2.

L'allegato III è modificato come segue: 1) La sezione 1 è modificata come segue: a) al punto 1.1 viene aggiunto il seguente testo: «Si descrivono due cicli di prova che si applicano secondo le disposizioni di cui all'allegato I, sezione 1: — un ciclo NRSC (ciclo stazionario non stradale) si applica alle fasi I, II e III A e per i motori a velocità costante nonché per gli inquinanti gassosi nelle fasi III B e IV, — un ciclo NRTC (ciclo transitorio non stradale) è impiegato per misurare le emissioni di particolato per le fasi III B e IV per tutti i motori eccetto quelli a velocità costante. A scelta del costruttore, tale prova può essere utilizzata anche per la fase III A e per gli inquinanti gassosi nelle fasi III B e IV. — Per i motori destinati ad essere installati in navi della navigazione interna si applica il procedimento di prova ISO a norma delle specifiche ISO 8178-4:2002 (E) e IMO MARPOL 73/78, allegato VI (codice NOx). — Per i motori destinati alla propulsione di automotrici ferroviarie, si utilizza un NRSC per la misurazione degli inquinanti gassosi e del inquinante. — Per i motori destinati alla propulsione di locomotive, si utilizza un NRSC per la misurazione di inquinanti gassosi e particolato inquinante per le fasi III A e III B.»; b) è inserito il seguente punto: «1.3. Principio di misurazione: Le emissioni del condotto di scarico del motore da misurare comprendono i componenti gassosi (monossido di carbonio, somma degli idrocarburi e degli ossidi di azoto) e il particolato. Inoltre, il biossido di carbonio spesso è usato come gas tracciante per determinare il rapporto di diluizione e per sistemi di diluizione a flusso totale. La buona pratica ingegneristica raccomanda la misura generale del biossido di carbonio quale ottimo strumento per rilevare problemi di misurazione durante l'esecuzione della prova. 1.3.1. Prova NRSC: Durante una sequenza prescritta di condizioni di funzionamento del motore a caldo, si esaminano in continuo le emissioni allo scarico di cui sopra prelevando un campione dal gas di scarico grezzo. Il ciclo di prova è costituito da un certo numero di modalità di regime e di coppia (carico) che coprono l'intervallo tipico di funzionamento dei motori diesel. Durante ciascuna modalità, si determinano la concentrazione di ciascun inquinante gassoso, la portata di scarico e la potenza, ponderando i valori misurati. Il campione di particolato viene diluito con aria ambiente condizionata. Si preleva un unico campione durante l'intero procedimento di prova raccogliendolo su filtri adatti. In alternativa, si preleva un campione su filtri separati (uno per ciascuna modalità) e si calcolano i risultati ponderati sul ciclo. I grammi di ciascun inquinante emesso per chilowattora sono calcolati come descritto nell'appendice 3 del presente allegato. 1.3.2. Prova NRTC: Il ciclo transitorio prescritto, accuratamente basato sulle condizioni di funzionamento dei motori diesel installati in macchine non stradali viene eseguito due volte: — la prima volta (avviamento a freddo) dopo che il motore ha raggiunto la temperatura ambiente e le temperature del refrigerante e del lubrificante, i sistemi di post-trattamento e tutti i dispositivi ausiliari di controllo del motore si siano stabilizzati a una temperatura variabile dai 20 °C ai 30 °C, — la seconda volta (avviamento a caldo) dopo venti minuti di stabilizzazione a caldo che inizia immediatamente dopo il completamento del ciclo con avviamento a freddo. Durante questa sequenza di prova si esaminano gli inquinanti suddetti. Utilizzando i segnali di retroazione di coppia motrice e velocità del banco dinamometrico collegato al motore, si integra la potenza rispetto al tempo del ciclo e si ottiene così il lavoro prodotto dal motore durante il ciclo. Le concentrazioni dei componenti gassosi sono determinate durante il ciclo, nel gas di scarico grezzo, integrando il segnale dell'analizzatore come descritto nell'appendice 3 del presente allegato, oppure nel gas di scarico diluito di un sistema CVS di diluizione a flusso totale mediante integrazione o campionamento a sacco a norma della stessa appendice 3. Per il particolato, si raccoglie un campione proporzionale dal gas di scarico diluito su un filtro specificato, mediante diluizione a flusso parziale o totale. A seconda del metodo impiegato, la variazione della portata massica del gas di scarico diluito o non diluito viene determinata durante il ciclo per calcolare i valori massici di emissione degli inquinanti. Riferendo i valori massici di emissione al lavoro del motore si ottengono i grammi di ciascun inquinante emessi per chilowattora. Le emissioni (g/kWh) sono misurate durante il ciclo con avviamento sia freddo che caldo. Le emissioni combinate sono calcolate attribuendo ai risultati con avviamento a freddo una ponderazione del 10 % e ai risultati con avviamento a caldo una ponderazione del 90 %. I risultati ponderati dovranno essere conformi ai valori limite prescritti. Prima dell'introduzione della sequenza di prova mista, i simboli (allegato I, punto 2.18), la sequenza di prova (allegato III) e le equazioni di calcolo (allegato III, appendice III) saranno modificati secondo la procedura di cui all'articolo 15.» 2) La sezione 2 è modificata come segue: a) il punto 2.2.3. è sostituito dal seguente: «2.2.3. Motori con raffreddamento dell'aria di sovralimentazione Si registra la temperatura dell'aria di alimentazione che, al regime della potenza massima dichiarata e a pieno carico, deve coincidere entro ± 5 K con la temperatura massima dell'aria di alimentazione specificata dal costruttore. La temperatura del fluido di raffreddamento non deve essere inferiore a 293 K (20 °C). Se si usa un impianto di condizionamento dell'aria di alimentazione proprio della sala prova o un ventilatore estraneo al motore in prova, la temperatura dell'aria di alimentazione, al regime della potenza massima dichiarata e a pieno carico, deve essere regolata entro ± 5 K dalla temperatura massima dell'aria di alimentazione specificata dal costruttore. La temperatura del refrigerante e la portata del gas del dispositivo di raffreddamento dell'aria di sovralimentazione al set point suddetto non sono modificate per tutta la durata del ciclo di prova. Il volume del dispositivo di raffreddamento dell'aria di sovralimentazione si basa sulla buona pratica ingegneristica e su tipiche applicazioni su veicoli e macchine. Facoltativamente, la regolazione del dispositivo di raffreddamento dell'aria di sovralimentazione può eseguirsi in conformità della norma SAE J 1937, pubblicata a gennaio 1995.»; b) il testo al punto 2.3 è sostituito dal seguente: «Il motore di prova deve essere munito di un sistema di immissione dell'aria che presenti una restrizione dell'immissione situata entro ± 300 Pa dal valore specificato dal costruttore per un depuratore per aria pulita alle condizioni di funzionamento del motore, specificate dal costruttore, che determinano il massimo flusso d'aria. Le restrizioni devono essere regolate a regime nominale e a pieno carico. Si può utilizzare un sistema di sala prova purché esso riproduca le effettive condizioni di funzionamento del motore.»; c) il testo al punto 2.4 è sostituito dal seguente: «Il motore sottoposto alla prova è munito di un sistema di scarico con una contropressione allo scarico situata entro ± 650 Pa dal valore specificato dal costruttore come corrispondente alle condizioni di funzionamento del motore che producono la potenza massima dichiarata. Se il motore è provvisto di dispositivo di post-trattamento dei gas di scarico, il condotto di scarico ha il diametro rilevato durante l'uso per una lunghezza pari ad almeno 4 diametri del tubo a monte dell'inizio della sezione di espansione che contiene il dispositivo post-trattamento. La distanza dalla flangia del collettore di scarico o dall'uscita del turbocompressore al dispositivo di post-trattamento dello scarico deve essere uguale a quella utilizzata nella configurazione della macchina o compresa entro le specifiche di distanza del costruttore. La contropressione o limitazione allo scarico deve seguire gli stessi criteri di cui sopra e può venire regolata con una valvola. Il contenitore di post-trattamento può venire rimosso durante prove preparatorie e durante la mappatura del motore e sostituito con un contenitore equivalente avente un supporto di catalizzatore inattivo.»; d) il punto 2.8 è soppresso. 3) La sezione 3 è modificata come segue: a) il titolo della sezione 3 è sostituito dal seguente: b) è inserito il seguente punto: «3.1. Determinazione delle regolazioni al dinamometro La base per la misurazione delle emissioni è la potenza al freno non corretta, a norma ISO 14396: 2002. Per lo svolgimento della prova occorre eliminare determinati dispositivi ausiliari che risultano necessari solo per il funzionamento della macchina e che possono essere montati sul motore. Il seguente elenco non tassativo è dato a titolo di esempio: — compressore aria dei freni, — compressore del servosterzo, — compressore del condizionatore d'aria, — pompe per attuatori idraulici. Se tali dispositivi ausiliari non vengono smontati, si calcola la potenza che assorbono alla velocità di prova per poter determinare le regolazioni del dinamometro; sono esclusi i motori nei quali i dispositivi ausiliari costituiscono parte integrante del motore (ad esempio i ventilatori di raffreddamento dei motori raffreddati ad aria). Le regolazioni della restrizione sull'immissione e della contropressione sul condotto di scarico devono corrispondere ai limiti superiori specificati dal costruttore, conformemente ai punti 2.3 e 2.4. I valori massimi della coppia ai regimi di prova specificati vengono determinati sperimentalmente allo scopo di calcolare i valori della coppia per le modalità di prova specificate. Per motori che non sono progettati per funzionare su più regimi lungo la curva di coppia a pieno carico, la coppia massima ai regimi di prova deve essere dichiarata dal costruttore. La regolazione del motore per ciascuna modalità di prova viene calcolata mediante la formula: Se il rapporto il valore di PAE può essere verificato dall'autorità tecnica che rilascia l'omologazione.»; c) gli attuali punti da 3.1 a 3.3 sono rinumerati da 3.2. a 3.4; d) l'attuale punto 3.4 è rinumerato punto 3.5 e sostituito dal seguente: «3.5. Regolazione del rapporto di diluizione Con il metodo a filtro singolo, il sistema di campionamento del particolato deve essere in funzione in by-pass (facoltativo con il metodo a filtri multipli). Il livello di fondo delle particelle nell'aria di diluizione può essere determinato facendo passare l'aria di diluizione attraverso i filtri del particolato. Se si utilizza aria di diluizione filtrata, si può effettuare una misura in qualsiasi momento prima, durante o dopo la prova. Se l'aria di diluizione non è filtrata, la misura deve essere eseguita su un campione prelevato per la durata della prova. L'aria di diluizione viene regolata in modo da ottenere in ciascuna modalità una temperatura della superficie del filtro compresa tra 315 K (42 °C) e 325 K (52 °C). Il rapporto totale di diluizione non deve essere inferiore a quattro. Nota: Per il procedimento in regime stazionario, anziché entro l'intervallo di temperature compreso tra 42 °C e 52 °C, la temperatura del filtro può essere mantenuta al livello massimo di 325 K (52 °C) o al di sotto di tale livello. Per i metodi a filtro singolo e a filtri multipli, in tutte le modalità la portata massica del campione attraverso il filtro deve essere in un rapporto costante rispetto alla portata massica dello scarico diluito per sistemi a flusso pieno. Questo rapporto di massa non deve presentare variazioni superiori a ± 5 % rispetto al valore medio della rispettiva modalità, salvo per i primi 10 secondi di ciascuna modalità nei sistemi non dotati di by-pass. Per sistemi a diluizione parziale del flusso nel metodo a filtro singolo, la portata massica attraverso il filtro è costante con un'approssimazione del ± 5 % rispetto al valore medio della rispettiva modalità, salvo per i primi 10 secondi in ciascuna modalità per sistemi non dotati di by-pass. Per sistemi a concentrazione controllata di CO2 o NOx, il contenuto di CO2 o NOx dell'aria di diluizione deve essere misurato all'inizio e al termine di ciascuna prova. Le misure della concentrazione di fondo di CO2 o NOx prima e dopo la prova sull'aria di diluizione non devono variare di oltre 100 ppm o 5 ppm rispettivamente. Quando