3)

L’allegato III è così modificato: a) Il punto 1.3.1 è sostituito dal seguente: «1.3.1. Prova ESC Durante una sequenza prescritta di condizioni di funzionamento del motore a caldo, esaminare in modo continuo le quantità di emissioni allo scarico di cui sopra prelevando un campione dal gas di scarico grezzo o diluito. Il ciclo di prova è costituito da un certo numero di modalità di regime e di potenza che coprono l'intervallo tipico di funzionamento dei motori diesel. Durante ciascuna modalità, determinare la concentrazione di ciascun inquinante gassoso, il flusso di scarico e la potenza in uscita, ponderando i valori misurati. Per la misurazione del particolato diluire i gas di scarico con aria ambiente condizionata utilizzando un sistema di diluizione a flusso parziale o totale. Raccogliere il particolato su un unico filtro appropriato in proporzione ai fattori di ponderazione di ciascuna modalità. Calcolare i grammi di ciascun inquinante emesso per kilowattora come descritto nell'appendice 1 del presente allegato. Misurare inoltre gli NOx in tre punti all'interno dell'area di controllo scelta dal servizio tecnico e confrontare i valori misurati con i valori calcolati dalle modalità del ciclo di prova che inviluppano i punti di prova scelti. La verifica del controllo degli NOx garantisce l'efficacia del controllo delle emissioni del motore nell'intervallo tipico di funzionamento del motore.» b) Il punto 1.3.3 è sostituito dal seguente: «1.3.3. Prova ETC Durante un ciclo transiente prescritto di condizioni di funzionamento a caldo del motore, basato su schemi di guida specifici al tipo di strada per i motori pesanti montati su autocarri e autobus, esaminare gli inquinanti di cui sopra dopo avere diluito il gas di scarico totale con aria ambiente condizionata (sistema CVS con doppia diluizione per il particolato) oppure mediante la determinazione dei componenti gassosi nel gas di scarico grezzo e del particolato con un sistema di diluizione a flusso parziale. Utilizzando i segnali di retroazione di coppia motrice e velocità del dinamometro collegato al motore, integrare la potenza rispetto al tempo del ciclo per ottenere il lavoro prodotto dal motore durante il ciclo. Per un sistema CVS, determinare la concentrazione di NOx e HC sulla durata del ciclo mediante integrazione del segnale dell'analizzatore. La concentrazione di CO, CO2 e NMHC può essere determinata mediante integrazione del segnale dell'analizzatore o mediante campionamento con sacchetto. Qualora siano misurati nel gas di scarico grezzo, determinare tutti i componenti sulla durata del ciclo mediante integrazione del segnale dell'analizzatore. Per il particolato raccogliere su un filtro adatto un campione proporzionale. Determinare la portata del gas di scarico grezzo o diluito sulla durata del ciclo per calcolare i valori massici di emissione degli inquinanti. Dalla relazione tra i valori massici delle emissioni e il lavoro del motore si ottengono i grammi di ciascun inquinante emessi per kilowattora, come descritto nell'appendice 2 del presente allegato.» c) Il punto 2.1 è sostituito dal seguente: «2.1. Condizioni di prova del motore 2.1.1. Misurare la temperatura assoluta (T a) dell'aria di aspirazione del motore espressa in Kelvin e la pressione atmosferica riferita al secco (p s) espressa in kPa, e determinare il parametro f a nel modo seguente. In motori multicilindrici con gruppi di collettori di aspirazione distinti, come nel caso di un motore a “V”, misurare la temperatura media dei diversi gruppi. a) per i motori ad accensione spontanea: Motori ad aspirazione naturale e con sovralimentatore meccanico: Motori turbocompressi, con o senza raffreddamento dell'aria aspirata: b) per i motori ad accensione comandata: 2.1.2. Validità della prova Una prova è riconosciuta valida quando il parametro fa soddisfa la relazione: 0,96 ≤ f a ≤ 1,06» d) Il punto 2.8 è sostituito dal seguente: Se il motore è dotato di un sistema di post-trattamento degli scarichi, le emissioni misurate nel ciclo di prova devono essere rappresentative delle emissioni sul campo. Nel caso di un motore dotato di un sistema di post-trattamento degli scarichi che richiede la consumazione di un reagente, il reagente utilizzato per tutte le prove deve essere conforme alle disposizioni di cui all'appendice 1, punto 2.2.1.13 dell'allegato II. 2.8.1. Per un sistema di post-trattamento degli scarichi basato su un processo di rigenerazione continua misurare le emissioni su un sistema di post-trattamento stabilizzato. Il processo di rigenerazione si deve verificare almeno una volta durante la prova ETC e il costruttore deve dichiarare le condizioni normali in cui avviene la rigenerazione (carico di fuliggine, temperatura, contropressione allo scarico, ecc.). Per controllare il processo di rigenerazione condurre almeno 5 prove ETC. Registrare durante le prove la temperatura e la pressione allo scarico (temperatura a monte e a valle del sistema di post-trattamento, contropressione allo scarico, ecc.). Il sistema di post-trattamento è considerato soddisfacente se le condizioni dichiarate dal costruttore si verificano nel corso della prova per un periodo sufficiente. Il risultato finale della prova corrisponde alla media aritmetica dei diversi risultati delle prove ETC. Se il sistema di post-trattamento degli scarichi dispone di una modalità di sicurezza che passa alla modalità di rigenerazione periodica, essa va controllata conformemente alle disposizione di cui al punto 2.8.2. In tal caso i limiti di emissioni di cui alla tabella 2 dell'allegato I potrebbero essere superate e non vanno ponderate. 2.8.2. Per un sistema di post-trattamento degli scarichi basato su un processo periodico di rigenerazione, è opportuno misurare le emissioni su almeno due prove ETC, una durante la rigenerazione e una dopo la rigenerazione su un sistema di post-trattamento stabilizzato, e ponderare i risultati. Il processo di rigenerazione deve verificarsi almeno una volta durante la prova ETC. Il motore può essere dotato di un interruttore capace di impedire o consentire il processo di rigenerazione, a condizione che tale operazione non abbia alcun effetto sulla taratura originale del motore. Il costruttore dichiara le normali condizioni di riferimento nelle quali si verifica il processo di rigenerazione (carico di fuliggine, temperatura, contropressione allo scarico, ecc.) e la sua durata (n2). Il costruttore fornisce inoltre tutti dati necessari per determinare il periodo di tempo tra due rigenerazioni (n1). La procedura esatta deve essere concordata tra il costruttore del motore e il servizio tecnico in base a criteri di buona prassi ingegneristica. Il costruttore fornisce un sistema di post-trattamento che è stato caricato in modo da raggiungere la rigenerazione durante la prova ETC. La rigenerazione non deve verificarsi durante la fase di condizionamento del motore. Determinare le emissioni medie tra fasi di rigenerazione dalla media aritmetica di diverse prove ETC approssimativamente equidistanti. È consigliabile effettuare almeno una prova ETC subito prima la prova di rigenerazione e una immediatamente dopo la prova di rigenerazione. In alternativa il costruttore può fornire dati per dimostrare che le emissioni rimangono costanti (± 15 %) tra fasi di rigenerazione. In tal caso possono essere utilizzate le emissioni di una sola prova ETC. Durante la prova di rigenerazione registrare tutti i dati necessari per individuare la rigenerazione (emissioni CO o NOx, temperatura a monte e a valle del sistema di post-trattamento, contropressione allo scarico, ecc.). Durante il processo di rigenerazione possono essere superati i limiti di emissione di cui alla tabella 2 dell'allegato I. Ponderare le emissioni misurate conformemente alle disposizioni di cui ai punti 5.5 e 6.3 dell'appendice 2 del presente allegato. Il risultato finale non deve superare i limiti indicati nella tabella 2 dell'allegato I.» e) L’appendice I è così modificata: i) Il punto 2.1 è sostituito dal seguente: «2.1. Preparazione del filtro di campionamento Almeno un'ora prima della prova introdurre ciascun filtro in una scatola di Petri parzialmente coperta e protetta contro la contaminazione da polvere e porlo in una camera di pesata per la stabilizzazione. Al termine del periodo di stabilizzazione pesare ciascun filtro e registrare la tara. In seguito conservare il filtro in una scatola di Petri chiusa o in un portafiltri sigillato fino al momento della prova. Utilizzare il filtro entro otto ore dalla rimozione dalla camera di pesata e registrare la tara.» ii) il punto 2.7.4 è sostituito dal seguente: «2.7.4. Campionamento del particolato Utilizzare un solo filtro per la procedura di prova completa. Tenere conto dei fattori di ponderazione modali specificati nella procedura del ciclo di prova prelevando un campione proporzionale alla portata massica dello scarico durante ciascuna modalità del ciclo. A questo scopo si può regolare la portata del campione, il tempo di campionamento e/o il rapporto di diluizione in modo da rispettare il criterio per i fattori di ponderazione effettivi di cui al punto 5.6. Il tempo di campionamento per ogni modalità deve essere di almeno 4 secondi per 0,01 fattore di ponderazione. Eseguire il campionamento il più tardi possibile all'interno di ciascuna modalità. Il campionamento del particolato deve essere completato non più di 5 secondi prima del termine di ciascuna modalità.» iii) È aggiunto il seguente punto 4: «4. CALCOLO DEL FLUSSO DEL GAS DI SCARICO 4.1. Determinazione del flusso massico del gas di scarico grezzo Per il calcolo delle emissioni contenute nello scarico grezzo, è necessario conoscere il flusso di gas di scarico. Determinare la portata massica del gas di scarico conformemente alle disposizioni di cui al punto 4.1.1 o 4.1.2. La precisione della determinazione del flusso di scarico deve corrispondere a ± 2,5 % del valore indicato oppure a ± 1,5 % del valore massimo del motore, adottando il valore superiore. È possibile utilizzare metodi equivalenti (ad es. quelli descritti nell'appendice 2, punto 4.2 del presente allegato). 4.1.1. Metodo di misurazione diretta Si può effettuare la misurazione diretta del flusso di gas di scarico utilizzando: — dispositivi di pressione differenziale, ad esempio il boccaglio di misurazione del flusso; — un flussometro ultrasonico; — un flussometro a vortice. Prendere idonee precauzioni allo scopo di evitare errori di misurazione che influirebbero sugli errori dei valori di emissione. Tali precauzioni includono l'attenta installazione del dispositivo nel sistema di scarico del motore, conformemente alle raccomandazioni del costruttore dello strumento e alla buona prassi ingegneristica. Le prestazioni e le emissioni del motore, in particolare, non devono essere modificate dall'installazione del dispositivo. 