelomičnog protoka;

(b) plinovite komponente i čestice određuju se koristeći sustav razrjeđivanja punog protoka (CVS sustav);

Dopuštena je bilo koja kombinacija dva načela (npr. sirovo plinovito mjerenje i mjerenje čestica punog protoka).

7.2. Ciklusi ispitivanja

7.2.1. Prijelazni ciklus ispitivanja WHTC

Prijelazni ciklus ispitivanja WHTC naveden je u Dodatku 1. kao sekundni niz normirane brzine i vrijednosti okretnog momenta. Kako bi se izvelo ispitivanje na ispitnoj ćeliji motora, normirane vrijednosti pretvorit će se u stvarne vrijednosti za pojedini motor koji se ispituje na temelju krivulje mapiranja motora. Pretvorba se još zove i denormalizacija, a ciklus ispitivanja je tako razvijen kao i referentni ciklus motora koji se treba testirati. S tom referentnom brzinom i vrijednostima zakretanja, ciklus se pokreće na ispitnoj ćeliji, a bilježe se vrijednosti stvarne brzine, zakretnog momenta i snage. Kako bi se testiranje ocijenilo, provest će se analiza regresije između referentne i stvarne brzine, vrijednosti zakretnog momenta i snage nakon završetka ispitivanja.

Za izračun emisija specifičnih za kočenje, izračunan će se rad stvarnog ciklusa integriranjem stvarne snage motora tijekom ciklusa. Za ocjenjivanje ciklusa, stvarni rad ciklusa mora biti unutar propisanih granica rada referentnog ciklusa.

Za plinovite onečišćujuće tvari može se rabiti neprekidno uzorkovanje (nerazrijeđeni ili razrijeđeni ispušni plin) ili uzorkovanje serije/razrijeđeni ispušni plin). Uzorak čestica razrjeđuje se kondicioniranim sredstvom za razrjeđivanje (kao npr. zrakom okoline) te se skuplja na jedan odgovarajući filtar. WHTC je shematski prikazan na slici 3.

7.2.2. Ciklus ispitivanja WHSC podivljalog stabilnog stanja

Ciklus ispitivanja WHSC podivljalog stabilnog stanja sastoji se od više modova normirane brzine i opterećenja koje je potrebno pretvoriti u referentne vrijednosti za pojedini motor koji se ispituje na temelju krivulje mapiranja motora. Motor radi propisano vrijeme u svakom načinu, pri čemu se brzina motora i opterećenje mijenja linearno unutar 20 ± 1 sekunda. Kako bi se testiranje ocijenilo, provest će se analiza regresije između referentne i stvarne brzine, vrijednosti zakretnog momenta i snage nakon završetka ispitivanja.

Tijekom ciklusa ispitivanja utvrđuje se koncentracija svake plinovite onečišćujuće tvari, protoka ispušnih plinova i izlaz snage. Plinoviti štetni sastojci mogu se bilježiti neprestano ili uzorkovati u vreću za uzorkovanje. Uzorak čestica razrjeđuje se kondicioniranim sredstvom za razrjeđivanje (npr. zrakom okoline). Uzima se jedan uzorak iz cijelog postupka ispitivanja te se skuplja na jedan odgovarajući filtar.

Za izračun emisija specifičnih za kočenje, izračunan će se rad stvarnog ciklusa integriranjem stvarne snage motora tijekom ciklusa.

WHSC je prikazan u tablici 1. Osim za mod 1., početak svakog moda definira se kao početak perioda između tog i prethodnog moda.

Tablica 1.

WHSC ciklus ispitivanja

Način Normirana brzina (%) Normirani okretni moment (%) Duljina/duljine moda uključujući 20 s perioda između modova 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 Zbroj 1 895

7.3. Opći slijed ispitivanja

Sljedeći dijagram toka određuje opće smjernice koje treba slijediti tijekom ispitivanja. Pojedinosti svakog koraka opisani su u relevantnim stavcima. Odstupanja od smjernica dopuštena su gdje je to prikladno, ali određeni zahtjevi relevantnih stavaka obvezni su.

Za WHTC, postupak ispitivanja sastoji se od testiranja pokretanja hladnog motora koje slijedi prirodno ili prisilno hlađenje motora, razdoblje progrijavanja i testiranje pokretanja vrućeg motora.

Za WHSC, postupak ispitivanja sastoji se od testiranja pokretanja vrućeg motora koje slijedi prethodno kondicioniranje motora u WHSC načinu 9.

7.4. Mapiranje motora i referentni ciklus

Mjerenja motora prije ispitivanja, provjere značajki motora prije ispitivanja i kalibracije sustava prije ispitivanja napravit će se prije postupka mapiranja motora u skladu s općim slijedom prikazanim u stavku 7.3.

Kao podloga za stvaranje referentnog ciklusa WHTC i WHSC, motor se tijekom rada pri punom opterećenju mapira kako bi se odredile krivulje brzine naprema najvećem okretnom momentu te brzine naprema najvećoj snazi. Krivulja mapiranja koristi se za denormalizaciju brzine motora (stavak 7.4.6.) i okretnog momenta motora (stavak 7.4.7.).

7.4.1. Zagrijavanje motora

Motor se zagrijava na između 75 % i 100 % njegove najveće snage u skladu s preporukom proizvođača i dobrom tehničkom praksom. Prema kraju zagrijavanja, motor mora raditi najmanje dvije minute ili dok termostat motora nadzire temperaturu motora, kako bi se stabilizirale temperatura rashladnog sredstva motora i ulja za podmazivanje i kako bi bile unutar ± 2 % svojih srednjih vrijednosti.

7.4.2. Određivanje mapiranog raspona brzine

Najmanja i najveća brzina mapiranja definirana je kako slijedi:

Najmanja brzina vrtnje karakterističnog dijagrama = brzina praznog hoda Najveća brzina vrtnje karakterističnog dijagrama = n hi × 1,02 ili brzina pri kojoj zakretni moment punog opterećenja padne na nulu, što god je manje.

7.4.3. Krivulja mapiranja motora

Kada se motor stabilizira u skladu sa stavkom 7.4.1., mapiranje motora obavlja se prema sljedećem postupku.

(a) Motor se rasterećuje i radi u brzini praznog hoda.

(b) Motor radi uz najveći zahtjev upravljača pri najmanjoj brzini mapiranja.

(c) Brzina motora se povećava prosječnom brzinom od 8 ± 1 min–1/s od najmanje do najveće brzine mapiranja, ili takvom stalnom brzinom pri kojoj je potrebno 4 do 6 minuta za prijelaz od najmanje do najveće brzine mapiranja. Brzina motora i točke zakretnog momenta bilježe se pri brzini uzorkovanja od barem jedne točke u sekundi.

Pri odabiru opcije (b) u stavku 7.4.7. za utvrđivanje negativnog referentnog okretnog momenta, krivulja mapiranja može izravno nastaviti s najmanjim zahtjevom upravljača od najveće do najmanje brzine mapiranja.

7.4.4. Alternativno mapiranje

Ako proizvođač smatra da su gornje tehnike mapiranja nesigurne ili nereprezentativne za bilo koji motor, mogu se koristiti alternativne tehnike mapiranja. Te alternativne tehnike moraju zadovoljavati svrhu specificiranih postupaka određivanja karakterističnog dijagrama kako bi se odredio najveći mogući okretni moment pri svim brzinama vrtnje postignutima tijekom ciklusa ispitivanja. Odstupanja od tehnika mapiranja određenih u ovom stavku iz sigurnosnih razloga ili reprezentativnosti odobrava nadležno tijelo za homologaciju uz objašnjenje za njihovu uporabu. Međutim, ni u kojem slučaju krivulja zakretnog momenta neće se pokrenuti padajućom brzinom motora za motore s upravljanjem ili turbo punjenjem.

7.4.5. Kopije testova

Motor se ne treba mapirati prije svakog ciklusa ispitivanja. Motor se treba ponovno mapirati prije ciklusa ispitivanja ako:

(a) je prošlo nerazumno puno vremena od prošlog mapiranja, po tehničkoj procjeni; ili

(b) su napravljene fizičke promjene ili ponovne kalibracije motora koje mogu imati utjecaja na karakteristike motora.

7.4.6. Denormalizacija brzine motora

Za stvaranje referentnih ciklusa, potrebno je denormalizirati normirane brzine iz Dodatka 1. (WHTC) i tablice 1. (WHSC) uz pomoć sljedeće jednadžbe:

(9)

Za utvrđivanje n pref, integral najvećeg okretnog momenta računa se od n idle do n 95h iz krivulje mapiranja motora, u skladu sa stavkom 7.4.3.