si utilizza un sistema di analisi dei gas di scarico diluiti, le concentrazioni di fondo pertinenti vengono determinate campionando l'aria di diluizione in un sacco di campionamento lungo l'intera sequenza di prova. Una concentrazione di fondo continua (determinata senza l'uso del sacco) può essere rilevata in almeno tre punti, all'inizio, al termine e in un punto prossimo alla metà del ciclo, determinando poi la media dei valori. A richiesta del costruttore, si può omettere la misurazione dei valori di fondo.»; e) gli attuali punti 3.5 e 3.6 sono rinumerati 3.6. e 3.7; f) l'attuale punto 3.6.1 è sostituito dal seguente: «3.7.1. Specifica delle macchine a norma dell'allegato I, sezione 1.A 3.7.1.1. Specifica A Per i motori di cui alla sezione 1.A, punti i) e iv), dell'allegato I, il motore sottoposto alla prova viene fatto funzionare al dinamometro conformemente al seguente ciclo di 8 modi (6): Modalità numero Regime motore Carico Fattore di ponderazione 1 Nominale 100 0,15 2 Nominale 75 0,15 3 Nominale 50 0,15 4 Nominale 10 0,10 5 Intermedio 100 0,10 6 Intermedio 75 0,10 7 Intermedio 50 0,10 8 Minimo — 0,15 3.7.1.2. Specifica B Per i motori di cui alla sezione 1.A, punto ii), dell'allegato I, il motore sottoposto alla prova va fatto funzionare al dinamometro conformemente al seguente ciclo di 5 modi (7): Modalità numero Regime motore Carico Fattore di ponderazione 1 Nominale 100 0,05 2 Nominale 75 0,25 3 Nominale 50 0,30 4 Nominale 25 0,30 5 Nominale 10 0,10 I valori di carico sono espressi in percentuale della coppia corrispondente alla potenza di servizio di base, definita come la potenza massima disponibile durante una sequenza di potenza variabile, la cui durata può corrispondere a un numero illimitato di ore annue, tra gli intervalli di manutenzione dichiarati e alle condizioni ambiente dichiarate; la manutenzione è effettuata secondo le disposizioni del costruttore. 3.7.1.3. Specifica C Per i motori di propulsione (8) destinati ad essere installati in navi della navigazione interna si applica il procedimento di prova ISO a norma delle specifiche ISO 8178-4:2002(E) e IMO MARPOL 73/78, allegato VI (codice NOx). I motori di propulsione che operano secondo una curva di potenza di elica a passo fisso sono testati su un dinamometro che utilizza il seguente ciclo in regime stazionario a 4 modi (9), sviluppato per rappresentare il funzionamento in condizioni d'uso dei motori diesel marini disponibili in commercio: Modalità numero Regime motore Carico Fattore di ponderazione 1 100 % (nominale) 100 0,20 2 91 % 75 0,50 3 80 % 50 0,15 4 63 % 25 0,15 I motori di propulsione a velocità fissa con eliche a passo variabile o collegate elettricamente, destinati alla navigazione interna sono testati su un dinamometro che utilizza il seguente ciclo in regime stazionario a 4 modi (10), caratterizzato dallo stesso carico e dallo stesso fattore di ponderazione del ciclo di cui sopra ma con motore funzionante in ciascuna modo a regime nominale: Modalità numero Regime motore Carico Fattore di ponderazione 1 nominale 100 0,20 2 nominale 75 0,50 3 nominale 50 0,15 4 nominale 25 0,15 3.7.1.4. Specifica D Per i motori di cui alla sezione 1.A, punto v), dell'allegato I, il motore sottoposto alla prova viene fatto funzionare al dinamometro conformemente al seguente ciclo di 3 modi (11): Modalità numero Regime motore Carico Fattore di ponderazione 1 nominale 100 0,25 2 intermedio 50 0,15 3 minimo - 0,60 g) l'attuale punto 3.7.3 è modificato come segue: «Avviare la sequenza di prova. La prova viene eseguita in ordine di numero di modo sopraindicato per i cicli di prova. Durante ciascun modo del ciclo di prova in questione, dopo il periodo iniziale di transizione, il regime specificato deve essere mantenuto entro il maggiore dei due seguenti limiti: ± 1 % del regime nominale o ± 3 min-1, salvo per la marcia al minimo per la quale valgono limiti di tolleranza dichiarati dal costruttore. La coppia specificata deve essere mantenuta in modo che, durante il periodo nel quale vengono effettuate le misure, la media sia compresa tra ± 2 % della coppia massima al regime di prova. Per ciascun punto di misurazione sono necessari almeno 10 minuti. Se per la prova di un motore occorrono tempi di campionamento più lunghi allo scopo di ottenere una sufficiente massa di particolato sul filtro di misurazione, la durata della modalità di prova può essere estesa nella misura necessaria. La durata di ciascun modo deve essere registrata nel documento di prova. I valori di concentrazione delle emissioni gassose allo scarico vengono misurati e registrati durante gli ultimi tre minuti del modo. Il campionamento del particolato e la misurazione delle emissioni gassose non devono iniziare prima che si sia ottenuta la stabilizzazione del motore, come definito dal costruttore, e il loro completamento deve coincidere. La temperatura del carburante viene misurata sull'aspirazione della pompa di iniezione del carburante o dove specificato dal costruttore, e la posizione di misurazione viene registrata.»; h) l'attuale punto 3.7 è rinumerato 3.8. 4) È inserita la seguente sezione 4: «4. ESECUZIONE DELLA PROVA (PROVA NRTC) 4.1. Introduzione Il ciclo transitorio non stradale (NRTC) è descritto all'allegato III, appendice 4, quale sequenza secondo per secondo di valori normalizzati di regime e coppia applicabili a tutti i motori diesel che rientrano nel campo di applicazione della presente direttiva. Per eseguire la prova su una cella di prova per motori, i valori normalizzati sono convertiti in valori effettivi per lo specifico motore sottoposto alla prova, sulla base della curva di mappatura del motore. Tale conversione è denominata denormalizzazione e il ciclo di prova sviluppato si denomina ciclo di riferimento del motore da sottoporre alla prova. Con questi valori di riferimento di regime e di coppia, si esegue il ciclo sulla cella di prova e si registrano i valori di retroazione di regime e di coppia. Per convalidare l'esecuzione della prova, successivamente al completamento della prova si esegue un'analisi di regressione fra i valori di riferimento e di retroazione di regime e di coppia. 4.1.1. È vietato l'uso di impianti di manipolazione o di strategie contraddittorie di controllo delle emissioni. 4.2. Procedimento di mappatura del motore Al momento di generare il NRTC sulla cella di prova, si provvede alla mappatura del motore prima di eseguire il ciclo di prova per determinare la curva della coppia in funzione della velocità. 4.2.1. Determinazione dell'intervallo dei regimi di mappatura I regimi minimo e massimo di mappatura sono definiti come segue: regime minimo di mappatura = regime di minimo; regime massimo di mappatura = si adotta il valore minore fra nhi x 1,02 e il regime al quale la coppia a pieno carico cade a zero (dove nhi è il regime elevato, definito quale il regime più elevato del motore in grado di fornire il 70 % della potenza nominale). 4.2.2. Curva di mappatura del motore Il motore viene riscaldato alla potenza massima per stabilizzarne i parametri secondo le raccomandazioni del costruttore e la buona pratica ingegneristica. Quando il motore è stabilizzato, la mappatura del motore viene effettuata secondo i seguenti procedimenti: 4.2.2.1. Mappatura in transitorio a) Si toglie il carico al motore e lo si fa funzionare al minimo. b) Il motore è fatto funzionare alla minima velocità di mappatura in condizioni di pieno carico. c) Si aumenta la velocità del motore ad una media di 8 ± 1 min-1/s dal minimo al massimo regime di mappatura. Si registrano la velocità e la coppia ad una frequenza di campionamento di almeno un punto al secondo. 4.2.2.2. Mappatura a gradini a) Si toglie il carico al motore e lo si fa funzionare al minimo. b) Il motore è fatto funzionare alla minima velocità di mappatura in condizioni di pieno carico. c) Mantenendo le condizioni di pieno carico, la velocità minima di mappatura è mantenuta per almeno 15 secondi e si registra il valore medio della coppia durante gli ultimi 5 secondi. La curva massima di coppia dal minimo al massimo regime di mappatura è determinata in incrementi di velocità inferiori o uguali a 100 ± 20/min. Ogni punto di prova è mantenuto per almeno 15 secondi e si registra il valore medio della coppia durante gli ultimi 5 secondi. 4.2.3. Generazione della curva di mappatura Tutti i punti dato registrati al punto 4.2.2 sono collegati mediante interpolazione lineare tra i punti. La curva di coppia risultante è la curva di mappatura da usarsi per convertire i valori di coppia normalizzati della tabella della macchina dinamometrica dell'allegato IV nei valori di coppia effettivi per il ciclo di prova, come descritto al punto 4.3.3. 4.2.4. Mappatura alternativa Se un costruttore ritiene che le tecniche di mappatura di cui sopra non siano sicure o non siano rappresentative di un dato motore, si possono usare tecniche alternative. Tali tecniche di mappatura devono soddisfare lo scopo delle procedure di mappatura specificate, cioè determinare la coppia massima disponibile a tutti i regimi del motore realizzati durante i cicli di prova. Deviazioni dalle tecniche di mappatura specificate nella presente sezione per motivi di sicurezza o rappresentatività devono essere approvate dagli organismi competenti insieme con la motivazione del loro uso. In nessun caso, tuttavia, la curva di coppia deve essere mappata mediante regimi discendenti del motore per motori regolati o turbocompressi. 4.2.5. Prove ripetitive Non è necessario mappare un motore prima di ciascun ciclo di prova. Occorre rimappare un motore prima del ciclo di prova se: — è trascorso un tempo irragionevole da quando è stata determinata l'ultima mappatura, secondo una valutazione ingegneristica, oppure — il motore è stato sottoposto a modifiche fisiche o ritarature che potrebbero influire sulle prestazioni. 4.3. Generazione del ciclo di prova di riferimento 4.3.1. Regime di riferimento Il regime di riferimento (nref) corrisponde ai valori normalizzati di regime al 100 % specificati nella tabella della macchina dinamometrica dell'allegato III, appendice 4. È evidente che il ciclo effettivo del motore risultante dalla denormalizzazione sul regime di riferimento dipende dalla selezione del regime di riferimento adeguato. Il regime di riferimento si determina con il metodo descritto di seguito. nref = bassa velocità + 0,95 × (alta velocità — bassa velocità) (Per alta velocità s'intende la velocità massima del motore alla quale viene fornito il 70 % della potenza nominale e per bassa velocità la velocità minima del motore alla quale viene fornito il 50 % della potenza nominale). 4.3.2. Denormalizzazione del regime del motore Il regime è denormalizzato usando la seguente equazione: 4.3.3. Denormalizzazione della coppia del motore I valori della coppia di cui alla tabella della macchina dinamometrica dell'allegato III, appendice 4, sono denormalizzati sulla coppia massima al rispettivo regime. I valori di coppia del ciclo di riferimento devono essere denormalizzati nel modo seguente, utilizzando la curva di mappatura determinata secondo il punto 4.2.2: per il rispettivo regime effettivo determinato al punto 4.3.2. 4.3.4. Esempio di procedimento di denormalizzazione A mo' di esempio, viene denormalizzato il seguente punto sperimentale: % regime = 43 % % coppia = 82 % Dati i seguenti valori: Regime di riferimento = 2 200/min regime di minimo = 600/min si ottiene: con la coppia massima di 700 Nm osservata dalla curva di mappatura a 1 288/min 4.4. Dinamometro 4.4.1. Quando si usa una cella di carico, il segnale di coppia viene trasferito all'asse del motore e si prende in considerazione l'inerzia del dinamometro. La coppia effettiva del motore è quella rilevata sulla cella di carico sommata al momento di inerzia del freno e moltiplicata per l'accelerazione angolare. Il sistema di controllo deve effettuare questo calcolo in tempo reale. 4.4.2. Se il motore è sottoposto a prova con un dinamometro a correnti parassite, si raccomanda che, ove la differenza sia minore di – 5 % della coppia massima, il numero di punti non sia superiore a 30 (ove T sp è la coppia ricercata, è la derivata della velocità del motore è l'inerzia rotazionale del dinamometro a correnti parassite). 4.5. Esecuzione della prova delle emissioni Il seguente diagramma illustra la sequenza della prova. Si possono eseguire uno o più cicli preliminari secondo necessità, per controllare il motore, la cella di prova e i sistemi di emissione prima del ciclo di rilevamento. 