4.1.2. Metodo di misurazione dell'aria e del carburante Tale metodo riguarda la misurazione del flusso d'aria e del flusso di carburante. Utilizzare flussometri dell'aria e flussometri del carburante che si conformano completamente alla prescrizione di precisione di cui al punto 4.1. Il calcolo del flusso di gas di scarico è il seguente: q mew = q maw + q mf 4.2. Determinazione del flusso massico del gas di scarico diluito Per il calcolo delle emissioni contenute nello scarico diluito utilizzando un sistema di diluizione a flusso totale è necessario conoscere il flusso di gas di scarico diluito. Misurare la portata dello scarico diluito (q medw) per ogni modalità con un PDP-CVS, CFV-CVS o SSV-CVS conformemente alle formule generali di cui all'appendice 2, punto 4.1 del presente allegato. La precisione deve corrispondere a ± 2 % del valore indicato o migliore, e si determina come prescritto nell'appendice 5, punto 2.4 del presente allegato.» iv) I punti 4 e 5 sono sostituiti dai seguenti: «5. CALCOLO DELLE EMISSIONI GASSOSE 5.1. Valutazione dei dati Per la valutazione delle emissioni gassose calcolare la media dei valori registrati relativi agli ultimi 30 secondi di ciascuna modalità e determinare le concentrazioni (conc) medie di HC, CO e NOx durante ciascuna modalità in base alla media dei valori registrati e ai corrispondenti dati di taratura. È ammesso un differente tipo di registrazione, purché assicuri un'acquisizione equivalente dei dati. Per la verifica del NOx all'interno dell'area di controllo, le prescrizioni di cui sopra valgono solo per NOx. Determinare il flusso del gas di scarico q mew o, se usato in alternativa, il flusso del gas di scarico diluito q mdew conformemente all'appendice 4, punto 2.3 del presente allegato. 5.2. Correzione secco/umido Convertire la concentrazione misurata nel valore su umido secondo le formule seguenti, salvo che sia già stata misurata su umido. Effettuare la conversione per ogni singola modalità. cwet = kw × cdry Per il gas di scarico grezzo: oppure dove: pr = pressione del vapore acqueo dopo il bagno di raffreddamento, kPa, pb = pressione atmosferica totale, kPa Ha = umidità dell'aria di aspirazione, g d'acqua per kg d'aria secca kf = 0,055584 × wALF – 0,0001083 × wBET – 0,0001562 × wGAM + 0,0079936 × wDEL + 0,0069978 × wEPS Per il gas di scarico diluito: oppure, Per l'aria di diluizione: KWd = 1 – KW1 Per l'aria di aspirazione: KWa = 1 – KW2 dove: H a = umidità dell'aria di aspirazione, g d'acqua per kg d'aria secca H d = umidità dell'aria di diluizione, g d'acqua per kg d'aria secca e può essere derivata dalla misurazione dell'umidità relativa, del punto di rugiada, della pressione del vapore o del bulbo secco/umido utilizzando le formule generalmente accettate. 5.3. Correzione del valore NOx in funzione dell'umidità e della temperatura Poiché l'emissione di NOx dipende dalle condizioni dell'aria ambiente, correggere la concentrazione di NOx per tenere conto della temperatura e dell'umidità dell'aria ambiente mediante i fattori forniti dalle formule seguenti. I fattori sono validi nella fascia tra 0 e 25 g/kg d'aria secca. a) per i motori ad accensione spontanea: in cui: T a = temperatura dell'aria di aspirazione, K H a = umidità dell'aria di aspirazione, g d'acqua per kg d'aria secca dove H a può essere derivata dalla misurazione dell'umidità relativa, del punto di rugiada, della pressione del vapore o del bulbo secco/umido utilizzando le formule generalmente accettate. b) per i motori ad accensione comandata k h.G = 0,6272 + 44,030 × 10-3 × H a - 0,862 × 10-3 × H a 2 dove: H a può essere derivata dalla misurazione dell'umidità relativa, del punto di rugiada, della pressione del vapore o del bulbo secco/umido utilizzando le formule generalmente accettate. 5.4. Calcolo delle portate massiche di emissione Calcolare la portata massica di emissione (g/h) per ogni modalità nel modo seguente: Per il calcolo del NOx, utilizzare il fattore di correzione dell'umidità k h,D, o k h,G, a seconda del caso, come determinato in base al punto 5.3. Convertire la concentrazione misurata nel valore su umido secondo le disposizioni del punto 5.2, salvo che sia già stata misurata su umido. I valori di u gas sono indicati alla tabella 6 per i componenti selezionati in base alle proprietà ideali del gas e dei carburanti pertinenti alla presente direttiva. a) per il gas di scarico grezzo m gas = u gas × c gas × q mew dove: u gas = rapporto tra la densità del componente dello scarico e la densità del gas di scarico c gas = concentrazione del rispettivo componente nel gas di scarico grezzo, ppm q mew = portata massica dello scarico, kg/h b) per il gas diluito m gas = u gas × c gas,c × q mdew dove: u gas = rapporto tra la densità del componente dello scarico e la densità dell'aria c gas,c = concentrazione corretta di fondo del rispettivo componente nel gas di scarico diluito, ppm q mdew = portata massica dello scarico diluito, kg/h dove: Calcolare il fattore di diluizione D conformemente al punto 5.4.1, appendice 2 del presente allegato. 5.5. Calcolo delle emissioni specifiche Calcolare le emissioni (g/kWh) per tutti i singoli componenti nel modo seguente: dove: m gas è la massa del gas individuale P n è la potenza netta determinata secondo il punto 8.2 dell'allegato II. I fattori di ponderazione utilizzati nel calcolo di cui sopra sono conformi al punto 2.7.1. Tabella 6 Valori di u gas nel gas di scarico grezzo e diluito per i vari componenti dello scarico Carburante NOx CO THC/NMHC CO2 CH4 Diesel Scarico grezzo 0,001587 0,000966 0,000479 0,001518 0,000553 Scarico diluito 0,001588 0,000967 0,000480 0,001519 0,000553 Etanolo Scarico grezzo 0,001609 0,000980 0,000805 0,001539 0,000561 Scarico diluito 0,001588 0,000967 0,000795 0,001519 0,000553 CNG Scarico grezzo 0,001622 0,000987 0,000523 0,001552 0,000565 Scarico diluito 0,001588 0,000967 0,000584 0,001519 0,000553 Propano Scarico grezzo 0,001603 0,000976 0,000511 0,001533 0,000559 Scarico diluito 0,001588 0,000967 0,000507 0,001519 0,000553 Butano Scarico grezzo 0,001600 0,000974 0,000505 0,001530 0,000558 Scarico diluito 0,001588 0,000967 0,000501 0,001519 0,000553 — valori u dello scarico grezzo basati sulle proprietà ideali del gas a λ = 2, aria secca, 273 K, 101,3 kPa — valori u dello scarico diluito basati sulle proprietà ideali del gas e sulla densità dell'aria — valori u del CNG con una precisione dello 0,2 % per la composizione della massa di: C = 66 - 76 %; H = 22 - 25 %; N = 0 - 12 % — il valore u del CNG per HC corrisponde a CH2,93 (per l'uso totale di HC valore u di CH4) 5.6. Calcolo dei valori di controllo dell'area Per i tre punti di controllo scelti secondo il punto 2.7.6 misurare e calcolare secondo il punto 5.6.1 l'emissione di NOx, che va determinata anche mediante interpolazione dalle modalità del ciclo di prova più prossima al rispettivo punto di controllo secondo il punto 5.6.2. Confrontare in seguito i valori misurati con i valori interpolati secondo il punto 5.6.3. 5.6.1. Calcolo delle emissioni specifiche Calcolare l'emissione di NOx per ciascuno dei punti di controllo (Z) nel modo seguente: m NOx,Z = 0,001587 × c NOx,Z × k h,D × q mew 5.6.2. Determinazione del valore di emissione dal ciclo di prova Interpolare l'emissione di NOx per ciascuno dei punti di controllo dalle quattro modalità più prossime del ciclo di prova che inviluppano il punto di controllo Z scelto come indicato nella figura 4. Per queste modalità (R, S, T, U), valgono le seguenti definizioni: Velocità(R) = Velocità(T) = nRT Velocità(S) = Velocità(U) = nSU Carico percentuale (R) = Carico percentuale (S) Carico percentuale (T) = Carico percentuale (U). Calcolare l'emissione di NOx del punto di controllo Z scelto nel modo seguente: e: dove: ER, ES, ET, EU = emissione specifica di NOx delle modalità di inviluppo calcolate secondo il punto 4.6.1 MR, MS, MT, MU = coppia del motore nelle modalità di inviluppo 5.6.3. Confronto dei valori di emissione di NOx Confrontare l'emissione specifica di NOx misurata del punto di controllo Z (NOx,Z) con il valore interpolato (EZ) nel modo seguente: 6. CALCOLO DELLE EMISSIONI DI PARTICOLATO 6.1. Valutazione dei dati Per la valutazione del particolato registrare per ciascuna modalità le masse totali del campione (m sep) che passa attraverso il filtro. Riportare il filtro nella camera di pesata e condizionarlo per almeno un'ora ma non oltre 80 ore prima di pesarlo. Registrare il peso lordo dei filtri e sottrarre la tara (cfr. punto 2.1) per ottenere la massa del campione di particolato m f. Se occorre applicare una correzione del fondo, registrare la massa dell'aria di diluizione (m d) che passa attraverso il filtro e la massa del particolato (m f,d). Se è stata effettuata più di una misurazione, calcolare il quoziente m f,d/m d per ogni singola misurazione e in seguito determinare la media dei valori. 6.2. Sistema di diluizione a flusso parziale Determinare i risultati finali della prova relativa all'emissione di particolato nel modo seguente. Poiché è possibile usare vari tipi di controllo del grado di diluizione, sono applicabili diversi metodi di calcolo di q medf. Tutti i calcoli devono essere basati sui valori medi delle singole modalità durante il periodo di campionamento. 6.2.1. Sistemi isocinetici q medf = q mew × rd dove r a è il rapporto delle aree delle sezioni trasversali della sonda isocinetica e del tubo di scarico: 6.2.2. Sistemi con misurazione della concentrazione di CO2 o NOx qmedf = qmew × rd dove: c wE = concentrazione su umido del gas tracciante nello scarico grezzo c wD = concentrazione su umido del gas tracciante nello scarico diluito c wA = concentrazione su umido del gas tracciante nell'aria di diluizione Convertire le concentrazioni misurate su secco nel valore su umido conformemente al punto 5.2 della presente appendice. 6.2.3. Sistemi con misurazione di CO2 e metodo del bilancio del carbonio (14) dove: c (CO2)D = concentrazione di CO2 nello scarico diluito c (CO2)A = concentrazione di CO2 nell'aria di diluizione (concentrazioni in % in volume su umido) Questa equazione è basata sull'ipotesi del bilancio del carbonio (gli atomi di carbonio forniti al motore vengono emessi come CO2) e si deriva nel modo seguente: qmedf = qmew × r d e 6.2.4. Sistemi con misurazione del flusso qmedf = qmew × rd 6.3. Sistema di diluizione a flusso totale Tutti i calcoli devono essere basati sui valori medi delle singole modalità durante il periodo di campionamento. Determinare il flusso del gas di scarico diluito q mdew conformemente all'appendice 2, punto 4.1 del presente allegato. Calcolare la massa totale del campione m sep conformemente all'appendice 2, punto 6.2.1 del presente allegato. 