Brzine motora iz slika 4. i 5. definirane su kako slijedi:

n lo najmanja brzina gdje je snaga 55 % od najveće snage n pref je brzina motora pri čemu je integral najvećeg mapiranog okretnog momenta 51 % ukupnog integrala između n idle i n95h n hi je najveća brzina pri kojoj je snaga 70 % najveće snage n idle je brzina praznog hoda n 95h je najveća brzina pri kojoj je snaga 95 % najveće snage

Za motore (većinom motore s vanjskim paljenjem) sa strmom krivuljom pada regulatora, kod kojih zatvaranje dovoda goriva ne dopušta rad motora do n hi sau n 95h, primjenjuju se sljedeće odredbe:

n hi u jednadžbi 9 je zamijenjeno s n Pmax × 1,02 n 95h je zamijenjena s n Pmax × 1,02

7.4.7. Denormalizacija okretnog momenta motora

Vrijednosti okretnog momenta u rasporedu dinamometra motora iz Dodatka 1. (WHTC) i iz tablice 1. (WHSC) normaliziraju se na najveći zakretni moment pri odgovarajućoj brzini. Za stvaranje referentnih ciklusa, potrebno je denormalizirati vrijednosti okretnog momenta za svaku referentnu brzinu kako su iste utvrđene stavkom 7.4.6., uz pomoć krivulje mapiranja sukladno stavku 7.4.3., kako slijedi:

(10)

gdje je:

M norm,i normirani okretni moment, % M max,i najveći okretni moment iz krivulje mapiranja, Nm M f,i okretni moment koji troše pomoćni uređaji/oprema koje treba ugraditi, Nm M r,i okretni moment koji troše pomoćni uređaji/oprema koje treba ukloniti, Nm

Ako su pomoćni uređaji/oprema ugrađeni u skladu sa stavkom 6.3.1. i Dodatkom 7., M f i M r jednaki su nuli.

Negativne vrijednosti okretnog momenta radnih točaka motora (m u Dodatku 1.) moraju, za potrebe stvaranja referentnog ciklusa, poprimiti referentne vrijednosti određene na jedan od sljedećih načina:

(a) negativnih 40 % od raspoloživog pozitivnog okretnog momenta pri pripadajućoj točki brzine;

(b) mapiranje negativnog okretnog momenta koji je potreban za pogon motora od najmanje do najveće brzine mapiranja;

(c) određivanje negativnog okretnog momenta koji je potreban za pogon motora u praznom hodu i u n hi i linearna interpolacija između tih dviju točaka.

7.4.8. Izračun referentnog ciklusnog rada

Referentni rad ciklusa određuje se tijekom ciklusa ispitivanja sinkronim izračunom trenutačnih vrijednosti snage motora iz referentne brzine i referentnog okretnog momenta, u skladu sa stavcima 7.4.6. i 7.4.7. Trenutačne vrijednosti snage motora integriraju se tijekom ciklusa ispitivanja kako bi se izračunao referentni rad ciklusa W ref (kWh). Ako pomoćni uređaji/oprema nisu ugrađeni u skladu sa stavkom 6.3.1., trenutačne vrijednosti snage će se ispraviti uz pomoć jednadžbe (4) iz. stavka 6.3.5.

Ista metodologija koristi se za integriranje referentne i stvarne snage motora. Ako treba odrediti vrijednosti između susjednih referentnih ili susjednih izmjerenih vrijednosti, koristi se linearna interpolacija. Pri integriranju rada stvarnog ciklusa, bilo koje negativne vrijednosti zakretnog momenta podešavaju se na nulu i uključuju. Ako se integracija provodi na frekvenciji manjoj od 5 Hz, i ako se, tijekom određenog vremenskog razdoblja, vrijednost okretnog momenta promijeni iz pozitivne u negativnu ili iz negativne u pozitivnu, izračunava se negativni dio i podešava na nulu. Pozitivni dio uključuje se u integriranu vrijednost.

7.5. Postupci prije ispitivanja

7.5.1. Postavljanje opreme za mjerenje

Instrumenti i sonde za uzorkovanje postavljaju se kako je propisano. Ispušna se cijev spaja na sustav za razrjeđivanje potpunog protoka, ako se koristi.

7.5.2. Priprema mjerne opreme za uzorkovanje

Potrebno je poduzeti sljedeće korake prije početka uzorkovanja emisija:

(a) Provjera curenja obavlja se unutar razdoblja od 8 sati prije uzorkovanja emisija u skladu sa stavkom 9.3.4.

(b) Pri uzorkovanju serije, spaja se čisti medij za pohranu, npr. ispražnjene vreće.

(c) Svi mjerni uređaji pokreću se u skladu s uputama proizvođača uređaja i dobrom tehničkom procjenom.

(d) Pokreću se sustavi za razrjeđivanje, crpke za uzorke, ventilatori i sustav za prikupljanje podataka.

(e) Stope protoka uzorka prilagođavaju se na željene razine, uz pomoć obilaznog protoka.

(f) Izmjenjivači topline u sustavu za uzorkovanje moraju se prije ispitivanja zagrijati ili rashladiti kako bi bili unutar raspona svojih radnih temperatura.

(g) Zagrijanim ili rashlađenim sastavnim dijelovima kao primjerice cijevima za uzorkovanje, filtrima, uređajima za hlađenje, i crpkama mora se omogućiti da se stabiliziraju na svojim radnim temperaturama.

(h) Protok sustava za razrjeđivanje ispušnih plinova mora se uključiti najmanje 10 minuta prije slijeda ispitivanja.

(i) Bilo kakvi elektronički integrirani uređaji moraju se prije početka bilo kojeg ispitnog intervala namjestiti ili ponovno namjestiti na nulu.

7.5.3. Provjera analizatora plina

Odabiru se rasponi analizatora plina. Dopuštena je upotreba analizatora emisija s automatskim ili ručnim prebacivanjem raspona. Raspon analizatora emisija se tijekom ciklusa ispitivanja ne smije prebacivati. Pritom se tijekom ispitnog ciklusa ne smiju prebacivati pojačanja analognog(-ih) radnog(-ih) pojačala analizatora.

Nulti odziv i odziv raspona utvrđuju se za sve analizatore uz pomoć plinova koji se mogu pronaći u međunarodnim standardima a zadovoljavaju zahtjeve iz stavka 9.3.3. Raspon analizatora plamenoionizacijskog detektora (FID-a) utvrđuje se na temelju broja ugljika 1 (C1).

7.5.4. Priprema filtra za uzorkovanje čestica

Najmanje jedan sat prije ispitivanja filtar se treba staviti u Petrijevu zdjelicu, koja je zaštićena od prašine i omogućava izmjenu zraka te je postavljena u komoru za ponderiranje zbog stabilizacije. Filtar se na kraju razdoblja stabilizacije važe i bilježi se tara masa. Filtar se tada sprema u zatvorenu petrijevu zdjelicu ili zapečaćeni držač filtra sve dok ne bude potreban za ispitivanje. Filtar se treba iskoristiti unutar osam sati od njegovog uklanjanja iz komore za ponderiranje.

7.5.5. Prilagođavanje sustava za razrjeđivanje

Ukupni protok razrijeđenog ispušnog plina u sustavu za razrjeđivanje potpunog protoka ili protok razrijeđenog ispušnog plina kroz sustav za razrjeđivanje djelomičnog protoka podešava se kako bi uklonio kondenzaciju vode u sustavu i kako bi postigao temperaturu površine filtra između 315 K (42 °C) i 325 K (52 °C).

7.5.6. Pokretanje sustava za uzorkovanje čestica

Sustav za uzorkovanje čestica pokreće se i njime se upravlja obilazno. Pozadinska razina čestica u sredstvu za razrjeđivanje može se odrediti uzorkovanjem sredstva za razrjeđivanje prije ulaza ispušnog plina u tunel za razrjeđivanje. Mjerenje se može izvesti prije ili nakon ispitivanja. Ako se mjerenje provede na početku i na kraju ciklusa, može se napraviti prosjek vrijednosti. Ako se za pozadinsko mjerenje koristi drugačiji sustav za uzorkovanje, mjerenje se izvodi paralelno s pokusnim radom.

7.6. Rad WHTC ciklusa

7.6.1. Hlađenje motora

Može se primijeniti prirodan ili prisilan postupak hlađenja. Za prisilno hlađenje koristi se dobra tehnička procjena za namještanje sustava za slanje hladnog zraka preko motora, za slanje hladnog ulja kroz sustav podmazivanja motora, za uklanjanje topline iz hladnjaka preko sustava hlađenja motora i za uklanjanje topline iz sustava naknadne obrade ispušnih plinova. U slučaju prisilnog hlađenja sustava naknadne obrade, rashladni zrak se ne primjenjuje dok se sustav naknadne obrade ne ohladi ispod temperature uključivanja katalizatora. Bilo koji postupak hlađenja koji dovodi do nereprezentativnih emisija nije dopušten.

