PRILOG 4.

Ispitni postupak

1. Uvod Ovaj se Prilog temelji na globalno usklađenoj certifikaciji teških vozila (WHDC) iz Globalnog tehničkog pravilnika br. 4.

3. Definicije, simboli i kratice

3.1. Definicije Za potrebe ovog Pravilnika:

3.1.1. „najveća deklarirana snaga motora” (Pmax) znači najveća snaga u ECE kW (neto snaga) koju je proizvođač deklarirao u zahtjevu za homologaciju;

3.1.2. „kašnjenje” znači vremenska razlika između promjene komponente koja se mjeri na referentnoj točki i odziva sustava od 10 % završnog očitanja (t10), pri čemu je sonda za uzorkovanje definirana kao referentna točka. Za plinovite komponente to je vrijeme transporta mjerene komponente iz sonde za uzorkovanje u detektor;

3.1.3. „pomak” znači razlika između nultog i rasponskog odziva i odziva mjernog instrumenta prije i poslije ispitivanja emisije;

3.1.4. „metoda razrjeđivanja punog protoka” znači proces miješanja punog protoka ispušnog plina sa sredstvom za razrjeđivanje prije nego što se dio razrijeđenog protoka ispušnog plina izdvoji radi analize;

3.1.5. „visoka brzina” („nhi) znači najveća brzina vrtnje motora na kojoj se postiže 70 % najveće snage motora;

3.1.6. „niska brzina” (nlo) znači najniža brzina motora na kojoj se postiže 55 % deklarirane najveće snage motora;

3.1.7. „najveća snaga” (Pmax) znači najveća snaga izražena u kW prema proizvođačevim specifikacijama;

3.1.8. „brzina vrtnje na najvećem zakretnom momentu” znači brzina vrtnje motora na kojoj se iz motora dobiva najveći zakretni moment prema proizvođačevim specifikacijama;

3.1.9. „normalizirani zakretni moment” znači zakretni moment motora u postocima normaliziran na najveći dostupni zakretni moment za neku brzinu motora;

3.1.10. „naredba rukovatelja” znači ulazni signal rukovatelja motora za upravljanje izlaznim vrijednostima motora. Rukovatelj može biti osoba (tj. ručno upravljanje) ili regulator (tj. automatsko upravljanje) koji mehanički ili elektronički signalizira ulaznu vrijednost kojom se zahtijeva određena izlazna vrijednost motora. Ulazna se vrijednost može zadati papučicom ili signalom akceleratora, ručicom ili signalom regulatora gasa, ručicom ili signalom goriva, ručicom ili signalom brzine vrtnje ili to može biti zadana vrijednost ili signal regulatora;

3.1.11. „metoda razrjeđenja djelomičnog protoka” znači postupak izdvajanja dijela iz punog protoka ispušnih plinova i miješanja tog dijela s odgovarajućom količinom sredstva za razrjeđivanje prije filtra za uzorkovanje čestične tvari;

3.1.12. „stacionarni ispitni ciklus s prijelazima” znači ispitni ciklus s ispitnim slijedom stacionarnih načina rada motora u kojem su definirani kriteriji brzine vrtnje i zakretnog momenta za svaki način rada i prijelazi između tih načina (WHSC);

3.1.13. „nazivna brzina” znači najveća brzina pod punim opterećenjem koju dopušta regulator motora prema proizvođačevim specifikacijama iz prodajne i servisne dokumentacije ili, ako regulatora nema, brzina na kojoj se postiže najveća snaga motora prema proizvođačevim specifikacijama iz prodajne i servisne dokumentacije;

3.1.14. „vrijeme odziva” znači vremenska razlika između promjene komponente koja se mjeri na referentnoj točki i odziva sustava od 90 % završnog očitanja (t90) pri kojoj je promjena mjerene komponente najmanje 60 % cijele ljestvice (FS) i događa se u manje od 0,1 sekunde te pri čemu je sonda za uzorkovanje definirana kao referentna točka. Vrijeme odziva sustava sastoji se od kašnjenja prema sustavu i vremena porasta sustava;

3.1.15. „vrijeme porasta” znači vremenska razlika između 10 % i 90 % odziva u odnosu na konačno očitanje (t90 – t10);

3.1.16. „rasponski odziv” znači prosječna vrijednost odziva na rasponski plin za razdoblje od 30 s;

3.1.17. „specifične emisije” znači masene emisije izražene u g/kWh;

3.1.18. „ispitni ciklus” znači slijed ispitnih točaka za svaku od kojih su zadani brzina i zakretni moment kojih se motor mora pridržavati kad ga se ispituje u uvjetima jednoličnog rada (WHSC) ili uvjetima dinamičkog rada (WHTC);

3.1.19. „vrijeme transformacije” znači vremenska razlika između promjene komponente koja se mjeri na referentnoj točki i odziva sustava od 50 % završnog očitanja (t50), pri čemu je sonda za uzorkovanje definirana kao referentna točka. Vrijeme transformacije služi za usklađivanje signala različitih mjernih instrumenata;

3.1.20. „dinamički ispitni ciklus” znači ispitni ciklus sa slijedom normaliziranih vrijednosti brzine vrtnje i zakretnog momenta koje se relativno brzo mijenjaju s vremenom (WHTC);

3.1.21. „nulti odziv” znači prosječna vrijednost odziva na nulti plin za razdoblje od 30 s.

Slika 1.

Definicije odziva sustava

3.2. Opći simboli Simbol Jedinica Pojam a 1 – Nagib regresije a 0 – y odsječak regresije A/F st – Stehiometrijski omjer zraka i goriva c ppm/vol. % Koncentracija c d ppm/vol. posto Koncentracija na temelju suhog stanja c w ppm/vol. posto Koncentracija na temelju vlažnog stanja cb ppm/vol. posto Pozadinska koncentracija C d – Koeficijent ispuštanja SSV-a c gas ppm/vol. posto Koncentracija plinovitih komponenti čestica po kubičnom centimetru Prosječna koncentracija čestica iz razrijeđenog ispušnog plina korigirana za standardne uvjete (273,2 K i 101,33 kPa), čestica po kubičnom centimetru cs,i čestica po kubičnom centimetru Zasebno mjerenje koncentracije čestica u razrijeđenom ispušnom plinu iz brojača čestica, korigirano za poklapanje i za standardne uvjete (273,2 K i 101,33 kPa), čestica po kubičnom centimetru d m Promjer di Promjer električne mobilnosti čestice (30, 50 ili 100 nm) d V m Promjer suženja Venturijeve cijevi D 0 m3/s Odsječak umjeravanja volumetričke pumpe D – Faktor razrjeđivanja Δt s Vremenski interval e Broj emitiranih čestica po kWh 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 % Prigušenje CO2 NOx analizatora E E % Učinkovitost etana E H2O % Prigušenje vodom NOx analizatora E M % Učinkovitost metana E NOx % Učinkovitost NOx pretvarača f Hz Frekvencija uzorkovanja podataka f a – Laboratorijski atmosferski faktor F s – Stehiometrijski faktor – Redukcijski faktor srednje koncentracije čestica uređaja za uklanjanje hlapivih čestica specifičan za postavke razrjeđivanja koje se primjenjuju za ispitivanje H a g/kg Apsolutna vlaga ulaznog zraka H d g/kg Apsolutna vlaga sredstva za razrjeđivanje i – Donji indeks koji označava trenutačno mjerenje (npr. 1 Hz) k – Faktor umjeravanja za korigiranje mjerenja brojača čestica do razine referentnog instrumenta ako se taj faktor ne primjenjuje interno u brojaču Ako se faktor umjeravanja primjenjuje interno u brojaču čestica, vrijednost k u gornjoj jednadžbi je 1 k c – Faktor specifičan za ugljik k f,d m3/kg goriva Dodatni volumen izgaranja suhog ispušnog plina k f,w m3/kg goriva Dodatni volumen izgaranja mokrog ispušnog plina k h,D – Korekcijski faktor zbog vlage za NOx kod motora s kompresijskim paljenjem k h,G – Korekcijski faktor zbog vlage za NOx kod motora s vanjskim paljenjem kr Prilagodba za regeneraciju u skladu sa stavkom 6.6.2.; u slučaju motora bez naknadne obrade s periodičnom regeneracijom kr = 1 k r,d 2. Faktor prilagodbe za regeneraciju naniže k r,u 3. Faktor prilagodbe za regeneraciju naviše k w,a – Korekcijski faktor za preračunavanje iz suhog u vlažno stanje za ulazni zrak k w,d – Korekcijski faktor za preračunavanje iz suhog u vlažno stanje za sredstvo za razrjeđivanje k w,e – Korekcijski faktor za preračunavanje iz suhog u vlažno stanje za ispušni plin k w,r – Korekcijski faktor za preračunavanje iz suhog u vlažno stanje za nerazrijeđen ispušni plin K V – Funkcija umjeravanja CFV-a λ – Omjer viška zraka mb mg Masa uzorka prikupljenih čestica 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 nerazrijeđenog ispušnog plina proizvedenog tijekom ciklusa m edf kg Masa ekvivalentnog razrijeđenog ispušnog plina tijekom ispitnog ciklusa m ew kg Ukupni maseni protok ispušnog plina tijekom ciklusa mex kg Ukupna masa razrijeđenih ispušnih plinova izdvojena iz tunela za razrjeđivanje za uzorkovanje broja čestica m f mg Masa filtra za uzorkovanje čestica m gas g Masa plinovitih emisija tijekom ispitnog ciklusa mp mg Masa uzorka prikupljenih čestica m PM g Masa emisija čestica tijekom ispitnog ciklusa mPM,corr g/ispitivanje Masa čestica korigirana za izdvojen protok uzorka broja čestica m se kg Masa uzorka ispušnog plina tijekom ispitnog ciklusa m sed kg Masa razrijeđenog ispušnog plina koji prolazi kroz tunel 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 ulaznog zraka M d g/mol Molarna masa sredstva za razrjeđivanje M e g/mol Molarna masa ispušnog plina M f Nm Zakretni moment koji apsorbiraju pomoćni uređaji/oprema koji će se postaviti M gas g/mol Molarna masa plinovitih komponenti M r Nm Zakretni moment koji apsorbiraju pomoćni uređaji/oprema koji će se ukloniti N – Broj čestica emitiranih tijekom ispitnog ciklusa n – Broj mjerenja nr – Broj mjerenja s regeneracijom n min-1 Brzina vrtnje 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 okr/s Brzina volumetričke pumpe Ncold – Ukupan broj čestica emitiranih tijekom WHTC-a s pokretanjem hladnog motora Nhot – Ukupan broj čestica emitiranih tijekom WHTC-a s pokretanjem toplog motora Nin Koncentracija broja čestica u području ispred Nout Koncentracija broja čestica u području iza p a kPa Tlak zasićene pare ulaznog zraka motora p b kPa Ukupni atmosferski tlak p d kPa Tlak zasićene pare zasićenog sredstva za razrjeđivanje p p kPa Apsolutni tlak p r kPa Tlak vodene pare nakon hladne kupke p s kPa Atmosferski tlak suhog zraka P kW Snaga P f kW Snaga koju troše pomoćni uređaji/oprema koji će se postaviti P r kW Snaga koju troše pomoćni uređaji/oprema koji će se ukloniti qex kg/s Maseni protok uzorka broja čestica qm ad kg/s Maseni protok ulaznog zraka na temelju suhog stanja qm aw kg/s Maseni protok ulaznog zraka na temelju vlažnog stanja qm Ce kg/s Maseni protok ugljika u nerazrijeđenom ispušnom plinu qm Cf kg/s Maseni protok ugljika u motor qm Cp kg/s Maseni protok ugljika u sustavu s razrjeđivanjem djelomičnog protoka qm dew kg/s Maseni protok razrijeđenog ispušnog plina na temelju vlažnog stanja qm dw kg/s Maseni protok sredstva za razrjeđivanje na vlažnoj osnovi qm edf kg/s Ekvivalent masenog protoka razrijeđenog ispušnog plina na temelju vlažnog stanja qm ew kg/s Maseni protok ispušnog plina na temelju vlažnog stanja qm ex kg/s Maseni protok uzorka izdvojenoga u tunelu za razrjeđivanje qm f kg/s Maseni protok goriva qm p kg/s Protok uzorka ispušnog plina u sustav s razrjeđivanjem djelomičnog protoka qsw kg/s Maseni protok koji se uvodi natrag u tunel za razrjeđivanje radi kompenzacije za izdvajanje uzorka broja čestica qv CVS m3/s Volumni protok sustava za uzorkovanje konstantnog obujma (CVS) qv s dm3/min Protok u sustavu analizatora ispušnih plinova qv t cm3/min Protok plina za praćenje r2 – Koeficijent determinacije r d – Omjer razrjeđivanja r D – Omjer promjera podzvučne Venturijeve cijevi (SSV) r h – Faktor odziva na ugljikovodike FID-a r m – Faktor odziva na metanol FID-a r p – Omjer tlaka podzvučne Venturijeve cijevi (SSV) r s – Prosječni omjer uzoraka s Standardna devijacija kg/m3 Gustoća ρe kg/m3 Gustoća ispušnog plina – Standardna devijacija T K Apsolutna temperatura T a K Apsolutna temperatura ulaznog zraka t s Vrijeme t 10 s Vrijeme između jediničnog odskočnog signala i 10 % konačnog očitanja t 50 s Vrijeme između jediničnog odskočnog signala i 50 % konačnog očitanja t 90 s Vrijeme između jediničnog odskočnog signala i 90 % konačnog očitanja u – Omjer gustoća (ili molarnih masa) sastavnica plinova i ispušnog plina, podijeljeno s 1 000 V 0 m3/r Obujam plina ispumpanog volumetričkom pumpom po okretaju V s dm3 Obujam sustava naprave za analizu ispuha W act kWh Stvarni ciklusni rad ispitnog ciklusa Wact,cold kWh Stvarni ciklusni rad tijekom WHTC-a s pokretanjem hladnog motora u skladu sa stavkom 7.8.6. Wact, hot kWh Stvarni ciklusni rad tijekom WHTC-a s pokretanjem toplog motora u skladu sa stavkom 7.8.6. W ref kWh Referentni rad ciklusa ispitivanja X 0 m3/r Funkcija umjeravanja volumetričke pumpe