4.5.1. Preparazione dei filtri di campionamento Almeno un'ora prima del collaudo, ciascuna coppia di filtri viene introdotta in una scatola di Petri, protetta dalle polveri ma tale da permettere il ricambio dell'aria, ed è posta in una camera di pesata per la stabilizzazione. Al termine del periodo di stabilizzazione, ciascun filtro viene pesato e se ne registra il peso. Il filtro viene poi conservato in una scatola di Petri chiusa o in un portafiltri sigillato fino al momento della prova. Il filtro deve essere usato entro otto ore dall'asportazione dalla camera di pesata. Il peso di tara viene registrato. 4.5.2. Installazione dell'apparecchiatura di misurazione La strumentazione e le sonde di campionamento devono essere installate come prescritto. Il condotto di scarico deve essere collegato al sistema di diluizione a flusso pieno, se usato. 4.5.3. Avviamento e precondizionamento del sistema di diluizione e del motore Il sistema di diluizione e il motore vengono avviati e riscaldati. Il precondizionamento del sistema di campionamento si svolge facendo funzionare il motore in condizioni di regime nominale e coppia al 100 % per almeno 20 minuti, facendo funzionare contemporaneamente il sistema di campionamento a flusso parziale o il CVS a flusso pieno con il sistema secondario di diluizione. Successivamente, si raccolgono campioni fittizi di emissioni di particolato. Non occorre stabilizzare o pesare i filtri di campionamento del particolato, che possono essere smaltiti. Si possono cambiare i mezzi di filtrazione durante il condizionamento, purché il tempo totale di campionamento attraverso i filtri e il sistema di campionamento sia superiore a 20 minuti. Le portate sono fissate ai livelli di portata approssimativi selezionati per la prova in regime transitorio. Si riduce la coppia dalla situazione al 100 %, mantenendo per tutto il tempo necessario la condizione di regime nominale, onde evitare di superare i 191 °C corrispondenti alle specifiche massime di temperatura per la zona di prova. 4.5.4. Avvio del sistema di campionamento del particolato Si avvia il sistema di campionamento del particolato, che viene fatto funzionare in by-pass. Il livello di fondo delle particelle nell'aria di diluizione può essere determinato campionando l'aria di diluizione prima dell'ingresso del gas di scarico nel tunnel di diluizione. È preferibile che il campione del particolato di fondo sia raccolto durante il ciclo transitorio, in caso di disponibilità di un altro sistema di campionamento del particolato. Altrimenti, si può utilizzare il sistema di campionamento del particolato adibito alla raccolta del particolato nel ciclo transitorio. Se si utilizza aria di diluizione filtrata, si può effettuare una misura prima o dopo la prova. Se l'aria di diluizione non è filtrata, le misure devono essere eseguite prima dell'inizio e dopo il termine del ciclo, provvedendo poi a calcolare la media dei valori. 4.5.5. Regolazione del sistema di diluizione La portata di gas di scarico diluito totale di un sistema di diluizione a flusso pieno o la portata di gas di scarico diluito attraverso un sistema di diluizione a flusso parziale deve essere regolata in modo da escludere la condensazione d'acqua nel sistema e ottenere una temperatura superficiale massima del filtro compresa fra 315 K (42 °C) e 325 K (52 °C). 4.5.6. Controllo degli analizzatori Gli analizzatori delle emissioni devono essere azzerati e calibrati. Se si usano sacchi di campionamento, occorre vuotarli. 4.5.7. Procedimento di avviamento del motore Il motore stabilizzato viene avviato entro 5 minuti dal completamento del riscaldamento, secondo la procedura di avviamento raccomandata dal costruttore nel manuale d'uso, usando un motorino di avviamento di serie o la macchina dinamometrica. In alternativa, la prova può partire entro 5 minuti dalla fase di precondizionamento del motore senza spegnere il motore quando questo ha raggiunto il regime di minimo. 4.5.8. Esecuzione del ciclo 4.5.8.1. Sequenza di prova La sequenza di prova inizia quando il motore è avviato dopo lo spegnimento successivo alla fase di precondizionamento, oppure da condizioni di minimo quando si parte direttamente dalla fase di precondizionamento con il motore in moto. La prova è eseguita secondo il ciclo di riferimento specificato all'allegato III, appendice 4. I set point di comando del regime e della coppia devono essere emessi ad una frequenza di 5 Hz o maggiore (valore raccomandato 10 Hz). I set point si calcolano per interpolazione lineare fra le regolazioni a 1 Hz del ciclo di riferimento. La retroazione del regime e della coppia si registrano almeno una volta al secondo durante il ciclo di prova; i segnali possono essere filtrati elettronicamente. 4.5.8.2. Risposta dell'analizzatore All'avviamento del motore o della sequenza di prova, se il ciclo viene avviato direttamente dal precondizionamento, si avviano simultaneamente le apparecchiature di misurazione: — si avvia la raccolta o l'analisi dell'aria di diluizione, in caso di utilizzazione di un sistema di diluizione a flusso pieno, — si avvia la raccolta o l'analisi del gas di scarico grezzo o diluito, secondo il metodo usato, — si avvia la misurazione della quantità di gas di scarico diluito e delle temperature e pressioni prescritte, — si avvia la registrazione della variazione di portata massica del gas di scarico, in caso di utilizzazione di analisi del gas di scarico grezzo, — si avvia la registrazione dei dati di retroazione di regime e coppia del banco dinamometrico. In caso di utilizzazione della misurazione del gas di scarico grezzo, le concentrazioni di emissioni (HC, CO e NOx) e la variazione di portata massica del gas di scarico vengono misurate in continuo e registrate con almeno 2 Hz su supporto informatico. Tutti gli altri dati possono essere registrati con una frequenza di campionamento di almeno 1 Hz. Per gli analizzatori analogici, si registra la risposta e i dati di taratura possono essere applicati in linea o fuori linea in sede di valutazione dei dati. Se si utilizza un sistema di diluizione a portata piena, HC e NOx vengono misurati in continuo nel tunnel di diluizione con una frequenza minima di 2 Hz. Le concentrazioni medie vengono determinate mediante integrazione dei segnali dell'analizzatore su tutto il ciclo. Il tempo di risposta del sistema non deve essere maggiore di 20 s e deve essere coordinato con le fluttuazioni di flusso nel CVS e con gli scarti tra tempo di campionamento e ciclo di prova, se necessario. CO e CO2 vengono determinati mediante integrazione o mediante analisi delle concentrazioni nel sacco di campionamento raccolte su tutto il ciclo. Le concentrazioni degli inquinanti gassosi presenti nell'aria di diluizione vengono determinate mediante integrazione o mediante raccolta nel sacco del fondo. Tutti gli altri parametri che devono essere misurati sono registrati con un minimo di una misurazione al secondo (1 Hz). 4.5.8.3. Campionamento del particolato All'avviamento del motore o della sequenza di prova, se il ciclo viene avviato direttamente dal precondizionamento, il sistema di campionamento del particolato passa dal funzionamento in by-pass alla raccolta del particolato. Se si usa un sistema di diluizione a flusso parziale, si provvede a regolare la pompa (o le pompe) del campione in modo che la portata attraverso la sonda di campionamento del particolato o il tubo di trasferimento si mantenga proporzionale alla variazione di portata massica dello scarico. Se si usa un sistema di diluizione a flusso pieno, si provvede a regolare la pompa (o le pompe) del campione in modo che la portata attraverso la sonda di campionamento del particolato o il tubo di trasferimento venga mantenuta con un'approssimazione del ± 5 % sulla portata impostata. Se si usa la compensazione del flusso (cioè il controllo proporzionale del flusso del campione), si deve dimostrare che il rapporto tra il flusso nel tunnel principale e il flusso del campione di particolato non devia di oltre il ± 5 % dal valore stabilito (salvo per i primi 10 secondi di campionamento). Nota: Per operazioni a doppia diluizione, il flusso del campione è la differenza netta tra la portata attraverso i filtri del campione e la portata dell'aria di diluizione secondaria. Si registrano la temperatura e la pressione medie all'ingresso del misuratore (o dei misuratori) del gas o della strumentazione di controllo del flusso. Se la portata impostata non può venire mantenuta per tutto il ciclo (con un'approssimazione di ± 5 %) a causa di un elevato carico di particolato sul filtro, la prova deve essere annullata. Si esegue di nuovo la prova utilizzando una portata minore e/o un filtro di diametro maggiore. 4.5.8.4. Arresto del motore: Se il motore si arresta in qualsiasi momento durante il ciclo di prova, occorre precondizionare e riavviare il motore e ripetere la prova. In caso di cattivo funzionamento di qualsiasi apparecchiatura di prova prescritta durante il ciclo di prova, la prova viene annullata. 4.5.8.5. Operazioni da eseguire dopo la prova Al completamento della prova, si arrestano la misurazione della portata massica del gas di scarico e del volume di gas di scarico diluito, il flusso di gas nei sacchi di raccolta e la pompa di campionamento del particolato. Se si usa un analizzatore integratore, si continua il campionamento fino a quando sono trascorsi i tempi di risposta del sistema. Se si usano i sacchi di raccolta, le concentrazioni devono essere analizzate quanto prima e in ogni caso non oltre 20 minuti dopo il termine del ciclo di prova. Dopo il controllo delle emissioni, l'analizzatore viene ricontrollato con un gas di azzeramento e lo stesso gas di calibrazione. La prova è considerata accettabile se la differenza tra i risultati ottenuti prima e dopo la prova è inferiore al 2 % del valore del gas di calibrazione. I filtri del particolato devono essere riportati nella camera di pesata non più di un'ora dopo il completamento della prova. Tali filtri vengono condizionati in una scatola di Petri, protetta dalle polveri ma tale da permettere il ricambio dell'aria, per almeno un'ora prima dell'esecuzione della pesata. Viene registrato il peso lordo dei filtri. 4.6. Verifica della conduzione della prova 4.6.1. Spostamento dei dati Per minimizzare l'effetto distorsivo del ritardo temporale tra i valori di retroazione e i valori del ciclo di riferimento, l'intera sequenza dei segnali di retroazione della velocità e della coppia può venire anticipata o ritardata nel tempo rispetto alla sequenza della velocità e della coppia di riferimento. Se i segnali di retroazione sono spostati, occorre spostare la velocità e la coppia nella stessa misura e nella stessa direzione. 