7.6.2. Ispitivanje pokretanja hladnog motora

Ispitivanje pokretanja hladnog motora započinje kada su temperature maziva motora, rashladne tekućine i sustava naknadne obrade sve između 293 i 303 K (20 i 30 °C). Motor se pokreće primjenom jedne od sljedećih metoda:

(a) motor se pokreće kao što je preporučeno u priručniku vlasnika koristeći elektropokretač i odgovarajuće napunjen akumulator ili prikladno napajanje; ili

(b) motor se pokreće uporabom dinamometra. Motor radi unutar ± 25 % od svoje tipične pogonske brzine u uporabi. Pogonjenje se zaustavlja unutar 1 sekunde od pokretanja motora. Ako se motor ne pokrene nakon 15 sekundi pogonjenja, pogonjenje se zaustavlja i određuje se razlog neuspješnog pokretanja, osim ako priručnik vlasnika ili servisni priručnik opisuje duže vrijeme pogonjenja kao normalno.

7.6.3. Razdoblje progrijavanja

Odmah po završetku ispitivanja pokretanja hladnog motora, motor se treba kondicionirati za ispitivanje pokretanja vrućeg motora uz korištenje razdoblja progrijavanja od 10 ± 1 minute.

7.6.4. Testiranje pokretanja vrućeg motora

Motor se pokreće na kraju razdoblja progrijavanja, kao što je definirano u stavku 7.6.3., primjenom metoda pokretanja iz stavka 7.6.2.

7.6.5. Slijed ispitivanja

Slijed ispitivanja i za ispitivanje pokretanja hladnog motora i za ispitivanje pokretanja vrućeg motora započinje pokretanjem motora. Nakon što je motor u radu, pokreće se kontrola ciklusa kako bi rad motora odgovarao prvoj potrebnoj vrijednosti ciklusa.

WHTC se izvodi u skladu s referentnim ciklusom kao što je određeno u stavku 7.4. Postavne komandne vrijednosti brzine motora i okretnog momenta izdaju se pri 5 Hz (10 Hz se preporučuje) ili više. Potrebne vrijednosti izračunavaju se linearnom interpolacijom između 1 Hz potrebnih vrijednosti referentnog ciklusa. Stvarna brzina motora i okretni moment bilježe se barem jedanput svake sekunde tijekom ciklusa ispitivanja (1 Hz), a signali mogu biti elektronički filtrirani.

7.6.6. Prikupljanje podataka koji utječu na emisije

Na početku slijeda ispitivanja, pokreće se oprema za mjerenje, istodobno:

(a) počinje prikupljanje ili analiziranje sredstva za razrjeđivanje, ako se koristi sustav za razrjeđivanje potpunog protoka;

(b) počinje skupljanje ili analiziranje sirovog ili razrijeđenog ispušnog plina, ovisno o metodi koja se koristi;

(c) počinje mjerenje količine razrijeđenog ispušnog plina te potrebnih temperatura i tlakova;

(d) počinje bilježenje brzine masivnog protoka ispušnog plina, ako se koristi analiza sirovog ispušnog plina;

(e) počinje bilježenje povratnih podataka o brzini i zakretnom momentu dinamometra.

Ako se koristi mjerenje sirovih ispušnih plinova, koncentracije emisija ((NM)HC, CO i NOx) i brzina masovnog protoka ispušnih plinova mjeri se neprestano i sprema uz barem 2 Hz u računalni sustav. Svi ostali podaci mogu se bilježiti brzinom uzorkovanja od barem 1 Hz. Za analogne analizatore bilježi se odziv, a podaci za umjeravanje mogu se primijeniti kad jesu ili nisu umreženi tijekom procjene podataka.

Ako se koristi sustav za razrjeđivanje potpunog protoka, HC i NOx mjere se neprestano u tunelu za razrjeđivanje uz frekvenciju od barem 2 Hz. Prosječne koncentracije se određuju integriranjem signala analizatora tijekom ciklusa ispitivanja. Vrijeme odziva sustava ne smije biti veće od 20 s, i treba biti usklađeno sa CVS fluktuacijama protoka i vremenom uzorkovanja/odmacima ciklusa ispitivanja, ako je potrebno. CO, CO2 i NMHC mogu se odrediti integriranjem stalnih signala mjerenja ili analiziranjem koncentracija u vreći za uzorkovanje, skupljenih tijekom ciklusa. Koncentracije plinovitih štetnih spojeva u sredstvu za razrjeđivanje određuju se prije točke na kojoj ispušni plinovi ulaze u tunel za razrjeđivanje integracijom ili skupljanjem u pozadinsku vreću. Svi ostali parametri koje treba mjeriti mjere se barem jednom u sekundi (1 Hz).

7.6.7. Uzorkovanje čestica

Na početku slijeda ispitivanja, sustav za uzorkovanje čestica prebacuje se s obilaznog na skupljanje čestica.

Ako se koristi sustav za razrjeđivanje djelomičnog protoka, kontrolira(ju) se sisaljka(-e) za uzorkovanje tako da brzina protoka kroz sondu za uzorkovanje čestica ili prijenosnu cijev ostane proporcionalna brzini masovnog protoka ispušnih plinova kao što je određeno u skladu sa stavkom 9.4.6.1.

Ako se koristi sustav za razrjeđivanje potpunog protoka, prilagođava(ju) se sisaljka(-e) za uzorkovanje tako da brzina protoka kroz sondu za uzorkovanje čestica ili prijenosnu cijev ostane na vrijednosti unutar ±2,5 % od podešene brzine protoka. Ako se kompenzacija protoka koristi (tj. razmjerna kontrola toka uzorka), mora se pokazati da se omjer protoka glavnog tunela naprama protoku uzorka čestica ne mijenja za više od ±2,5 % od njegove postavljene vrijednosti (osim za prvih 10 sekundi uzorkovanja). Bilježi se prosječna temperatura i tlak u plinomjeru (plinomjerima) ili protok na ulazu u mjerni uređaj. Ako se podešena brzina protoka ne može održati tijekom cijelog ciklusa unutar ±2,5 % zbog prevelikog opterećenja čestica na filtru, ispitivanje se treba poništiti. Ispitivanje se treba ponoviti koristeći nižu brzinu protoka uzorka.

7.6.8. Zastoj u radu motora i nepravilnosti opreme

Ako motor stane bilo gdje tijekom testiranja pokretanja hladnog motora, ispitivanje se poništava. Motor se pretkondicionira i ponovno pokreće u skladu sa zahtjevima iz stavka 7.6.2., a ispitivanje se ponavlja.

Ako motor stane bilo gdje tijekom testiranja pokretanja hladnog motora, ispitivanje se poništava. Motor se treba progrijati u skladu sa stavkom 7.6.3., a ispitivanje pokretanja vrućeg motora ponoviti. U tom slučaju, ne treba se ponoviti testiranje pokretanja hladnog motora.

Ako dođe do nepravilnosti u bilo kojoj od potrebne opreme za ispitivanje tijekom ciklusa ispitivanja, ispitivanje se poništava i ponavlja u skladu s gornjim odredbama.

7.7. Rad WHSC ciklusa

7.7.1. Pretkondicioniranje sustava za razrjeđivanje i motora

Sustav za razrjeđivanje i motor se pokreću i zagrijavaju u skladu sa stavkom 7.4.1. Nakon zagrijavanja, motor i sustav za uzorkovanje pretkondicioniraju se radom motora u modu 9. (vidjeti stavak 7.2.2., tablicu 1.) najmanje 10 minuta dok istodobno radi sustav za razrjeđivanje. Mogu se skupiti pokusni uzorci emisija čestica. Ti probni filtri ne trebaju biti stabilizirani ili ponderirani i mogu se baciti. Brzine protoka podešavaju se približnim brzinama protoka odabranim za ispitivanje. Motor se mora ugasiti nakon pretkondicioniranja.

7.7.2. Pokretanje motora

5 ± 1 minuta nakon završetka pretkondicioniranja u modu 9. kao što je opisano u stavku 7.7.1., motor se pokreće prema proizvođačevoj preporuci o postupku pokretanja u priručniku vlasnika, koristeći elektropokretač ili dinamometar u skladu sa stavkom 7.6.2.

7.7.3. Slijed ispitivanja

Slijed ispitivanja započinje nakon što je motor već u radu i unutar jedne minute pošto je rad motora pod kontrolom te odgovara prvom modu ciklusa (prazni hod).

WHSC se izvodi prema redoslijedu modova ispitivanja navedenih u tablici 1. iz stavka 7.2.2.

7.7.4. Prikupljanje podataka koji utječu na emisije

Na početku slijeda ispitivanja, pokreće se oprema za mjerenje, istodobno:

(a) počinje prikupljanje ili analiziranje sredstva za razrjeđivanje, ako se koristi sustav za razrjeđivanje potpunog protoka;

(b) počinje skupljanje ili analiziranje sirovog ili razrijeđenog ispušnog plina, ovisno o metodi koja se koristi;

(c) počinje mjerenje količine razrijeđenog ispušnog plina te potrebnih temperatura i tlakova;

(d) počinje bilježenje brzine masivnog protoka ispušnog plina, ako se koristi analiza sirovog ispušnog plina;

(e) počinje bilježenje povratnih podataka o brzini i zakretnom momentu dinamometra.