6.4. Calcolo della portata massica del particolato Calcolare la portata massica del particolato nel modo seguente. Se viene utilizzato un sistema di diluizione a flusso totale, sostituire q medf determinato conformemente al punto 6.2 con q mdew determinato conformemente al punto 6.3. i = 1, … n La portata massica del particolato può essere corretta per tener conto del fondo nel modo seguente: dove D è calcolato secondo l'appendice 2, punto 5.4.1 del presente allegato. v) Il punto 6 è rinumerato punto 7. f) L’appendice 2 è così modificata: i) Il punto 3 è sostituito dal seguente: «3. ESECUZIONE DELLA PROVA DI EMISSIONE Su richiesta dei costruttori è possibile eseguire una prova senza valore per condizionare il motore e il sistema di scarico prima del ciclo di misurazione. Condizionare il motori a GN o GPL utilizzando la prova ETC. Sottoporre il motore ad almeno due cicli ETC e fino a quando le emissioni di CO misurate su un ciclo ETC non superano di oltre il 10 % le emissioni di CO misurate nel precedente ciclo ETC. 3.1. Preparazione dei filtri di campionamento (se applicabile) Almeno un'ora prima della prova introdurre ciascun filtro in una scatola di Petri parzialmente coperta e protetta dalla contaminazione da polvere e porlo in una camera di pesata per la stabilizzazione. Al termine del periodo di stabilizzazione pesare ciascun filtro e registrare la tara. In seguito conservare il filtro in una scatola di Petri chiusa o in un portafiltri sigillato fino al momento della prova. Utilizzare il filtro entro otto ore dalla rimozione dalla camera di pesata e registrare la tara. 3.2. Installazione dell'apparecchiatura di misurazione Installare la strumentazione e le sonde di campionamento nel modo prescritto. Collegare, all'occorrenza, il tubo di scarico al sistema di diluizione a flusso totale. 3.3. Avviamento del sistema di diluizione e del motore Avviare e riscaldare il sistema di diluizione e il motore fino alla stabilizzazione delle temperature e delle pressioni al regime di potenza massima secondo le raccomandazioni del costruttore e la buona prassi ingegneristica. 3.4. Avviamento del sistema di campionamento del particolato (solo per motori diesel) Avviare il sistema di campionamento del particolato e farlo funzionare in derivazione (bypass). Il livello di fondo del particolato dell'aria di diluizione può essere determinato facendo passare aria di diluizione attraverso i filtri del particolato. Se si usa aria di diluizione filtrata, si può effettuare una misurazione unica prima o dopo la prova. Se l'aria di diluizione non è filtrata, è possibile eseguire misurazioni all'inizio e al termine del ciclo e calcolare la media dei valori. Avviare e riscaldare il sistema di diluizione e il motore fino alla stabilizzazione delle temperature e delle pressioni secondo le raccomandazioni del costruttore e la buona prassi ingegneristica. Nel caso di rigenerazione periodica del sistema di post-trattamento, la rigenerazione non deve verificarsi durante il riscaldamento del motore. 3.5. Regolazione del sistema di diluizione Regolare le portate del sistema di diluizione (flusso totale o parziale) in modo da escludere la condensazione d'acqua nel sistema e ottenere una temperatura superficiale del filtro equivalente o inferiore a 325 K (52 °C) (cfr. punto 2.3.1 dell'allegato V, DT). 3.6. Controllo degli analizzatori Azzerare e calibrare gli analizzatori delle emissioni. Se utilizzati, svuotare i sacchetti di campionamento. 3.7. Procedura di avviamento del motore Avviare il motore stabilizzato secondo la procedura di avviamento raccomandata dal costruttore nel manuale d'uso utilizzando un motorino di avviamento di serie o il dinamometro. Facoltativamente, la prova può partire direttamente dalla fase di precondizionamento del motore senza spegnere il motore quando questo ha raggiunto il regime minimo. 3.8. Ciclo di prova 3.8.1. Sequenza di prova Se il motore ha raggiunto il regime minimo, avviare la sequenza di prova. Eseguire la prova secondo il ciclo di riferimento di cui al punto 2 della presente appendice. Le regolazioni di comando del regime e della coppia devono essere emesse ad una frequenza equivalente o superiore a 5 Hz (è raccomandato il valore di 10 Hz). Registrare almeno una volta al secondo durante il ciclo di prova il regime e la coppia di retroazione; i segnali possono essere filtrati elettronicamente. 3.8.2. Misurazione delle emissioni gassose 3.8.2.1. Sistema di diluizione a flusso totale All'avviamento del motore o della sequenza di prova, se il ciclo viene avviato direttamente dal precondizionamento, avviare simultaneamente le apparecchiature di misurazione: — avviare la raccolta o l'analisi dell'aria di diluizione, — avviare la raccolta o l'analisi del gas di scarico diluito, — avviare la misurazione della quantità di gas di scarico diluito (CVS) e delle temperature e pressioni prescritte, — avviare la registrazione dei dati di retroazione (feedback) del regime e della coppia del dinamometro. Misurare in modo continuo HC e NOx nella galleria di diluizione con una frequenza di 2 Hz. Determinare le concentrazioni medie mediante integrazione dei segnali dell'analizzatore su tutto il ciclo di prova. Il tempo di risposta del sistema deve essere equivalente o inferiore a 20 s e, all'occorrenza, deve essere coordinato con le fluttuazioni del flusso nel CVS e con gli scarti tra tempo di campionamento e ciclo di prova. Determinare CO, CO2, NMHC e CH4 mediante integrazione o analisi delle concentrazioni nel sacchetto di campionato raccolte nel ciclo. Determinare le concentrazioni degli inquinanti gassosi presenti nell'aria di diluizione mediante integrazione o raccolta nel sacchetto del fondo. Registrare con almeno una misurazione al secondo (1 Hz) tutti gli altri valori. 3.8.2.2. Misurazione dello scarico grezzo All'avviamento del motore o della sequenza di prova, se il ciclo viene avviato direttamente dal precondizionamento, avviare simultaneamente le apparecchiature di misurazione: — avviare l'analisi delle concentrazioni del gas di scarico grezzo, — avviare la misurazione del gas di scarico o dell'aria di aspirazione e della portata di carburante, — avviare la registrazione dei dati di retroazione (feedback) del regime e della coppia del dinamometro. Per la valutazione delle emissioni gassose registrare le concentrazioni di emissione (HC, CO e NOx) e la portata massica del gas di scarico e memorizzare tali dati su un sistema informatico ad almeno 2 Hz. Il tempo di risposta del sistema non deve essere superiore a 10 s. Tutti gli altri dati possono essere registrati con una frequenza di campionamento di almeno 1 Hz. Per gli analizzatori analogici registrare la risposta e applicare i dati di taratura on-line od off-line durante la valutazione dei dati. Per il calcolo dell'emissione massica dei componenti gassosi allineare in ordine cronologico le tracce delle concentrazioni registrate e la traccia della portata massica di gas di scarico mediante il tempo di trasformazione di cui al punto 2 dell'allegato I. Determinare quindi il tempo di risposta di ciascun analizzatore di emissioni gassose e del sistema di flusso del gas di scarico conformemente alle disposizioni dell'appendice 5, punti 4.2.1 e 1.5 del presente allegato. 3.8.3. Campionamento del particolato (se applicabile) 3.8.3.1. Sistema di diluizione a flusso totale All'avviamento del motore o della sequenza di prova, se il ciclo viene avviato direttamente dal precondizionamento, commutare il sistema di campionamento del particolato dal bypass alla raccolta del particolato. Se non si usa compensazione del flusso, regolare 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 di flusso (vale a dire il controllo proporzionale del flusso del campione), si deve dimostrare che il rapporto tra il flusso nella galleria 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 di campionamento e la portata dell'aria di diluizione secondaria. Registrare la temperatura e la pressione medie all'ingresso dei misuratori del gas o della strumentazione di controllo del flusso. Se la portata impostata non può essere 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. Eseguire di nuovo la prova utilizzando una portata minore e/o un filtro di diametro maggiore. 3.8.3.2. Sistema di diluizione a flusso parziale All'avviamento del motore o della sequenza di prova, se il ciclo viene avviato direttamente dal precondizionamento, commutare il sistema di campionamento del particolato dal bypass alla raccolta del particolato. Per il controllo di un sistema di diluizione a flusso parziale è necessaria una risposta veloce del sistema. Determinare il tempo di trasformazione del sistema mediante la procedura di cui all'appendice 5, punto 3.3 dell'allegato III. Se il tempo di trasformazione combinato della misurazione del flusso dello scarico (cfr. punto4.2.1) e del sistema a flusso parziale è inferiore a 0,3 secondi, è possibile utilizzare il controllo on-line. Se il tempo di trasformazione supera 0,3 sec, utilizzare un controllo “look-ahead” basato su un ciclo di prova preregistrato. In tal caso il tempo di risalita deve essere ≤ 1 sec e il tempo di ritardo della combinazione ≤ 10 sec. La risposta totale del sistema deve assicurare un campione rappresentativo dei particolati, qmp,i, proporzionale al flusso massico di scarico. Per determinare la proporzionalità effettuare un'analisi di regressione di qmp,i rispetto a qmew,i ad una frequenza di acquisizione dei dati di almeno 1 Hz e rispettare i seguenti criteri: — il coefficiente di correlazione R2 della regressione lineare tra qmp,i e qmew,i non deve essere inferiore a 0,95, — l'errore standard della stima di qmp,i su qmew,i non deve superare il 5 % di qmp, — l'intercetta qmp della linea di regressione non deve superare ± 2 % di qmp. Facoltativamente, è possibile effettuare una prova preliminare e il segnale del flusso massico dello scarico di tale prova può essere utilizzato per controllare il flusso del campione nel sistema a particolato (controllo look-ahead). Una tale procedura è necessaria se il tempo di trasformazione del sistema a particolato t50,P o il tempo di trasformazione del segnale del flusso massico dello scarico t50,F, o entrambi, sono > 0,3 sec. Il controllo del sistema a diluizione parziale è corretto se il tracciato del tempo qmew,pre della prova preliminare, che controlla qmp, è spostato da un tempo “look-ahead” di t50,P + t50,F. Per stabilire la correlazione tra qmp,i e qmew,i utilizzare i dati rilevati durante la prova effettiva, con il tempo qmew,i allineato da t50,F relativo a qmp,i (senza contributo di t50,P all'allineamento del tempo). Vale a dire, il tempo di spostamento tra qmew e qmp è la differenza nei rispettivi tempi di trasformazione che sono stati determinati nell'appendice 5, punto 3.3 dell'allegato III. 3.8.4. Arresto del motore Se il motore si ferma in qualunque momento durante il ciclo di prova, precondizionare e riavviare il motore e ripetere la prova. In caso di malfunzionamento di qualsiasi apparecchiatura di prova prescritta durante il ciclo di prova, annullare la prova. 