4.6.2. Calcolo del lavoro prodotto nel ciclo Il lavoro prodotto nel ciclo effettivo Wact (kWh) si calcola utilizzando ciascuna coppia di valori di retroazione del regime e della coppia del motore. Il lavoro prodotto nel ciclo effettivo Wact viene utilizzato per confronto con il lavoro prodotto nel ciclo di riferimento Wref e per il calcolo delle emissioni specifiche al freno. Si usa la stessa metodologia per integrare sia la potenza di riferimento che la potenza effettiva del motore. Se si devono determinare valori compresi tra valori di riferimento adiacenti ovvero fra valori misurati contigui, si deve impiegare l'interpolazione lineare. Nell'integrazione del lavoro prodotto nel ciclo di riferimento e in quello effettivo, tutti i valori di coppia negativi vengono posti uguali a zero ed inclusi. Se l'integrazione viene eseguita ad una frequenza minore di 5 Hertz e se, durante un dato segmento di tempo, il valore di coppia si modifica da positivo a negativo o da negativo a positivo, si calcola la porzione negativa e la si pone uguale a zero. La porzione positiva deve essere inclusa nel valore integrato. Wact deve essere compreso tra il – 15 % e il + 5 % di Wref. 4.6.3. Analisi statistica di convalida del ciclo di prova Si eseguono regressioni lineari sui valori di retroazione e sui valori di riferimento per il regime, la coppia e la potenza. Questo calcolo deve essere eseguito dopo qualsiasi spostamento dei dati di retroazione, se si sceglie questa opzione. Si usa il metodo dei minimi quadrati con un'equazione di interpolazione ottimale avente la forma: y = mx + b dove: y = valore di retroazione (effettivo) della velocità (min-1), della coppia (Nm) o della potenza (kW) m = coefficiente angolare della linea di regressione x = valore di riferimento della velocità (min-1), della coppia (Nm) o della potenza (kW) b = intercetta su y della linea di regressione Si calcolano l'errore standard della stima (SE) di y su x e il coefficiente di determinazione r2 per ciascuna linea di regressione. Si raccomanda di eseguire quest'analisi a 1 Hertz. Una prova può essere considerata valida, se rispetta i criteri indicati in tabella 1. Tabella 1 — Tolleranze della linea di regressione Velocità Coppia Potenza Errore standard della stima (SE) di Y su X max 100 min-1 Massimo 13 % della mappa della potenza del motore massima coppia del motore Massimo 8 % della mappa della potenza del motore massima coppia del motore Coefficiente angolare della linea di regressione, m 0,95 — 1,03 0,83 — 1,03 0,89 — 1,03 Coefficiente di determinazione, REV 2 min 0,9700 min 0,8800 min 0,9100 Intercetta su y della linea di regressione, b ± 50 min-1 ± 20 Nm o ± 2 % della coppia massima, se superiore ± 4 kW o ± 2 % della coppia massima, se superiore Ai soli fini della regressione, è ammessa la cancellazione di punti secondo quanto indicato in tabella 2, prima di eseguire il calcolo della regressione. Tuttavia, tali punti non devono essere cancellati per il calcolo del lavoro prodotto nel ciclo e delle emissioni. Per punto di minimo s'intende un punto con una coppia normalizzata di riferimento dello 0 % e una velocità normalizzata di riferimento dello 0 %. La cancellazione di punti si può applicare a tutto il ciclo o a qualsiasi parte di esso. Tabella 2 — Cancellazioni di punti dall'analisi di regressione ammesse (occorre specificare i punti a cui si applica la cancellazione) Condizione Punti di regime e/o coppia e/o potenza cancellabili con riferimento alle condizioni di cui alla colonna di sinistra Primi 24 (± 1) s ed ultimi 25 s Regime, coppia e potenza Valvola a farfalla completamente aperta e retroazione della coppia < 95 % della coppia di riferimento Coppia e/o potenza Valvola a farfalla completamente aperta e retroazione del regime < 95 % del regime di riferimento Regime e/o potenza Valvola a farfalla chiusa, retroazione del regime > regime minimo + 50 min-1 e retroazione della coppia > 105 % della coppia di riferimento Coppia e/o potenza Valvola a farfalla chiusa, retroazione del regime ≤ regime minimo + 50 min-1 e retroazione della coppia = definizione del costruttore/misura della coppia al minimo ± 2 % della coppia massima Regime e/o potenza Valvola a farfalla chiusa e retroazione del regime > 105 % del regime di riferimento Regime e/o potenza 5) L'appendice 1 è sostituita dalla seguente: «Appendice 1 PROCEDURE DI MISURAZIONE E CAMPIONAMENTO 1. PROCEDURE DI MISURAZIONE E CAMPIONAMENTO (PROVA NRSC) I componenti gassosi e il particolato emessi dal motore sottoposto a prova devono essere misurati con i metodi descritti nell'allegato VI. Tali metodi riguardano i sistemi analitici raccomandati per le emissioni gassose (punto 1.1) e i sistemi raccomandati per la diluizione e il campionamento del particolato (punto 1.2). 1.1. Specifiche del dinamometro Usare un dinamometro avente caratteristiche adeguate per svolgere il ciclo di prova descritto nell'allegato III, punto 3.7.1. La strumentazione per la misura della coppia e della velocità di rotazione deve permettere di misurare la potenza entro i limiti dati. Possono essere necessari calcoli aggiuntivi. La precisione dell'apparecchiatura di misurazione deve essere tale da non eccedere le tolleranze massime indicate nel punto 1.3. 1.2. Flusso del gas di scarico Il flusso del gas di scarico viene determinato con uno dei metodi citati nei punti da 1.2.1 a 1.2.4. 1.2.1. Metodo di misura diretta Misura diretta del flusso dei gas di scarico mediante boccaglio o sistema di misurazione equivalente (per dettagli cfr. ISO 5167:2000). Nota: La misura diretta del flusso gassoso è difficile. Adottare idonee precauzioni allo scopo di evitare errori di misura che influirebbero sugli errori dei valori di emissione. 1.2.2. Metodo di misurazione dell'aria e del carburante Misura del flusso d'aria e del flusso di carburante. Usare flussimetri per aria e flussimetri per carburante con la precisione definita al punto 1.3. Il calcolo della portata dei gas di scarico è il seguente: GEXHW = GAIRW + GFUEL (per la massa dello scarico umido) 1.2.3. Metodo del bilancio del carbonio Calcolo della massa dei gas di scarico in base al consumo di carburante e alle concentrazioni dei gas di scarico con il metodo del bilancio del carbonio (allegato III, appendice 3). 1.2.4. Metodo di misura del gas tracciante Misura della concentrazione di un gas tracciante nello scarico. Una quantità nota di gas inerte (ad esempio elio puro) viene iniettata come gas tracciante nel flusso di gas di scarico. Il gas viene miscelato e diluito dal gas di scarico ma non deve reagire nel condotto di scarico. A questo punto dev'essere misurata la concentrazione del gas tracciante nel campione di gas di scarico. Per garantire la completa miscelazione del gas tracciante, la sonda di campionamento del gas di scarico dev'essere disposta ad almeno 1 m o, se superiore, a una distanza di almeno 30 volte il diametro del condotto di scarico, a valle del punto di iniezione del gas tracciante. La sonda di campionamento può essere disposta a una minore distanza dal punto di iniezione se viene controllata la completa miscelazione confrontando la concentrazione del gas tracciante con la concentrazione di riferimento quando il gas tracciante viene iniettato a monte del motore. La portata del gas tracciante dev'essere regolata in modo tale che, con il motore al minimo, a miscelazione avvenuta la concentrazione del gas tracciante sia inferiore al fondo scala dell'analizzatore del gas tracciante. Il calcolo della portata dei gas di scarico è il seguente: dove: GEXHW = portata massica istantanea del gas di scarico (kg/s) GT = portata del gas tracciante (cm3/min) concmix = concentrazione istantanea del gas tracciante a miscelazione avvenuta (ppm) ρEXH = densità del gas di scarico (kg/m3) conca = concentrazione di fondo del gas tracciante nell'aria di aspirazione (ppm) La concentrazione di fondo del gas tracciante (conc a) può essere determinata calcolando la media della concentrazione di fondo misurata immediatamente prima e dopo la prova. La concentrazione di fondo può essere trascurata se è inferiore all'1 % della concentrazione del gas tracciante dopo la miscelazione (conc mix.) nel momento di massima portata del gas di scarico. L'intero sistema deve rispettare le specifiche di precisione per la portata dei gas di scarico ed essere tarato secondo quanto disposto al punto 1.11.2 dell'appendice 2. 1.2.5. Metodo di misura del flusso d'aria e del rapporto aria/carburante Calcolo della massa dei gas di scarico in base al flusso d'aria e al rapporto aria/carburante. Il calcolo della portata massica istantanea del gas di scarico è il seguente: con: dove: A/Fst = rapporto stechiometrico aria/carburante (kg/kg) λ = rapporto relativo aria/carburante concCO2 = concentrazione di CO2 sul secco ( %) concCO = concentrazione di CO sul secco (ppm) concHC = concentrazione di HC (ppm) Nota: Il calcolo si riferisce a un carburante diesel con un rapporto H/C pari a 1,8. Il flussimetro per l'aria deve rispettare le specifiche di precisione di cui alla tabella 3, l'analizzatore usato per il CO2 le specifiche di cui al punto 1.4.1 e l'intero sistema le specifiche di precisione per la portata dei gas di scarico. In via facoltativa, per misurare il rapporto relativo aria/carburante secondo le specifiche di cui al punto 1.4.4 si possono utilizzare apparecchiature di misurazione del rapporto aria/carburante, ad esempio un sensore del tipo ad ossido di zirconio. 1.2.6. Flusso totale dei gas di scarico diluiti Quanto si utilizza un sistema di diluizione a flusso pieno, il flusso totale del gas di scarico diluito (GTOTW) deve essere misurato mediante PDP, CFV o SSV (allegato VI, punto 1.2.1.2). La precisione deve essere conforme alle disposizioni dell'allegato III, appendice 2, punto 2.2. 1.3. Precisione La taratura di tutti gli strumenti di misura deve essere riconducibile a norme nazionali o internazionali ed essere conforme ai requisiti elencati nella tabella 3. Tabella 3 — Precisione degli strumenti di misura N. Strumento di misura Precisione 1 Velocità rotazione motore ± 2 % del valore rilevato o ± 1 % del valore massimo del motore, se superiore 2 Coppia ± 2 % del valore rilevato o ± 1 % del valore massimo del motore, se superiore 3 Consumo di carburante ± 2 % del valore massimo del motore 4 Consumo d'aria ± 2 % del valore rilevato o ± 1 % del valore massimo del motore, se superiore 5 Flusso del gas di scarico ± 2,5 % del valore rilevato o ± 1,5 % del valore massimo del motore, se superiore 6 Temperature ≤ 600 K ± 2 K assoluti 7 Temperature > 600 K ± 1 % del valore rilevato 8 Pressione dei gas di scarico ± 0,2 kPa assoluto 9 Depressione dell'aria aspirata ± 0,05 kPa assoluto 10 Pressione atmosferica ± 0,1 kPa assoluto 11 Altre pressioni ± 0,1 kPa assoluto 12 Umidità assoluta ± 5 % del valore rilevato 13 Flusso dell'aria di diluizione ± 2 % del valore rilevato 14 Flusso del gas di scarico diluito ± 2 % del valore rilevato 1.4. Determinazione dei componenti gassosi 1.4.1. Specifiche generali degli analizzatori Gli analizzatori devono avere un intervallo di misurazione appropriato alla precisione richiesta per misurare le concentrazioni dei componenti del gas di scarico (punto 1.4.1.1). Si raccomanda di utilizzare gli analizzatori in modo tale che la concentrazione misurata sia compresa tra il 15 % e il 100 % del fondo scala. Se il valore a fondo scala è di 155 ppm (o ppm C) o minore, oppure se si utilizzano sistemi di lettura (elaboratori, registratori dei dati di misurazione) che forniscono una sufficiente precisione e risoluzione al di sotto del 15 % del fondo scala, sono ammesse anche concentrazioni al di sotto del 15 % del fondo scala. In tal caso si devono eseguire tarature addizionali per garantire la precisione delle curve di taratura (cfr. allegato III, appendice 2, punto 1.5.5.2). Il livello di compatibilità elettromagnetica (CEM) dell'apparecchiatura deve permettere di minimizzare errori addizionali. 1.4.1.1. Errori di misurazione L'analizzatore non deve discostarsi dal punto di taratura nominale per un valore superiore a ± 2 % del valore rilevato o, se superiore, a ± 0,3 % del fondo scala. Nota: ai fini di questa norma, la precisione è definita come la deviazione del valore rilevato dall'analizzatore rispetto ai valori nominali di taratura ottenuti usando un gas di taratura (≡ valore effettivo). 1.4.1.2. Ripetibilità La ripetibilità, definita come 2,5 volte la deviazione standard di 10 risposte ripetitive ad un dato gas di taratura o calibrazione, non deve essere maggiore di ± 1 % della concentrazione di fondo scala per ciascun intervallo utilizzato al di sopra di 155 ppm (o ppm C) o di ± 2 % di ciascun intervallo utilizzato al di sotto di 155 ppm (o ppm C). 1.4.1.3. Rumore La risposta da picco a picco ai gas di azzeramento e di taratura o calibrazione su qualsiasi periodo di 10 secondi non deve superare il 2 % del fondo scala su tutti gli intervalli utilizzati. 1.4.1.4. Deriva dello zero La deriva dello zero per un periodo di un'ora deve essere inferiore al 2 % del fondo scala sull'intervallo più basso utilizzato. La risposta di zero è definita come la risposta media, incluso il rumore, ad un gas di azzeramento su un intervallo di tempo di 30 secondi. 1.4.1.5. Deriva di calibrazione La deriva di calibrazione per un periodo di un'ora deve essere inferiore al 2 % del fondo scala sull'intervallo più basso utilizzato. L'intervallo di calibrazione è definito come la differenza tra la risposta di calibrazione e la risposta di zero. La risposta di calibrazione è definita come la risposta media, incluso il rumore, ad un gas di calibrazione per un intervallo di tempo di 30 secondi. 1.4.2. Essiccazione del gas Il dispositivo facoltativo di essiccazione del gas deve avere effetti trascurabili sulla concentrazione dei gas misurati. Non sono ammessi essiccatori chimici per rimuovere l'acqua dal campione. 1.4.3. Analizzatori I punti da 1.4.3.1 a 1.4.3.5 della presente appendice descrivono i principi di misura da applicare. Una descrizione dettagliata dei sistemi di misurazione figura nell'allegato VI. I gas da misurare devono essere analizzati con gli strumenti seguenti. Per analizzatori non lineari è ammesso l'uso di circuiti di linearizzazione. 