Ako se koristi mjerenje sirovih ispušnih plinova, koncentracije emisija ((NM)HC, CO i NOx) i brzina masovnog protoka ispušnih plinova mjeri se neprestano i sprema uz najmanje 2 Hz u računalni sustav. Svi ostali podaci mogu se bilježiti brzinom uzorkovanja od najmanje 1 Hz. Za analogne analizatore bilježi se odziv, a podaci za umjeravanje mogu se primijeniti kad jesu ili nisu umreženi tijekom procjene podataka.

Ako se koristi sustav za razrjeđivanje potpunog protoka, HC i NOx mjere se neprestano u tunelu za razrjeđivanje uz frekvenciju od barem 2 Hz. Prosječne se koncentracije određuju integriranjem signala analizatora tijekom ciklusa ispitivanja. Vrijeme odziva sustava ne smije biti veće od 20 s, i treba biti usklađeno sa CVS fluktuacijama protoka i vremenom uzorkovanja/odmacima ciklusa ispitivanja, ako je potrebno. CO, CO2 i NMHC mogu se odrediti integriranjem stalnih signala mjerenja ili analiziranjem koncentracija u vreći za uzorkovanje, skupljenih tijekom ciklusa. Koncentracije plinovitih štetnih spojeva u sredstvu za razrjeđivanje određuju se prije točke na kojoj ispušni plinovi ulaze u tunel za razrjeđivanje integracijom ili skupljanjem u pozadinsku vreću. Svi ostali parametri koje treba mjeriti mjere se najmanje jedanput u sekundi (1 Hz).

7.7.5. Uzorkovanje čestica

Na početku slijeda ispitivanja, sustav za uzorkovanje čestica prebacuje se s obilaznog na skupljanje čestica. Ako se koristi sustav za razrjeđivanje djelomičnog protoka, kontrolira(ju) se sisaljka(-e) za uzorkovanje tako da brzina protoka kroz sondu za uzorkovanje čestica ili prijenosnu cijev ostane proporcionalna brzini masovnog protoka ispušnih plinova kao što je određeno u skladu sa stavkom 9.4.6.1.

Ako se koristi sustav za razrjeđivanje potpunog protoka, prilagođava(ju) se sisaljka(-e) za uzorkovanje tako da brzina protoka kroz sondu za uzorkovanje čestica ili prijenosnu cijev ostane na vrijednosti unutar ±2,5 % od podešene brzine protoka. Ako se kompenzacija protoka koristi (tj. razmjerna kontrola toka uzorka), mora se pokazati da se omjer protoka glavnog tunela naprama protoku uzorka čestica ne mijenja za više od ±2,5 % od njegove postavljene vrijednosti (osim za prvih 10 sekundi uzorkovanja). Bilježi se prosječna temperatura i tlak u plinomjeru(-ima) ili protok na ulazu u mjerni uređaj. Ako se podešena brzina protoka ne može održati tijekom cijelog ciklusa unutar ±2,5 % zbog prevelikog opterećenja čestica na filtru, ispitivanje se treba poništiti. Ispitivanje se treba ponoviti koristeći nižu brzinu protoka uzorka.

7.7.6. Zastoj u radu motora i nepravilnosti opreme

Ako motor stane bilo gdje tijekom ciklusa, ispitivanje se poništava. Motor se pretkondicionira u skladu sa zahtjevima iz stavka 7.7.1. i ponovno pokreće u skladu sa zahtjevima iz stavka 7.7.2., a ispitivanje se ponavlja.

Ako dođe do nepravilnosti u bilo kojoj od potrebne opreme za ispitivanje tijekom ciklusa ispitivanja, ispitivanje se poništava i ponavlja u skladu s gornjim odredbama.

7.8. Postupci nakon ispitivanja

7.8.1. Radnje nakon ispitivanja

Po završetku ispitivanja, zaustavlja se mjerenje brzine masovnog protoka ispušnih plinova, obujma razrijeđenih ispušnih plinova, protoka plina u vreće za skupljanje i sisaljka za uzorkovanje čestica. Za integrirani sustav analizatora uzorkovanje se nastavlja dok ne isteknu vremena odziva sustava.

7.8.2. Provjera proporcionalnog uzorkovanja

Za bilo koji proporcionalni uzorak serije, npr. uzorak vreće ili uzorak čestične materije, potrebno je provjeriti je li proporcionalno uzorkovanje održavano u skladu sa stavcima 7.6.7. i 7.7.5. BIlo koji uzorak koji ne zadovoljava zahtjeve bit će poništen.

7.8.3. Kondicioniranje i vaganje čestične materije

Čestični filtar polaže se u pokrivene ili zapečaćene spremnike ili će se držači filtara zatvoriti kako bi se filtre uzoraka zaštitilo od kontaminacije iz okoline. Nakon što se tako zaštitio, filtar će se vratiti u komoru za vaganje. Filtar se kondicionira najmanje 1 sat, a nakon toga se važe u skladu sa stavkom 9.4.5. Bilježi se bruto-masa filtra.

7.8.4. Provjera pomaka

Čim bude praktično, ali unutar 30 minuta od kraja ciklusa ispitivanja ili tijekom razdoblja progrijavanja, utvrđuju se nulti odziv i odziv raspona korištenih područja plinovitog analizatora. Za potrebe ovog stavka ispitni ciklus se definira na sljedeći način:

(a) za WHTC: kompletni slijed hladno - progrijavanje - vruće;

(b) za WHTC ispitivanje pokretanja vrućeg motora (stavak 6.6.): slijed progrijavanje - vruće;

(c) za WHTC ispitivanje pokretanja vrućeg motora s višestrukom regeneracijom (stavak 6.6.): ukupni broj ispitivanja pokretanja vrućeg motora;

(d) za WHSC: ispitni ciklus.

Na pomak analizatora primjenjuju se sljedeće odredbe:

(a) nulti odziv i odziv raspona prije ispitivanja te nulti odziv i odziv raspona nakon ispitivanja mogu se izravno umetnuti u jednadžbu 66. iz stavka 8.6.1. bez utvrđivanja pomaka;

(b) ako je razlika u pomaku između rezultata prije ispitivanja i rezultata poslije ispitivanja manja od 1 % mjernog raspona, izmjerene koncentracije se mogu koristiti neispravljene ili se mogu ispraviti za pomak u skladu sa stavkom 8.6.1.;

(c) ako je razlika u pomaku između rezultata prije ispitivanja i rezultata poslije ispitivanja jednaka ili veća od 1 % mjernog raspona, ispitivanje se poništava ili se izmjerene koncentracije ispravljaju za pomak u skladu sa stavkom 8.6.1.

7.8.5. Analiza uzorkovanja plinovitih emisija u vrećama

Čim bude praktično, potrebno je izvršiti sljedeće:

(a) uzorci plinovitih emisija u vrećama moraju se analizirati unutar 30 minuta nakon završetka ispitivanja pokretanja vrućeg motora ili tijekom razdoblja progrijavanja za ispitivanje pokretanja hladnog motora;

(b) pozadinski uzorci se analiziraju unutar 60 minuta od završetka ispitivanja pokretanja vrućeg motora.

7.8.6. Vrednovanje rada ciklusa

Prije izračuna stvarnog ciklusnog rada izostavljaju se bilo koje točke zabilježene tijekom pokretanja motora. Stvarni rad ciklusa određuje se tijekom ciklusa ispitivanja sinkronom upotrebom vrijednosti stvarne brzine i stvarnog okretnog momenta kako bi se izračunale trenutačne vrijednosti snage motora. Trenutačne vrijednosti snage motora integriraju se tijekom ciklusa ispitivanja kako bi se izračunao stvarni rad ciklusa W act (kWh). Ako pomoćni uređaji/oprema nisu ugrađeni u skladu sa stavkom 6.3.1., trenutačne vrijednosti snage ispravit će se uz pomoć jednadžbe (4) iz. stavka 6.3.5.

Metodologija opisana u stavku 7.4.8. koristi se i za integriranje stvarne snage motora.

Stvarni rad ciklusa W act koristi se za usporedbu s radom referentnog ciklusa W ref i za izračun emisija specifičnih za kočenje (vidjeti stavak 8.6.3.).

W act je između 85 % i 105 % od W ref.

7.8.7. Statistika vrednovanja ciklusa ispitivanja

Provode se linearne regresije stvarnih vrijednosti (n act, M act, P act) na referentnim vrijednostima (n ref, M ref, P ref) i za WHTC i za WHSC.