3.8.5. Operazioni da eseguire dopo la prova Al completamento della prova, arrestare la misurazione del volume di gas di scarico diluito o della portata di gas di scarico grezzo, il flusso di gas nei sacchetti di raccolta e la pompa di campionamento del particolato. Se si usa un analizzatore integratore, continuare il campionamento fino a quando sono trascorsi i tempi di risposta del sistema. Se si usano i sacchetti di raccolta, analizzare le concentrazioni al più presto e in ogni caso non oltre 20 minuti dopo il termine del ciclo di prova. Dopo l'analisi delle emissioni, usare un gas di azzeramento e lo stesso gas di calibrazione per ricontrollare gli analizzatori. La prova è considerata valida se la differenza tra i risultati prima e dopo la prova è inferiore al 2 % del valore del gas di calibrazione. 3.9. Verifica del ciclo di prova 3.9.1. 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, spostare la velocità e la coppia nella stessa misura e nella stessa direzione. 3.9.2. Calcolo del lavoro prodotto nel ciclo Calcolare il lavoro prodotto nel ciclo effettivo Wact (kWh) utilizzando ciascuna coppia di valori di retroazione della velocità e della coppia del motore. Questo calcolo deve essere eseguito dopo l'eventuale spostamento dei dati di retroazione, se si sceglie questa opzione. Il lavoro prodotto nel ciclo effettivo Wact è utilizzato per confronto con il lavoro prodotto nel ciclo di riferimento Wref e per il calcolo delle emissioni specifiche al freno (cfr. punti 4.4 e 5.2). Usare 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 deve calcolare la porzione negativa e porla uguale a zero. Nel valore integrato va inclusa la porzione positiva. Wact deve essere tra - 15 % e + 5 % di Wref 3.9.3. Analisi statistica di convalida del ciclo di prova Eseguire regressioni lineari sui valori di (retroazione) feedback e sui valori di riferimento per il regime, la coppia e la potenza. Questo calcolo deve essere eseguito dopo l'eventuale spostamento dei dati di retroazione, se si sceglie questa opzione. Usare il metodo dei minimi quadrati con un'equazione di interpolazione ottimale avente la forma: y = mx + b dove: y = valore di retroazione (effettivo) del regime (min–1), della coppia (Nm) o della potenza (kW) m = coefficiente angolare della linea di regressione x = valore di riferimento del regime (min–1), della coppia (Nm) o della potenza (kW) b = intercetta su y della linea di regressione Calcolare 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 questa analisi a 1 Hertz. Tutti i valori negativi della coppia di riferimento e i valori di feedback associati devono essere cancellati dal calcolo statistico di convalida della coppia e della potenza del ciclo. La prova è considerata valida se rispetta i criteri indicati nella tabella 7 Tabella 7 Tolleranze della linea di regressione Regime Coppia Potenza Errore standard della stima (SE) di Y su X Max 100 min-1 Max 13 % (15 %) (15) della coppia massima del motore che risulta dalla mappa di potenza Max 8 % (15 %) (15) della potenza massima del motore che risulta dalla mappa di potenza Coefficiente angolare della linea di regressione, m 0,95 - 1,03 0,83 - 1,03 0,89 - 1,03 (0,83 - 1,03) (15) Coefficiente di determinazione, r2 min 0,9700 (min 0,9500) (15) min 0,8800 (min 0,7500) (15) min 0,9100 (min 0,7500) (15) Intercetta su Y della linea di regressione, b ± 50 min–1 Valore più elevato tra ± 20 Nm o ± 2 % (± 20 Nm o ± 3 %) (15) della coppia massima Valore più elevato tra ± 4 kW o ± 2 % (± 4 kW o ± 3 %) (15) della potenza massima È ammessa la cancellazione di punti dalle analisi di regressione secondo quanto indicato nella tabella 8. Tabella 8 Cancellazioni di punti dall'analisi di regressione ammesse Condizioni Punti da cancellare Pieno carico e coppia di retroazione < 95 % della coppia di riferimento coppia e/o potenza Pieno carico e regime di retroazione < 95 % della velocità di riferimento regime e/o potenza A vuoto, non al minimo, e coppia di retroazione > coppia di riferimento coppia e/o potenza A vuoto, regime di retroazione ≤ regime minimo + 50 min–1 e coppia di retroazione = coppia minima misurata/definita dal costruttore ± 2 % della coppia massima regime e/o potenza A vuoto, regime di retroazione > regime minimo + 50 min–1 e retroazione di coppia > 105 % della coppia di riferimento coppia e/o potenza A vuoto e regime di retroazione > 105 % della velocità di riferimento regime e/o potenza» ii) È inserito il seguente punto 4: «4. CALCOLO DEL FLUSSO DEL GAS DI SCARICO 4.1. Determinazione del flusso di gas di scarico diluito Determinare il flusso totale di gas di scarico diluito durante il ciclo (kg/prova) dai valori delle misurazioni effettuate durante il ciclo e dai corrispondenti dati di taratura del dispositivo di misurazione del flusso (V 0 per PDP, K V per CFV, C d per SSV, come determinato nell'appendice 2, punto 5 dell'allegato III). Se la temperatura dello scarico diluito viene mantenuta costante durante tutto il ciclo mediante l'uso di uno scambiatore di calore (± 6 K per PDP-CVS, ± 11 K per CFV-CVS o ± 11 K per SSV-CVS, cfr. il punto 2.3 dell'allegato V), applicare le formule seguenti. Per il sistema PDP-CVS: m ed = 1,293 × V 0 × N P × (p b - p 1) × 273 / (101,3 × T) dove: V 0 = volume di gas pompato per giro nelle condizioni di prova, m3/giro N P = giri totali della pompa per prova p b = pressione atmosferica nell'ambiente di prova, kPa p 1 = depressione al di sotto della pressione atmosferica all'ingresso della pompa, kPa T = temperatura media del gas di scarico diluito all'ingresso della pompa nel ciclo, K Per il sistema CFV-CVS: m ed = 1,293 × t × K v × p p / T 0,5 dove: t = durata del ciclo, s K V = coefficiente di taratura del tubo di Venturi a portata critica per le condizioni standard p p = pressione assoluta all'ingresso del tubo di Venturi, kPa T = temperatura assoluta all'ingresso del tubo di Venturi, K Per il sistema SSV-CVS: m ed = 1,293 × QSSV dove: in cui: A 0 = raccolta di costanti e conversioni di unità = 0,006111 in unità SI di d = diametro della gola SSV, m C d = coefficiente di efflusso SSV p p = pressione assoluta all'ingresso del tubo di Venturi, kPa T = temperatura all'ingresso del tubo di Venturi, K r p = rapporto tra la gola SSV e la pressione statica assoluta d'ingresso = rD = rapporto tra il diametro della gola SSV, d, e il diametro interno del tubo d'ingresso = Se si usa un sistema con compensazione del flusso (ovvero senza scambiatori di calore), calcolare le emissioni massiche istantanee e integrarle nel ciclo. In questo caso calcolare la massa istantanea del gas di scarico diluito nel modo seguente. Per il sistema PDP-CVS: m ed,i = 1,293 × V 0 × N P,i × (p b - p 1) × 273 / (101,3 × T) dove: N P,i = giri totali della pompa per ogni intervallo di tempo Per il sistema CFV-CVS: m ed,i = 1,293 × Δt i × K V × p p / T 0,5 dove: Δt i = intervallo di tempo, s Per il sistema SSV-CVS: med = 1,293 × QSSV × Δti dove: Δt i = intervallo di tempo, s Inizializzare il calcolo in tempo reale con un valore ragionevole per C d, ad esempio 0,98, o con un valore ragionevole per Q ssv. Se il calcolo è inzializzato con Q ssv, utilizzare il valore iniziale di Q ssv per valutare Re. Nel corso di tutte le prove di emissione il numero Reynolds alla gola SSV deve trovarsi entro l'intervallo di numeri Reynolds utilizzati per derivare la curva di taratura sviluppata nell'appendice 5, punto 2.4 del presente allegato. 4.2. Determinazione del flusso massico del gas di scarico grezzo Per il calcolo delle emissioni contenute nello scarico grezzo e per il controllo di un sistema di diluizione a flusso parziale è necessario conoscere la portata massica del gas di scarico. Per determinare la portata massica dello scarico utilizzare uno dei metodi descritti ai punti da 4.2.2 a 4.2.5. 4.2.1. Tempo di risposta Per il calcolo delle emissioni il tempo di risposta di un qualsiasi metodo descritto qui di seguito deve essere uguale o inferiore al tempo di risposta prescritto per l'analizzatore, conformemente alle disposizioni dell'appendice 5, punto 1.5 del presente allegato. Per il controllo di un sistema di diluizione a flusso parziale è necessaria una risposta più veloce. Per i sistemi di diluizione a flusso parziale con un controllo on-line, è prescritto un tempo di risposta ≤ 0,3 secondi. Per i sistemi di diluizione a flusso parziale con un controllo “look-ahead” basato su un ciclo di prova preregistrato, è prescritto un tempo di risposta del sistema di misurazione del flusso di scarico di ≤ 5 secondi con un tempo di risalita di ≤ 1. Il tempo di risposta del sistema è specificato dal costruttore dello strumento. Le prescrizioni dei tempi di risposta combinati per il flusso di gas di scarico e per il sistema di diluizione a flusso parziale figurano al punto 3.8.3.2. 4.2.2. Metodo di misurazione diretta Si può effettuare la misurazione diretta del flusso istantaneo di gas di scarico mediante sistemi come: — dispositivi di pressione differenziale, ad esempio il boccaglio di misurazione del flusso; — flussometro ultrasonico; — flussometro a vortice. Prendere idonee precauzioni allo scopo di evitare errori di misurazione che influirebbero sugli errori dei valori di emissione. Tali precauzioni includono l'attenta installazione del dispositivo nel sistema di scarico del motore, conformemente alle raccomandazioni del costruttore dello strumento e alla buona prassi ingegneristica. Le prestazioni e le emissioni del motore, in particolare, non devono essere modificate dall'installazione del dispositivo. La precisione della determinazione del flusso di scarico deve corrispondere almeno a ± 2,5 % del valore indicato oppure a ± 1,5 % del valore massimo del motore, adottando il valore superiore. 