1.4.3.1. Analisi del monossido di carbonio (CO) L'analizzatore del monossido di carbonio deve essere del tipo ad assorbimento non dispersivo nell'infrarosso (NDIR). 1.4.3.2. Analisi del biossido di carbonio (CO2) L'analizzatore del biossido di carbonio deve essere del tipo ad assorbimento non dispersivo nell'infrarosso (NDIR). 1.4.3.3. Analisi degli idrocarburi (HC) L'analizzatore degli idrocarburi deve essere del tipo con rivelatore a ionizzazione di fiamma riscaldato (HFID) in cui il rivelatore, le valvole, le tubature ecc. sono riscaldati in modo da mantenere il gas a una temperatura di 463 K (190 °C) ± 10 K. 1.4.3.4. Analisi degli ossidi di azoto (NOx) L'analizzatore degli ossidi di azoto deve essere del tipo con rivelatore a chemiluminescenza (CLD) o con rivelatore a chemiluminescenza riscaldato (HCLD) con un convertitore NO2/NO se la misura viene effettuata sul secco. Se la misura viene effettuata su umido, si deve usare un HCLD con convertitore mantenuto al di sopra di 328 K (55 °C), a condizione che il controllo dell'estinzione causata dall'acqua rientri nella norma (allegato III, appendice 2, punto 1.9.2.2). Sia per il rivelatore CLD che per l'HCLD il percorso di campionamento deve essere mantenuto ad una temperatura di parete compresa tra 328 K e 473 K (da 55 °C a 200 °C) fino al convertitore per la misura sul secco e fino all'analizzatore per la misura su umido. 1.4.4. Misura del rapporto aria/carburante Per la misura del rapporto aria/carburante volta a determinare la portata dei gas di scarico in conformità del punto 1.2.5, occorre utilizzare un sensore in grado di valutare il rapporto aria/carburante in un ampio intervallo oppure una sonda lambda del tipo ad ossido di zirconio. Occorre montare il sensore direttamente sul condotto di scarico, in un punto in cui la temperatura dei gas di scarico sia sufficientemente elevata da eliminare la condensazione d'acqua. La precisione del sensore con elettronica incorporata deve corrispondere con un'approssimazione di: ± 3 % al valore rilevato λ < 2 ± 5 % al valore rilevato 2 ≤ λ < 5 ± 10 % al valore rilevato 5 ≤ λ Per soddisfare i suddetti requisiti di precisione occorre tarare il sensore come specificato dal costruttore dello strumento. 1.4.5. Campionamento delle emissioni gassose Le sonde di campionamento delle emissioni gassose devono essere disposte ad una distanza non inferiore al valore più elevato tra 0,5 m e il triplo del diametro del condotto di scarico a monte dell'uscita del sistema dei gas di scarico, se applicabile, e sufficientemente vicino al motore da assicurare una temperatura del gas di scarico di almeno 343 K (70 °C) in corrispondenza della sonda. Nel caso di un motore multicilindrico con collettore di scarico ramificato, l'ingresso della sonda deve essere sufficientemente spostato verso valle da assicurare che il campione sia rappresentativo delle emissioni medie allo scarico di tutti i cilindri. In motori multicilindrici con gruppi di collettori distinti, come nel caso di un motore con configurazione a “V”, è consentito acquisire un campione da ciascun gruppo e calcolare un'emissione media degli scarichi. Si possono utilizzare anche altri metodi che forniscano risultati correlati con i metodi suddetti. Per il calcolo delle emissioni allo scarico usare la portata totale in massa del motore allo scarico. Se la composizione del gas di scarico è influenzata da dispositivi di post-trattamento degli scarichi, il campione di gas di scarico deve essere prelevato a monte di tale dispositivo nelle prove per la fase I e a valle di tale dispositivo nelle prove per la fase II. Quando si utilizza un sistema di diluizione a flusso pieno per la determinazione del particolato, le emissioni gassose possono essere determinate anche nel gas di scarico diluito. Le sonde di campionamento devono trovarsi in prossimità della sonda di campionamento del particolato nel tunnel di diluizione (allegato VI, punto 1.2.1.2, DT e punto 1.2.2, PSP). CO e CO2 possono facoltativamente essere determinati mediante campionamento in un sacco e successiva misura della concentrazione nel sacco di campionamento. 1.5. Determinazione del particolato La determinazione del particolato richiede un sistema di diluizione. La diluizione può essere realizzata mediante un sistema di diluizione a flusso parziale o un sistema di diluizione a flusso pieno. La portata del sistema di diluizione deve essere sufficiente ad eliminare completamente la condensazione d'acqua nei sistemi di diluizione e campionamento e a mantenere la temperatura del gas di scarico diluito su un valore compreso tra 315 K (42 °C) e 325 K (52 °C) immediatamente a monte dei portafiltri. Se l'umidità dell'aria è elevata, è ammessa la deumidificazione dell'aria di diluizione prima dell'ingresso nel sistema di diluizione. Si raccomanda di preriscaldare l'aria di diluizione al di sopra del limite di temperatura di 303 K (30 °C) se la temperatura ambiente è inferiore a 293 K (20 °C); la temperatura dell'aria diluita non deve essere tuttavia superiore a 325 K (52 °C) prima dell'introduzione degli scarichi nel tunnel di diluizione. Nota: per il procedimento in regime stazionario, anziché entro l'intervallo di temperature compreso tra 42 °C e 52 °C, la temperatura del filtro può essere mantenuta al livello massimo di 325 K (52 °C) o al di sotto di tale livello. Per un sistema di diluizione a flusso parziale, la sonda di campionamento del particolato deve essere sistemata in prossimità e a monte della sonda dei gas come definito al punto 4.4. e conformemente all'allegato VI, punto 1.2.1.1, figure da 4 a 12 EP e SP. Il sistema di diluizione a flusso parziale deve essere progettato in modo da suddividere la corrente di gas di scarico in due frazioni, la più piccola delle quali viene diluita con aria e successivamente utilizzata per la misura del particolato. Ne consegue che il rapporto di diluizione deve essere determinato con estrema precisione. Si possono applicare vari metodi di divisione e il tipo di divisione usato determina in misura significativa i materiali e le procedure di campionamento da impiegare (allegato VI, punto 1.2.1.1). Per determinare la massa del particolato occorrono un sistema di campionamento del particolato, filtri di campionamento del particolato, una bilancia con precisione di un microgrammo e una camera di pesata a temperatura e umidità controllate. Per il campionamento del particolato si possono usare due metodi: — il metodo del filtro unico utilizza una coppia di filtri (punto 1.5.1.3 della presente appendice) per tutte le modalità del ciclo di prova. Occorre dedicare molta attenzione ai tempi e alle portate di campionamento durante la fase di campionamento della prova. È tuttavia necessaria solo una coppia di filtri per il ciclo di prova, — il metodo multifiltro impone di usare una coppia di filtri (punto 1.5.1.3 della presente appendice) per ciascuna delle singole modalità del ciclo di prova. Questo metodo permette di usare procedure di campionamento meno rigorose ma utilizza un numero di filtri maggiore. 1.5.1. Filtri di campionamento del particolato 1.5.1.1. Specifiche dei filtri Per le prove di certificazione occorrono filtri di fibra di vetro ricoperta di fluorocarburi o filtri a membrana al fluorocarbonio. Per applicazioni speciali si possono utilizzare differenti materiali filtranti. Tutti i tipi di filtro devono avere un'efficienza di raccolta del DOP (di-ottilftalato) da 0,3 μm almeno del 99 % ad una velocità frontale del gas compresa tra 35 e 100 cm/s. Quando si eseguono prove di correlazione tra laboratori o tra un costruttore e un'autorità di omologazione, si devono usare filtri di identica qualità. 1.5.1.2. Dimensioni dei filtri I filtri del particolato devono avere un diametro minimo di 47 mm (37 mm di diametro della macchia). Sono ammessi filtri di diametro maggiore (punto 1.5.1.5). 1.5.1.3. Filtro principale e filtro di sicurezza Il gas di scarico diluito deve essere raccolto mediante una coppia di filtri disposti in serie (un filtro principale e un filtro di sicurezza) durante la sequenza di prova. Il filtro di sicurezza deve essere disposto a non più di 100 mm a valle del filtro principale e non deve essere in contatto con esso. I filtri possono essere pesati separatamente o in coppia, con i filtri disposti lato macchiato contro lato macchiato. 1.5.1.4. Velocità ortogonale alla superficie del filtro Si deve realizzare una velocità ortogonale alla superficie del filtro del gas attraverso il filtro da 35 a 100 cm/s. Fra l'inizio e la fine della prova la caduta di pressione non deve registrare un aumento superiore a 25 kPa. 1.5.1.5. Carico depositato sui filtri Il carico minimo raccomandato per i filtri delle dimensioni più comuni è indicato nella tabella che segue. Per i filtri di dimensioni maggiori il carico minimo deve essere di 0,065 mg/1 000 mm2 di superficie filtrante. Diametro del filtro (mm) Diametro raccomandato della macchia (mm) Carico minimo raccomandato (mg) 47 37 0,11 70 60 0,25 90 80 0,41 110 100 0,62 Per il metodo multifiltro, il carico minimo raccomandato per la somma di tutti i filtri è il prodotto dell'appropriato valore sopra indicato per la radice quadrata del numero totale di modalità. 1.5.2. Specifiche della camera di pesata e della bilancia analitica 1.5.2.1. Condizioni della camera di pesata La temperatura della camera (o locale) in cui vengono condizionati e pesati i filtri del particolato deve essere mantenuta entro 295 K (22 °C) ± 3 K durante tutto il condizionamento e la pesata dei filtri. L'umidità deve essere mantenuta su un punto di rugiada di 282,5 K (9,5 °C) ± 3 K e un'umidità relativa del 45 ± 8 %. 1.5.2.2. Pesata del filtro di riferimento L'ambiente della camera (o locale) deve essere esente da qualsiasi contaminante ambientale (come la polvere) che possa depositarsi sui filtri del particolato durante la loro stabilizzazione. Sono ammessi disturbi delle specifiche relative alla camera di pesata indicata al punto 1.5.2.1 se la durata del disturbo non supera i 30 minuti. La camera di pesata deve essere conforme alle specifiche richieste prima che il personale entri nella camera di pesata. Entro 4 ore dalla pesata del filtro o della coppia di filtri campione, ma preferibilmente nello stesso momento, devono essere pesati almeno due filtri di riferimento o due coppie di filtri di riferimento non utilizzati. Questi filtri devono essere delle stesse dimensioni e materiale dei filtri del campione. Se il peso medio dei filtri di riferimento o della coppia di filtri di riferimento varia di oltre 10 μg tra le pesate del filtro campione, tutti i filtri campione devono essere scartati e le prove di emissione ripetute. Se non sono soddisfatti i criteri di stabilità della camera di pesata indicati al punto 1.5.2.1, ma la pesata del filtro o della coppia di filtri di riferimento è conforme ai criteri sopraindicati, il costruttore del motore può accettare i pesi dei filtri campione o annullare le prove, riparare il sistema di controllo della camera di pesata e rieseguire la prova. 1.5.2.3. Bilancia analitica La bilancia analitica utilizzata per determinare il peso di tutti i filtri deve avere una precisione (deviazione standard) di 2 μg e una risoluzione di 1 μg (1 divisione della scala = 1 μg) specificate dal costruttore della bilancia. 1.5.2.4. Eliminazione degli effetti dell'elettricità statica Per eliminare gli effetti dell'elettricità statica i filtri devono essere neutralizzati prima della pesata, per esempio mediante un neutralizzatore al polonio o un dispositivo con effetto simile. 1.5.3. Specifiche supplementari per la misura del particolato Tutte le parti del sistema di diluizione e del sistema di campionamento comprese tra il condotto di scarico e il supporto dei filtri, che vengono a contatto con gas di scarico grezzi e diluiti, devono essere progettate in modo da minimizzare la deposizione o l'alterazione del particolato. Le parti devono essere fabbricate con materiali elettroconduttori che non reagiscano con i componenti del gas di scarico e devono essere a massa per impedire effetti elettrostatici. 2. PROCEDURE DI MISURAZIONE E CAMPIONAMENTO (PROVA NRTC) 2.1. Introduzione I componenti gassosi e il particolato emessi dal motore sottoposto a prova devono essere misurati con i metodi descritti nell'allegato VI. Tali metodi riguardano i sistemi analitici raccomandati per le emissioni gassose (punto 1.1) e i sistemi raccomandati per la diluizione e il campionamento del particolato (punto 1.2). 