3.3. Simboli i kratice za sastav goriva w ALF Sadržaj vodika u gorivu (% mase) w BET Sadržaj ugljika u gorivu (% mase) w GAM Sadržaj sumpora u gorivu (% mase) w DEL Sadržaj dušika u gorivu (% mase) w EPS Sadržaj kisika u gorivu (% mase) α Molarni omjer vodika (H/C) γ Molarni omjer sumpora (S/C) δ Molarni omjer dušika (N/C) ε Molarni omjer kisika (O/C) Odnosi se na gorivo čija je kemijska formula CHαOεNδSγ

3.4. Simboli i kratice za kemijske komponente C1 Ugljikovodik ekvivalentan 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 NO Dušikov oksid NO2 Dušikov dioksid PM Čestična tvar

3.5. Kratice CFV Venturijeva cijev kritičnog protoka CLD Kemiluminiscentni detektor CVS Uzorkovanje stalnog obujma deNOx Sustav za naknadnu obradu NOx EGR Povrat ispušnih plinova ET Cijev za isparavanje FID Plamenoionizacijski detektor FTIR Fourierov transformacijski infracrveni analizator GC Plinski kromatograf HCLD Grijani kemiluminescentni detektor HFID Grijani plamenoionizacijski detektor LDS Spektrometar s laserskom diodom UNP Ukapljeni naftni plin NDIR Nedisperzivni infracrveni analizator PP Prirodni plin NMC Separator nemetana OT Izlazna cijev PDP Volumetrička pumpa Postotak FS-a Postotak cijele ljestvice PCF Pretklasifikator čestica PFS Sustav djelomičnog protoka PNC Brojač čestica PND Uređaj za razrjeđivanje broja čestica PTS Sustav za prijenos čestica PTT Cijev za prijenos čestica SSV Podzvučna Venturijeva cijev VGT Turbina promjenjive geometrije VPR Odvajač hlapljivih čestica WHSC Svjetski usklađeni vozni ciklus ustaljenog stanja WHTC Svjetski usklađeni ispitni ciklus rada motora u prijelaznim opterećenjima

4. Opći zahtjevi Sustav motora mora se konstruirati, sastaviti i ugraditi tako da motor u uobičajenom radu bude sukladan s odredbama ovog Priloga tijekom njegova životnog vijeka, kako je definirano u ovom Pravilniku, uključujući kad je ugrađen u vozilo.

5. Zahtjevi za radnu sposobnost

5.1. Emisije plinovitih i krutih onečišćujućih tvari Emisije plinovitih i krutih onečišćujućih tvari iz motora određuju se u WHTC i WHSC ciklusima ispitivanja, kao što je opisano u stavku 7. Sustav za mjerenje mora ispunjavati zahtjeve za linearnost iz stavka 9.2. i specifikacije iz stavka 9.3. (mjerenje plinovitih emisija), stavka 9.4. (mjerenje čestične tvari) i Dodatku 2. ovom Prilogu. Homologacijsko tijelo može odobriti druge sustave ili analizatore ako se pokaže da daju ekvivalentne rezultate u skladu sa stavkom 5.1.1.

5.1.1. Ekvivalentnost Određivanje ekvivalentnosti sustava mora se temeljiti na korelacijskoj studiji sedam (ili više) parova uzoraka iz razmatranog sustava i jednog od sustava iz ovog Priloga. „Rezultati” se odnose na specifičnu vrijednost emisije ponderiranu prema ciklusu. Korelacijsko ispitivanje provodi se u istom laboratoriju, ispitnoj ćeliji te na istom motoru, a poželjno je da se provodi istodobno. Ekvivalentnost prosječnih vrijednosti para uzorka dobivenih u gore opisanoj ispitnoj ćeliji laboratorija i stanjima motora mora se utvrditi F-testom i t-testom kako je opisano u stavku A.3.3. Dodatka 3. Netipične vrijednosti određuju se u skladu s normom ISO 5725 te se isključuju iz baze podataka. Sustave za korelacijsko ispitivanje mora odobriti homologacijsko tijelo.

5.2. Porodica motora

5.2.1. Opći podaci Porodica motora određena je konstrukcijskim parametrima. Ti parametri moraju biti jednaki u svim motorima u porodici. Proizvođač motora može odlučiti koji motori pripadaju porodici motora ako se poštuju kriteriji pripadnosti popisani u stavku 5.2.3. Homologacijsko tijelo mora odobriti porodicu motora. Proizvođač mora homologacijskom tijelu pružiti odgovarajuće informacije u pogledu razina emisija člana porodice motora.

5.2.2. Posebni slučajevi U nekim slučajevima može postojati interakcija među parametrima. To se mora uzeti u obzir kako bi se osiguralo da se u istu porodicu motora uvrste samo motori sa sličnim karakteristikama emisija ispušnih plinova. Proizvođač mora identificirati te slučajeve i o njima obavijestiti homologacijsko tijelo. Zatim se to uzima u obzir kao kriterij za stvaranje nove porodice motora. Kad je riječ o uređajima ili karakteristikama koji nisu navedeni u stavku 5.2.3., a koji imaju snažan utjecaj na razinu emisija, proizvođač mora na temelju dobre inženjerske prakse identificirati tu opremu i o njoj obavijestiti homologacijsko tijelo. Zatim se to uzima u obzir kao kriterij za stvaranje nove porodice motora. Uz parametre navedene u stavku 5.2.3. proizvođač može uvesti dodatne kriterije kojima se omogućuje definiranje manjih porodica. Ti parametri ne moraju biti nužno parametri koji utječu na razinu emisija.

5.2.3. Parametri na temelju kojih se definira porodica motora

5.2.3.1. Ciklus izgaranja (a) dvotaktni; (b) četverotaktni; (c) rotacijski; (d) drugi.

5.2.3.2. Raspored cilindara

5.2.3.2.1. Položaj cilindara u bloku (a) V; (b) redni; (c) zvjezdasti; (d) drugi (F, W itd.).

5.2.3.2.2. Relativni položaj cilindara Motori s jednakim blokom mogu pripadati istoj porodici ako su im razmaci cilindara jednaki.

5.2.3.3. Glavno rashladno sredstvo (a) zrak; (b) voda; (c) ulje.

5.2.3.4. Obujam pojedinačnog cilindra

5.2.3.4.1. Motor s jediničnim obujmom cilindra ≥ 0,75 dm 3 Da bi se smatralo da motori s jediničnim obujmom cilindra ≥ 0,75 dm3 pripadaju istoj porodici motora, raspon njihovih pojedinačnih obujama cilindra ne smije biti veći od 15 % najvećeg obujma pojedinačnog cilindra u porodici.

5.2.3.4.2. Motor s jediničnim obujmom cilindra < 0,75 dm 3 Da bi se smatralo da motori s jediničnim obujmom cilindra < 0,75 dm3 pripadaju istoj porodici motora, raspon njihovih pojedinačnih obujama cilindra ne smije biti veći od 30 % najvećeg obujma pojedinačnog cilindra u porodici.

5.2.3.4.3. Motor jediničnog obujma cilindra izvan prethodnih granica Motori s obujmom pojedinačnog cilindra koji prelaze granice definirane u stavcima 5.2.3.4.1. i 5.2.3.4.2. mogu se smatrati pripadnicima iste porodice uz odobrenje homologacijskog tijela. Odobrenje se mora temeljiti na tehničkim elementima (izračunima, simulacijama, eksperimentalnim rezultatima itd.) koji pokazuju da prekoračenje granica nema značajan utjecaj na emisije ispušnih plinova.

5.2.3.5. Način usisavanja zraka (a) prirodni usis; (b) prednabijanje; (c) prednabijanje s hladnjakom stlačenog zraka.

5.2.3.6. Vrsta goriva (a) dizel; (b) prirodni plin; (c) ukapljeni naftni plin; (d) etanol.

5.2.3.7. Tip prostora izgaranja (a) jedinstveni prostor izgaranja; (b) podijeljeni prostor izgaranja; (c) drugo.

5.2.3.8. Vrsta paljenja (a) vanjski izvor paljenja; (b) kompresijsko paljenje.

5.2.3.9. Ventili i kanali (a) raspored; (b) broj ventila po cilindru.

5.2.3.10. Vrsta dovoda goriva (a) vrsta dovoda tekućeg goriva: i. pumpa i (visokotlačni) vod i brizgaljka; ii. redna ili razvodna pumpa; iii. pumpa jedinice ili pumpa-brizgaljka; iv. zajednički vod; v. rasplinjači; vi. drugo. (b) vrsta dovoda plinovitog goriva: i. plinovito; ii. tekuće; iii. miješalica; iv. drugo. (c) druge vrste.

5.2.3.11. Razni uređaji (a) povrat ispušnih plinova (EGR); (b) ubrizgavanje vode; (c) upuhivanje zraka; (d) drugo.

5.2.3.12. Strategija elektroničkog upravljanja Postojanje ili nepostojanje elektroničke upravljačke jedinice (ECU) u motoru smatra se osnovnim parametrom porodice motora. Ako su motori elektronički upravljani, proizvođač je dužan predočiti tehničke elemente kojima se obrazlaže uvrštavanje tih motora u istu porodicu, tj. razloge zašto se od tih motora može očekivati da ispunjavaju iste emisijske zahtjeve. Ti elementi mogu biti izračuni, simulacije, procjene, opisi parametara ubrizgavanja, eksperimentalni rezultati itd. Primjeri upravljanih značajki su: (a) tempiranje; (b) tlak ubrizgavanja; (c) višestruka ubrizgavanja; (d) tlak prednabijanja; (e) VGT; (f) EGR.

5.2.3.13. Sustavi za naknadnu obradu ispušnih plinova Funkcije i kombinacija sljedećih uređaja smatraju se kriterijima pripadnosti porodici motora: (a) oksidacijski katalizator; (b) trosmjerni katalizator; (c) sustav DeNOx sa selektivnom redukcijom NOx (dodavanje redukcijskog sredstva); (d) drugi sustavi DeNOx; (e) odvajač čestica s pasivnom regeneracijom, (f) odvajač čestica s aktivnom regeneracijom, (g) ostali odvajači čestica, (h) ostali uređaji. Ako je motor certificiran bez sustava za naknadnu obradu ispušnih plinova, neovisno o tome je li certificiran kao osnovni motor ili član porodice motora, moguće ga je, ako je opremljen oksidacijskim katalizatorom, uvrstiti u istu porodicu motora ako ne zahtijeva druge karakteristike goriva. Ako zahtijeva specifične karakteristike goriva (na primjer odvajače čestica kojima za rad trebaju posebni aditivi u gorivu radi regeneracijskog procesa), odluka o njegovu uvrštavanju u istu porodicu temelji se na tehničkim elementima koje je dostavio proizvođač. Ti elementi moraju pokazati da motor sa sustavom ima očekivanu razinu emisija unutar istih graničnih vrijednosti kao i motor bez sustava. Ako je motor certificiran sa sustavom za naknadnu obradu ispušnih plinova, neovisno o tome je li certificiran kao osnovni motor ili kao član porodice motora čiji je osnovni motor opremljen istim sustavom za naknadnu obradu ispušnih plinova, taj se motor, ako nije opremljen sustavom za naknadnu obradu ispušnih plinova, ne smije uvrstiti u istu porodicu motora.

5.2.4. Odabir osnovnog motora

5.2.4.1. Motori s kompresijskim paljenjem Kad homologacijsko tijelo odobri porodicu motora, glavni kriterij na temelju kojeg se odabire osnovni motor te porodice motora je najveća količina goriva po taktu na brzini vrtnje na deklariranom maksimalnom zakretnom momentu. Ako postoje barem dva motora jednaka na temelju glavnog kriterija, osnovni se motor odabire na temelju dodatnog kriterija najveće količine goriva po taktu na nazivnoj brzini vrtnje.

5.2.4.2. Motori s vanjskim izvorom paljenja Kad homologacijsko tijelo odobri porodicu motora, glavni kriterij na temelju kojeg se odabire osnovni motor te porodice motora je najveći obujam. Ako postoje barem dva motora jednaka na temelju glavnog kriterija, osnovni se motor odabire na temelju dodatnog kriterija sljedećim redoslijedom: (a) najveća količina dovedenoga goriva po taktu na brzini vrtnje deklarirane nazivne snage; (b) najveće pretpaljenje; (c) najniži stupanj EGR-a.

5.2.4.3. Primjedbe na odabir osnovnog motora Homologacijsko tijelo može zaključiti da se najgori scenarij za razinu emisija porodice motora može najbolje postići ispitivanjem dodatnih motora. U tom slučaju proizvođač motora mora dostaviti odgovarajuće informacije za utvrđivanje koji će motori u porodici vjerojatno proizvesti najviše razine emisija. Ako motori u porodici motora imaju druge karakteristike za koje se smatra da bi mogle utjecati na emisije ispušnih plinova, te se karakteristike isto tako identificiraju i uzimaju u obzir prilikom odabira osnovnog motora. Ako su motori u porodici motora unutar istih vrijednosti emisija tijekom različitih razdoblja vijeka trajanja, to se uzima u obzir prilikom odabira osnovnog motora.