4.2.3. Metodo di misurazione dell'aria e del carburante Tale metodo riguarda la misurazione del flusso d'aria e di carburante. Utilizzare flussometri dell'aria e del carburante conformi alla prescrizione di precisione del flusso totale di scarico di cui al punto 4.2.2. Il calcolo del flusso di gas di scarico è il seguente: qmew = qmaw + qmf 4.2.4. Metodo di misurazione del gas tracciante Con tale metodo viene misurata la concentrazione di un gas tracciante nello scarico. Iniettare nel flusso del gas di scarico una quantità nota di un gas inerte (ad es. elio puro). Il gas è miscelato e diluito dal gas di scarico, ma non deve reagire nel tubo di scarico. Misurare in seguito la concentrazione del gas nel campione di gas di scarico. Per garantire il mescolamento completo del gas tracciante posizionare la sonda di campionamento del gas di scarico ad almeno 1 m o a 30 volte il diametro del tubo di scarico, adottando la distanza maggiore, a valle del punto di iniezione del gas tracciante. La sonda di campionamento può essere ubicata più vicina al punto di iniezione se la miscelazione completa è verificata mediante il confronto tra la concentrazione del gas tracciante e la concentrazione di riferimento quando il gas tracciante è iniettato a monte del motore. La portata del gas tracciante deve essere regolata in modo che la concentrazione di gas tracciante con il motore al minimo, dopo la miscelazione, diventa inferiore al fondo scala dell'analizzatore del gas tracciante. Il calcolo del flusso di gas di scarico è il seguente: dove: q mew,i = flusso massico dello scarico istantaneo, kg/s q vt = flusso del gas tracciante, cm3/min c mix.i = concentrazione istantanea del gas tracciante dopo la miscelazione, ppm ρ e = densità del gas di scarico, kg/m3 (cfr. tabella 3) c a = concentrazione di fondo del gas tracciante nell'aria di aspirazione, ppm Se la concentrazione di fondo è inferiore all'1 % della concentrazione del gas tracciante dopo la miscelazione (c mix.i) al flusso massimo di scarico, si può escludere la concentrazione di fondo. Il sistema completo deve essere conforme alle norme di precisione per il flusso di gas di scarico e deve essere calibrato conformemente all'appendice 5, punto 1.7 del presente allegato. 4.2.5. Metodo di misurazione del flusso d'aria e del rapporto tra aria e carburante Con tale metodo si calcola la massa di scarico dal flusso d'aria e dal rapporto tra aria e carburante. Il calcolo del flusso massico del gas di scarico istantaneo è il seguente: in cui: dove: A/F st = rapporto stechiometrico tra aria e carburante, kg/kg λ = rapporto di eccesso d'aria c CO2 = concentrazione CO2 a secco, % c CO = concentrazione CO a secco, ppm c HC = concentrazione HC, ppm NOTE: β può corrispondere a 1 per i carburanti contenenti carbonio e a 0 per il carburante ad idrogeno Il flussometro d'aria deve conformarsi alle norme di precisione di cui all'appendice 4, punto 2.2 del presente allegato, l'analizzatore di CO2 utilizzato alle norme di cui all'appendice 4, punto 3.3.2 del presente allegato e il sistema completo alle norme di precisione per il flusso del gas di scarico. Facoltativamente, strumenti per la misurazione del rapporto tra aria e carburante, ad es. un sensore di tipo zirconia, possono essere utilizzati per la misurazione del rapporto di eccesso d'aria che corrisponde alle prescrizioni di cui all'appendice 4, punto 3.3.6 del presente allegato.» iii) I punti 4 e 5 sono sostituiti dai seguenti: «5. CALCOLO DELLE EMISSIONI GASSOSE 5.1. Valutazione dei dati Per la valutazione delle emissioni gassose nel gas di scarico diluito registrare le concentrazioni di emissione (HC, CO e NOx) e la portata massica del gas di scarico diluito conformemente al punto 3.8.2.1 e memorizzare tali dati su un sistema informatico. Per gli analizzatori analogici registrare la risposta e applicare i dati di taratura on-line od off-line durante la valutazione dei dati. Per la valutazione delle emissioni gassose nel gas di scarico grezzo registrare le concentrazioni di emissione (HC, CO e NOx) e la portata massica del gas di scarico conformemente al punto 3.8.2.2 e memorizzare tali dati su un sistema informatico. Per gli analizzatori analogici registrare la risposta e applicare i dati di taratura on-line od off-line durante la valutazione dei dati. 5.2. Correzione secco/umido Le concentrazioni misurate su secco devono essere convertite nel valore su umido conformemente alla formula seguente. Per la misurazione continua applicare la conversione ad ogni misurazione istantanea prima di effettuare ulteriori calcoli. cwet = kW × cdry Applicare le formule di conversione di all'appendice 1, punto 5.2 del presente allegato. 5.3. Correzione del valore di NOx in funzione dell'umidità e della temperatura Poiché l'emissione di NOx dipende dalle condizioni dell'aria ambiente, correggere la concentrazione di NOx per tenere conto della temperatura e dell'umidità dell'aria ambiente mediante i fattori di cui all'appendice 1, punto 5.3 del presente allegato. I fattori sono validi nella fascia tra 0 e 25 g/kg di aria secca. 5.4. Calcolo delle portate massiche di emissione In questo caso la massa di emissione nel ciclo (g/prova) si calcola nel modo seguente a seconda del metodo di misurazione applicato. Convertire la concentrazione misurata nel valore su umido secondo le disposizioni dell'appendice 1, punto 5.2 del presente allegato, salvo che sia già stata misurata su umido. I valori rispettivi di u gas da applicare sono indicati nell'appendice 1, tabella 6 del presente allegato per i componenti selezionati in base alle proprietà ideali del gas e dei carburanti pertinenti alla presente direttiva. a) per il gas di scarico grezzo: dove: u gas = rapporto tra la densità del componente di scarico e la densità del gas di scarico di cui alla tabella 6 c gas,i = concentrazione istantanea del rispettivo componente nel gas di scarico grezzo, ppm q mew,i = portata massica dello scarico istantaneo, kg/s f = frequenza di campionamento, Hz n = numero di misurazioni b) per il gas di scarico diluito senza compensazione del flusso: mgas = ugas × cgas × med dove: u gas = rapporto tra la densità del componente di scarico e la densità dell'aria di cui alla tabella 6 c gas = concentrazione media corretta di fondo del rispettivo componente, ppm m ed = massa totale dello scarico diluito nel ciclo, kg c) per il gas di scarico diluito con compensazione del flusso: dove: c e,i = concentrazione istantanea del rispettivo componente misurata nel gas di scarico diluito, ppm c d = concentrazione del rispettivo componente misurata nell'aria di diluizione, ppm q mdew,i = portata massica dello gas di scarico diluito istantaneo, kg/s m ed = massa totale del gas discarico diluito nel ciclo, kg u gas = rapporto tra la densità del componente di scarico e la densità dell'aria di cui alla tabella 6 D = fattore di diluizione (cfr. punto 5.4.1) Se applicabile, calcolare la concentrazione di NMHC e CH4 utilizzando uno dei metodi di cui all'appendice 4, punto 3.3.4 del presente allegato nel modo seguente: (a) Metodo GC (solo sistema di diluizione a flusso totale): cNMHC = cHC – cCH4 (b) metodo NMC dove: c HC(w/Cutter) = concentrazione di HC quando il campione di gas fluisce attraverso l'NMC c HC(w/oCutter) = concentrazione di HC quando il campione di gas bypassa l'NMC 5.4.1. Determinazione delle concentrazioni corrette di fondo (solo sistema di diluizione a flusso totale) Per ottenere le concentrazioni nette degli inquinanti sottrarre la concentrazione di fondo media degli inquinanti gassosi nell'aria di diluizione dalle concentrazioni misurate. I valori medi delle concentrazioni di fondo possono essere determinati mediante il metodo del sacchetto di campionamento oppure mediante misurazione continua con integrazione. Usare la formula seguente: dove: c e = concentrazione del rispettivo inquinante misurata nel gas di scarico diluito, ppm c d = concentrazione del rispettivo inquinante misurata nell'aria di diluizione, ppm D = fattore di diluizione Calcolare il fattore di diluizione nel modo seguente: a) per motori diesel e motori a GPL b) per motori a GN dove: c CO2 = concentrazione di CO2 nel gas di scarico diluito, vol % c HC = concentrazione di HC nel gas di scarico diluito, ppm C1 c NMHC = concentrazione di NMHC nel gas di scarico diluito, ppm C1 c CO = concentrazione di CO nel gas di scarico diluito, ppm F S = fattore stechiometrico Le concentrazioni misurate su secco devono essere convertite nel valore su umido conformemente all'appendice 1, punto 5.2 del presente allegato. Calcolare il fattore stechiometrico nel modo seguente: dove: α, ε sono i rapporti molari che si riferiscono a un carburante C H α O ε In alternativa, se la composizione del carburante non è nota, si possono usare i seguenti fattori stechiometrici: F S(diesel) = 13,4 F S(GPL) = 11,6 F S(GN) = 9,5 5.5. Calcolo delle emissioni specifiche Calcolare le emissioni (g/kWh) nel modo seguente: (a) tutti i componenti ad eccezione di NOx: (b) NOx: dove: W act = lavoro prodotto nel ciclo effettivo, determinato conformemente al punto 3.9.2. 5.5.1. Nel caso di un sistema di post-trattamento periodico degli scarichi ponderare le emissioni nel modo seguente: dove: n1 = numero di cicli di prova ETC tra 2 rigenerazioni n2 = numero di ETC durante una rigenerazione (almeno una prova ETC) M gas,n2 = emissioni durante la rigenerazione M gas,n1 = emissioni dopo la rigenerazione 6. CALCOLO DELL'EMISSIONE DI PARTICOLATO (SE APPLICABILE) 6.1. Valutazione dei dati Riporre il filtro antiparticolato nella camera di pesata entro un'ora della conclusione della prova. Condizionare il filtro in una scatola di Petri parzialmente coperta, protetta contro la contaminazione da polvere, per almeno un'ora ma non più di 80 ore e in seguito ripesarlo. Registrare il peso lordo dei filtri e sottrarre la tara per ottenere la massa del campione di particolato m f. Per la valutazione della concentrazione di particolato, registrare la massa totale del campione (m sep) che passa attraverso i filtri durante il ciclo di prova. Se occorre applicare una correzione del fondo, registrare la massa dell'aria di diluizione (m d) che passa attraverso il filtro e la massa del particolato (m f,d). 6.2. Calcolo del flusso massico 6.2.1. Sistema di diluizione a flusso totale Calcolare la massa di particolato (g/prova) nel modo seguente: dove: m f = massa di particolato campionata nel ciclo, mg m sep = massa del gas di scarico diluito che passa attraverso i filtri di raccolta del particolato, kg m ed = massa del gas di scarico diluito nel ciclo, kg Se si usa un sistema a doppia diluizione, sottrarre la massa dell'aria di diluizione secondaria dalla massa totale del gas di scarico doppiamente diluito campionato attraverso i filtri di raccolta del particolato. msep = mset– mssd dove: m set = massa del gas di scarico doppiamente diluito che passa attraverso il filtro di raccolta del particolato, kg m ssd = massa dell'aria di diluizione secondaria, kg Se il valore di fondo del particolato nell'aria di diluizione viene determinato secondo il punto 3.4, si può correggere la massa del particolato per tenere conto del fondo. In questo caso la massa di particolato (g/prova) si calcola nel modo seguente: dove: mPT, msep, med = cfr. sopra md = massa dell'aria di diluizione primaria campionata mediante il campionatore del particolato di fondo, kg mf,d = massa del particolato di fondo raccolto dall'aria di diluizione primaria, mg D = fattore di diluizione determinato conformemente al punto 5.4.1. 