2.2. Dinamometro e apparecchiature di sala prova Per le prove di emissione dei motori installati al banco freno si usano le apparecchiature indicate di seguito. 2.2.1. Dinamometro Usare un dinamometro con caratteristiche adeguate per svolgere il ciclo di prova descritto nell'appendice 4 del presente allegato. La strumentazione per la misura della coppia e della velocità di rotazione deve permettere di misurare la potenza entro i limiti dati. Possono essere necessari calcoli aggiuntivi. La precisione dell'apparecchiatura di misurazione deve essere tale da non eccedere le tolleranze massime indicate nella tabella 3. 2.2.2. Altri strumenti Usare gli strumenti di misurazione occorrenti per il consumo di carburante, il consumo d'aria, la temperatura del refrigerante e del lubrificante, la pressione del gas di scarico e la depressione al collettore di aspirazione, la temperatura del gas di scarico, la temperatura di aspirazione dell'aria, la pressione atmosferica, l'umidità e la temperatura del carburante. Tali strumenti devono soddisfare i requisiti indicati nella tabella 3: Tabella 3 — Precisione degli strumenti di misura N. Strumento di misura Precisione 1 Velocità rotazione motore ± 2 % del valore rilevato o ± 1 % del valore massimo del motore, se superiore 2 Coppia ± 2 % del valore rilevato o ± 1 % del valore massimo del motore, se superiore 3 Consumo di carburante ± 2 % del valore massimo del motore 4 Consumo d'aria ± 2 % del valore rilevato o ± 1 % del valore massimo del motore, se superiore 5 Flusso del gas di scarico ± 2,5 % del valore rilevato o ± 1,5 % del valore massimo del motore, se superiore 6 Temperature ≤ 600 K ± 2 K assoluti 7 Temperature > 600 K ± 1 % del valore rilevato 8 Pressione dei gas di scarico ± 0,2 kPa assoluto 9 Depressione dell'aria aspirata ± 0,05 kPa assoluto 10 Pressione atmosferica ± 0,1 kPa assoluto 11 Altre pressioni ± 0,1 kPa assoluto 12 Umidità assoluta ± 5 % del valore rilevato 13 Flusso dell'aria di diluizione ± 2 % del valore rilevato 14 Flusso del gas di scarico diluito ± 2 % del valore rilevato 2.2.3. Flusso dei gas di scarico grezzi Per calcolare le emissioni contenute nel gas di scarico grezzo e per controllare un sistema di diluizione a flusso parziale è necessario conoscere la portata massica del gas di scarico. Per determinare la portata massica dello scarico si può usare uno dei metodi descritti di seguito. Ai fini del calcolo delle emissioni, il tempo di risposta dei metodi descritti di seguito dev'essere uguale o inferiore a quello prescritto per l'analizzatore nell'appendice 2, punto 1.11.1. Ai fini del controllo di un sistema di diluizione a flusso parziale occorre garantire un tempo di risposta più rapido: per i sistemi di diluizione a flusso parziale con controllo in linea il tempo di risposta dev'essere ≤ 0,3 s; per i sistemi di diluizione a flusso parziale con “controllo in anticipo” (look-ahead control) sulla base di una prova preregistrata, il tempo di risposta del sistema di misurazione della portata dello scarico dev'essere ≤ 5 s con un tempo di aumento ≤ 1 s. Il tempo di risposta del sistema dev'essere specificato dal costruttore dello strumento. Le prescrizioni combinate relative ai tempi di risposta per la portata del gas di scarico e per i sistemi di diluizione a flusso parziale sono indicate al punto 2.4. Metodo di misura diretta La misura diretta della portata istantanea del gas di scarico può essere effettuata con sistemi quali: — dispositivi di misura della pressione differenziale, quali ad esempio boccagli (per maggiori dettagli cfr. ISO 5167:2000), — flussimetri ultrasonici, — diaframmi. Prendere idonee precauzioni allo scopo di evitare errori di misura che influirebbero sugli errori dei valori di emissione, avendo cura tra l'altro di installare il dispositivo nel sistema di scarico del motore in maniera conforme alle raccomandazioni del costruttore e alla buona pratica ingegneristica. In particolare, l'installazione del dispositivo non deve influire sulle prestazioni del motore e sulle emissioni. I flussimetri devono rispettare le specifiche di precisione indicate nella tabella 3. Metodo di misurazione dell'aria e del carburante Questo metodo comporta la misura del flusso d'aria e del flusso di carburante con flussimetri adatti. Il calcolo della portata istantanea del gas di scarico è il seguente: GEXHW = GAIRW + GFUEL (per la massa dello scarico umido) Oltre alle specifiche di precisione di cui alla tabella 3, i flussimetri devono soddisfare le specifiche di precisione per la portata del gas di scarico. Metodo di misura del gas tracciante Questo metodo comporta la misura della concentrazione di un gas tracciante nello scarico. Una quantità nota di gas inerte (ad esempio elio puro) viene iniettata come gas tracciante nel flusso di gas di scarico. Il gas viene miscelato e diluito dal gas di scarico ma non deve reagire nel condotto di scarico. A questo punto dev'essere misurata la concentrazione del gas tracciante nel campione di gas di scarico. Per garantire la completa miscelazione del gas tracciante, la sonda di campionamento del gas di scarico dev'essere disposta ad almeno 1 m o, se superiore, a una distanza di almeno 30 volte il diametro del condotto di scarico, a valle del punto di iniezione del gas tracciante. La sonda di campionamento può essere disposta a una minore distanza dal punto di iniezione se viene controllata la completa miscelazione confrontando la concentrazione del gas tracciante con la concentrazione di riferimento quando il gas tracciante viene iniettato a monte del motore. La portata del gas tracciante dev'essere regolata in modo tale che, con il motore al minimo, a miscelazione avvenuta la concentrazione del gas tracciante sia inferiore al fondo scala dell'analizzatore del gas tracciante. Il calcolo della portata dei gas di scarico è il seguente: dove: GEXHW = portata massica istantanea del gas di scarico (kg/s) GT = portata del gas tracciante (cm3/min) conc mix = concentrazione istantanea del gas tracciante a miscelazione avvenuta (ppm) ρEXH = densità del gas di scarico (kg/m3) conc a = concentrazione di fondo del gas tracciante nell'aria di aspirazione (ppm) La concentrazione di fondo del gas tracciante (conc a) può essere determinata calcolando la media della concentrazione di fondo misurata immediatamente prima e dopo la prova. La concentrazione di fondo può essere trascurata se è inferiore all'1 % della concentrazione del gas tracciante dopo la miscelazione (conc mix.) nel momento di massima portata del gas di scarico. L'intero sistema deve rispettare le specifiche di precisione per la portata del gas di scarico ed essere tarato secondo quanto disposto al punto 1.11.2 dell'appendice 2. Metodo di misura del flusso d'aria e del rapporto aria/carburante Questo metodo comporta il calcolo della massa del gas di scarico in base al flusso d'aria e al rapporto aria/carburante. Il calcolo della portata massica istantanea del gas di scarico è il seguente: dove: A/Fst = rapporto stechiometrico aria/carburante (kg/kg) λ = rapporto relativo aria/carburante concCO2 = concentrazione di CO2 sul secco ( %) concCO = concentrazione di CO sul secco (ppm) concHC = concentrazione di HC (ppm) Nota: Il calcolo si riferisce a un carburante diesel con un rapporto H/C pari a 1,8. Il flussimetro per l'aria deve rispettare le specifiche di precisione di cui alla tabella 3, l'analizzatore usato per il CO2 le specifiche di cui al punto 2.3.1 e l'intero sistema le specifiche di precisione per la portata dei gas di scarico. In via facoltativa, per misurare il rapporto di eccesso d'aria secondo le specifiche di cui al punto 2.3.4 si possono utilizzare apparecchiature di misurazione del rapporto aria/carburante, ad esempio un sensore del tipo ad ossido di zirconio. 2.2.4. Portata del gas di scarico diluito Per calcolare le emissioni contenute nel gas di scarico diluito è necessario conoscere la portata massica del gas di scarico diluito. La massa totale del gas di scarico diluito relativa a tutto il ciclo (kg/prova) viene calcolata in base ai valori delle misure effettuate su tutto il ciclo; occorre utilizzare i dati di taratura del sistema di misura della portata (V0 per PDP, KV per CFV e Cd per SSV) ottenuti con i metodi corrispondenti descritti nell'appendice 3, punto 2.2.1. Se la massa totale del campione di particolato e degli inquinanti gassosi supera lo 0,5 % della portata totale nel CVS, tale portata deve essere corretta oppure il flusso del campione di particolato deve essere rinviato nel CVS prima che nel dispositivo di misurazione della portata. 2.3. Determinazione dei componenti gassosi 2.3.1. Specifiche generali degli analizzatori Gli analizzatori devono avere un intervallo di misurazione appropriato alla precisione richiesta per misurare le concentrazioni dei componenti del gas di scarico (punto 1.4.1.1). Si raccomanda di utilizzare gli analizzatori in modo tale che la concentrazione misurata sia compresa tra il 15 % e il 100 % del fondo scala. Se il valore a fondo scala è di 155 ppm (o ppm C) o minore, oppure se si utilizzano sistemi di lettura (elaboratori, registratori dei dati di misurazione) che forniscono una sufficiente precisione e risoluzione al di sotto del 15 % del fondo scala, sono ammesse anche concentrazioni al di sotto del 15 % del fondo scala. In tal caso si devono eseguire tarature addizionali per garantire la precisione delle curve di taratura (cfr. allegato III, appendice 2, punto 1.5.5.2). Il livello di compatibilità elettromagnetica (CEM) dell'apparecchiatura deve permettere di minimizzare errori addizionali. 2.3.1.1. Errori di misurazione L'analizzatore non deve discostarsi dal punto di taratura nominale per un valore superiore a ± 2 % del valore rilevato o, se superiore, a ± 0,3 % del fondo scala. Nota: Ai fini di questa norma, la precisione è definita come la deviazione del valore rilevato dall'analizzatore rispetto ai valori nominali di taratura ottenuti usando un gas di taratura (≡ valore effettivo). 2.3.1.2. Ripetibilità La ripetibilità, definita come 2,5 volte la deviazione standard di 10 risposte ripetitive ad un dato gas di taratura o calibrazione, non deve essere maggiore di ± 1 % della concentrazione di fondo scala per ciascun intervallo utilizzato al di sopra di 155 ppm (o ppm C) o di ± 2 % per ciascun intervallo utilizzato al di sotto di 155 ppm (o ppm C). 2.3.1.3. Rumore La risposta da picco a picco ai gas di azzeramento e di taratura o calibrazione su qualsiasi periodo di 10 secondi non deve superare il 2 % del fondo scala su tutti gli intervalli utilizzati. 2.3.1.4. Deriva dello zero La deriva dello zero per un periodo di un'ora deve essere inferiore al 2 % del fondo scala sull'intervallo più basso utilizzato. La risposta di zero è definita come la risposta media, incluso il rumore, ad un gas di azzeramento su un intervallo di tempo di 30 secondi. 2.3.1.5. Deriva di calibrazione La deriva di calibrazione per un periodo di un'ora deve essere inferiore al 2 % del fondo scala sull'intervallo più basso utilizzato. L'intervallo di calibrazione è definito come la differenza tra la risposta di calibrazione e la risposta di zero. La risposta di calibrazione è definita come la risposta media, incluso il rumore, ad un gas di calibrazione per un intervallo di tempo di 30 secondi. 2.3.1.6. Tempo di salita Per l'analisi del gas di scarico grezzo il tempo di salita dell'analizzatore installato nel sistema di misurazione non deve superare 2,5 s. Nota: Per stabilire chiaramente se l'intero sistema sia adatto o meno allo svolgimento di prove in ciclo transitorio non è sufficiente valutare il tempo di risposta dell'analizzatore. I volumi, specialmente i volumi morti nell'intero sistema, incidono non solo sul tempo di trasporto dalla sonda all'analizzatore, ma anche sul tempo di salita. Anche i tempi di trasporto all'interno di un analizzatore verrebbero definiti come tempo di risposta dell'analizzatore (è il caso del convertitore o delle trappole di condensa all'interno degli analizzatori di NOx). Il procedimento per determinare il tempo di risposta dell'intero sistema è descritto nell'appendice 2, punto 1.11.1. 2.3.2. Essiccazione del gas Si applicano le stesse specifiche previste per il ciclo di prova NRSC (punto 1.4.2) e indicate di seguito. Il dispositivo facoltativo di essiccazione del gas deve avere effetti trascurabili sulla concentrazione dei gas misurati. Non sono ammessi essiccatori chimici per rimuovere l'acqua dal campione. 