6. Ispitni uvjeti

6.1. Laboratorijski ispitni uvjeti Mjere se apsolutna temperatura (Ta) ulaznog zraka motora iskazana u Kelvinima i suhi atmosferski tlak (p s), iskazan u kPa, a parametar f a određuje se u skladu sa sljedećim. Ako je riječ o motorima s više cilindara koji imaju odvojene grupe ispušnih grana, kao što je slučaj kod motora s „V” rasporedom, mora se uzeti prosječna temperatura odvojenih grupa. Parametar f a navodi se uz rezultate ispitivanja. Za bolju ponovljivost i mogućnost reprodukcije rezultata ispitivanja preporučuje se da parametar f a bude sljedeći: 0,93 ≤ f a ≤ 1,07 (a) Motori s kompresijskim paljenjem: Motori s prirodnim usisom i motori s mehaničkim prednabijanjem: (1) Prednabijeni motori s turbopunjačima s ili bez hlađenja ulaznog zraka: (2) (b) Motori s vanjskim izvorom paljenja: (3)

6.2. Motori s hlađenjem stlačenog zraka Temperatura stlačenog zraka mora se zabilježiti i mora biti, na nazivnoj brzini i punom opterećenju, unutar ± 5 K od najveće temperature stlačenog zraka koju određuje proizvođač. Temperatura rashladnog medija mora biti barem 293 K (20 °C). Ako se koristi sustav ispitnog laboratorija ili vanjsko puhalo, temperaturu stlačenog zraka mora se podesiti unutar ± 5 K od najveće temperature stlačenog zraka koju je proizvođač odredio za nazivnu brzinu i puno opterećenje. Temperatura rashladnog sredstva i brzina protoka rashladnog sredstva u hladnjaku stlačenog zraka na toj zadanoj vrijednosti ne smije se mijenjati tijekom cijelog ciklusa ispitivanja, osim ako zbog toga ne dođe do neodgovarajućeg pretjeranog hlađenja stlačenog zraka. Obujam hladnjaka stlačenog zraka mora se temeljiti na dobroj tehničkoj praksi i odgovarati ugrađenom proizvodnom motoru u uporabi. Laboratorijski sustav bit će konstruiran tako da nakupljanje kondenzata svede na minimum. Prije ispitivanja emisija sav se akumulirani kondenzat mora ispustiti, a svi odvodi potpuno zatvoriti. Ako proizvođač motora navede granične vrijednosti za pad tlaka u sustavu hlađenja stlačenog zraka, mora se osigurati da je pad tlaka u cijelom sustavu hlađenja stlačenog zraka u stanju motora koje odredi proizvođač unutar graničnih vrijednosti koje je naveo proizvođač. Pad tlaka mjeri se na mjestima koja odredi proizvođač.

6.3. Snaga motora Osnova mjerenja određenih emisija je snaga motora i ciklusni rad kao što je definirano u stavcima od 6.3.1. do 6.3.5.

6.3.1. Opća ugradnja motora Motor se ispituje pomoćnim uređajima/opremom navedenom u Dodatku 6. Ako pomoćni uređaji/oprema nisu pravilno ugrađeni, njihova snaga uzima se u obzir u skladu sa stavcima od 6.3.2. do 6.3.5.

6.3.2. Pomoćna oprema koju je potrebno ugraditi za ispitivanje emisija Ako nije prikladno ugraditi pomoćne uređaje/opremu propisane Dodatkom 6. ovom Prilogu na ispitnom stolu, mora se odrediti snaga koju ti uređaji/oprema apsorbiraju u cijelom rasponu 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 6. ovom Prilogu nije potrebno koristiti, snaga koju oni apsorbiraju u cijelom rasponu 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 na ispitnoj brzini vrtnje, to se mora dokazati homologacijskom tijelu.

6.3.4. Određivanje snage pomoćnih uređaja Snaga koju apsorbiraju pomoćni uređaji/oprema mora se utvrditi samo: (a) ako pomoćni uređaji ili oprema koji su potrebni na temelju Dodatka 6. ovom Prilogu nisu ugrađeni na motor; i/ili (b) ako su na motor ugrađeni pomoćni uređaji ili oprema koji nisu potrebni na temelju Dodatka 6. ovom Prilogu. Proizvođač motora mora za cijelo radno područje ispitnih ciklusa dostaviti vrijednosti snage pomoćnih uređaja i metode mjerenja/izračuna za utvrđivanje te snage, a homologacijsko tijelo mora ih odobriti.

6.3.5. Ciklusni rad motora Izračun referentnog i stvarnog ciklusnog rada (vidjeti stavke 7.4.8. i 7.8.6.) temelje se na snazi motora u skladu sa stavkom 6.3.1. U tom su slučaju P f i P r iz 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 apsorbiraju mora se upotrijebiti za korekciju svake trenutačne vrijednosti snage P m,i u ciklusu, kako slijedi: (4) pri čemu je P m,i mjerena snaga motora, KW P f,i snaga koju apsorbiraju pomoćni uređaji/oprema koji se trebaju ugraditi, kW P r,i snaga koju apsorbiraju pomoćni uređaji/oprema koji se trebaju ukloniti, kW

6.4. Sustav motora za dovod zraka Upotrebljava se sustav motora za dovod zraka ili sustav ispitnog laboratorija s ograničenjem ulaznog zraka unutar ± 300 Pa od maksimalne vrijednosti koju navede proizvođač za čisti filtar zraka na nazivnoj brzini i punom opterećenju. Statički diferencijalni tlak ograničenja mjeri se na lokaciji koju naznači proizvođač.

6.5. Ispušni sustav motora Upotrebljava se ispušni sustav motora ili sustav ispitnog laboratorija koji predstavlja ispušni protutlak unutar raspona od 80 do 100 % od najveće vrijednosti koju određuje proizvođač na nazivnoj brzini i punom opterećenju. Ako je maksimalno ograničenje 5 kPa ili manje, zadana točka ne smije biti manja od 1,0 kPa od maksimuma. Ispušni sustav mora ispunjavati zahtjeve za uzorkovanje ispušnih plinova, kako je određeno u stavcima 9.3.10 i 9.3.11.

6.6. Motor sa sustavom za naknadnu obradu ispušnih plinova Ako je motor opremljen sustavom za naknadnu obradu ispušnih plinova, ispušna cijev mora imati jednak promjer kao u stvarnoj uporabi ili, prema proizvođačevim specifikacijama, barem četiri promjera cijevi ispred proširenog dijela u kojem se nalazi uređaj za naknadnu obradu. Udaljenost od prirubnice ispušne grane ili izlaza turbopuhala do sustava za naknadnu obradu ispušnih plinova mora biti jednaka kao u konfiguraciji vozila ili biti u skladu sa specifikacijama udaljenosti koje navede proizvođač. Za protutlak ili ograničavanje ispuha kriteriji su isti kao i gore navedeni i mogu se regulirati ventilom. Za uređaje za naknadnu obradu s promjenjivim ograničavanjem najveće ograničavanje ispuha definira se u uvjetima za naknadnu obradu (stabiliziranje/starenje i regeneracija/opterećenje) koje navede proizvođač. Ako je maksimalno ograničavanje 5 kPa, zadana točka ne smije biti manja od 1,0 kPa od maksimuma. Posuda za naknadnu obradu može se ukloniti tijekom lažnih ispitivanja i tijekom izrade karakterističnog dijagrama motora te zamijeniti ekvivalentnom posudom s neaktivnim nosačem katalizatora. Emisije koje se mjere u ispitnom ciklusu moraju biti reprezentativne za emisije u polju. Ako je motor opremljen sustavom za naknadnu obradu ispušnih plinova koji zahtijeva reagens, reagens koji se upotrebljava za sva ispitivanja mora deklarirati proizvođač. Za motore opremljene sustavima za naknadnu obradu ispušnih plinova s kontinuiranom regeneracijom nije potreban poseban ispitni postupak, ali je potrebno dokazati regeneracijski proces u skladu sa stavkom 6.6.1. Za motore opremljene sustavima za naknadnu obradu ispušnih plinova koji se regeneriraju periodično, kako je opisano u stavku 6.6.2., rezultati emisija moraju se prilagoditi tako da se u obzir uzmu regeneracijski događaji. U tom slučaju prosječna emisija ovisi o frekvenciji regeneracijskih događaja u smislu dijela ispitivanja tijekom kojih se regeneracija događa.

6.6.1. Kontinuirana regeneracija Emisije se mjere na sustavu za naknadnu obradu koji je stabiliziran kako bi rezultirao ponašanjem emisija koje se može ponavljati. Proces regeneracije mora se dogoditi najmanje jednom tijekom WHTC-a s pokretanjem toplog motora, a proizvođač mora deklarirati uobičajene uvjete u kojima se događa regeneracija (opterećenje čađom, temperatura, protutlak ispušnog plina itd.). Kako bi se pokazalo da je proces regeneracije kontinuiran, moraju se izvesti najmanje tri WHTC-a s pokretanjem toplog motora. Za potrebe ovog dokazivanja motor se zagrijava u skladu sa stavkom 7.4.1., zatim se kondicionira u skladu sa stavkom 7.6.3., pa se provodi prvi WHTC s pokretanjem toplog motora. Naknadna ispitivanja s pokretanjem toplog motora počinju nakon kondicioniranja u skladu sa stavkom 7.6.3. Za vrijeme ispitivanja bilježe se temperature i tlakovi ispušnih plinova (temperatura ispred i iza sustava za naknadnu obradu, protutlak ispušnog plina itd.). Ako se uvjeti koje je deklarirao proizvođač dogode tijekom ispitivanja a rezultati tri (ili više) WHTC-a s pokretanjem toplog motora ne odstupaju za više od ±25 % ili 0,005 g/kWh, što god je veće, smatra se da je sustav za naknadnu obradu tip sustava za naknadnu obradu s kontinuiranom regeneracijom te se primjenjuju opće odredbe o ispitivanju iz stavka 7.6. (WHTC) i stavka 7.7. (WHSC). Ako sustav za naknadnu obradu ispušnih plinova ima sigurnosni način rada koji se prebacuje na način rada periodične regeneracije, on se provjerava u skladu sa stavkom 6.6.2. U tom specifičnom slučaju primjenjive granice emisije mogu se prekoračiti i neće biti ponderirane.

6.6.2. Periodična regeneracija Za sustav za naknadnu obradu ispušnih plinova koji se temelji na procesu periodične regeneracije emisije se mjere u barem tri WHTC-a s pokretanjem toplog motora, jednom s regeneracijskim događajem i dvaput bez njega, na stabiliziranom sustavu za naknadnu obradu, a rezultati se ponderiraju u skladu s jednadžbom 5. Proces regeneracije mora se dogoditi barem jednom tijekom WHTC-a s pokretanjem toplog motora. Motor može imati prekidač kojim se može spriječiti ili dopustiti proces regeneracije pod uvjetom da taj postupak nema utjecaja na izvorno umjeravanje motora. Proizvođač mora deklarirati parametre uobičajenih uvjeta u kojima se događa proces regeneracije (opterećenje čađom, temperatura, protutlak ispušnog plina itd.) i njegovo trajanje. Proizvođač mora navesti i učestalost regeneracijskih događaja kao broj 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 na dobroj inženjerskoj procjeni te ga odobrava homologacijsko tijelo ili tijelo za certifikaciju. Da bi se dobila regeneracija tijekom WHTC-a, proizvođač je dužan osigurati već opterećen sustav za naknadnu obradu. Za potrebe ovog ispitivanja motor se zagrijava u skladu sa stavkom 7.4.1., zatim se kondicionira u skladu sa stavkom 7.6.3. pa se provodi WHTC s pokretanjem toplog motora. Regeneracija ne smije nastupiti za vrijeme zagrijavanja motora. Prosječne specifične emisije između faza regeneracije određuju se iz aritmetičke sredine nekoliko približno jednako udaljenih WHTC-a s pokretanjem toplog motora (g/kWh). Kao minimum provodi se najmanje jedan WHTC s pokretanjem toplog motora što je moguće prije ispitivanja s regeneracijom i jedan WHTC odmah nakon ispitivanja s regeneracijom. Alternativno, proizvođač može dostaviti podatke iz kojih je vidljivo da su emisije između faza s regeneracijom stalne (±25 % ili 0,005 g/kWh, što god je veće). U tom slučaju mogu se koristiti emisije od samo jednog WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora. Za vrijeme ispitivanja s regeneracijom bilježe se svi podaci potrebni za uočavanje regeneracije (emisije CO ili NOx, temperatura prije i iza sustava za naknadnu obradu, protutlak ispušnog plina itd.). Tijekom ispitivanja s regeneracijom primjenjive granice emisije mogu se prekoračiti. Ispitni postupak shematski je prikazan na slici 2.

Slika 2.

Shema periodične regeneracije

Emisije WHTC-a s pokretanjem toplog motora ponderiraju se kako slijedi:

(5)

pri čemu je

n broj WHTC ispitivanja pokretanja vrućeg motora bez regeneracije nr broj WHTC-a s pokretanjem toplog motora s regeneracijom (najmanje jedno ispitivanje) prosječna specifična emisija bez regeneracije, g/kWh prosječna specifična emisija s regeneracijom, g/kWh

Za utvrđivanje primjenjuju se sljedeće odredbe:

(a) ako je za regeneraciju potrebno više od jednog WHTC-a s pokretanjem toplog motora, provode se uzastopni potpuni WHTC-i s pokretanjem toplog motora te se nastavljaju mjeriti emisije bez kondicioniranja i gašenja motora, sve dok regeneracija ne završi pa se izračunava prosjek WHTC-a s pokretanjem toplog motora;

(b) ako regeneracija završi tijekom bilo kojeg WHTC-a s pokretanjem toplog motora, ispitivanje se nastavlja do kraja.

U dogovoru s homologacijskim tijelom moguće je primijeniti ili multiplikativne (c) ili aditivne (d) faktore prilagodbe za regeneraciju, u skladu s dobrom inženjerskom analizom;

(c) multiplikativni faktori prilagodbe računaju se na sljedeći način: (naviše) (6) (naniže) 6.a

(d) aditivni faktori prilagodbe računaju se na sljedeći način: k r,u = e w - e (naviše) (7) k r,d =e w- er (naniže) (8)

U slučaju izračuna specifičnih emisija iz stavka 8.6.3., faktori prilagodbe za regeneraciju primjenjuju se na sljedeći način:

(e) za ispitivanje bez regeneracije, k r,u se množi ili dodaje specifičnoj emisiji e u jednadžbama 69 ili 70;

(f) za ispitivanje bez regeneracije, k r,d se množi ili dodaje specifičnoj emisiji e u jednadžbama 69 ili 70.