Kako bi se smanjio efekt pomicanja vremenskog odmaka između vrijednosti stvarnog i referentnog ciklusa, ukupna brzina motora i stvarni niz signala okretnog momenta može se ubrzati ili odgoditi uzimajući u obzir referentnu brzinu i niz okretnog momenta. Ako se stvarni signali pomaknu, brzina i zakretni moment moraju se pomaknuti za isti iznos u istom smjeru.

Koristi se metoda najmanjih kvadrata pri čemu najpogodnija jednadžba ima oblik:

(11)

gdje je:

y stvarna vrijednost brzine (min–1), okretnog momenta (Nm) ili snage (kW) a1 nagib linije regresije x referentna vrijednost brzine (min–1), okretnog momenta (Nm) ili snage (kW) a0 prekidanje linije regresije na osi y

Standardna pogreška procjene vrijednosti y na x te koeficijenta određivanja (r2) izračunava se za svaku regresijsku liniju.

Preporuka je da se ova analiza izvede na 1 Hz. Da bi se ispitivanje smatralo valjanim, moraju se zadovoljiti kriteriji iz tablice 2. (WHTC) ili tablice 3. (WHSC).

Tablica 2.

Dopuštena odstupanja linije regresije za WHTC

Brzina Zakretni moment Snaga Standardna pogreška procjene vrijednosti y na x max. 5 % maksimalne brzine ispitivanja max. 10 % maksimalnog okretnog momenta motora max. 10 % maksimalne snage motora Nagib linije regresije, a1 0,95 do 1,03 0,83 – 1,03 0,89 – 1,03 Koeficijent određivanja, r2 minimum 0,970 minimum 0,850 minimum 0,910 y odsječak linije regresije, a0 max. 10 % brzine praznog hoda ± 20 Nm ili ± 2 % najvećeg okretnog momenta, koja god vrijednost je veća ± 4 kW ili ± 2 % najveće snage, koja god vrijednost je veća





Tablica 3.

Dopuštena odstupanja linije regresije za WHSC

Brzina Zakretni moment Snaga Standardna pogreška procjene vrijednosti y na x maks. 1 % maksimalne brzine ispitivanja maks. 2 % maksimalnog okretnog momenta motora maks. 2 % maksimalne snage motora Nagib linije regresije, a1 0,99 do 1,01 0,98 – 1,02 0,98 – 1,02 Koeficijent određivanja, r2 minimum 0,990 minimum 0,950 minimum 0,950 y odsječak linije regresije, a0 maks. 1 % maksimalne brzine ispitivanja ± 20 Nm ili ± 2 % najvećeg okretnog momenta, koja god vrijednost je veća ± 4 kW ili ± 2 % najveće snage, koja god vrijednost je veća

Samo za potrebe regresije je prije izračuna regresije dopušteno ispuštanje točaka gdje je isto navedeno u tablici 4. Međutim, te točke ne smiju se ispuštati prilikom izračuna ciklusnog rada i emisija. Ispuštanje točaka može se primijeniti na cijeli ili određeni dio ciklusa.

Tablica 4.

Dopušteno ispuštanje točaka iz analize regresije

Događaj Uvjeti Dopušteno ispuštanje točaka Najmanji zahtjev upravljača (točka praznog hoda) n ref = 0 % i M ref = 0 % i M act > (M ref–0,02M max. mapirani okretni moment) i M act < (M ref+0,02M max. mapirani okretni moment) brzina i snaga Najveći zahtjev upravljača (točka rada motora) M ref < 0 % snaga i okretni moment Najmanji zahtjev upravljača n act ≤ 1,02 n ref i M act > M ref ili n act > n ref i M act ≤ M ref’ ili n act > n ref i M ref < M act ≤ (M ref+0,02M max. mapirani okretni moment) snaga i ili okretni moment ili brzina Najveći zahtjev upravljača n act < n ref i M act ≥ M ref ili n act ≥ 0,98 n ref i M act < M ref ili n act < 0,98 n ref i M ref > M act ≥ (M ref–0,02M max. mapirani okretni moment) snaga i ili okretni moment ili brzina

8. IZRAČUN EMISIJA

Konačni rezultati ispitivanja zaokružuju se u jednom koraku na broj mjesta desno od decimalne točke navedenom u primjenjivom standardu emisije plus jedna dodatna značajna brojka, u skladu s ASTM standardom E 29-06B. Nije dopušteno zaokruživati trenutačnih vrijednosti koje vode do konačnog rezultata emisije specifične za kočenje.

Primjeri postupaka računanja dani su u Dodatku 6.

Izračun emisija na molarnoj osnovi, u skladu s Prilogom 7. općih tehničkih zahtjeva br. [xx] u vezi s protokolom ispitivanja emisije ispušnih plinova za necestovne pokretne strojeve (NRMM), dopušten je ako je isto prethodno odobrilo tijelo nadležno za homologaciju.

8.1. Suhi/mokri ispravak

Ako se emisije mjere na suhoj osnovi, izmjerena koncentracija pretvara se u mokru osnovu prema sljedećoj jednadžbi:

(12)

gdje je:

c d suha koncentracija u ppm ili % volumena kw suhi/mokri faktor ispravka (k w,a, k w,e, ili k w,d, ovisno o tome koja se jednadžba koristi)

8.1.1. Sirovi ispušni plin

(13)

ili

(14)

ili

(15)

s

(16)

i

(17)

gdje je:

H a vlažnost ulaznog zraka, g vode na kg suhog zraka w ALF sadržaj vodika u gorivu, % mase q mf,i trenutačna brzina masovnog protoka goriva, kg/s q mad,I trenutačna brzina masovnog protoka ulaznog zraka, kg/s p r tlak vodene pare nakon hlade kupke, kPa p b ukupni atmosferski tlak, kPa w DEL sadržaj dušika u gorivu, % mase w EPS sadržaj kisika u gorivu, % mase α molarni omjer vodika u gorivu c CO2 suha koncentracija CO2, % c CO suha CO koncentracija, %

Jednadžbe (13) i (14) su u načelu jednake pri čemu je faktor 1,008 u jednadžbama (13) i (15) približna vrijednost za precizniji nazivnik u jednadžbi (14).

8.1.2. Razrijeđeni ispušni plin

(18)

ili

(19)

s

(20)

gdje je:

α molarni omjer vodika u gorivu c CO2w mokra koncentracija CO2, % c CO2d suha koncentracija CO2, % H d vlažnost sredstva za razrjeđivanje, g vode na kg suhog zraka H a vlažnost ulaznog zraka, g vode na kg suhog zraka D faktor razrjeđivanja (vidjeti stavak 8.5.2.3.2.)

8.1.3. Sredstvo za razrjeđivanje

(21)

s

(22)

gdje je:

H d vlažnost sredstva za razrjeđivanje, g vode na kg suhog zraka

8.2. Ispravak NOx za vlažnost

Budući da emisija NOx ovisi o uvjetima okolnog zraka, koncentracija NOx ispravlja se za vlažnost faktorima iz stavaka 8.2.1. i 8.2.2. Vlažnost ulaznog zraka Ha može se dobiti iz mjerenja relativne vlažnosti, mjerenja rosišta, mjerenja tlaka pare ili mjerenja suhog/mokrog termometra koristeći opće prihvaćene jednadžbe.

8.2.1. Motori s kompresijskim paljenjem

(23)

gdje je:

H a vlažnost ulaznog zraka, g vode na kg suhog zraka

8.2.2. Motori s vanjskim izvorom paljenja

(24)

gdje je:

H a vlažnost ulaznog zraka, g vode na kg suhog zraka

8.3. Ispravak uzgona filtra krutih čestica

Masa filtra za uzorkovanje ispravlja se zbog svog uzgona u zraku. Ispravak uzgona ovisi o gustoći filtra za uzorkovanje, gustoći zraka i gustoći vage za umjeravanje te ne objašnjava uzgon PM-a. Ispravak uzgona primjenjuje se i na tara i na bruto-masu filtra.

Ako gustoća materijala filtra nije poznata, koriste se sljedeće gustoće:

(a) filtar od staklenog vlakna prevučen teflonom: 2 300 kg/m3

(b) filtar s teflonskom membranom: 2 144 kg/m3

(c) filtar s teflonskom membranom i polimetilpentenskim potpornim prstenom: 920 kg/m3

Za kalibracijske utege od nehrđajućeg čelika, koristi se gustoća od 8 000 kg/m3. Ako je materijal kalibracijskog utega različit, njegova gustoća mora biti poznata.