2.3.3. Analizzatori Si applicano le stesse specifiche previste per il ciclo di prova NRSC (punto 1.4.3) e indicate di seguito. I gas da misurare devono essere analizzati con gli strumenti seguenti. Per analizzatori non lineari è ammesso l'uso di circuiti di linearizzazione. 2.3.3.1. Analisi del monossido di carbonio (CO) L'analizzatore del monossido di carbonio deve essere del tipo ad assorbimento non dispersivo nell'infrarosso (NDIR). 2.3.3.2. Analisi del biossido di carbonio (CO2) L'analizzatore del biossido di carbonio deve essere del tipo ad assorbimento non dispersivo nell'infrarosso (NDIR). 2.3.3.3. Analisi degli idrocarburi (HC) L'analizzatore degli idrocarburi deve essere del tipo con rivelatore a ionizzazione di fiamma riscaldato (HFID) in cui il rivelatore, le valvole, le tubature ecc. sono riscaldati in modo da mantenere il gas a una temperatura di 463 K (190 °C) ± 10 K. 2.3.3.4. Analisi degli ossidi di azoto (NOx) L'analizzatore degli ossidi di azoto deve essere del tipo con rivelatore a chemiluminescenza (CLD) o con rivelatore a chemiluminescenza riscaldato (HCLD) con un convertitore NO2/NO se la misura viene effettuata sul secco. Se la misura viene effettuata su umido, si deve usare un HCLD con convertitore mantenuto al di sopra di 328 K (55 °C), a condizione che il controllo dell'estinzione causata dall'acqua rientri nella norma (allegato III, appendice 2, punto 1.9.2.2). Sia per il rivelatore CLD che per l'HCLD il percorso di campionamento deve essere mantenuto ad una temperatura di parete compresa tra 328 K e 473 K (da 55 °C a 200 °C) fino al convertitore per la misura sul secco e fino all'analizzatore per la misura su umido. 2.3.4. Misura del rapporto aria/carburante Per la misura del rapporto aria/carburante volta a determinare la portata del gas di scarico in conformità del punto 2.2.3, occorre utilizzare un sensore in grado di valutare il rapporto aria/carburante in un ampio intervallo oppure una sonda lambda del tipo ad ossido di zirconio. Occorre montare il sensore direttamente sul condotto di scarico, in un punto in cui la temperatura dei gas di scarico sia sufficientemente elevata da eliminare la condensazione d'acqua. La precisione del sensore con elettronica incorporata deve corrispondere con un'approssimazione di: ± 3 % al valore rilevato λ < 2 ± 5 % al valore rilevato 2 ≤ λ < 5 ± 10 % al valore rilevato 5 ≤ λ Per soddisfare i suddetti requisiti di precisione occorre tarare il sensore come specificato dal costruttore dello strumento. 2.3.5. Campionamento delle emissioni gassose 2.3.5.1. Flusso del gas di scarico grezzo Per il calcolo delle emissioni nel gas di scarico grezzo si applicano le stesse specifiche previste per il ciclo di prova NRSC (punto 1.4.4) e indicate di seguito. Le sonde di campionamento delle emissioni gassose devono essere disposte ad una distanza non inferiore al valore più elevato tra 0,5 m e il triplo del diametro del condotto di scarico a monte dell'uscita del sistema dei gas di scarico, se applicabile, e sufficientemente vicino al motore da assicurare una temperatura del gas di scarico di almeno 343 K (70 °C) in corrispondenza della sonda. Nel caso di un motore multicilindrico con collettore di scarico ramificato, l'ingresso della sonda deve essere sufficientemente spostato verso valle da assicurare che il campione sia rappresentativo delle emissioni medie allo scarico di tutti i cilindri. In motori multicilindrici con gruppi di collettori distinti, come nel caso di un motore con configurazione a “V”, è consentito acquisire un campione da ciascun gruppo e calcolare un'emissione media degli scarichi. Si possono utilizzare anche altri metodi che forniscano risultati correlati con i metodi suddetti. Per il calcolo delle emissioni allo scarico usare la portata totale in massa del motore allo scarico. Se la composizione del gas di scarico è influenzata da dispositivi di post-trattamento degli scarichi, il campione di gas di scarico deve essere prelevato a monte di tale dispositivo nelle prove per la fase I e a valle di tale dispositivo nelle prove per la fase II. 2.3.5.2. Flusso del gas di scarico diluito Se si utilizza un sistema di diluizione a flusso pieno occorre rispettare le specifiche seguenti. Il condotto di scarico collocato tra il motore e il sistema di diluizione a flusso pieno deve rispettare le prescrizioni dell'allegato VI. Le sonde di campionamento delle emissioni gassose devono essere collocate in un punto del tunnel di diluizione in cui l'aria di diluizione e il gas di scarico sono ben miscelati, nelle immediate vicinanze della sonda di campionamento del particolato. Il campionamento può in generale venire effettuato in due modi: — gli inquinanti vengono campionati in un sacco di campionamento su tutto il ciclo e misurati una volta ultimata la prova, — gli inquinanti vengono campionati in continuo e integrati su tutto il ciclo: questo metodo è obbligatorio per HC e NOx. Il campionamento delle concentrazioni di fondo dev'essere effettuato a monte del tunnel di diluizione in un sacco di campionamento; le concentrazioni di fondo devono essere sottratte dalla concentrazione delle emissioni come indicato nell'appendice 3, punto 2.2.3. 2.4. Determinazione del particolato La determinazione del particolato richiede un sistema di diluizione. La diluizione può essere realizzata mediante un sistema di diluizione a flusso parziale o un sistema di diluizione a flusso pieno. La portata del sistema di diluizione deve essere sufficiente ad eliminare completamente la condensazione d'acqua nei sistemi di diluizione e campionamento e a mantenere la temperatura del gas di scarico diluito su un valore compreso tra 315 K (42 °C) e 325 K (52 °C) immediatamente a monte dei portafiltri. Se l'umidità dell'aria è elevata, è ammessa la deumidificazione dell'aria di diluizione prima dell'ingresso nel sistema di diluizione. Si raccomanda di preriscaldare l'aria di diluizione al di sopra del limite di temperatura di 303 K (30 °C) se la temperatura ambiente è inferiore a 293 K (20 °C); la temperatura dell'aria diluita non deve essere tuttavia superiore a 325 K (52 °C) prima dell'introduzione degli scarichi nel tunnel di diluizione. La sonda di campionamento del particolato dev'essere collocata nelle immediate vicinanze della sonda di campionamento delle emissioni gassose e conformemente a quanto disposto al punto 2.3.5. Per determinare la massa del particolato occorrono un sistema di campionamento del particolato, filtri di campionamento del particolato, una bilancia con precisione di un microgrammo e una camera di pesata a temperatura e umidità controllate. Specifiche del sistema di diluizione a flusso parziale Il sistema di diluizione a flusso parziale deve essere progettato in modo da suddividere la corrente di gas di scarico in due frazioni, la più piccola delle quali viene diluita con aria e successivamente utilizzata per la misura del particolato. A tal fine il rapporto di diluizione deve essere determinato con estrema precisione. Si possono applicare vari metodi di divisione e il tipo di divisione usato determina in misura significativa i materiali e le procedure di campionamento da impiegare (allegato VI, punto 1.2.1.1). Ai fini del controllo di un sistema di diluizione a flusso parziale è necessaria una risposta rapida del sistema. Il tempo di trasformazione del sistema dev'essere determinato mediante il procedimento descritto nell'appendice 2, punto 1.11.1. Se il tempo di trasformazione combinato della misura della portata del gas di scarico (cfr. punto precedente) e del sistema a flusso parziale è inferiore a 0,3 s, si può usare un controllo in linea. Se il tempo di trasformazione supera 0,3 s, occorre usare un controllo in anticipo sulla base di una prova preregistrata. In questo caso il tempo di salita dovrà essere ≤ 1 s e il tempo di ritardo combinato ≤ 10 s. La risposta dell'intero sistema dev'essere concepita in modo tale da fornire un campione rappresentativo del particolato, GSE, proporzionale alla portata massica del gas di scarico. Per determinare la proporzionalità occorre condurre un'analisi di regressione di GSE contro GEXHW con una frequenza minima di campionamento di 5 Hz e rispettare i criteri seguenti: — il coefficiente di correlazione r della regressione lineare tra GSE e GEXHW non dev'essere inferiore a 0,95, — l'errore standard della stima di GSE su GEXHW non deve superare il 5 % del massimo di GSE, — l'intercetta su GSE della linea di regressione non dev'essere superiore a ± 2 % del massimo di GSE. In via facoltativa può essere eseguita una prova preliminare: il segnale della portata massica dello scarico della prova preliminare può essere utilizzato per il controllo della portata del campione nel sistema per la determinazione del particolato (controllo in anticipo). È obbligatorio ricorrere a tale procedimento se il tempo di trasformazione del sistema per il particolato, t50,P, e/o il tempo di trasformazione del segnale della portata massica dello scarico, t50,F, sono > 0,3 s. Si ottiene un controllo corretto del sistema di diluizione a flusso parziale se la traccia temporale di GEXHW, pre della prova preliminare, che controlla GSE, viene spostata di un “tempo anticipato” (look-ahead time) di t50,P + t50,F. Per stabilire la correlazione tra GSE e GEXHW occorre usare i dati rilevati nel corso della prova effettiva, con il tempo di GEXHW allineato di t50,F in relazione a GSE (t50,P non contribuisce all'allineamento temporale). In altri termini, lo sfasamento temporale tra GEXHW e GSE è la differenza tra i rispettivi tempi di trasformazione determinati nell'appendice 2, punto 2.6. Per i sistemi di diluizione a flusso parziale occorre prestare particolare attenzione alla precisione della portata del campione GSE se questa non viene misurata direttamente, bensì determinata tramite misura differenziale della portata: GSE = GTOTW — GDILW In questo caso una precisione di ± 2 % per GTOTW e GDILW non è sufficiente a garantire un livello accettabile di precisione per GSE. Se la portata dei gas viene determinata mediante misurazione differenziale, l'errore massimo della differenza deve essere tale che la precisione di GSE sia compresa entro ± 5 % quando il rapporto di diluizione è inferiore a 15. Questo valore può essere calcolato dalla radice quadrata dell'errore quadratico medio di ciascuno strumento. È possibile ottenere un livello di precisione accettabile di GSE utilizzando uno qualsiasi dei metodi seguenti: a) la precisione assoluta di GTOTW e GDILW sono ± 0,2 %, il che garantisce per GSE una precisione ≤ 5 % con un rapporto di diluizione pari a 15. Con rapporti di diluizione più elevati, tuttavia, gli errori saranno maggiori; b) la taratura di GDILW rispetto a GTOTW è svolta in modo tale da ottenere lo stesso grado di precisione per GSE di a). Per i particolari su questo tipo di taratura, cfr. appendice 2, punto 2.6; c) la precisione di GSE è ricavata indirettamente dalla precisione del rapporto di diluizione così come determinata mediante un gas tracciante, ad esempio CO2. Anche in questo caso occorre garantire un grado di precisione equivalente a quello del metodo a) per GSE; d) la precisione assoluta di GTOTW e GDILW rientra in ± 2 % del fondo scala, l'errore massimo della differenza tra GTOTW e GDILW rientra nello 0,2 % e l'errore di linearità rientra in ± 0,2 % del valore più elevato di GTOTW rilevato nel corso della prova. 2.4.1. Filtri di campionamento del particolato 2.4.1.1. Specifiche dei filtri Per le prove di certificazione occorrono filtri di fibra di vetro ricoperta di fluorocarburi o filtri a membrana al fluorocarbonio. Per applicazioni speciali si possono utilizzare differenti materiali filtranti. Tutti i tipi di filtro devono avere un'efficienza di raccolta del DOP (di-ottilftalato) da 0,3 μm almeno del 99 % ad una velocità frontale del gas compresa tra 35 e 100 cm/s. Quando si eseguono prove di correlazione tra laboratori o tra un costruttore e un'autorità di omologazione, si devono usare filtri di identica qualità. 2.4.1.2. Dimensioni dei filtri I filtri del particolato devono avere un diametro minimo di 47 mm (37 mm di diametro della macchia). Sono ammessi filtri di diametro maggiore (punto 2.4.1.5). 2.4.1.3. Filtro principale e filtro di sicurezza Il gas di scarico diluito deve essere raccolto mediante una coppia di filtri disposti in serie (un filtro principale e un filtro di sicurezza) durante la sequenza di prova. Il filtro di sicurezza deve essere disposto a non più di 100 mm a valle del filtro principale e non deve essere in contatto con esso. I filtri possono essere pesati separatamente o in coppia, con i filtri disposti lato macchiato contro lato macchiato. 