6.2.2. Sistema di diluizione a flusso parziale Calcolare la massa di particolato (g/prova) utilizzando uno dei metodi seguenti: a) dove: m f = massa del campione di particolato prelevato nel ciclo, mg m sep = massa del gas di scarico diluito che passa attraverso il filtro di raccolta del particolato, kg m edf = massa del gas di scarico diluito equivalente nel ciclo, kg Determinare nel modo seguente la massa totale del gas di scarico diluito equivalente su tutto il ciclo. dove: q medf,i = portata massica dello scarico diluito equivalente istantaneo, kg/s q mew,i = portata massica dello scarico istantaneo, kg/s r d,i = rapporto di diluizione istantaneo q mdew,i = portata massica dello scarico diluito istantaneo attraverso la galleria di diluizione, kg/s q mdw,i = portata massica dell'aria di diluizione istantanea, kg/s f = frequenza di campionamento, Hz n = numero di misurazioni b) dove: m f = massa del campione di particolato prelevato nel ciclo, mg r s = rapporto medio del campione nel ciclo di prova in cui: dove: m se = massa del campione nel ciclo, kg m ew = flusso massico totale dello scarico nel ciclo, kg m sep = massa del gas di scarico diluito che passa attraverso il filtro di raccolta del particolato, kg m sed = massa del gas di scarico diluito che passa attraverso la galleria di diluizione, kg Nota: nel caso del sistema a campionamento totale m sep e M sed sono identici. 6.3. Calcolo delle emissioni specifiche Calcolare le emissioni di particolato (g/kWh) nel modo seguente: dove: W act = lavoro prodotto nel ciclo effettivo, determinato conformemente al punto 3.9.2, kWh. 6.3.1 Nel caso di un sistema di post-trattamento a rigenerazione periodica degli scarichi ponderare le emissioni nel modo seguente: dove: n1 = numero di cicli di prova ETC tra 2 rigenerazioni n2 = numero di prove ETC durante una rigenerazione (almeno una prova ETC) = emissioni durante la rigenerazione = emissioni prima o dopo la rigenerazione.» g) L’ appendice 4 è così modificata: i) Il punto 1 è sostituito dal seguente: «1. INTRODUZIONE I componenti gassosi, il particolato e il fumo emessi dal motore sottoposto alla prova sono misurati con i metodi definiti nell'allegato V, che descrive nei rispettivi punti i sistemi analitici raccomandati per le emissioni gassose (punto 1), i sistemi raccomandati di diluizione e campionamento del particolato (punto 2) e gli opacimetri raccomandati per la misurazione del fumo (punto 3). Per il metodo ESC i componenti gassosi sono determinati nel gas di scarico grezzo. Facoltativamente possono essere determinati nel gas di scarico diluito se per la determinazione del particolato si usa un sistema di diluizione a flusso totale. Il particolato è determinato con un sistema di diluizione a flusso parziale o a flusso totale. Per il metodo ETC è possibile utilizzare i seguenti sistemi: — un sistema CVS di diluizione a flusso totale per determinare le emissioni gassose e di particolato (sono permessi i sistemi a doppia diluizione), oppure — un insieme di misurazione dello scarico grezzo per le emissioni gassose e un sistema di diluizione a flusso parziale per le emissioni di particolato, oppure — qualsiasi combinazione dei due principi (ad es. una misurazione delle emissioni di gas grezzo e la misurazione del particolato a flusso totale).» ii) Il punto 2.2 è sostituito dal seguente: «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. Questi strumenti devono essere conformi alle prescrizioni di cui alla tabella 9: Tabella 9 Precisione degli strumenti di misurazione Strumento di misurazione Precisione Consumo di carburante ± 2 % del valore massimo del motore Consumo d'aria ± 2 % del valore indicato o ± 1 % del valore massimo del motore, adottando il valore superiore Flusso dei gas di scarico ± 2,5 % del valore indicato o ± 1,5 % del valore massimo del motore, adottando il valore superiore Temperature ≤ 600 K (327 °C) ± 2 K assoluti Temperature ≥ 600 K (327 °C) ± 1 % del valore indicato Pressione atmosferica ± 0,1 kPa assoluti Pressione del gas di scarico ± 0,2 kPa assoluti Depressione all'aspirazione ± 0,05 kPa assoluti Altre pressioni ± 0,1 kPa assoluti Umidità relativa ± 3 % assoluto Umidità assoluta ± 5 % del valore indicato Flusso dell'aria di diluizione ± 2 % del valore indicato Flusso dei gas di scarico diluiti ± 2 % del valore indicato» iii) I punti 2.3 e 2.4 sono soppressi. iv) I punti 3 e 4 sono sostituiti dai seguenti: «3. DETERMINAZIONE DEI COMPONENTI GASSOSI 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 3.1.1). 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 sistemi di estrazione dati (computer, registratori di dati) sono in grado di fornire una sufficiente precisione e risoluzione al di sotto del 15 % del fondo scala, sono accettabili anche misure al di sotto del 15 % del fondo scala. In tal caso, si devono eseguire tarature addizionali su almeno quattro punti non nulli nominalmente equidistanti per garantire la precisione delle curve di taratura conformemente all'appendice 5, punto 1.6.4 del presente allegato. La compatibilità elettromagnetica (CEM) dell'apparecchiatura deve essere tale da minimizzare altri errori. 3.1.1. Accuratezza L'analizzatore non deve deviare dal punto nominale di taratura di oltre il ± 2 % del valore indicato per tutta la scala di misurazione ad eccezione di zero o di ± 0,3 % del fondo scala, adottando il valore superiore. Determinare l'accuratezza conformemente alle prescrizioni di taratura di cui all'appendice 5, punto 1.6 del presente allegato. Nota: Ai fini della presente direttiva con accuratezza s'intende la deviazione del valore indicato dall'analizzatore dai valori di taratura nominali utilizzando un gas di taratura (= valore effettivo). 3.1.2. Precisione La precisione, definita come 2,5 volte la deviazione standard di dieci risposte ripetitive ad un dato gas di taratura o calibrazione, non deve essere superiore al ± 1 % della concentrazione di fondo scala per ciascun intervallo utilizzato al di sopra di 155 ppm (o ppm di C) oppure al ± 2 % di ciascun intervallo utilizzato al di sotto di 155 ppm (o ppm di C). 3.1.3. Rumore La risposta dell'analizzatore 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. 3.1.4. Deriva dello zero 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. La deriva della risposta zero su un periodo di un'ora deve essere inferiore al 2 % del fondo scala sull'intervallo più basso utilizzato. 3.1.5. Deriva di calibrazione La risposta di calibrazione è definita come la risposta media, incluso il rumore, ad un gas di calibrazione su un intervallo di tempo di 30 secondi. La deriva della risposta di calibrazione su un periodo di un'ora deve essere inferiore al 2 % del fondo scala sull'intervallo più basso utilizzato. 3.1.6. Tempo di risalita Il tempo di risalita dell'analizzatore installato nel sistema di misurazione non deve essere superiore a 3,5 s. Nota: La sola valutazione del tempo di risposta dell'analizzatore non definisce chiaramente l'idoneità del sistema totale per le prove transienti. I volumi, in particolare i volumi morti, nel sistema non influenzano solo il tempo di trasporto dalla sonda all'analizzatore ma anche il tempo di risalita. Inoltre, i tempi di trasporto all'interno di un analizzatore sarebbero definiti come tempo di risposta dell'analizzatore, come il convertitore o le trappole d'acqua all'interno degli analizzatori NOx. Le modalità di determinazione del tempo di risposta totale del sistema figurano nell'appendice 5, punto 1.5 del presente allegato. 3.2. Essiccazione del gas Il dispositivo facoltativo di essiccazione del gas deve avere effetti trascurabili sulla concentrazione dei gas misurati. Non sono ammessi gli essiccatori chimici per rimuovere l'acqua dal campione. 3.3. Analizzatori I punti da 3.3.1. a 3.3.4 descrivono i principi di misurazione da applicare. Una descrizione dettagliata dei sistemi di misurazione figura nell'allegato V. I gas da misurare devono essere analizzati con gli strumenti seguenti. Per gli analizzatori non lineari è ammesso l'uso di circuiti di linearizzazione. 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). 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). 3.3.3. Analisi degli idrocarburi (HC) Per i motori diesel e a GPL 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 ad una temperatura di 463K ± 10K (190 ± 10 °C). Per i motori a GN l'analizzatore degli idrocarburi può essere del tipo con rivelatore a ionizzazione di fiamma (FID) non riscaldato, a seconda del metodo usato (cfr. punto 1.3 dell'allegato V). 3.3.4. Analisi degli idrocarburi diversi dal metano (NMHC) (solo per motori a GN) Determinare gli idrocarburi diversi dal metano mediante uno dei metodi seguenti: 3.3.4.1. Metodo gascromatografico (GC) Determinare gli idrocarburi diversi dal metano mediante sottrazione del metano analizzato con un gascromatografo (GC) condizionato a 423 K (150 °C) dagli idrocarburi misurati secondo il punto 3.3.3. 3.3.4.2. Metodo del separatore della frazione diversa dal metano (NMC) Determinare la frazione non costituita da metano con un NMC riscaldato disposto in linea con un FID secondo il punto 3.3.3 mediante sottrazione del metano dagli idrocarburi. 3.3.5. Analisi degli ossidi d'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 misurazione viene effettuata sul secco. Se la misurazione viene effettuata su umido, 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 (cfr. appendice 5, punto 1.9.2.2 del presente allegato). 3.3.6. Misurazione aria/carburante Per determinare flusso di gas di scarico conformemente all'appendice 2, punto 4.2.5 del presente allegato si deve utilizzare come strumento di misurazione aria/carburante un sensore del rapporto aria/carburante ad ampia fascia oppure un sensore lambda del tipo Zirconia. Montare il sensore direttamente sul tubo di scarico dove la temperatura dei gas di scarico è sufficientemente alta per eliminare la condensazione dell'acqua. L'accuratezza del sensore con elettronica incorporata deve essere entro: ± 3 % del valore indicato λ < 2 ± 5 % del valore indicato 2 ≤ λ < 5 ± 10 % del valore indicato 5 ≤ λ Per conformarsi ai criteri di accuratezza di cui sopra calibrare il sensore in base alle specificazioni del costruttore dello strumento. 3.4. Campionamento delle emissioni gassose 3.4.1. Gas di scarico grezzo Disporre le sonde di campionamento delle emissioni gassose 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, ma 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 spostare l'ingresso della sonda sufficientemente verso valle in modo 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 a “V”, si raccomanda di mettere insieme i collettori a monte della sonda di campionamento. Qualora tale metodo risulti poco pratico, è consentito prelevare un campione dal gruppo con la più elevata emissione di CO2. Si possono utilizzare anche altri metodi che si sono dimostrati corrispondenti ai metodi suddetti. Per il calcolo delle emissioni allo scarico usare il flusso massico totale dello scarico. Se il motore è dotato di un sistema di post-trattamento degli scarichi, prelevare il campione di gas di scarico a valle del sistema di post-trattamento. 