Faktori prilagodbe za regeneraciju na zahtjev proizvođača:

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

(h) mogu se proširiti na druge porodice motora koristeći isti sustav za naknadnu obradu uz prethodno odobrenje homologacijskog tijela koje se temelji na tehničkim dokazima koje dostavlja proizvođač, a koji potvrđuju da su emisije slične.

6.7. Rashladni sustav Upotrebljava se rashladni sustav motora s dovoljnim kapacitetom za održavanje motora na uobičajenim radnim temperaturama koje propisuje proizvođač.

6.8. Ulje za podmazivanje Ulje za podmazivanje mora navesti proizvođač i mora biti reprezentativno za ulje za podmazivanje dostupno na tržištu; specifikacije ulja za podmazivanje koje se upotrebljava u ispitivanju moraju se zabilježiti i navesti u rezultatima ispitivanja.

6.9. Specifikacije referentnog goriva Referentna goriva utvrđena su u Prilogu 5. Temperatura goriva mora biti u skladu s preporukama proizvođača.

6.10. Emisije iz kućišta koljenastog vratila Emisije kućišta koljenastog vratila ne smiju se ispuštati izravno u okolnu atmosferu, uz sljedeću iznimku: motori koji su opremljeni turbopunjačima, crpkama, puhalima, superpunjačima za zračnu indukciju mogu ispuštati emisije kućišta koljenastog vratila u okolnu atmosferu ako se te emisije dodaju emisijama ispušnih plinova (fizički ili matematički) tijekom ispitivanja emisija. Proizvođači koji primjenjuju tu iznimku moraju ugrađivati motore tako da se emisije kućišta koljenastog vratila mogu usmjeriti u sustav za uzorkovanje emisija. Za potrebe ovog stavka, emisije iz kućišta koljenastog vratila koje se usmjeravaju u ispuh iznad naknadne obrade ispušnih plinova tijekom cijelog rada ne smatraju se kao da se ispuštaju izravno u okolnu atmosferu. Emisije iz otvorenog kućišta koljenastog vratila moraju se usmjeriti u ispušni sustav radi mjerenja emisija na sljedeći način: (a) cijevni materijali moraju imati glatke stijenke, biti električno vodljivi i ne smiju reagirati s emisijama kućišta koljenastog vratila; duljine cijevi moraju biti što je moguće manje; (b) broj zavoja na laboratorijskim cijevima kućišta koljenastog vratila mora biti najmanji mogući, a polumjer svakog zavoja koji je nemoguće izostaviti mora biti najveći mogući; (c) cijevi kućišta koljenastog vratila u laboratoriju moraju biti grijane, moraju imati tanke stjenke ili imati izolaciju te moraju ispunjavati specifikacije proizvođača motora za protutlak kućišta koljenastog vratila; (d) cijevi kućišta koljenastog vratila spajaju se s nerazrijeđenim ispušnim plinovima iza bilo kojeg sustava za naknadnu obradu, ispod bilo kakvog ugrađenog ograničenja ispušnih plinova te dovoljno ispred bilo kakvih sondi za uzorkovanje kako bi se osiguralo potpuno miješanje s ispušnim plinovima motora prije uzorkovanja. Ispušna cijev kućišta koljenastog vratila proteže se u slobodni tok ispušnih plinova kako bi se izbjegli efekti graničnog sloja i kako bi miješanje bilo što bolje. Izlaz ispušne cijevi kućišta koljenastog vratila smije biti okrenut u bilo kojem smjeru u odnosu na protok nerazrijeđenog ispušnog plina.

6.11.1. Tlak u kućištu koljenastog vratila mjeri se na odgovarajućem mjestu tijekom ciklusâ ispitivanja emisija. Mjeri se kroz otvor mjerača razine ulja manometrom s kosom cjevčicom.

6.11.1.1. Tlak u usisnoj grani mjeri se s točnošću od ± 1 kPa.

6.11.1.2. Tlak mjeren u kućištu koljenastog vratila mjeri se s točnošću od ± 0,01 kPa.

7. Ispitni postupci

7.1. Načela mjerenja emisija Da bi se izmjerile specifične emisije motor mora raditi tijekom ispitnih ciklusa utvrđenih u stavcima 7.2.1. i 7.2.2. Mjerenje specifičnih emisija zahtijeva utvrđivanje mase komponenti ispušnih plinova i odgovarajućeg ciklusnog rada motora. Komponente se utvrđuju metodama uzorkovanja opisanima u stavcima 7.1.1. i 7.1.2.

7.1.1. Kontinuirano uzorkovanje U kontinuiranom uzorkovanju koncentracija komponente mjeri se kontinuirano iz nerazrijeđenog ili razrijeđenog ispušnog plina. Ta se koncentracija množi s kontinuiranom brzinom protoka (nerazrijeđenog ili razrijeđenog) ispušnog plina na lokaciji za uzorkovanje emisija kako bi se odredila brzina masenog protoka komponente. Emisija komponente kontinuirano se zbraja tijekom ispitnog ciklusa. Zbroj je ukupna masa emitirane komponente.

7.1.2. Skupno uzorkovanje U skupnom uzorkovanju uzorak nerazrijeđenog ili razrijeđenog ispušnog plina kontinuirano se uzima i pohranjuje za naknadna mjerenja. Uzeti uzorak mora biti proporcionalan brzini protoka nerazrijeđenog ili razrijeđenog ispušnog plina. Primjeri skupnog uzorkovanja su prikupljanje razrijeđenih plinovitih komponenti u vreću i prikupljanje čestične tvari na filtru. Skupno uzorkovane koncentracije množe se s ukupnom masom ispušnog plina ili masenim protokom (nerazrijeđenim ili razrijeđenim) iz kojeg su izdvojene tijekom ispitnog ciklusa. Umnožak je ukupna masa ili maseni protok emitirane komponente. Za izračun koncentracije čestične tvari čestična tvar nataložena na filtar iz proporcionalno izdvojenog ispušnog plina dijeli se s 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 ispitne cikluse: (a) plinovite komponente kontinuirano se uzorkuju u nerazrijeđenom ispušnom plinu, a čestična tvar se određuje koristeći sustav s razrjeđivanjem djelomičnog protoka; (b) plinovite komponente i čestična tvar određuju se sustavom s razrjeđivanjem punog protoka (CVS). Dopuštena je bilo koja kombinacija dva načela (npr. mjerenje nerazrijeđenog uzorka i mjerenje čestične tvari u punom protoku).

7.2. Ispitni ciklusi

7.2.1. WHTC dinamički ispitni ciklus WHTC dinamički ispitni ciklus naveden je u Dodatku 1. kao sekundni niz normiranih brzina i vrijednosti zakretnog momenta. Kako bi se izvelo ispitivanje u komori za ispitivanje motora, normalizirane vrijednosti moraju se pretvoriti u stvarne vrijednosti za pojedini motor koji se ispituje na temelju krivulje karakterističnog dijagrama motora. Pretvorba se još zove i denormalizacija, a tako razvijeni ispitni ciklus referentni ciklus motora koji se treba testirati. S tom referentnom brzinom i vrijednostima zakretanja ciklus se pokreće u ispitnoj komori a bilježe se vrijednosti stvarne brzine, zakretnog momenta i snage. Kako bi se provjerila valjanost ispitivanja, provodi se regresijska analiza između referentne i stvarne brzine, vrijednosti zakretnog momenta i snage nakon završetka ispitivanja. Za izračun specifičnih efektivnih emisija izračunava se stvarni ciklusni rad integriranjem stvarne snage motora u ciklusu. Za potvrđivanje valjanosti ciklusa stvarni ciklusni rad mora biti unutar propisanih granica referentnog ciklusnog rada. Za plinovite onečišćujuće tvari može se koristiti kontinuirano uzorkovanje (nerazrijeđeni ili razrijeđeni ispušni plin) ili skupno uzorkovanje (razrijeđeni ispušni plin). Uzorak čestica razrjeđuje se kondicioniranim sredstvom za razrjeđivanje (npr. okolnim zrakom) te se skuplja na jedan odgovarajući filtar. WHTC je shematski prikazan na slici 3.

Slika 3.

WHTC ispitni ciklus

7.2.2. WHSC stacionarni ispitni ciklus s prijelazima WHSC stacionarni ispitni ciklus s prijelazima sastoji se od više načina rada definiranih normaliziranom brzinom i opterećenjem koje je potrebno pretvoriti u referentne vrijednosti za pojedini motor koji se ispituje na temelju krivulje karakterističnog dijagrama motora. Motor radi propisano vrijeme u svakom načinu rada, pri čemu se brzina motora i opterećenje mijenjaju linearno unutar 20 ±1 sekunde. Kako bi se provjerila valjanost ispitivanja, provodi se regresijska analiza između referentne i stvarne brzine, vrijednosti zakretnog momenta i snage nakon završetka ispitivanja. Tijekom ispitnog ciklusa utvrđuje se koncentracija svake plinovite onečišćujuće tvari, protoka ispušnih plinova i izlaz snage. Plinoviti štetni sastojci mogu se bilježiti kontinuirano ili uzorkovati u vreću za uzorkovanje. Uzorak čestica razrjeđuje se kondicioniranim sredstvom za razrjeđivanje (npr. okolnim zrakom). Tijekom cjelokupnog postupka ispitivanja uzima se jedan uzorak te se skuplja na jedan odgovarajući filtar. Za izračun specifičnih efektivnih emisija izračunava se stvarni ciklusni rad integriranjem stvarne snage motora u ciklusu. WHSC je prikazan u tablici 1. Osim za način rada 1, početak svakog načina rada definira se kao početak perioda između tog i prethodnog načina rada. Tablica 1. WHSC ispitni ciklus Način rada Normalizirana brzina vrtnje (%) Normalizirani zakretni moment (%) Trajanje načina rada (u sekundama) uključujući 20 s između načina rada 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 ispitni slijed Sljedeći dijagram toka prikazuje opće smjernice koje treba slijediti tijekom ispitivanja. Pojedinosti svakog koraka opisane su u relevantnim stavcima. Odstupanja od smjernica dopuštena su prema potrebi, ali su određeni zahtjevi relevantnih stavaka obvezni. Za WHTC ispitni postupak sastoji se od ispitivanja s pokretanjem hladnog motora nakon prirodnog ili prisilnog hlađenja motora, razdoblja toplog kondicioniranja i ispitivanja s pokretanjem toplog motora. Za WHSC ispitni postupak sastoji se od ispitivanja s pokretanjem toplog motora nakon prethodnog kondicioniranja motora u WHSC načinu rada 9.

7.4. Izrada karakterističnog dijagrama motora i referentni ciklus Mjerenja motora prije ispitivanja, provjere značajki motora prije ispitivanja i umjeravanja sustava prije ispitivanja izvode se prije postupka izrade karakterističnog dijagrama motora u skladu s općim ispitnim slijedom prikazanim u stavku 7.3. Temelj za stvaranje referentnog ciklusa WHTC i WHSC je rad motora na punom opterećenju mapira kojim se utvrđuju krivulje brzine u odnosu na najveći zakretni moment i brzine u odnosu na najveću snagu. Krivulja karakterističnog dijagrama koristi se za denormalizaciju brzine motora (stavak 7.4.6.) i zakretnog momenta motora (stavak 7.4.7.).

7.4.1. Zagrijavanje motora Motor se zagrijava do točke između 75 % i 100 % svoje najveće snage ili u skladu s preporukom proizvođača i dobrom inženjerskom procjenom. Pri kraju zagrijavanja motor mora raditi najmanje dvije minute kako bi se temperature rashladnog sredstva motora i ulja za podmazivanje stabilizirale na ±2 % svojih srednjih vrijednosti ili sve dok termostat motora ne regulira temperaturu motoru.

7.4.2. Određivanje raspona brzine za izradu karakterističnog dijagrama Najmanja i najveća brzina za izradu karakterističnog dijagrama definiraju se kako slijedi: Najmanja brzina za izradu karakterističnog dijagrama = brzina u praznom hodu Najveća brzina za izradu karakterističnog dijagrama = n hi × 1,02 ili brzina na kojoj zakretni moment punog opterećenja pada na nulu, ovisno što je manje

7.4.3. Krivulja karakterističnog dijagrama motora Kad se motor stabilizira u skladu sa stavkom 7.4.1., izrada karakterističnog dijagrama motora obavlja se prema sljedećem postupku. (a) Motor je bez opterećenja i radi na brzini vrtnje u praznom hodu. (b) Motor radi s komandom na maksimumu na najmanjoj brzini mapiranja. (c) Brzina vrtnje motora povećava se prosječnom brzinom od 8 ±1 min–1/s od najmanje do najveće brzine za izradu karakterističnog dijagrama, ili stalnom brzinom tako da je za prelazak s najmanje na najveću brzine za izradu karakterističnog dijagrama potrebno 4 do 6 minuta. Brzina motora i točke zakretnog momenta bilježe se s učestalosti uzorkovanja od najmanje jedne točke u sekundi. Kad se odabere opcija (b) u stavku 7.4.7. za utvrđivanje negativnog referentnog zakretnog momenta, krivulja karakterističnog dijagrama može se izravno nastaviti s komandom na minimumu za prelazak s najveće na najmanju brzinu za izradu karakterističnog dijagrama.

7.4.4. Alternativna izrada karakterističnog dijagrama Ako proizvođač smatra da navedene tehnike izrade karakterističnog dijagrama nisu sigurne ili nisu reprezentativne za bilo koji od predmetnih motora, mogu se upotrebljavati alternativne tehnike izrade karakterističnog dijagrama. Tim se alternativnim tehnikama mora ostvariti svrha navedenih postupaka izrade karakterističnog dijagrama da se utvrdi maksimalni raspoloživi zakretni moment na svim brzinama vrtnje motora koje se postižu tijekom ispitnih ciklusa. Odstupanja od tehnika izrade karakterističnog dijagrama navedenih u ovom stavku zbog sigurnosnih razloga ili reprezentativnosti mora odobriti tijelo nadležno za homologaciju uz obrazloženje njihove uporabe. Međutim, krivulja zakretnog momenta motora s regulatorom ili turbopuhalom ni u kojem se slučaju ne utvrđuje procesom u kojem se brzine motora smanjuju.