2.4.1.4. Velocità ortogonale alla superficie del filtro Si deve realizzare una velocità ortogonale alla superficie del filtro del gas attraverso il filtro da 35 a 100 cm/s. Fra l'inizio e la fine della prova la caduta di pressione non deve registrare un aumento superiore a 25 kPa. 2.4.1.5. Carico depositato sui filtri Il carico minimo raccomandato per i filtri delle dimensioni più comuni è indicato nella tabella che segue. Per i filtri di dimensioni maggiori il carico minimo deve essere di 0,065 mg/1000 mm2 di superficie filtrante. Diametro del filtro (mm) Diametro raccomandato della macchia (mm) Carico minimo raccomandato (mg) 47 37 0,11 70 60 0,25 90 80 0,41 110 100 0,62 2.4.2. Specifiche della camera di pesata e della bilancia analitica 2.4.2.1. Condizioni della camera di pesata La temperatura della camera (o locale) in cui vengono condizionati e pesati i filtri del particolato deve essere mantenuta entro 295 K (22 °C) ± 3 K durante tutto il condizionamento e la pesata dei filtri. L'umidità deve essere mantenuta su un punto di rugiada di 282,5 K (9,5 °C) ± 3 K e un'umidità relativa del 45 ± 8 %. 2.4.2.2. Pesata del filtro di riferimento L'ambiente della camera (o locale) deve essere esente da qualsiasi contaminante ambientale (come la polvere) che possa depositarsi sui filtri del particolato durante la loro stabilizzazione. Sono ammessi disturbi delle specifiche della camera di pesata indicate al punto 2.4.2.1. se la durata del disturbo non supera i 30 minuti. La camera di pesata deve essere conforme alle specifiche richieste prima che il personale entri nella camera di pesata. Entro 4 ore dalla pesata del filtro o della coppia di filtri campione, ma preferibilmente nello stesso momento, devono essere pesati almeno due filtri di riferimento o due coppie di filtri di riferimento non utilizzati. Questi filtri devono essere delle stesse dimensioni e materiale dei filtri del campione. Se il peso medio dei filtri di riferimento o della coppia di filtri di riferimento varia di oltre 10 μg tra le pesate del filtro campione, tutti i filtri campione devono essere scartati e le prove di emissione ripetute. Se non sono soddisfatti i criteri di stabilità della camera di pesata indicati al punto 2.4.2.1, ma la pesata del filtro o della coppia di filtri di riferimento è conforme ai criteri sopraindicati, il costruttore del motore può accettare i pesi dei filtri campione o annullare le prove, riparare il sistema di controllo della camera di pesata e rieseguire la prova. 2.4.2.3. Bilancia analitica La bilancia analitica utilizzata per determinare il peso di tutti i filtri deve avere una precisione (deviazione standard) di 2 μg e una risoluzione di 1 μg (1 divisione della scala = 1 μg) specificate dal costruttore della bilancia. 2.4.2.4. Eliminazione degli effetti dell'elettricità statica Per eliminare gli effetti dell'elettricità statica i filtri devono essere neutralizzati prima della pesata, per esempio mediante un neutralizzatore al polonio o un dispositivo con effetto simile. 2.4.3. Specifiche supplementari per la misura del particolato Tutte le parti del sistema di diluizione e del sistema di campionamento comprese tra il condotto di scarico e il supporto dei filtri, che vengono a contatto con gas di scarico grezzi e diluiti, devono essere progettate in modo da minimizzare la deposizione o l'alterazione del particolato. Le parti devono essere fabbricate con materiali elettroconduttori che non reagiscano con i componenti del gas di scarico e devono essere a massa per impedire effetti elettrostatici.» 6) L'appendice 2 è modificata come segue: a) il titolo è modificato come segue: b) il punto 1.2.2 è modificato come segue: dopo il testo attuale è aggiunto il testo seguente: «Per raggiungere tale grado di precisione è necessario che i gas primari utilizzati per la miscelazione siano conosciuti con una precisione minima di ± 1 %, riconducibile a norme nazionali e/o internazionali. La verifica viene effettuata tra il 15 % e il 50 % del fondo scala per ogni taratura che comporta l'impiego di un dispositivo di miscelazione. Se la prima verifica fallisce è possibile svolgere una verifica supplementare utilizzando un altro gas di taratura. In alternativa, il dispositivo di miscelazione può essere controllato con uno strumento lineare per natura, ad esempio impiegando NO con un CLD. Il valore di calibrazione dello strumento dev'essere regolato quando il gas di calibrazione è direttamente collegato allo strumento. Il dispositivo di miscelazione dev'essere controllato quando si trova alle posizioni di regolazione utilizzate; il valore nominale dev'essere raffrontato alla concentrazione misurata dallo strumento. In ogni punto misurato la differenza deve rientrare entro un limite di ± 1 % del valore nominale. Si possono utilizzare anche altri metodi conformi alla buona pratica ingegneristica previo accordo tra le parti interessate. Nota: Per determinare con precisione la curva di taratura dell'analizzatore si raccomanda l'uso di un divisore di gas con una precisione compresa entro ± 1 %. Il divisore di gas dev'essere tarato dal costruttore dello strumento.»; c) il punto 1.5.5.1 è modificato come segue: i) la prima frase è sostituita dalla seguente: «La curva di taratura dell'analizzatore viene determinata mediante almeno sei punti di taratura (oltre allo zero) distribuiti nel modo più uniforme possibile.»; ii) il terzo comma è sostituito dal seguente: «La curva di taratura non deve differire di oltre il ± 2 % dal valore nominale di ciascun punto di taratura e di oltre il ± 0,3 % del fondo scala a zero.»; d) al punto 1.5.5.2 l'ultimo comma è sostituito dal seguente: «La curva di taratura non deve differire di oltre il ± 4 % dal valore nominale di ciascun punto di taratura e di oltre il ± 1 % del fondo scala a zero.»; e) il testo del punto 1.8.3 è sostituito dal seguente: «Quando si mette in servizio un analizzatore e dopo interruzioni di funzionamento piuttosto lunghe, controllare l'interferenza dell'ossigeno. Scegliere un intervallo nel quale i gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno rientrino nel 50 % superiore. La prova viene effettuata regolando la temperatura del forno come indicato. 1.8.3.1. Gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno I gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno devono contenere propano con 350 ppmC ÷ 75 ppmC di idrocarburi. La concentrazione viene determinata, con le tolleranze dei gas di taratura, mediante cromatografia degli idrocarburi totali più impurità o mediante miscelazione dinamica. L'azoto è il diluente predominante con l'ossigeno come gas complementare. Miscele richieste per la prova dei motori diesel: Concentrazione O2 Altro gas 21 (da 20 a 22) Azoto 10 (da 9 a 11) Azoto 5 (da 4 a 6) Azoto 1.8.3.2. Procedimento a) Azzerare l'analizzatore. b) Calibrare l'analizzatore con la miscela al 21 % di ossigeno. c) Ricontrollare la risposta di azzeramento. Se è cambiata di oltre lo 0,5 % del fondo scala, ripetere le operazioni di cui alle lettere a) e b). d) Introdurre i gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno al 5 % e al 10 %. e) Ricontrollare la risposta di azzeramento. Se è cambiata di oltre ± 1 % del fondo scala, ripetere la prova. f) Calcolare l'interferenza dell'ossigeno ( % O2I) per ciascuna miscela di cui alla lettera d) come segue: A = concentrazione di idrocarburi (ppmC) del gas di calibrazione utilizzato alla lettera b) del presente punto B = concentrazione di idrocarburi (ppmC) dei gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno utilizzati alla lettera d) del presente punto C = risposta dell'analizzatore D = percentuale della risposta dell'analizzatore rispetto al fondo scala a seguito del punto A. g) La percentuale dell'interferenza dell'ossigeno ( % O2I) deve essere inferiore a ± 3,0 % per tutti i gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno prima della prova. h) Se l'interferenza dell'ossigeno è superiore a ± 3,0 %, il flusso dell'aria deve essere regolato per incrementi al di sopra e al di sotto del valore specificato dal costruttore, ripetendo le operazioni del punto 1.8.1. per ciascun flusso. i) Se l'interferenza dell'ossigeno è superiore a ± 3,0 % dopo aver regolato il flusso dell'aria, variare il flusso del carburante e successivamente il flusso del campione ripetendo le operazioni del punto 1.8.1. per ciascuna nuova posizione di regolazione. j) Se l'interferenza dell'ossigeno è ancora superiore a ± 3,0 %, riparare o sostituire l'analizzatore, il carburante del FID o l'aria del bruciatore prima di eseguire la prova. Il procedimento descritto alla presente lettera deve essere ripetuto dopo la riparazione o la sostituzione dell'apparecchiatura o dei gas.»; f) l'attuale punto 1.9.2.2. è modificato come segue: i) il primo comma è sostituito dal seguente: «Il controllo si applica solo alle misure della concentrazione dei gas umidi. Il calcolo dell'attenuazione provocata dall'acqua deve considerare la diluizione del gas di taratura per l'NO con vapore acqueo e scalare la concentrazione di vapore acqueo nella miscela in proporzione a quella prevista durante l'esecuzione delle prove. Far passare un gas di calibrazione di NO avente una concentrazione dall'80 al 100 % del fondo scala del normale intervallo operativo attraverso l'analizzatore (H)CLD e registrare come D il valore di NO. Gorgogliare poi il gas di NO attraverso acqua a temperatura ambiente e farlo passare attraverso l'analizzatore (H)CLD registrando come C il valore di NO. La temperatura dell'acqua deve essere determinata e registrata come F. Determinare e registrare come G la pressione di vapore di saturazione della miscela che corrisponde alla temperatura dell'acqua nel gorgogliatore (F). Calcolare la concentrazione di vapore acqueo (in %) della miscela come segue:»; ii) il terzo comma è sostituito dal seguente: «e registrarla come De. Per lo scarico di motori diesel, stimare la concentrazione massima del vapore acqueo nello scarico (in percentuale) attesa durante le prove, assumendo un rapporto degli atomi H/C del carburante 1,8 a 1, a partire dalla concentrazione massima di CO2 nei gas di scarico o dalla concentrazione del gas di calibrazione per la CO2 non diluito (A, misurata al punto 1.9.2.1) come segue:»; g) è inserito il seguente nuovo punto: 1.11. «Ulteriori prescrizioni sulla taratura per la misurazione del gas di scarico grezzo nella prova NRTC 1.11.1. Controllo del tempo di risposta del sistema di analisi Le regolazioni del sistema per la valutazione del tempo di risposta devono essere identiche a quelle usate per la misurazione nel corso della prova (pressione, portate, regolazione dei filtri degli analizzatori e tutti gli altri elementi in grado di influenzare il tempo di risposta). Per determinare il tempo di risposta occorre procedere alla commutazione del gas direttamente all'ingresso della sonda di campionamento. Tale operazione deve essere svolta in meno di 0,1 secondi. I gas utilizzati per la prova devono determinare una variazione di concentrazione almeno pari al 60 % del fondo scala. Occorre registrare la traccia della concentrazione di ciascun componente gassoso. Il tempo di risposta è definito come l'intervallo temporale tra la commutazione dei gas e la variazione richiesta della concentrazione registrata. Il tempo di risposta del sistema (t90) è dato dallo sfasamento temporale tra il rilevatore della misura e il tempo di salita del rilevatore medesimo. Lo sfasamento temporale è definito come l'intervallo di tempo che intercorre tra la variazione (t0) e il raggiungimento di una risposta equivalente al 10 % del valore finale rilevato (t10). Il tempo di salita è definito come l'intervallo di tempo che separa la risposta pari al 10 % da quella pari al 90 % del valore finale rilevato (t90 — t10). Per allineare temporalmente i segnali dell'analizzatore e del flusso dello scarico per la misura dello scarico grezzo, il tempo di trasformazione è definito come l'intervallo di tempo che intercorre tra la variazione (t0) e il raggiungimento di una risposta equivalente al 50 % del valore finale rilevato (t50). Il tempo di risposta del sistema deve essere ≤ 10 secondi, con un tempo di salita ≤ 2,5 secondi per tutti i componenti gassosi soggetti ai limiti di legge (CO, NOx, HC) e su tutti gli intervalli utilizzati. 1.11.2. Taratura dell'analizzatore del gas tracciante per la misurazione del flusso dello scarico L'analizzatore per l