Koristi se sljedeća jednadžba:

(25)

s

(26)

Gdje je:

m uncor neispravljena masa filtra čestica, mg ρ a gustoća zraka, kg/m3 ρ w gustoća kalibracijskog utega vage, kg/m3 ρ f gustoća filtra za uzorkovanje čestica, kg/m3 p b ukupni atmosferski tlak, kPa T a temperatura zraka u okolini vage, K 28,836 molarna masa zraka pri referentnoj vlazi (282,5 K), g/mol 8,3144 molarna konstanta plina

Masa šestica uzorka mp koja se koristi u stavcima 8.4.3. i 8.5.3. računa se na sljedeći način:

(27)

gdje je:

m f,G bruto-masa filtra krutih čestica ispravljena za uzgon, mg m f,T tara masa filtra krutih čestica ispravljena za uzgon, mg

8.4. Razrjeđivanje djelomičnog protoka (PFS) i mjerenje sirovih plinova

Trenutačni signali koncentracije plinovitih komponenti koriste se za izračun masovnih emisija množenjem s trenutačnom brzinom masovnog protoka ispušnih plinova. Brzina masovnog protoka ispušnih plinova može se mjeriti izravno ili izračunati koristeći metode ulaznog zraka i mjerenja protoka goriva, metodu markera ili mjerenja ulaznog zraka i omjera zraka/goriva. Posebnu pozornost treba obratiti na vremena odziva različitih mjernih uređaja. Te razlike će se objasniti s vremenom usklađivanjem signala. Za čestice, signali brzine masovnog protoka ispušnih plinova koriste se za kontrolu sustava za razrjeđivanje djelomičnog protoka da bi uzeo uzorak proporcionalan brzini masovnog protoka ispušnih plinova. Kvaliteta proporcionalnosti provjerava se primjenom analize regresije između uzorka i protoka ispušnih plinova u skladu sa stavkom 9.4.6.1. Cjelokupno podešenje ispitivanja shematski je prikazano na slici 6.

8.4.1. Određivanje masovnog protoka ispušnih plinova

8.4.1.1. Uvod

Za izračun emisija u sirovom ispušnom plinu i za kontrolu sustava za razrjeđivanje djelomičnog protoka, potrebno je znati brzinu masovnog protoka ispušnog plina. Za određivanje brzine masovnog protoka ispušnih plinova, može se koristiti bilo koja metoda opisana u stavcima 8.4.1.3. do 8.4.1.7.

8.4.1.2. Vrijeme odziva

Radi izračuna emisija, vrijeme odziva bilo koje metode opisane u stavcima 8.4.1.3. do 8.4.1.7. jednako je ili manje vremenu odziva analizatora ≤ 10 s, kao što se traži u stavku 9.3.5.

Radi kontrole sustava za razrjeđivanje djelomičnog protoka, potreban je brži odziv. Za sustave za razrjeđivanje s djelomičnim protokom koji imaju umreženu kontrolu, vrijeme odziva je ≤ 0,3 s. Za sustave za razrjeđivanje djelomičnog protoka s kontrolom koja se temelji na prethodno zabilježenom testiranju, vrijeme odziva sustava mjerenja ispušnog protoka je ≤ 5 s uz vrijeme rasta od ≤ 1 s. Vrijeme odziva sustava određuje proizvođač uređaja. Zahtjevi kombiniranog vremena odziva za protok ispušnog plina i sustav za razrjeđivanje djelomičnog protoka navedeni su u stavku 9.4.6.1.

8.4.1.3. Izravna metoda mjerenja

Izravno mjerenje trenutačnog protoka ispušnih plinova provode sustavi, npr.:

(a) uređaji za mjerenje razlike tlaka, poput sapnice protoka (vidjeti pojedinosti u ISO 5167);

(b) ultrazvučno mjerilo protoka;

(c) vortex mjerilo protoka.

Moraju se poduzeti mjere opreza da se spriječe greške mjerenja koje utječu na greške vrijednosti emisija. Te mjere opreza uključuju opreznu ugradnju uređaja u ispušni sustav motora u skladu s preporukama proizvođača uređaja i dobrom tehničkom praksom. Posebno ugradnja uređaja ne smije utjecati na karakteristike motora i emisije.

Mjerači protoka moraju zadovoljavati zahtjeve linearnosti iz stavka 9.2.

8.4.1.4. Metoda mjerenja zraka i goriva

To uključuje mjerenje protoka zraka i protoka goriva odgovarajućim mjeračima protoka. Trenutačan protok ispušnih plinova izračunava se kako slijedi:

(28)

gdje je:

q mew,i trenutačna brzina masovnog protoka ispušnih plinova, kg/s q maw,i trenutačna brzina masovnog protoka ulaznog zraka, kg/s q mf,i trenutačna brzina masovnog protoka goriva, kg/s

Mjerači protoka moraju zadovoljavati zahtjeve linearnosti iz stavka 9.2., ali moraju biti i dovoljno precizni da zadovolje zahtjeve linearnosti za protok ispušnih plinova.

8.4.1.5. Metoda mjerenja markerom

To uključuje mjerenje koncentracije plina markera u ispuhu.

Poznata količina inertnog plina (npr. čisti helij) ubrizgava se u protok ispušnog plina kao marker. Plin se miješa i razrjeđuje s ispušnim plinom, ali ne reagira u ispušnoj cijevi. Koncentracija plina se tada mjeri u uzorku ispušnog plina.

Kako bi se osiguralo potpuno miješanje plina markera, sonda za uzorkovanje ispušnog plina postavlja se barem 1 m ili na udaljenost jednaku 30 promjera ispušne cijevi, što god je veće, nizvodno od točke ubrizgavanja plina markera. Sonda za uzorkovanje može se postaviti bliže točki ubrizgavanja ako je potpuno miješanje provjereno uspoređujući koncentraciju plina markera s referentnom koncentracijom kada se plin marker ubrizgava iznad motora.

Brzina protoka plina markera podešava se tako da koncentracija plina markera pri brzini u praznom hodu motora nakon miješanja postane niža od sveobuhvatne u analizatoru plina markera.

Protok ispušnih plinova izračunava se kako slijedi:

(29)

gdje je:

q mew,i trenutačna brzina masovnog protoka ispušnih plinova, kg/s q vt brzina protoka plina markera, cm3/min c mix,i trenutačna koncentracija plina markera nakon miješanja, ppm ρ e gustoća ispušnog plina, kg/m3 (cf. tablica 4) c b pozadinska koncentracija plina markera u ulaznom zraku, ppm

Pozadinska koncentracija plina markera (cb) može se odrediti izračunom prosjeka pozadinske koncentracije izmjerene neposredno prije testiranja i nakon testiranja.

Kada je pozadinska koncentracija manja od 1 % koncentracije plina markera nakon miješanja (c mix.i) pri najvećem protoku ispušnog plina, pozadinska koncentracija može se zanemariti.

Cijeli sustav mora zadovoljavati zahtjeve linearnosti za protok ispušnih plinova iz stavka 9.2.

8.4.1.6. Metoda mjerenja protoka zraka te omjera zraka i goriva

To obuhvaća izračun mase ispušnih plinova iz protoka zraka i omjera zraka i goriva. Trenutačan masovni protok ispušnih plinova izračunava se kako slijedi:

(30)

s

(31)

(32)

gdje je:

q maw,i trenutačna brzina masovnog protoka ulaznog zraka, kg/s A/F st stehiometrijski omjer zraka i goriva, kg/kg λ i trenutačan omjer viška zraka c CO2d suha koncentracija CO2, % c COd suha koncentracija CO, ppm c HCw mokra koncentracija HC, ppm

Mjerač protoka zraka i analizatori moraju zadovoljavati zahtjeve linearnosti iz stavka 9.2., dok cijeli sustav mora zadovoljiti zahtjeve linearnosti za protok ispušnih plinova iz stavka 9.2..

Ako se za mjerenje omjera viška zraka koristi oprema za mjerenje omjera zraka i goriva kao npr. senzor cirkonijskog tipa, ona mora zadovoljavati specifikacije iz stavka 9.3.2.7.

8.4.1.7. Metoda bilance ugljika

To obuhvaća izračun mase ispušnih plinova iz protoka zraka i plinovite komponente ispušnih plinova koje uključuju ugljik. Trenutačan masovni protok ispušnih plinova izračunava se kako slijedi:

(33)

s

(34)

i

(35)

gdje je:

q mf,i trenutačna brzina masovnog protoka goriva, kg/s H a vlažnost ulaznog zraka, g vode na kg suhog zraka w BET sadržaj ugljika u gorivu, % mase w ALF sadržaj vodika u gorivu, % mase w DEL sadržaj dušika u gorivu, % mase w EPS sadržaj kisika u gorivu, % mase c CO2d suha koncentracija CO2, % c CO2d,a suha koncentracija CO2 u usisnom zraku, % c CO suha koncentracija CO, ppm c HCw mokra koncentracija HC, ppm

8.4.2. Određivanje plinovitih komponenti

8.4.2.1. Uvod

Plinovite komponente u sirovom ispušnom plinu koji izađe iz motora i koji je poslan na testiranje mjere se sustavima za mjerenje i uzorkovanje opisanim u stavku 9.3. i Dodatku 3. Procjena podataka opisana je u stavku 8.4.2.2.