7.4.5. Ponovljena ispitivanja Za motor nije potrebno izraditi karakteristični dijagram prije svakog ispitnog ciklusa. Za motor je potrebno ponovo izraditi karakteristični dijagram prije ispitnog ciklusa: (a) ako je od posljednjeg određivanja karakterističnog dijagrama proteklo neopravdano mnogo vremena, prema inženjerskoj procjeni ili (b) ako su na motoru rađene fizičke promjene ili ponovna umjeravanja, što bi moglo utjecati na radni učinak motora.

7.4.6. Denormalizacija brzine motora Za stvaranje referentnih ciklusa, normirane brzine iz Dodatka 1. (WHTC) i tablice 1. (WHSC) denormaliziraju se sljedećom jednadžbom: n ref = n norm x (0,45 x n lo + 0,45 x n pref + 0,1 x n hi – n idle) x 2,0327 + n idle(9) Za utvrđivanje npref integral najvećeg zakretnog momenta izračuna se od nidle do n95h na krivulji karakterističnog dijagrama motora određene u skladu sa stavkom 7.4.3. Brzine motora na slikama 4. i 5. definirane su kako slijedi: n norm normirana brzina iz Dodatka 1. i tablice 1. podijeljena sa 100 n lo najmanja brzina gdje je snaga 55 % od najveće snage n pref brzina motora na kojoj je integral najvećeg zakretnog momenta na krivulji 51 % cijelog integrala od nidle do n95h n hi najveća brzina na kojoj je snaga 70 % najveće snage n idle brzina u praznom hodu n 95h najveća brzina na 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 ili n 95h, primjenjuje se sljedeće: n hi u jednadžbi se 9 zamjenjuje s n Pmax × 1,02 n 95h zamjenjuje se s n Pmax × 1,02

Slika 4.:

Definicija brzina ispitivanja

Slika 5.

Definicija npref

7.4.7. Denormalizacija zakretnog momenta motora Vrijednosti zakretnog momenta u programu dinamometra motora iz Dodatka 1. ovom Prilogu (WHTC) i tablice 1. (WHSC) normaliziraju se na maksimalni zakretni moment na odgovarajućoj brzini. Za dobivanje referentnih ciklusa potrebno je denormalizirati vrijednosti zakretnog momenta za svaku referentnu brzinu kako su utvrđene stavkom 7.4.6. na temelju krivulje karakterističnog dijagrama u skladu sa stavkom 7.4.3. kako slijedi: (10) pri čemu je M norm,i normirani zakretni moment, % M max,i najveći zakretni moment na krivulji karakterističnog dijagrama, Nm M f,i zakretni moment koji troše pomoćni uređaji/oprema koje treba ugraditi, Nm M r,i zakretni 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 6. ovom Prilogu, M f i M r jednaki su nula. Negativne vrijednosti zakretnog momenta radnih točaka motora (m u Dodatku 1. ovom Prilogu) moraju, za potrebe dobivanja referentnog ciklusa, poprimiti referentne vrijednosti određene na jedan od sljedećih načina: (a) negativnih 40 % od raspoloživog pozitivnog zakretnog momenta na pripadajućoj točki brzine, (b) mapiranje negativnog zakretnog momenta koji je potreban za pogon motora od najmanje do najveće brzine za izradu karakterističnog dijagrama; (c) određivanje negativnog zakretnog momenta koji je potreban za pogon motora u praznom hodu i u nhi i linearna interpolacija između te dvije točke.

7.4.8. Izračun referentnog ciklusnog rada Referentni ciklusni rad određuje se u ispitnom ciklusu sinkroniziranim izračunavanjem trenutačnih vrijednosti snage motora iz referentne brzine i referentnog zakretnog momenta, u skladu sa stavcima 7.4.6. i 7.4.7. Trenutačne vrijednosti snage motora integriraju se tijekom ispitnog ciklusa kako bi se izračunao referentni ciklusni rad Wref (kWh). Ako pomoćni uređaji/oprema nisu ugrađeni u skladu sa stavkom 6.3.1., trenutačne vrijednosti snage ispravljaju se jednadžbom (4) iz stavka 6.3.5. Ista metodologija upotrebljava se za integriranje referentne i stvarne snage motora. Ako treba odrediti vrijednosti između susjednih referentnih ili susjednih izmjerenih vrijednosti, koristi se linearna interpolacija. U integraciji stvarnog ciklusnog rada eventualne negativne vrijednosti zakretnog momenta postavljaju se na nulu pa uključuju u integraciju. Ako se integracija provodi s učestalost manjom od 5 Hz i ako se tijekom zadanog vremenskog segmenta vrijednost zakretnog momenta promijeni iz pozitivne u negativnu ili iz negativne u pozitivnu, negativni dio se izračunava i postavlja na nulu. Pozitivni se dio uključuje u integriranu vrijednost.

7.5. Postupci prije ispitivanja

7.5.1. Postavljanje opreme za mjerenje Instrumenti i sonde za uzorkovanje postavljaju se prema potrebi. Ispušna se cijev spaja na sustav s razrjeđivanjem potpunog protoka, ako se koristi.

7.5.2. Priprema mjerne opreme za uzorkovanje Prije početka uzorkovanja emisija poduzimaju se sljedeći koraci: (a) provjera curenja obavlja se unutar razdoblja od 8 sati prije uzorkovanja emisija u skladu sa stavkom 9.3.4.; (b) za skupno uzorkovanje spaja se čisti medij za pohranu, npr. vakuumirane vreće; (c) svi mjerni uređaji pokreću se u skladu s uputama proizvođača uređaja i dobrom inženjerskom procjenom; (d) pokreću se sustavi za razrjeđivanje, pumpe za uzrokovanje, rashladni ventilatori i sustavi za prikupljanje podataka; (e) protoci uzorka postavljaju se na željene razine, prema potrebi upotrebom obilaznog protoka; (f) izmjenjivači topline u sustavu za uzorkovanje moraju se unaprijed zagrijati ili ohladiti na temperaturu unutar raspona radne temperature za ispitivanje; (g) grijani ili hlađeni sastavni dijelovi, npr. cijevi za uzorkovanje, filtri, uređaji za hlađenje i pumpe, ostavljaju se da se stabiliziraju na svojim radnim temperaturama: (h) protok sustava za razrjeđivanje ispušnih plinova uključuje se najmanje 10 minuta prije ispitnog slijeda; (i) svaki 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. Dopušteni su analizatori emisije s automatskim ili ručnim prebacivanjem raspona. Tijekom ispitnog ciklusa mjerno područje analizatora emisija ne smije se mijenjati. Uz to, tijekom ispitnog ciklusa nije dopušteno mijenjanje pojačanja analognih radnih pojačala analizatora. Nulti i rasponski odziv utvrđuju se za sve analizatore na temelju međunarodno sljedivih plinova u skladu sa specifikacijama iz stavka 9.3.3. Plamenoionizacijske detektore (FID) rasponski se umjerava na bazi broja ugljika od jedan (C1).

7.5.4. Priprema filtra za uzorkovanje čestica Najmanje jedan sat prije ispitivanja filtar se stavlja u Petrijevu zdjelicu koja je zaštićena od kontaminacije prašinom i omogućuje izmjenu zraka te smješta u komoru za vaganje radi stabilizacije. Po završetku stabilizacije svaki se filtar važe pa se bilježi tara. Filtar se zatim pohranjuje u zatvorenu Petrijevu zdjelicu ili zabrtvljeni spremnik filtra dok ne bude potreban za ispitivanje. Filtar se mora upotrijebiti u roku od osam sati od njegova vađenja iz komore za vaganje.

7.5.5. Prilagođavanje sustava za razrjeđivanje Ukupni protok razrijeđenog ispušnog plina sustava s razrjeđivanjem punog protoka ili protok razrijeđenog ispušnog plina kroz sustav s razrjeđivanjem djelomičnog protoka mora se postaviti tako da se izbjegne mogućnost kondenziranja vode u sustavu te da se na površini filtra postigne temperatura između 315 K (42 °C) i 325 K (52 °C).

7.5.6. Pokretanje sustava za uzorkovanje čestične tvari Pokreće se sustav za uzorkovanje čestične tvari i radi na obilaznom vodu. 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 mjerenje pozadine koristi drugi sustav za uzorkovanje, mjerenje se izvodi paralelno s ispitivanjem.

7.6. WHTC ciklus

7.6.1. Hlađenje motora Može se primijeniti postupak prirodnog ili prisilnog hlađenja. U slučaju prisilnog hlađenja postavljanje sustava za puhanje rashladnog zraka na motor, za cirkulaciju rashladnog ulja kroz sustav za podmazivanje motora, za odvođenje topline iz rashladne tekućine kroz rashladni sustav motora i za odvođenje topline iz sustava za naknadnu obradu ispušnih plinova mora se temeljiti na dobroj inženjerskoj procjeni. U slučaju prisilnog hlađenja sustava za naknadnu obradu rashladni zrak ne smije biti pušten sve dok se sustav za naknadnu obradu ne ohladi na temperaturu koja je niža od temperature njegove katalitičke aktivacije. Zabranjeni su svi rashladni postupci koji uzrokuju emisije koje nisu reprezentativne.

7.6.2. Ispitivanje s pokretanjem hladnog motora Ispitivanje s pokretanjem hladnog motora započinje kad 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 za uporabi koristeći elektropokretač i odgovarajuće napunjen akumulator ili prikladno napajanje; ili (b) motor se pokreće dinamometrom. Motor radi unutar ±25 % svoje tipične brzine pokretanja u uporabi. To se zaustavlja unutar 1 sekunde od pokretanja motora. Ako motor ne počne raditi nakon 15 sekundi pokretanja, pokretanje se prekida pa se utvrđuje razlog zbog kojeg pokretanje nije uspjelo, osim ako u priručniku za uporabu ili u servisnom priručniku nije navedeno da je potrebno dulje vrijeme pokretanja od uobičajenog.

7.6.3. Razdoblje toplog kondicioniranja Odmah po završetku ispitivanja s pokretanjem hladnog motora, motor se treba kondicionirati za ispitivanje s pokretanjem toplog motora za što služi razdoblje toplog kondicioniranja od 10 ±1 minute.

7.6.4. Ispitivanje s pokretanjem toplog motora Motor se pokreće na kraju razdoblja toplog kondicioniranja, kako je definirano u stavku 7.6.3., primjenom metoda pokretanja iz stavka 7.6.2.

7.6.5. Ispitni slijed Slijed ispitivanja započinje pokretanjem motora i za ispitivanje s pokretanjem hladnog motora i za ispitivanje s pokretanjem toplog 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 kako je određeno u stavku 7.4. Komande za zadane vrijednosti brzine motora i zakretnog momenta daju se s učestalosti od najmanje 5 Hz (10 Hz je preporučeno). Zadane vrijednosti izračunavaju se linearnom interpolacijom između zadanih vrijednosti referentnoga ciklusa od 1 Hz. Stvarna brzina motora i zakretni moment bilježe se barem jednom svake sekunde tijekom ispitnog ciklusa (1 Hz), a signali mogu biti elektronički filtrirani.

7.6.6. Prikupljanje podataka relevantnih za emisije Na početku ispitnog slijeda pokreće se oprema za mjerenje i istovremeno: (a) počinje prikupljanje ili analiziranje sredstva za razrjeđivanje, ako se koristi sustav s razrjeđivanjem potpunog protoka; (b) počinje prikupljanje ili analiziranje sirovog ili razrijeđenog ispušnog plina, ovisno o metodi koja se koristi; (c) počinje mjerenje količine razrijeđenoga ispušnoga plina te potrebnih temperatura i tlaka; (d) počinje bilježenje masenoga protoka ispušnoga plina, ako se upotrebljava analiza nerazrijeđenoga ispušnoga plina; (e) počinje bilježenje povratnih podataka o brzini i zakretnom momentu dinamometra. Ako se upotrebljava mjerenje nerazrijeđenog ispušnoga plina, tada se koncentracije emisija ((NM)HC, CO i NOx) i maseni protok ispušnog plina moraju neprekidno mjeriti i pohranjivati u računalni sustav s učestalosti od najmanje 2 Hz. Svi se ostali podaci mogu bilježiti s učestalosti 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 upotrebljava sustav s razrjeđivanjem punog protoka, HC i NOx moraju se mjeriti kontinuirano u tunelu za razrjeđivanje s učestalosti od najmanje 2 Hz. Prosječne koncentracije određuju se integriranjem signala analizatora tijekom ispitnog ciklusa. Vrijeme odziva sustava ne smije biti veće od 20 sekundi i mora biti sinkronizirano s fluktuacijama protoka u CVS-u te prema potrebi s vremenom uzorkovanja/pomacima ispitnog ciklusa. CO, CO2 i NMHC mogu se odrediti integriranjem signala kontinuiranog mjerenja ili analiziranjem koncentracija u vreći za uzorkovanje, prikupljenih 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 prikupljanjem u pozadinsku vreću. Svi ostali parametri koje treba mjeriti moraju se bilježiti s učestalosti od najmanje jednog mjerenja u sekundi (1 Hz).