3.4.2. Gas di scarico diluito Il tubo di scarico tra il motore e il sistema di diluizione a flusso totale deve essere conforme al punto 2.3.1 dell'allegato V (EP). Le sonde per il campionamento delle emissioni gassose devono essere installate nella galleria di diluizione in un punto in cui l'aria di diluizione e il gas di scarico sono ben miscelati, e in stretta vicinanza della sonda di campionamento del particolato. È possibile, in generale, effettuare il campionamento in due modi: — gli inquinanti vengono campionati in un sacchetto di campionamento su tutto il ciclo e misurati dopo il completamento della prova, — gli inquinanti vengono campionati in continuo e integrati durante tutto il ciclo; questo metodo è obbligatorio per HC e NOx. 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 doppia diluizione a flusso totale. La portata del sistema di diluizione deve essere sufficientemente grande per eliminare completamente la condensazione dell'acqua nei sistemi di diluizione e campionamento. La temperatura del gas di scarico diluito deve essere inferiore a 325 K (52 °C) (16) immediatamente a monte dei portafiltri. È ammesso il controllo dell'umidità dell'aria di diluizione prima dell'ingresso nel sistema di diluizione; se l'umidità dell'aria di diluizione è elevata è particolarmente utile la deumidificazione. La temperatura dell'aria di diluizione deve essere superiore a 288 K (15 °C) e in stretta vicinanza dell'ingresso nella galleria di diluizione. Il sistema di diluizione a flusso parziale deve essere progettato in modo da prelevare un campione proporzionale dello scarico grezzo del flusso di scarico del motore, rispondendo quindi alle escursioni della portata di gas di scarico, e introdurre l'aria di diluizione nel campione in modo da raggiungere una temperatura inferiore a 325 K (52 °C) al filtro di prova. A tal fine è essenziale determinare il rapporto di diluizione o campionamento in modo da soddisfare i criteri di accuratezza di cui all'appendice 5, punto 3.2.1 del presente allegato. Si possono applicare vari metodi di prelievo e il tipo di prelievo usato determina in misura significativa i materiali e le procedure di campionamento da impiegare (allegato V, punto 2.2). Generalmente, la sonda di campionamento del particolato va montata in stretta vicinanza della sonda di campionamento delle emissioni gassose, ma ad una distanza sufficiente a non causare interferenze. Quindi le disposizioni di installazione di cui al punto 3.4.1 si applicano anche al campionamento di particolato. La linea di campionamento deve essere conforme alle prescrizioni dell'allegato V, punto 2. Nel caso di un motore multicilindrico con collettore di scarico ramificato spostare l'ingresso della sonda sufficientemente verso valle in modo 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 a “V”, si raccomanda di mettere insieme i collettori a monte della sonda di campionamento. Qualora tale metodo risulti poco pratico, è consentito prelevare un campione dal gruppo con la più elevata emissione di particolato. Si possono utilizzare anche altri metodi che si sono dimostrati corrispondenti ai metodi suddetti. Per il calcolo delle emissioni allo scarico usare il flusso massico totale dello scarico. Per determinare la massa del particolato occorrono un sistema di campionamento del particolato, filtri di campionamento del particolato, una bilancia precisa al microgrammo e una camera di pesata a temperatura e umidità controllate. Per il campionamento del particolato applicare il metodo a filtro unico che utilizza un filtro (cfr. punto 4.1.3) per l'intero ciclo di prova. Per l'ESC dedicare una considerevole attenzione ai tempi e ai flussi durante la fase di campionamento della prova. 4.1. Filtri di campionamento del particolato Per il campionamento dello scarico diluito utilizzare un filtro conforme alle prescrizioni di cui ai punti 4.1.1 e 4.1.2 durante la sequenza di prova. 4.1.1. Specifiche dei filtri Utilizzare filtri di fibra di vetro rivestiti di fluorocarburi. I filtri di tutti i tipi 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. 4.1.2. Dimensioni dei filtri Si raccomanda di utilizzare filtri da particolato con un diametro di 47 mm o 70 mm. Sono accettabili anche filtri di diametro maggiore (punto 4.1.4), ma non sono consentiti filtri di diametro inferiore. 4.1.3. Velocità frontale alla superficie del filtro Si deve ottenere una velocità frontale del gas attraverso il filtro da 35 a 100 cm/s. Fra l'inizio e la fine della prova la perdita di carico non deve registrare un aumento superiore a 25 kPa. 4.1.4. Carico depositato sui filtri Il carico minimo sul filtro prescritto per le dimensioni di filtro più comuni figurano nella tabella 10. Per i filtri più grandi il carico minimo sul filtro corrisponde a 0,065 mg/1 000 mm2 dell'area del filtro. Tabella 10 Carichi minimi depositati sul filtro Diametro del filtro (mm) Carico minimo (mg) 47 0,11 70 0,25 90 0,41 110 0,62 Se in base alle prove precedenti è improbabile raggiungere il carico minimo prescritto dopo l'ottimizzazione delle portate e del rapporto di diluizione, è accettabile un carico inferiore sul filtro, con l'accordo degli interessati, se viene dimostrato che esso sia conforme alle prescrizioni di accuratezza di cui al punto 4.2, vale a dire con una bilancia con una precisione di 0,1μg. 4.1.5. Portafiltri Per la prova di emissione porre i filtri in un portafiltri conforme alle prescrizioni di cui al punto 2.2 dell'allegato V. L'insieme del portafiltri deve essere progettato in modo da fornire una distribuzione del flusso omogeneo sul lato macchiato del filtro. Posizionare le valvole ad azione rapida a monte o a vale del portafiltri. Un preclassificatore inerziale con un punto di separazione del 50 % tra 2,5 μm e 10 μm può essere installato immediatamente a monte del portafiltri. Si consiglia caldamente l'utilizzo di un preclassificatore se viene utilizzata una sonda di campionamento con tubo aperto rivolto verso monte del flusso di scarico. 4.2. Specifiche della camera di pesata e della bilancia analitica 4.2.1. Condizioni della camera di pesata La temperatura della camera (o locale) in cui sono condizionati e pesati i filtri del particolato deve essere mantenuta entro 295 K ± 3 K (22 °C ± 3 °C) durante tutto il condizionamento e la pesata dei filtri. L'umidità deve essere mantenuta su un punto di rugiada di 282,5K ± 3 K (9,5 °C ± 3 °C) e un'umidità relativa del 45 % ± 8 %. 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 relative alla camera di pesata indicata al punto 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 campione, ma preferibilmente allo stesso momento, pesare almeno due filtri di riferimento non utilizzati. Questi devono essere delle stesse dimensioni e dello stesso materiale dei filtri campione. Se il peso medio dei filtri di riferimento devia di oltre 10 μg dalle pesate del filtro campione, scartare tutti i filtri campione e ripetere la prova di emissione. Se non sono soddisfatti i criteri di stabilità della camera di pesata di cui al punto 4.2.1, ma le pesate del filtro di riferimento sono conformi ai criteri sopraindicati, il costruttore del motore può accettare i pesi del filtro campione o annullare le prove, riparando il sistema di controllo della camera di pesata e ripetendo la prova. 4.2.3. Bilancia analitica La bilancia analitica utilizzata per determinare il peso del filtro deve avere una precisione (deviazione standard) di almeno 2 μg e una risoluzione di almeno 1 μg (1 divisione della scala = 1 μg), specificati dal costruttore della bilancia. 4.2.4. Eliminazione degli effetti dell'elettricità statica Per eliminare gli effetti dell'elettricità statica, i filtri devono essere neutralizzati prima della pesata, ad esempio mediante un neutralizzatore al polonio, una gabbia di Faraday o un dispositivo con effetto simile. 4.2.5. Specifiche per la misurazione del flusso 4.2.5.1. Prescrizioni generali Accuratezza assoluta del flussometro o degli strumenti di misurazione del flusso conformemente al punto 2.2. 4.2.5.2. Disposizioni particolari per i sistemi di diluizione a flusso parziale Per i sistemi di diluizione a flusso parziale l'accuratezza del flusso campione q mp è particolarmente importante se non è misurata direttamente ma determinata mediante misurazione differenziale del flusso: q mp = qmdew – qmdw In tal caso un'accuratezza di ± 2 % per q mdew e q mdw non è sufficiente per garantire livelli di precisione accettabili di q mp. Se il flusso di gas è determinato mediante misurazione differenziale del flusso, l'errore massimo della differenza deve essere tale che l'accuratezza di q mp sia compresa entro ± 5 %, quando il rapporto di diluizione è inferiore a 15. Questo valore può essere calcolato dalla radice quadrata degli errori medi di ciascuno strumento. I livelli accettabili di accuratezza per q mp possono essere determinati mediante uno dei metodi seguenti: L'accuratezza assoluta di q mdew e q mdw corrisponde a ± 0,2 %, che garantisce un'accuratezza di q mp del ≤ 5 % con un rapporto di diluizione di 15. Tuttavia, in presenza di un rapporto di diluizione superiore si verificano errori maggiori. Effettuare la taratura di q mdw relativa a q mdew in modo da ottenere la stessa accuratezza di q mp di cui alla lettera a). Per la descrizione della taratura cfr. l'appendice 5, punto 3.2.1 dell'allegato III. Determinare l'accuratezza di q mp indirettamente dall'accuratezza del rapporto di diluizione determinato da un gas tracciante, ad es. CO2. Anche in questo caso per q mp è richiesta una precisione equivalente al metodo a). L'accuratezza assoluta di q mdew e q mdw corrisponde a ± 2 % del fondo scala, l'errore massimo della differenza tra q mdew e qmdw è entro 0,2 % e l'errore di linearità corrisponde a ± 0,2 % del valore più alto di q mdew osservato durante la prova. h) L’appendice 5 è così modificata: i) È aggiunto il seguente punto 1.2.3: «1.2.3. Utilizzo di dispositivi di miscelazione di precisione I gas utilizzati per la taratura e per la calibrazione possono essere ottenuti anche mediante dispositivi di miscelazione di precisione (divisori di gas) effettuando la diluizione con N2 purificato o con aria sintetica purificata. L'accuratezza del dispositivo di miscelazione deve essere tale che la concentrazione dei gas di taratura miscelati sia precisa al ± 2 %. Questo livello di precisione significa che i gas primari utilizzati per la miscelazione siano noti con un'accuratezza di almeno ± 1 %, riconducibile alle norme nazionali o internazionali sui