Dva postupka izračuna opisana su u stavcima 8.4.2.3. i 8.4.2.4., koji su istovjetni za referentno gorivo iz Dodatka 2. Postupak iz stavka 8.4.2.3. je izravniji, budući da koristi tabelirane u vrijednosti za omjer između gustoće komponente i ispušnog plina. Postupak iz stavka 8.4.2.4. je precizniji za svojstva goriva koja odstupaju od specifikacija iz Dodatka 2., ali zahtijeva osnovnu analizu sastava goriva.

8.4.2.2. Procjena podataka

Podaci koji se tiču emisije moraju se mjeriti i pohranjivati u skladu sa stavkom 7.6.6.

Za izračun masovne emisije plinovitih komponenti, tragovi zabilježenih koncentracija i trag brzine masovnog protoka ispušnih plinova vremenski se usklađuju transformacijskim vremenom kao što je definirano u stavku 3.1.30. Stoga se vrijeme odziva svakog analizatora plinovitih emisija i sustava masovnog protoka ispušnih plinova određuje u skladu sa stavcima 8.4.1.2. i 9.3.5. i bilježi.

8.4.2.3. Izračun masovne emisije na temelju tabeliranih vrijednosti

Masa štetnih sastojaka (g/test) određuje se izračunom trenutačnih masovnih emisija iz sirovih koncentracija štetnih sastojaka i masovnog protoka ispušnih plinova, usklađenog za transformacijsko vrijeme kao što je određeno u skladu sa stavkom 8.4.2.2., integriranjem trenutačnih vrijednosti tijekom ciklusa te množenjem integriranih vrijednosti s u vrijednostima iz tablice 5. Ako se mjeri na suhoj osnovi, na vrijednosti koncentracije se prije bilo kakvog daljnjeg izračuna primjenjuje suhi/mokri ispravak u skladu sa stavkom 8.1.

Kod izračuna NOx, masovna emisija se množi, ako je primjenjivo, s faktorom korekcije vlažnosti k h,D ili k h,G, u skladu sa stavkom 8.2.

Primjenjuje se sljedeća jednadžba:

(in g/test) (36)

gdje je:

u gas odgovarajuća vrijednost komponente ispušnog plina iz tablice 5. c gas,i trenutačna koncentracija komponente u ispušnom plinu, ppm q mew,i trenutačan protok ispušne mase, kg/s f brzina uzorkovanja podataka, Hz n broj mjerenja

Tablica 5.

u vrijednosti sirovog ispušnog plina i gustoće komponente

Gorivo ρ e Plin NOx CO HC CO2 O2 CH4 ρ gas [kg/m3] 2,053 1,250 (2) 1,9636 1,4277 0,716 u gas (3) Dizelsko gorivo 1,2943 0,001586 0,000966 0,000479 0,001517 0,001103 0,000553 Etanol 1,2757 0,001609 0,000980 0,000805 0,001539 0,001119 0,000561 Komprimirani prirodni plin (4) 1,2661 0,001621 0,000987 0,000528 (5) 0,001551 0,001128 0,000565 Propan 1,2805 0,001603 0,000976 0,000512 0,001533 0,001115 0,000559 Butan 1,2832 0,001600 0,000974 0,000505 0,001530 0,001113 0,000558 UNP (6) 1,2811 0,001602 0,000976 0,000510 0,001533 0,001115 0,000559

8.4.2.4. Izračun masovne emisije na temelju točnih jednadžbi

Masa štetnih sastojaka (g/test) određuje se izračunom trenutačnih masovnih emisija iz sirovih koncentracija štetnih sastojaka, u vrijednosti i masovnog protoka ispušnih plinova, usklađenih za transformacijsko vrijeme kao što je određeno u stavku 8.4.2.2. i integracijom trenutačnih vrijednosti za vrijeme ciklusa. Ako se mjeri na suhoj osnovi, na vrijednosti koncentracije se prije bilo kakvog daljnjeg izračuna primjenjuje suhi/mokri ispravak u skladu sa stavkom 8.1.

Pri izračunu NOx, masovna emisija će se pomnožiti s faktorom korekcije vlažnosti k h,D, ili k h,G, kako je navedeno u stavku 8.2.

Primjenjuje se sljedeća jednadžba:

(in g/test) (37)

gdje je:

u gas,i izračunava se iz jednadžbe 38 ili 39 c gas,i trenutačna koncentracija komponente u ispušnom plinu, ppm q mew,i trenutačan protok ispušne mase, kg/s f brzina uzorkovanja podataka, Hz n broj mjerenja

Trenutačne vrijednosti izračunavaju se kako slijedi:

(38)

ili

(39)

s

(40)

gdje je:

M gas molarna masa plinovite komponente, g/mol (cf. Dodatak 6.) M e,i trenutačna molarna masa ispušnog plina, g/mol ρ gaz gustoća plinovite komponente, kg/m3 ρ e,i trenutačna gustoća ispušnog plina, kg/m3

Molarna masa ispušnog plina, M e, dobiva se za opći sastav goriva CH α O ε N δ S γ , pod pretpostavkom potpunog izgaranja, kako slijedi:

(41)

gdje je:

q maw,i trenutačna brzina masovnog protoka ulaznog zraka na mokroj osnovi, kg/s q mf,i trenutačna brzina masovnog protoka goriva, kg/s H a vlažnost ulaznog zraka, g vode na kg suhog zraka M a molarna masa suhog ulaznog zraka = 28,965 g/mol

Gustoća ispušnog plina ρe izvodi se kako slijedi:

(42)

gdje je:

q mad,i trenutačna brzina masovnog protoka ulaznog zraka na suhoj osnovi, kg/s q mf,i trenutačna brzina masovnog protoka goriva, kg/s H a vlažnost ulaznog zraka, g vode na kg suhog zraka k fw faktor specifičan za gorivo kod mokrog ispuha (jednadžba 16) iz stavka 8.1.1.

8.4.3. Određivanje čestica

8.4.3.1. Procjena podataka

Masa čestica mjeri se u skladu s jednadžbom 27 iz stavka 8.3. Za procjenu koncentracije čestica, bilježi se ukupna masa uzorka (m sep) kroz filtar tijekom ciklusa testa.

Uz prethodno odobrenje nadležnog tijela za homologaciju, masa čestica može se ispraviti za razinu čestica u sredstvu za razrjeđivanje, kako je određeno u stavku 7.5.6., u skladu s dobrom tehničkom praksom i posebnim svojstvima dizajna sustava za mjerenje čestica koji se koristi.

8.4.3.2. Izračun masovne emisije

Ovisno o dizajnu sustava, masa čestica (g/test) izračunava se bilo kojom metodom iz stavaka 8.4.3.2.1. ili 8.4.3.2.2. nakon ispravka uzgona filtra uzorka čestica u skladu sa stavkom 8.3.

8.4.3.2.1. Izračun koji se temelji na omjeru uzorka

(43)

gdje je:

m p masa čestica uzorkovana tijekom ciklusa, mg r s prosječan omjer uzorka tijekom ciklusa ispitivanja

s

(44)

gdje je:

m se masa uzorka tijekom ciklusa, kg m ew ukupan protok ispušne mase tijekom ciklusa, kg m sep masa razrijeđenog ispušnog plina koji prolazi kroz filtre za skupljanje čestica, kg m sed masa razrijeđenog ispušnog plina koji prolazi kroz tunel za razrjeđivanje, kg

U slučaju sustava ukupnog uzorkovanja, m sep i m sed jednaki su.

8.4.3.2.2. Izračun koji se temelji na omjeru razrjeđivanja

(45)

gdje je:

m p masa čestica uzorkovana tijekom ciklusa, mg m sep masa razrijeđenog ispušnog plina koji prolazi kroz filtre za skupljanje čestica, kg m edf masa istovjetnog razrijeđenog ispušnog plina tijekom ciklusa, kg

Ukupna masa istovjetnog razrijeđenog ispušnog plina tijekom ciklusa određuje se kako slijedi:

(46)

(47)

(48)

gdje je:

q medf,i trenutačna istovjetna brzina protoka razrijeđene ispušne mase, kg/s q mew,i trenutačna brzina masovnog protoka ispušnih plinova, kg/s r d,i trenutačan omjer razrjeđivanja q mdew,i trenutačna brzina protoka razrijeđene ispušne mase, kg/s q mdw,i je trenutačna brzina masovnog protoka sredstva za razrjeđivanje, kg/s f brzina uzorkovanja podataka, Hz n broj mjerenja

8.5. Mjerenje razrjeđivanja s punim protokom (CVS)

Integriranjem tijekom ciklusa ili uzorkovanjem u vreću, signali koncentracije plinovitih komponenti koriste se za izračun masovnih emisija množenjem s brzinom protoka razrijeđene ispušne mase. Brzina protoka ispušne mase mjeri se pomoću sustava za neprestano uzorkovanje volumena (CVS), koji može koristiti sisaljku pozitivnog pomaka (PDP), Venturijevu cijev kritičnog protoka (CFV) ili podzvučnu Venturijevu cijev (SSV) s ili bez kompenzacije protoka.