7.6.7. Uzorkovanje čestične tvari Na početku ispitnog slijeda sustav za uzorkovanje čestične tvari prebacuje se s obilaznog voda na prikupljanje čestične tvari. Ako se koristi sustav s razrjeđivanjem djelomičnog protoka, pumpe za uzorak reguliraju se tako da brzina protoka kroz sondu za uzorkovanje čestične tvari ili prijenosnu cijev ostane proporcionalna brzini masenog protoka ispušnih plinova kao što je određeno u skladu sa stavkom 9.4.6.1. Ako se upotrebljava sustav s razrjeđivanjem punog protoka, pumpe za uzorak namještaju se tako da se protok kroz sondu za uzorkovanje čestica ili cijev za prijenos uzorka održava u granicama od ±2,5 % zadanog protoka. Ako se koristi kompenzacija protoka (tj. proporcionalna regulacija protoka uzorka), mora se dokazati da se omjer protoka glavnog tunela u odnosu na protok uzorka čestične tvari ne mijenja za više od ±2,5 % od njegove zadane vrijednosti (osim za prvih 10 sekundi uzorkovanja). Mora se zabilježiti prosječna temperatura i tlak na ulazu u plinomjere ili instrumente za mjerenje protoka. Ako se podešeni protok ne može održati (unutar ±2,5 %) tijekom cijelog ciklusa zbog visokog opterećenja filtra čestica, ispitivanje se smatra nevaljanim. Ispitivanje se ponavlja s manjom brzinom protoka uzorka.

7.6.8. Zastoj u radu motora i nepravilnosti opreme Ako motor zataji u bilo kojem trenutku tijekom ispitivanja s pokretanjem 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 zataji u bilo kojem trenutku tijekom ispitivanja s pokretanjem toplog motora, ispitivanje se poništava. Motor se kondicionira u skladu sa stavkom 7.6.3., a ispitivanje s pokretanjem toplog motora ponavlja. U tom slučaju, ne treba se ponoviti testiranje pokretanja hladnog motora. Ako tijekom ispitnog ciklusa dođe do nepravilnosti u bilo kojem komadu potrebne opreme za ispitivanje, ispitivanje se poništava i ponavlja u skladu s prethodnim odredbama.

7.7. WHSC ciklus

7.7.1. Pretkondicioniranje sustava za razrjeđivanje i motora Sustav za razrjeđivanje i motor pokreću se i zagrijavaju u skladu sa stavkom 7.4.1. Nakon zagrijavanja motor i sustav za uzorkovanje pretkondicioniraju se radom motora u načinu rada 9 (vidjeti tablicu 1. iz stavaka 7.2.2.) najmanje 10 minuta tijekom kojih sustav za razrjeđivanje mora raditi. Dopušteno je probno prikupljanje uzoraka emisija čestične tvari. Ti filtri za uzorkovanje ne moraju biti stabilizirani niti vagani i mogu se baciti. Brzine protoka podešavaju se na približne brzine protoka odabrane za ispitivanje. Motor se mora isključiti nakon pretkondicioniranja.

7.7.2. Pokretanje motora 5 ±1 minuta nakon završetka pretkondicioniranja u načinu rada 9 kao što je opisano u stavku 7.7.1. motor se pokreće prema proizvođačevoj preporuci za pokretanje iz priručnika za uporabu, koristeći elektropokretač ili dinamometar u skladu sa stavkom 7.6.2.

7.7.3. Ispitni slijed Ispitni slijed započinje nakon što je motor već pokrenut i unutar jedne minute od trenutka kad je rad motora reguliran tako da radi u prvom načinu rada u ciklusu (prazni hod). WHSC se izvodi prema redoslijedu načina rada u tablici 1. iz stavka 7.2.2.

7.7.4. Prikupljanje podataka relevantnih za emisije Na početku ispitnog slijeda pokreće se oprema za mjerenje i istovremeno: (a) počinje prikupljanje ili analiziranje sredstva za razrjeđivanje, ako se koristi sustav s razrjeđivanjem potpunog protoka; (b) počinje prikupljanje ili analiziranje sirovog ili razrijeđenog ispušnog plina, ovisno o metodi koja se koristi; (c) počinje mjerenje količine razrijeđenoga ispušnoga plina te potrebnih temperatura i tlaka; (d) počinje bilježenje masenoga protoka ispušnoga plina, ako se upotrebljava analiza nerazrijeđenoga ispušnoga plina; (e) počinje bilježenje povratnih podataka o brzini i zakretnom momentu dinamometra. Ako se upotrebljava mjerenje nerazrijeđenog ispušnoga plina, tada se koncentracije emisija ((NM)HC, CO i NOx) i maseni protok ispušnog plina moraju neprekidno mjeriti i pohranjivati u računalni sustav s učestalosti od najmanje 2 Hz. Svi se ostali podaci mogu bilježiti s učestalosti uzorkovanja od najmanje 1 Hz. Za analogne analizatore mora se bilježiti odziv, a podaci o umjeravanju mogu se primjenjivati izravno ili neizravno tijekom vrednovanja podataka. Ako se upotrebljava sustav s razrjeđivanjem punog protoka, HC i NOx moraju se mjeriti kontinuirano u tunelu za razrjeđivanje s učestalosti od najmanje 2 Hz. Prosječne koncentracije određuju se integriranjem signala analizatora tijekom ispitnog ciklusa. Vrijeme odziva sustava ne smije biti veće od 20 sekundi i mora biti sinkronizirano s fluktuacijama protoka u CVS-u te prema potrebi s vremenom uzorkovanja/pomacima ispitnog ciklusa. CO, CO2 i NMHC mogu se odrediti integriranjem signala kontinuiranog mjerenja ili analiziranjem koncentracija u vreći za uzorkovanje, prikupljenih 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 prikupljanjem u pozadinsku vreću. Svi ostali parametri koje treba mjeriti moraju se bilježiti s učestalosti od najmanje jednog mjerenja u sekundi (1 Hz).

7.7.5. Uzorkovanje čestične tvari Na početku ispitnog slijeda sustav za uzorkovanje čestične tvari prebacuje se s obilaznog voda na prikupljanje čestične tvari. Ako se koristi sustav s razrjeđivanjem djelomičnog protoka, pumpe za uzorak reguliraju se tako da brzina protoka kroz sondu za uzorkovanje čestične tvari ili prijenosnu cijev ostane proporcionalna brzini masenog protoka ispušnih plinova kao što je određeno u skladu sa stavkom 9.4.6.1. Ako se upotrebljava sustav s razrjeđivanjem punog protoka, pumpe za uzorak namještaju se tako da se protok kroz sondu za uzorkovanje čestica ili cijev za prijenos uzorka održava u granicama od ±2,5 % zadanog protoka. Ako se koristi kompenzacija protoka (tj. proporcionalna regulacija protoka uzorka), mora se dokazati da se omjer protoka glavnog tunela u odnosu na protok uzorka čestične tvari ne mijenja za više od ±2,5 % od njegove zadane vrijednosti (osim za prvih 10 sekundi uzorkovanja). Mora se zabilježiti prosječna temperatura i tlak na ulazu u plinomjere ili instrumente za mjerenje protoka. Ako se podešeni protok ne može održati (unutar ±2,5 %) tijekom cijelog ciklusa zbog visokog opterećenja filtra čestica, ispitivanje se smatra nevaljanim. Ispitivanje se ponavlja s manjom brzinom protoka uzorka.

7.7.6. Zastoj u radu motora i nepravilnosti opreme Ako motor zataji u bilo kojem trenutku 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 tijekom ispitnog ciklusa dođe do nepravilnosti u bilo kojem komadu potrebne opreme za ispitivanje, ispitivanje se poništava i ponavlja u skladu s prethodnim odredbama.

7.8. Postupci nakon ispitivanja

7.8.1. Radnje nakon ispitivanja Po završetku ispitivanja zaustavlja se mjerenje brzine masenog protoka ispušnih plinova, obujma razrijeđenih ispušnih plinova, protoka plina u vreće za prikupljanje i pumpa za uzorkovanje čestične tvari. U slučaju sustava analizatora s integriranjem uzorkovanje se nastavlja dok ne isteknu vremena odziva sustava.

7.8.2. Provjera proporcionalnog uzorkovanja Za bilo koji proporcionalni skupni uzorak, npr. uzorak iz vreće ili uzorak čestične tvari, provjerava se da je proporcionalno uzorkovanje održavano u skladu sa stavcima 7.6.7. i 7.7.5. Bilo koji uzorak koji ne ispunjava zahtjeve bit će poništen.

7.8.3. Kondicioniranje i vaganje čestične tvari Filtar čestica stavlja se u prekrivene ili zabrtvljene spremnike ili zatvorene držače filtra kako bi ga se zaštitilo od onečišćenja iz okruženja. Nakon što se tako zaštiti, filtar se vraća 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. Verifikacija pomaka Što prije, a najkasnije 30 minuta nakon kraja ispitnog ciklusa ili tijekom kondicioniranja (samo za (b)), utvrđuju se nulti i rasponski odziv raspona korištenih područja plinovitog analizatora. Za potrebe ovog stavka ispitni ciklus se definira na sljedeći način: (a) za WHTC: cijeli slijed hladno – kondicioniranje – vruće; (b) za WHTC ispitivanje s pokretanjem toplog motora (stavak 6.6.): slijed kondicioniranje – pokretanje toplog motora (c) za WHTC s pokretanjem toplog motora s višestrukim regeneracijama (stavak 6.6.): ukupni broj ispitivanja s pokretanjem toplog motora; (d) za WHSC: ispitni ciklus. Za pomak analizatora primjenjuje se sljedeće: (a) nulti i rasponski odziv prije ispitivanja i nulti i rasponski odziv nakon ispitivanja mogu se izravno unijeti 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 nekorigirane ili se mogu korigirati za pomak u skladu sa stavkom 8.6.1.; ako razlika u pomaku između rezultata prije ispitivanja i rezultata poslije ispitivanja nije manja od 1 % mjernog raspona, ispitivanje se poništava ili se izmjerene koncentracije korigiraju za pomak u skladu sa stavkom 8.6.1.

7.8.5. Analiza uzorkovanja plinovitih emisija u vreći Čim je moguće, obavlja se sljedeće: (a) uzorci plinovitih emisija u vreći moraju se analizirati unutar 30 minuta nakon završetka ispitivanja s pokretanjem toplog motora ili tijekom razdoblja kondicioniranja za ispitivanje s pokretanjem hladnog motora; (b) uzorci pozadine moraju se analizirati unutar 60 minuta od završetka ispitivanja s pokretanjem toplog motora.

7.8.6. Validacija ciklusnog rada Prije izračuna stvarnog ciklusnog rada izostavljaju se bilo koje točke zabilježene tijekom pokretanja motora. Stvarni ciklusni rad određuje se u ispitnom ciklusu sinkroniziranim izračunavanjem trenutačne vrijednosti snage motora na temelju stvarne brzine i stvarnog zakretnog momenta. Trenutačne vrijednosti snage motora integriraju se tijekom ispitnog ciklusa kako bi se izračunao stvarni ciklusni rad Wact (kWh). Ako pomoćni uređaji/oprema nisu ugrađeni u skladu sa stavkom 6.3.1., trenutačne vrijednosti snage korigiraju se u skladu s jednadžbom (4) iz stavka 6.3.5. Metodologija opisana u stavku 7.4.8. koristi se i za integriranje stvarne snage motora. Stvarni ciklusni rad Wact koristi se za usporedbu s referentnim ciklusnim radom Wref i za izračun specifičnih efektivnih emisija (vidjeti stavak 8.6.3.). Wact mora biti između 85 % i 105 % Wref.

7.8.7. Statistika validacije ispitnog ciklusa Vrše se linearne regresije stvarnih vrijednosti (nact, Mact, Pact ) na referentnim vrijednostima (nref, Mref, Pref ) i za WHTC i za WHSC. Kako bi se smanjila sustavna pogreška zbog vremenskog odmaka između vrijednosti stvarnog i referentnog ciklusa, ukupni niz stvarnih signala brzine i zakretnog momenta motora može se ubrzati ili odgoditi u odnosu na referentni slijed brzine i zakretnog momenta. Ako se stvarni signali pomaknu, brzina i zakretni moment moraju se pomaknuti za isti iznos u istom smjeru. Primjenjuje se metoda najmanjih kvadrata s jednadžbom najbolje aproksimacije u obliku: y = a 1 x + a 0(11) pri čemu je y stvarna vrijednost brzine (min–1), zakretnog momenta (Nm) ili snage (kW) a 1 nagib (koeficijent smjera) regresijskog pravca x referentna vrijednost brzine (min–1), zakretnog momenta (Nm) ili snage (kW) a 0 odsječak regresijskog pravca na osi y Standardna pogreška procjene vrijednosti y na x i koeficijenta određivanja (r2) izračunava se za svaki regresijski pravac. Preporučuje se da se ta analiza provede za učestalost od 1 Hz. Da bi se ispitivanje smatralo valjanim, moraju biti ispunjeni kriteriji iz tablice 2. (WHTC) ili tablice 3. (WHSC). Tablica 2. Dopuštena odstupanja regresijskog pravca za WHTC Brzina Zakretni moment Snaga Standardna pogreška procjene y na x maks. 5 % najveće brzine ispitivanja maks. 10 % najvećeg zakretnog momenta motora maks. 10 % najveće snage motora Nagib regresijskog pravca, a 1 0,95 – 1,03 0,83 – 1,03 0,89 – 1,03 Koeficijent determinacije, r 2 min. 0,970 min. 0,850 min. 0,910 odsječak regresijskog pravca na osi y, a 0 maks. 10 % brzine praznog hoda ±20 Nm ili ±2 % najvećeg zakretnog momenta, ovisno što je veće ±4 kW ili ±2 % najveće snage, ovisno što je veće Tablica 3. Dopuštena odstupanja regresijskog pravca za WHSC Brzina Zakretni moment Snaga Standardna pogreška procjene y na x maks. 1 % maksimalne brzine ispitivanja maks. 2 % najvećeg zakretnog momenta motora maks. 2 % maksimalne snage motora Nagib regresijskog pravca, a 1 0,99 – 1,01 0,98 – 1,02 0,98 – 1,02 Koeficijent determinacije, r 2 min. 0,990 min. 0,950 min. 0,950 odsječak regresijskog pravca na osi y, a 0 maks. 1 % najveće brzine ispitivanja ±20 Nm ili ±2 % najvećeg zakretnog momenta, ovisno što je veće ±4 kW ili ±2 % najveće snage, ovisno što je veće Samo za potrebe regresije prije izračuna regresije dopušteno je izostaviti točke prema uputama iz tablice 4. Međutim, te točke ne smiju se izostaviti prilikom izračuna ciklusnog rada i emisija. Izostavljanje točaka može se primijeniti na cijeli ili određeni dio ciklusa. Tablica 4. Dopušteno izostavljanje točaka iz regresijske analize Događaj Uvjeti Dopušteno izostavljanje točaka Minimalna naredba rukovatelja (točka praznog hoda) n ref = 0 posto i M ref = 0 % i M act > (M ref - 0,02 M max. mapped torque) i M act < (M ref + 0,02 M max. mapped torque) brzina i snaga Minimalna naredba rukovatelja (točka rada motora) M ref < 0 posto snaga i zakretni moment Minimalna naredba rukovatelja n act ≤ 1,02 n ref i M act > M ref ili n act > n ref i M act ≤ M ref' ili n act > 1,02 n ref i M ref < M act ≤ (M ref + 0,02 M max. mapped torque) snaga i ili zakretni moment ili brzina Maksimalna naredba rukovatelja 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 - 0,02 M max. mapped torque) snaga i ili zakretni moment ili brzina