Za uzorkovanje u vreću i uzorkovanje čestica, uzima se proporcionalni uzorak iz razrijeđenog ispušnog plina CVS sustava. Za sustav bez kompenzacije protoka, omjer protoka uzorka u odnosu na CVS protok ne smije se razlikovati za više od ±2,5 % od podešene točke ispitivanja. Za sustav s kompenzacijom protoka, svaka pojedina brzina protoka treba biti stalna unutar ±2,5 % od svoje ciljane brzine protoka.

Cjelokupno je podešenje ispitivanja shematski prikazano na slici 7.

8.5.1. Određivanje protoka razrijeđenih ispušnih plinova

8.5.1.1. Uvod

Za izračun emisija u razrijeđenom ispušnom plinu, potrebno je znati brzinu masovnog protoka razrijeđenog ispušnog plina. Ukupan protok razrijeđenog ispušnog plina tijekom ciklusa (kg/test) izračunava se iz mjernih vrijednosti tijekom ciklusa i odgovarajućih podataka o umjeravanju uređaja za mjerenje protoka (V 0 za PDP, K V za CFV, C d za SSV) bilo kojom metodom opisanom u stavcima 8.5.1.2 do 8.5.1.4. Ako ukupan protok uzorka čestica (m sep) prelazi 0,5 % ukupnog CVS protoka (m ed), CVS protok se ispravlja za m sep ili se protok uzorka čestica vraća na CVS prije uređaja za mjerenje protoka.

8.5.1.2. PDP-CVS sustav

Masovni protok tijekom ciklusa izračunava se kako slijedi, ako se temperatura razrijeđenog ispušnog plina zadrži unutar ± 6 K tijekom ciklusa korištenjem izmjenjivača topline:

(49)

gdje je:

V 0 obujam plina koji se crpi po okretaju pod uvjetima ispitivanja, m3/okr n P ukupni okretaji pumpe po ispitivanju p p apsolutni tlak na ulazu u pumpu, kPa T prosječna temperatura razrijeđenog ispušnog plina na ulazu u pumpu, K

Ako se koristi sustav s kompenzacijom protoka (npr. bez izmjenjivača topline), trenutačne masovne emisije izračunavaju se i integriraju u ciklus. U tom slučaju, trenutačna masa razrijeđenog ispušnog plina izračunava se kako slijedi:

(50)

gdje je:

n P,i ukupni okretaji pumpe u vremenskom intervalu

8.5.1.3. CFV-CVS sustav

Masovni protok tijekom ciklusa izračunava se kako slijedi, ako se temperatura razrijeđenog ispušnog plina zadrži unutar ± 11 K tijekom ciklusa korištenjem izmjenjivača topline:

(51)

gdje je:

t vrijeme ciklusa, s K V koeficijent umjeravanja Venturijeve cijevi kritičnog protoka za standardne uvjete, p p apsolutni tlak na ulazu u Venturijevu cijev, kPa T apsolutna temperatura na ulazu u Venturijevu cijev, K

Ako se koristi sustav s kompenzacijom protoka (npr. bez izmjenjivača topline), trenutačne masovne emisije izračunavaju se i integriraju u ciklus. U tom slučaju, trenutačna masa razrijeđenog ispušnog plina izračunava se kako slijedi:

(52)

gdje je:

Δti vremenski interval, s

8.5.1.4. SSV-CVS sustav

Masovni protok tijekom ciklusa izračunava se kako slijedi, ako se temperatura razrijeđenog ispušnog plina zadrži unutar ± 11 K tijekom ciklusa korištenjem izmjenjivača topline:

(53)

s

(54)

gdje je:

A 0 0,006111 u SI jedinicama d V promjer SSV otvora, m C d koeficijent ispuštanja SSV-a p p apsolutni tlak na ulazu u Venturijevu cijev, kPa T temperatura na ulazu u Venturijevu cijev, K r p omjer SSV otvora i apsolutnog statičnog tlaka na ulazu, r D omjer promjera SSV otvora, d, i unutarnjeg promjera usisne cijevi, D

Ako se koristi sustav s kompenzacijom protoka (npr. bez izmjenjivača topline), trenutačne masovne emisije izračunavaju se i integriraju u ciklus. U tom slučaju, trenutačna masa razrijeđenog ispušnog plina izračunava se kako slijedi:

(55)

gdje je:

Δt i vremenski interval, s

Izračun u stvarnom vremenu započinje se bilo s razumnom vrijednosti za C d, poput 0,98, ili razumnom vrijednosti Q ssv. Ako izračun započinje s Q ssv, početna vrijednost Q ssv-a koristi se za procjenu Reynoldsove značajke.

Tijekom svih ispitivanja emisija Reynoldsova značajka u SSV otvoru treba biti u rasponu Reynoldsovih značajki koje su se koristile za dobivanje krivulje umjeravanja razrađene u stavku 9.5.4.

8.5.2. Određivanje plinovitih komponenti

8.5.2.1. Uvod

Plinovite komponente u razrijeđenom ispušnom plinu koji izađe iz motora i koji je poslan na testiranje mjere se metodama opisanim u Dodatku 3. Razrjeđivanje ispušnog plina provodi se filtriranim okolnim zrakom, sintetičkim zrakom ili dušikom. Kapacitet protoka sustava s punim protokom treba biti dovoljno velik da u potpunosti eliminira kondenzaciju vode u sustavima za razrjeđivanje i uzorkovanje. Postupci procjene podataka i izračuna opisani su u stavcima 8.5.2.2. i 8.5.2.3.

8.5.2.2. Procjena podataka

Podaci koji se tiču emisije moraju se mjeriti i pohranjivati u skladu sa stavkom 7.6.6.

8.5.2.3. Izračun masovne emisije

8.5.2.3.1. Sustavi s neprestanim masovnim protokom

Za sustave s izmjenjivačem topline, masa štetnih sastojaka određuje se iz sljedeće jednadžbe:

(în g/test) (56)

gdje je:

u gas odgovarajuća vrijednost komponente ispušnog plina iz tablice 6. c gas prosječna pozadinska ispravljena koncentracija komponente, ppm m ed ukupna razrijeđena ispušna mase tijekom ciklusa, kg

Ako se mjeri na suhoj osnovi, primjenjuje se suhi/mokri ispravak u skladu sa stavkom 8.1.

Za izračun NOx, masovna emisija množi se, ako je primjenjivo, s faktorom ispravka vlažnosti k h,D ili k h,G, kao što je određeno u skladu sa stavkom 8.2.

U vrijednosti dane su u tablici 6. Za izračunavanje vrijednosti u plina, pretpostavlja se da je gustoća razrijeđenog ispušnog plina jednaka gustoći zraka. Stoga, vrijednosti u plina jednake su za komponente jednog plina, ali različite za HC.

Tablica 6.

u vrijednosti razrijeđenog ispušnog plina i gustoće komponente

Gorivo ρ de Plin NOx CO HC CO2 O2 CH4 ρgas [kg/m3] 2,053 1,250 (7) 1,9636 1,4277 0,716 u gas (8) Dizelsko gorivo 1,293 0,001588 0,000967 0,000480 0,001519 0,001104 0,000553 Etanol 1,293 0,001588 0,000967 0,000795 0,001519 0,001104 0,000553 Komprimirani prirodni plin (9) 1,293 0,001588 0,000967 0,000517 (10) 0,001519 0,001104 0,000553 Propan 1,293 0,001588 0,000967 0,000507 0,001519 0,001104 0,000553 Butan 1,293 0,001588 0,000967 0,000501 0,001519 0,001104 0,000553 UNP (11) 1,293 0,001588 0,000967 0,000505 0,001519 0,001104 0,000553

Također je moguće izračunati u vrijednosti upotrebom metode točnog računanja koja je općenito opisana u stavku 8.4.2.4., kako slijedi:

(57)

gdje je:

M gas molarna masa plinovite komponente, g/mol (cf. Dodatak 6.) M e molarna masa ispušnog plina, g/mol M d molarna masa sredstva za razrjeđivanje = 28,965, g/mol D faktor razrjeđivanja (vidjeti stavak 8.5.2.3.2.)

8.5.2.3.2. Određivanje pozadinskih ispravljenih koncentracija

Prosječna pozadinska koncentracija plinovitih štetnih spojeva u sredstvu za razrjeđivanje oduzima se od izmjerenih koncentracija da bi se dobila neto koncentracija štetnih spojeva.