8. Izračun emisija Konačni rezultati ispitivanja zaokružuju se jednom na broj decimalnih mjesta utvrđen za primjenjivu emisijsku normu uvećan za jedan, u skladu s normom ASTM E 29-06B. Nije dopušteno zaokruživanje međurezultata na temelju kojih se konačne specifične efektivne emisije izračunavaju. Izračun ugljikovodika i/ili nemetanskih ugljikovodika temelji se na sljedećim molarnim omjerima ugljika/vodika/kisika (C/H/O) goriva: CH1,86O0,006 za dizel (B7), CH2,92O0,46 za etanol za posebne motore s kompresijskim paljenjem (ED95), CH1,93O0.032 za benzin (E10), CH2.74O0,385 za etanol (E85), CH2,525 za UNP (ukapljeni naftni plin), CH4 za PP (prirodni plin) i biometan. Primjeri postupaka izračunavanja navedeni su u Dodatku 5. ovom Prilogu. Uz prethodno odobrenje homologacijskog tijela dopušteno je izračunavanje emisija na molarnoj osnovi u skladu s Prilogom 7. Globalnog tehničkog pravilnika br. 11 u vezi s protokolom ispitivanja emisije ispušnih plinova za necestovne pokretne strojeve (NRMM).

8.1. Korekcija za vlažno/suho stanje Ako se emisije mjere na temelju suhog stanja, izmjerena koncentracija pretvara se u koncentraciju na temelju vlažnog stanja sljedećom jednadžbom: c w = kw × c d (12) pri čemu je c d suha koncentracija u ppm ili % volumena kw faktor korekcije za vlažno/suho stanje (k w,a, k w,e, ili k w,d, ovisno o tome koja se jednadžba koristi)

8.1.1. Nerazrijeđeni ispušni plin (13) ili (14) ili (15) ako je (16) i (17)

pri čemu je

H a vlažnost ulaznog zraka, g vode na kg suhog zraka w ALF sadržaj vodika u gorivu, % mase q mf,i trenutni maseni protok goriva, kg/s q mad,I trenutni maseni protok ulaznog zraka, kg/s p r tlak vodene pare nakon hladne 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 koncentracija suhog CO2, % c CO koncentracija suhog CO, %

Jednadžbe (13) i (14) u načelu su 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) ako je (20) pri čemu je α molarni omjer vodika u gorivu c CO2w koncentracija vlažnog CO2, % c CO2d koncentracija suhog 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) ako je (22) pri čemu je H d vlažnost sredstva za razrjeđivanje, g vode na kg suhog zraka

8.2. Korekcija NO x za vlažnost Budući da emisije NOx ovise o uvjetima okolnog zraka, koncentracija NOx korigira se za vlažnost faktorima iz stavka 8.2.1. ili 8.2.2. Vlažnost ulaznog zraka Ha može se izvesti iz mjerenja relativne vlažnosti, mjerenja točke rosišta, mjerenja tlaka pare ili mjerenja suhog/vlažnog termometra koristeći općeprihvaćene jednadžbe.

8.2.1. Motori s kompresijskim paljenjem (23) pri čemu je H a vlažnost ulaznog zraka, g vode na kg suhog zraka

8.2.2. Motori s vanjskim izvorom paljenja (24) pri čemu je H a vlažnost ulaznog zraka, g vode na kg suhog zraka

8.3. Korekcija filtra čestica za uzgon Masa filtra za uzorkovanje korigira se za uzgon u zraku. Korekcija za uzgon ovisi o gustoći filtra za uzorkovanje, gustoći zraka i gustoći umjerne mase vage te ne uzima u obzir uzgon same čestične tvari. Korekcija za uzgon primjenjuje se i na tara masu filtra i na bruto masu filtra. Ako gustoća materijala filtra nije poznata, koriste se sljedeće gustoće: (a) filtar od staklenog vlakna obložen teflonom: 2,300 kg/m3; (b) teflonski membranski filtar: 2,144 kg/m3; (c) teflonski membranski filtar s potpornim prstenom od polimetilpentana: 920 kg/m3. Za umjerne utege od nehrđajućeg čelika koristi se gustoća od 8 000 kg/m3. Ako materijal umjernog utega nije nehrđajući čelik, mora se saznati gustoća tog materijala. Primjenjuje se sljedeća jednadžba: (25) ako je (26) pri čemu je m uncor nekorigirana masa filtra čestica, mg ρ a gustoća zraka, kg/m3 ρ w gustoća umjernog utega vage, kg/m3 ρ f gustoća filtra za uzorkovanje čestične mase, kg/m3 p b ukupni atmosferski tlak, kPa T a temperatura zraka oko vage, K 28,836 molarna masa zraka pri referentnoj vlažnosti (282,5 K), g/mol 8,3144 molarna plinska konstanta Masa uzorka čestica m p koja se koristi u stavcima 8.4.3. i 8.5.3. izračunava se na sljedeći način: (27) pri čemu je m f,G bruto masa filtra čestica korigirana za uzgon, mg m f,T tara masa filtra čestica korigirana za uzgon, mg

8.4. Razrjeđivanje djelomičnog protoka (PFS) i mjerenje nerazrijeđenih plinovitih emisija Trenutni signali koncentracije plinovitih komponenti koriste se za izračun masenih emisija množenjem s trenutnim masenim protokom ispušnih plinova. Brzina masenog protoka ispušnih plinova može se mjeriti izravno ili izračunati koristeći metode mjerenja ulaznog zraka i protoka goriva, metodu mjerenja plinom za praćenje ili mjerenja ulaznog zraka i omjera zraka/goriva. Posebno treba obratiti pozornost na vrijeme odziva raznih instrumenata. Te se razlike uzimaju u obzir u sinkronizaciji signala. U slučaju čestične tvari signali masenog protoka ispušnih plinova koriste se za regulaciju sustava s razrjeđivanjem djelomičnog protoka kako bi se uzeo uzorak proporcionalan masenom protoku ispušnih plinova. Kvaliteta proporcionalnosti provjerava se primjenom regresijske analize između uzorka i protoka ispušnih plinova u skladu sa stavkom 9.4.6.1. Cijeli ispitni postav prikazan je shematski na slici 6.

Slika 6.

Shema sustava za mjerenje protoka nerazrijeđenog plina/djelomičnog protoka

8.4.1. Određivanje masenog protoka ispušnih plinova

8.4.1.1. Uvod Za izračun emisija u nerazrijeđenom ispušnom plinu i za regulaciju sustava s razrjeđivanjem djelomičnog protoka potrebno je znati maseni protok ispušnog plina. Za određivanje masenog protoka ispušnih plinova može se koristiti neka od metoda opisanih u stavcima od 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 od 8.4.1.3. do 8.4.1.7. ne smije biti veće od vremena odziva analizatora ≤ 10 s, kao što se zahtijeva u stavku 9.3.5. Radi regulacije sustava s razrjeđivanjem djelomičnog protoka potreban je brži odziv. Za sustave s razrjeđivanjem djelomičnog protoka s mrežnim upravljanjem potrebno je vrijeme odziva od ≤ 0,3 s. Za sustave s razrjeđivanjem djelomičnog protoka s regulacijom na temelju predviđanja stanja koja se temelji na prethodno zabilježenim probnim ispitivanjima potrebno je vrijeme odziva sustava za mjerenje protoka ispušnih plinova od ≤ 5 s s vremenom porasta od ≤ 1 s. Vrijeme odziva sustava određuje proizvođač instrumenta. Zahtjevi kombiniranog vremena odziva za protok ispušnih plinova i sustav s razrjeđivanjem djelomičnog protoka navedeni su u stavku 9.4.6.1.

8.4.1.3. Metoda izravnog mjerenja Izravno mjerenje trenutnog protoka ispušnih plinova provode sustavi, npr.: (a) uređaji za mjerenje razlike tlaka, poput sapnice protoka (vidjeti pojedinosti u normi ISO 5167); (b) ultrazvučni mjerač protoka; (c) vrtložni mjerač protoka. Potrebno je poduzeti mjere predostrožnosti kojima se izbjegavaju pogreške u mjerenju koje dovode do pogrešaka u vrijednostima emisije. Te mjere obuhvaćaju barem pomnu ugradnju uređaja u ispušni sustav motora u skladu s preporukama proizvođača instrumenta i dobrom inženjerskom praksom. Ugradnja uređaja ponajprije ne smije utjecati na radni učinak i emisije motora. Mjerači protoka moraju ispunjavati zahtjeve za linearnost iz stavka 9.2.

8.4.1.4. Metoda mjerenja na temelju zraka i goriva To uključuje mjerenje protoka zraka i protoka goriva odgovarajućim mjeračima protoka. Trenutni protok ispušnih plinova izračunava se na sljedeći način: qm ew,i = qm aw,i + qm f,i (28) pri čemu je qm ew,i trenutni maseni protok ispušnih plinova, kg/s qm aw,i trenutni maseni protok ulaznog zraka, kg/s qm f,i trenutni maseni protok goriva, kg/s Mjerači protoka moraju ispunjavati zahtjeve za linearnost iz stavka 9.2., ali moraju biti i dovoljno precizni da ispune zahtjeve za linearnost za protok ispušnih plinova.

8.4.1.5. Metoda mjerenja na temelju plina za praćenje Ova metoda uključuje mjerenje koncentracije plina za praćenje u ispuhu. Poznata količina nekog inertnog plina (npr. čistog helija) ubrizgava se u protok ispušnog plina kao plin za praćenje. Plin se miješa i razrjeđuje ispušnim plinom, ali ne smije reagirati u ispušnoj cijevi. Koncentracija plina se tada mjeri u uzorku ispušnog plina. Kako bi se osiguralo da će se plin za praćenje u cijelosti pomiješati, sonda za uzorkovanje ispušnog plina mora biti smještena na udaljenosti od najmanje 1 m ili 30 puta promjera ispušne cijevi, što je god veće, iza točke ubrizgavanja plina za praćenje. Sonda za uzorkovanje može biti smještena i bliže točki ubrizgavanja ako je usporedbom koncentracije plina za praćenje s referentnom koncentracijom potvrđeno da je došlo do potpunog miješanja nakon što je plin za praćenje ubrizgan na točki ispred motora. Brzina protoka plina za praćenje određuje se tako da koncentracija plina za praćenje na brzini vrtnje u praznom hodu motora nakon razrjeđivanja bude ispod cijele ljestvice analizatora plina za praćenje. Protok ispušnih plinova izračunava se na sljedeći način: (29) pri čemu je qm ew,i trenutni maseni protok ispušnih plinova, kg/s qv t protok plina za praćenje, cm3/min c mix,i trenutna koncentracija plina za praćenje nakon miješanja, ppm ρe gustoća ispušnog plina, kg/m3 (vidjeti tablicu 5.) c b pozadinska koncentracija plina za praćenje u ulaznom zraku, ppm Pozadinska koncentracija plina za praćenje (c b) može se odrediti izračunom prosjeka pozadinske koncentracije izmjerene neposredno prije i nakon ispitivanja. Ako je pozadinska koncentracija manja od 1 % koncentracije plina za praćenje nakon miješanja (c mix,i) pri maksimalnom protoku ispušnog plina, tada se pozadinska koncentracija može zanemariti. Cijeli sustav mora ispunjavati zahtjeve za linearnost za protok ispušnih plinova iz stavka 9.2.

8.4.1.6. Metoda mjerenja na temelju protoka zraka i omjera zraka i goriva Ova metoda uključuje izračun mase ispušnih plinova iz protoka zraka te omjera zraka i goriva. Trenutni maseni protok ispušnih plinova izračunava se na sljedeći način: (30) ako je (31) (32) pri čemu je qm aw,i trenutni maseni protok ulaznog zraka, kg/s A/F st stehiometrijski omjer zraka i goriva, kg/kg λi trenutni omjer viška zraka c CO2d koncentracija suhog CO2, % c COd koncentracija suhog CO, ppm c HCw koncentracija vlažnog HC, ppm Mjerač protoka zraka i analizatori moraju ispunjavati zahtjeve za linearnost iz stavka 9.2. i cijeli sustav mora ispuniti zahtjeve za linearnost za protok ispušnih plinova iz stavka 9.2. Ako se za mjerenje omjera viška zraka koristi oprema za mjerenje omjera zraka i goriva kao što je senzor cirkonijskog tipa, ta oprema mora biti u skladu sa specifikacijama iz stavka 9.3.2.7.

8.4.1.7. Metoda na temelju bilance ugljika Ova metoda uključuje izračun mase ispušnih plinova iz protoka goriva i plinovitih komponenti ispušnih plinova koje sadržavaju ugljik. Trenutni maseni protok ispušnih plinova izračunava se na sljedeći način: (33) ako je k c= (cCO2d – cCO2d,a) x 0,5441 + cCOd/18522 + cHCw/17355 (34) i k fd = - 0,055586 x w ALF + 0,0080021 x w DEL + 0,0070046 x w EPS (35) pri čemu je qmf,i trenutni maseni protok goriva, kg/s Ha 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 koncentracija suhog CO2, % c CO2d,a koncentracija suhog CO2 u ulaznom zraku, % c COd koncentracija suhog CO, ppm c HCw koncentracija vlažnog HC, ppm

8.4.2. Određivanje plinovitih komponenti

8.4.2.1. Uvod Plinovite komponente u nerazrijeđenom ispušnom plinu koji izađe iz motora koji je poslan na ispitivanje mjere se sustavima za mjerenje i uzorkovanje opisanima u stavku 9.3. i Dodatku 2. ovom Prilogu. 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 Priloga 5. Postupak iz stavka 8.4.2.3. jednostavniji je jer se u njemu za omjer gustoće komponenti i ispušnog plina upotrebljavaju vrijednosti u iz tablice. Postupak iz stavka 8.4.2.4. precizniji je za svojstva goriva koja odstupaju od specifikacija iz Priloga 5., ali zahtijeva elementarnu analizu sastava goriva.

8.4.2.2. Procjena podataka Podaci koji se odnose na emisije bilježe se i pohranjuju u skladu sa stavkom 7.6.6. Za izračun masene emisije plinovitih komponenti tragovi zabilježenih koncentracija i trag masenog protoka ispušnih plinova sinkroniziraju se na temelju vremena transformacije kako je definirano u stavku 3.1. Stoga se vrijeme odziva sustava masenog protoka ispušnih plinova i svakog analizatora plinovitih emisija određuje u skladu sa stavcima 8.4.1.2., odnosno 9.3.5., i bilježi.

8.4.2.3. Izračun masenih emisija na temelju vrijednosti iz tablice Masa onečišćujućih tvari (g/test) određuje se izračunom trenutnih masenih emisija iz nerazrijeđenih koncentracija onečišćujućih tvari i masenog protoka ispušnih plinova, usklađenih za vrijeme transformacije kako je određeno u stavku 8.4.2.2., integriranjem trenutnih vrijednosti tijekom ciklusa te množenjem integriranih vrijednosti s vrijednostima u iz tablice 5. Ako se mjeri na temelju suhog stanja, korekcija iz suhog u vlažno stanje u skladu sa stavkom 8.1. primjenjuje se na trenutne vrijednosti koncentracije prije daljnjih izračuna. Za izračun NOx masene emisije množe se, ako je primjenjivo, s faktorom korekcije vlažnosti k h,D ili k h,G, kako je određeno u stavku 8.2. Primjenjuje se sljedeća jednadžba: m gas = (u g/test) (36) pri čemu je u gas odgovarajuća vrijednost komponente ispušnog plina iz tablice 5. c gas,i trenutna koncentracija komponente u ispušnom plinu, ppm qm ew,i trenutni maseni protok ispušnih plinova, kg/s f učestalost uzorkovanja podataka, Hz n broj mjerenja Tablica 5. Vrijednosti u nerazrijeđenih ispušnih plinova i gustoće komponenti Gorivo ρ e Plin NOx CO HC CO2 O2 CH4 ρ gas [kg/m3] 2,053 1,250 (1) 1,9636 1,4277 0,716 ugas (2) Dizel (B7) 1,2943 0,001586 0,000966 0,000482 0,001517 0,001103 0,000553 Etanol (ED95) 1,2768 0,001609 0,000980 0,000780 0,001539 0,001119 0,000561 SPP (3) 1,2661 0,001621 0,000987 0,000528 (4) 0,001551 0,001128 0,000565 Propan 1,2805 0,001603 0,000976 0,000512 0,001533 0,001115 0,000559 Butan 1,2832 0,001600 0,000974 0,000505 0,001530 0,001113 0,000558 UNP (5) 1,2811 0,001602 0,000976 0,000510 0,001533 0,001115 0,000559 Benzin (E10) 1,2931 0,001587 0,000966 0,000499 0,001518 0,001104 0,000553 Etanol (E85) 1,2797 0,001604 0,000977 0,000730 0,001534 0,001116 0,000559

8.4.2.4. Izračun masenih emisija na temelju točnih jednadžbi Masa onečišćujućih tvari (g/test) određuje se izračunom trenutnih masenih emisija iz nerazrijeđenih koncentracija onečišćujućih tvari, vrijednosti u i masenog protoka ispušnih plinova, usklađenih za vrijeme transformacije kako je određeno u stavku 8.4.2.2. i integriranjem trenutnih vrijednosti tijekom ciklusa. Ako se mjeri na temelju suhog stanja, korekcija iz suhog u vlažno stanje u skladu sa stavkom 8.1. primjenjuje se na trenutne vrijednosti koncentracije prije daljnjih izračuna. Za izračun NOx masene emisije množe se s faktorom korekcije za vlažnost k h,D ili k h,G, kako je određeno u stavku 8.2. Primjenjuje se sljedeća jednadžba: m gas = (u g/test) (37) pri čemu je u gas izračunava se iz jednadžbe (38) ili (39) c gas,i trenutna koncentracija komponente u ispušnom plinu, ppm qm ew,i trenutni maseni protok ispušnih plinova, kg/s f učestalost uzorkovanja podataka, Hz n broj mjerenja Trenutne vrijednosti u izračunavaju se na sljedeći način: u gas, i = M gas / (Me,i x 1,000) (38) ili u gas,i =ρgas / (ρe,i x 1,000) (39) ako je ρgas = M gas / 22.414 (40) pri čemu je M gas molarna masa plinovite komponente, g/mol (vidjeti Dodatak 5. ovom Prilogu) Me,i trenutna molarna masa ispušnog plina, g/mol ρgas gustoća plinovite komponente, kg/m3 ρe,i trenutna gustoća ispušnog plina, kg/m3 Molarna masa ispušnog plina, M e, izvodi se za opći sastav goriva CHαOεNδSγ, pod pretpostavkom potpunog izgaranja na sljedeći način: (41) pri čemu je qm aw,i trenutni maseni protok ulaznog zraka na temelju vlažnog stanja, kg/s qm f,i trenutni maseni protok 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 na sljedeći način: (42) pri čemu je qm ad,i trenutni maseni protok ulaznog zraka na temelju suhog stanja, kg/s qm f,i trenutni maseni protok goriva, kg/s H a vlažnost ulaznog zraka, g vode na kg suhog zraka k fw faktor specifičan za gorivo kod vlažnog ispušnog plina (jednadžba (16)) iz stavka 8.1.1.

8.4.3. Određivanje čestične tvari

8.4.3.1. Procjena podataka Masa čestične tvari izračunava se u skladu s jednadžbom (27) iz stavka 8.3. Za procjenu koncentracije čestične tvari bilježi se ukupna masa uzorka (m sep) kroz filtar tijekom ciklusa testa. Uz prethodno odobrenje nadležnog tijela za homologaciju, masa čestične tvari može se korigirati za razinu čestične tvari u sredstvu za razrjeđivanje, kako je određeno u stavku 7.5.6., u skladu s dobrom inženjerskom praksom i posebnim konstrukcijskim karakteristikama sustava za mjerenje čestične tvari koji se koristi.

8.4.3.2. Izračun masenih emisija Ovisno o konstrukciji sustava masa čestične tvari (g/test) izračunava se bilo kojom metodom iz stavaka 8.4.3.2.1. ili 8.4.3.2.2. nakon korekcije za uzgon filtra za uzorkovanje čestica u skladu sa stavkom 8.3.

8.4.3.2.1. Izračun na osnovi omjera uzorka m PM = m p / (r s x 1,000) (43) pri čemu je m p masa čestične tvari uzorkovane tijekom ciklusa, mg r s prosječni omjer uzorka tijekom ispitnog ciklusa ako je r s = (44) pri čemu je m se masa uzorka tijekom ciklusa, kg m ew ukupni maseni protok ispušnih plinova tijekom ciklusa, kg m sep masa razrijeđenog ispušnog plina koji prolazi kroz filtre za prikupljanje čestica, kg m sed masa razrijeđenog ispušnog plina koji prolazi kroz tunel za razrjeđivanje, kg U slučaju sustava s potpunim uzorkovanjem, m sep i m sed su jednaki.

8.4.3.2.2. Izračun na osnovi omjera razrjeđivanja m PM = (45) pri čemu je m p masa čestične tvari uzorkovane tijekom ciklusa, mg m sep masa razrijeđenog ispušnog plina koji prolazi kroz filtre za prikupljanje čestica, kg m edf masa istovjetnog razrijeđenog ispušnog plina tijekom ciklusa, kg Ukupna masa ekvivalentne mase razrijeđenih ispušnih plinova tijekom ciklusa određuje se na sljedeći način: m edf = (46) qm edf,i= qm ew,i x r d,i (47) r d,i= (48) pri čemu je qm edf,i trenutni ekvivalentni maseni protok razrijeđenog ispušnog plina, kg/s qm ew,i trenutni maseni protok ispušnih plinova, kg/s r d,i trenutni omjer razrjeđivanja qm dew,i trenutni maseni protok razrijeđenog ispušnog plina, kg/s qm dw,i trenutni maseni protok sredstva za razrjeđivanje, kg/s f učestalost uzorkovanja podataka, Hz n broj mjerenja

8.5. Mjerenje razrjeđivanja punog protoka (CVS) Za izračunavanje masenih emisija množe se signali koncentracije plinovitih komponenti dobiveni integracijom tijekom ciklusa ili uzorkovanjem u vreću s masenim protokom razrijeđenog ispušnog plina. Maseni protok ispušnog plina mjeri se primjenom sustava za uzorkovanje konstantnog obujma (CVS), koji može upotrebljavati volumetričku pumpu (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-a. Za sustav bez kompenzacije protoka omjer protoka uzorka u odnosu na protok CVS-a ne smije se razlikovati za više od ±2,5 % od zadane vrijednosti ispitivanja. Za sustav s kompenzacijom protoka svaki pojedinačni protok mora biti stalan unutar ±2,5 % od svojeg ciljanog protoka. Cijeli ispitni postav prikazan je shematski na slici 7.

Slika 7.

Shema sustava za mjerenje punog protoka

8.5.1. Određivanje protoka razrijeđenog ispušnog plina

8.5.1.1. Uvod Za izračun emisija u razrijeđenom ispušnom plinu potrebno je znati maseni protok 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) nekom od metoda opisanih u stavcima od 8.5.1.2 do 8.5.1.4. Ako ukupan protok uzorka čestica (m sep) prelazi 0,5 % ukupnog protoka CVS-a (m ed), protok CVS-a ispravlja se za m sep ili se protok uzorka čestica vraća na CVS prije uređaja za mjerenje protoka.

8.5.1.2. PDP-CVS sustav Maseni protok tijekom ciklusa izračunava se na sljedeći način, ako se temperatura razrijeđenog ispušnog plina zadrži unutar ±6 K tijekom ciklusa korištenjem izmjenjivača topline: (49) pri čemu je V 0 obujam plina pumpanog po okretaju u uvjetima ispitivanja, m3/okr n P ukupni broj okretaja 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 (tj. bez izmjenjivača topline), trenutne masene emisije izračunavaju se i integriraju tijekom ciklusa. U tom slučaju trenutna masa razrijeđenog ispušnog plina izračunava se na sljedeći način: m ed,i = 1,293 x V 0 x n P,i x p p x 273 / (101,3 x T) (50) pri čemu je n P,i ukupni broj okretaja pumpe u vremenskom intervalu

8.5.1.3. CFV-CVS sustav Maseni protok tijekom ciklusa izračunava se na sljedeći način, ako se temperatura razrijeđenog ispušnog plina zadrži unutar ±11 K tijekom ciklusa korištenjem izmjenjivača topline: m ed = 1.293 x t x K v x p p / T 0.5 (51) pri čemu je t trajanje ciklusa, s K V umjerni koeficijent Venturijeve cijevi kritičnog protoka u standardnim uvjetima 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 (tj. bez izmjenjivača topline), trenutne masene emisije izračunavaju se i integriraju tijekom ciklusa. U tom slučaju trenutna masa razrijeđenog ispušnog plina izračunava se na sljedeći način: m ed,i = 1.293 x Δti x K V x p p / T 0.5 (52) pri čemu je Δti vremenski interval, s

8.5.1.4. SSV-CVS sustav Maseni protok tijekom ciklusa izračunava se na sljedeći način, ako se temperatura razrijeđenog ispušnog plina zadrži unutar ±11 K tijekom ciklusa korištenjem izmjenjivača topline: m ed = 1.293 x Q SSV (53) ako je (54) pri čemu je A 0 0,005692 u SI jedinicama d V promjer suženja SSV-a, mm C d koeficijent protoka SSV-a p p apsolutni tlak na ulazu u Venturijevu cijev, kPa T temperatura na ulazu u Venturijevu cijev, K r p omjer suženja SSV-a u odnosu na apsolutni statički tlak na ulaznom otvoru, r D omjer promjera suženja SSV-a d u odnosu na unutarnji promjer ulazne cijevi D Ako se koristi sustav s kompenzacijom protoka (tj. bez izmjenjivača topline), trenutne masene emisije izračunavaju se i integriraju tijekom ciklusa. U tom slučaju trenutna masa razrijeđenog ispušnog plina izračunava se na sljedeći način: m ed = 1,293 x Q SSV x Δt i (55) pri čemu je Δt i vremenski interval, s Izračuni u stvarnom vremenu započinju bilo primjerenom vrijednošću C d, kao što je 0,98 ili primjerenom vrijednošću Q SSV. Ako izračun započinje s Q ssv, početna vrijednost Q ssv koristi se za procjenu Reynoldsova broja. Tijekom svih ispitivanja emisija Reynoldsov broj na suženju SSV mora biti u rasponu Reynoldsovih brojeva korištenih 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 koji je poslan na ispitivanje mjere se metodama opisanima u Dodatku 2. ovom Prilogu. Ispušni plin razrjeđuje se filtriranim zrakom iz o