gas. Effettuare la verifica tra 15 e 50 % del fondo scala per ogni taratura che include un dispositivo di miscelazione. Facoltativamente, il dispositivo di miscelazione può essere controllato con uno strumento che è per natura lineare, vale a dire utilizzando il gas NO con un CLD. Regolare il valore di taratura dello strumento con il gas di calibrazione direttamente connesso allo strumento. Controllare il dispositivo di miscelazione alle regolazioni utilizzate e confrontare il valore nominale con la concentrazione misurata dello strumento. La differenza ad ogni punto deve corrispondere al ± 1 % del valore nominale.» ii) Il punto 1.4 è sostituito dal seguente: «1.4. Prova di trafilamento Eseguire una prova di trafilamento del sistema. Disinserire la sonda dal sistema di scarico e chiudere l'estremità. Mettere in funzione la pompa dell'analizzatore. Dopo un periodo iniziale di stabilizzazione, tutti i flussometri devono indicare zero; in caso contrario, controllare le linee di campionamento e rimediare ai difetti. Il trafilamento massimo ammissibile sul lato in depressione è di 0,5 % della portata di utilizzo per la porzione di sistema controllata. Si possono usare le portate attraverso l'analizzatore e attraverso il bypass per stimare le portate di utilizzo. In alternativa, si può evacuare il sistema ad una pressione di almeno 20 kPa in depressione (80 kPa assoluti). Dopo un periodo iniziale di stabilizzazione l'aumento di pressione Δp (kPa/min) nel sistema non deve essere superiore a: Δp = p / V s × 0,005 × q vs dove: V s = volume del sistema, 1 q vs = portata del sistema, 1/min Un altro metodo è l'introduzione di un cambiamento di concentrazione a gradino all'inizio della linea di campionamento passando dal gas di azzeramento a quello di calibrazione. Se, dopo un adeguato periodo di tempo, il valore indicato è inferiore di circa 1 % rispetto alla concentrazione introdotta, esistono problemi di taratura o di trafilamento.» iii) È aggiunto il seguente punto 1.5: «1.5. Controllo del tempo di risposta del sistema analitico Le regolazioni del sistema per la valutazione del tempo di risposta sono esattamente uguali a quelli utilizzati per la misurazione della prova (vale a dire pressione, portate, regolazioni dei filtri sugli analizzatori e ogni altro elemento che influenza il tempo di risposta). Determinare il tempo di risposta con la commutazione del gas direttamente all'ingresso della sonda di campionamento. La commutazione va effettuata in meno di 0,1 secondi. I gas utilizzati per la prova devono causare una modifica della concentrazione di almeno il 60 % FS. Registrare la traccia di concentrazione di ogni singolo componente del gas. Con tempo di risposta s'intende la differenza di tempo tra la commutazione del gas e la modifica appropriata della concentrazione registrata. Il tempo di risposta del sistema (t 90) consiste nel tempo di ritardo verso il rivelatore di misurazione e il tempo di risalita del rivelatore. Il tempo di ritardo è il tempo dal momento della commutazione (t 0) fino a quando la risposta corrisponde al 10 % del valore finale (t 10). Il tempo di risalita è il tempo tra il 10 % e il 90 % della risposta del valore finale indicato (t90-t10). Per l'allineamento del tempo dell'analizzatore e dei segnali del flusso di scarico nel caso di una misurazione dello scarico grezzo il tempo di trasformazione corrisponde al tempo dalla commutazione fino a quando la risposta corrisponde al 50 % del valore finale indicato (t 50). La risposta del sistema deve essere ≤10 secondi con un tempo di risalita di ≤ 3,5 secondi per tutti i componenti limitati (CO, NOx, HC o NMHC) e per tutti gli intervalli utilizzati.» iv) Il punto 1.5 è sostituito dal seguente: «1.6. Taratura 1.6.1. Strumentazione Tarare la strumentazione e controllare le curve di taratura rispetto ai gas campione, impiegando le stesse portate di gas utilizzate per il campionamento degli scarichi. 1.6.2. Tempo di riscaldamento Per il tempo di riscaldamento seguire le raccomandazioni del costruttore. Se non è specificato, si raccomanda un tempo di riscaldamento degli analizzatori di almeno due ore. 1.6.3. Analizzatori NDIR e HFID Regolare opportunamente l'analizzatore NDIR e ottimizzare la fiamma di combustione dell'analizzatore HFID (punto 1.8.1). 1.6.4. Determinazione della curva di taratura — Tarare ciascun intervallo operativo normalmente usato. — Azzerare gli analizzatori di CO, CO2, NOx e HC con aria sintetica purificata (o azoto). — Introdurre negli analizzatori gli appropriati gas di taratura, registrare i valori e tracciare le curve di taratura. — Determinare la curva di taratura dell'analizzatore mediante almeno sei punti di taratura (escluso lo zero) distribuiti in modo che siano approssimativamente equidistanti nell'intervallo operativo. La concentrazione nominale massima deve essere pari o superiore al 90 % del fondo scala. — Calcolare la curva di taratura mediante il metodo dei minimi quadrati. Utilizzare la formula lineare o non lineare più adatta. — I punti di taratura non devono deviare dalla linea dei minimi quadrati più adatta di oltre ± 2 % del valore indicato oppure ± 0,3 % del fondo scala, adottando il valore superiore. — All'occorrenza, ricontrollare la regolazione dello zero e ripetere la procedura di taratura. 1.6.5. Metodi alternativi Se è possibile dimostrare che una tecnica alternativa (ad esempio elaboratore, commutatore di intervallo a comando elettronico, ecc.) può fornire una precisione equivalente, si possono utilizzare tali tecniche. 1.6.6. Taratura dell'analizzatore del gas tracciante per la misurazione del flusso di scarico Determinare la curva di taratura mediante almeno sei punti di taratura (escluso lo zero) distribuiti in modo che siano approssimativamente equidistanti nell'intervallo operativo. La concentrazione nominale massima deve essere pari o superiore al 90 % del fondo scala. La curva di taratura viene calcolata con il metodo dei minimi quadrati. I punti di taratura non devono deviare dalla linea dei minimi quadrati più adatta di oltre ± 2 % del valore indicato oppure ± 0,3 % del fondo scala, adottando il valore superiore. Calibrare e azzerare l'analizzatore prima del ciclo di prova utilizzando un gas di azzeramento e un gas di calibrazione con un valore nominale superiore all'80 % del fondo scala dell'analizzatore.» v) Il punto 1.6 è rinumerato punto 1.6.7. vi) È inserito il seguente punto 2.4: «2.4. Taratura del tubo di Venturi subsonico (SSV) La taratura del SSV è basata sull'equazione di flusso per un tubo di Venturi subsonico. Il flusso di gas è una funzione della pressione e della temperatura di ingresso, perdita di carico tra l'ingresso e la gola del SSV. 2.4.1. Analisi dei dati Calcolare la portata dell'aria (QSSV) a ciascuna regolazione del limitatore (minimo 16 punti) in m3/min standard in base ai dati di flussometro usando il metodo prescritto dal costruttore. Calcolare il coefficiente di efflusso nel modo seguente dai dati di taratura per ciascuna regolazione: dove: Q SSV = portata d'aria in condizioni standard (101,3 kPa, 273 K), m3/s T = temperatura all'ingresso del tubo di Venturi, K d = diametro della gola SSV, m r p = rapporto tra la gola SSV e il valore assoluto d'ingresso, pressione statica = r D = rapporto tra il diametro della gola SSV, d, e il diametro interno del tubo d'ingresso = Per determinare il campo di flusso subsonico, tracciare C d in funzione del numero di Reynolds alla gola SSV. Calcolare RE alla gola SSV con la formula seguente: dove: A 1 = raccolta di costanti e conversioni di unità Q SSV = portata d'aria in condizioni standard (101,3 kPa, 273 K), m3/s d = diametro della gola SSV, m μ = viscosità assoluta o dinamica del gas, calcolata con la formula seguente: b = costante empirico = S = costante empirico = 110,4 K Poiché Q SSV è un input nella formula Re, i calcoli devono essere iniziati con un'ipotesi iniziale per Q SSV o C d del tubo di Venturi di taratura e ripetuti fino alla convergenza di Q SSV. Il metodo di convergenza deve avere un'accuratezza pari o superiore allo 0,1 % di punto. Per almeno sedici punti nel campo di flusso subsonico i valori calcolati di C d dalla formula risultante della curva di taratura devono corrispondere a ± 0,5 % del C d misurato per ogni punto di taratura.» vii) Il punto 2.4 è rinumerato punto 2.5. viii) Il punto 3 è sostituito dal seguente: «3. TARATURA DEL SISTEMA DI MISURAZIONE DEL PARTICOLATO 3.1. Introduzione La taratura della misurazione del particolato è limitata ai flussometri utilizzati per determinare il flusso del campione e il rapporto di diluizione. Tarare ciascun componente con la frequenza necessaria per rispettare le prescrizioni di accuratezza della presente direttiva. Il metodo di taratura da applicare è descritto al punto 3.2. 3.2. Misurazione del flusso 3.2.1. Taratura periodica — Per soddisfare i criteri di assoluta accuratezza delle misurazioni del flusso di cui all'appendice 4, punto 2.2 del presente allegato si deve calibrare il flussometro o la strumentazione di misurazione del flusso con un flussometro accurato che si riferisce a norme internazionali e/o nazionali. — Se il flusso del gas campione è determinato mediante la misurazione differenziale del flusso, si deve tarare il flussometro o la strumentazione di misurazione utilizzando una delle procedure seguenti, in modo che il flusso q mp della sonda verso la galleria soddisfi le prescrizioni di accuratezza di cui all'appendice 4, punto 4.2.5.2 del presente allegato: a) Collegare in serie il flussometro per q mdw al flussometro per q mdew, tarare la differenza tra i due flussometri per almeno 5 punti fissi con i valori di flusso equidistanti tra il valore più basso di q mdw utilizzato durante la prova e il valore di q mdew utilizzato durante la prova. È possibile bypassare la galleria di diluizione. b) Collegare in serie un dispositivo tarato del flusso massico al flussometro per q mdew e controllare la precisione del valore utilizzato per la prova. In seguito collegare in serie il dispositivo tarato del flusso massico al flussometro per q mdw e controllare la precisione per almeno 5 regolazioni corrispondenti al rapporto di diluizione tra 3 e 50, relativo a q mdew utilizzato durante la prova. c) Scollegare il tubo di trasferimento TT dallo scarico e collegare ad esso un dispositivo tarato di misurazione del flusso con un intervallo adatto per misurare q mp. Impostare q mdew al valore utilizzato durante la prova e impostare q mdw in modo sequenziale ad almeno 5 valori corrispondenti ai rapporti di diluizione q tra 3 e 50. In alternativa, è possibile fornire un percorso speciale del flusso di taratura, in cui viene bypassata la galleria, ma il flusso d'aria totale e di diluizione passa attraverso i misuratori corrispondenti come nella prova effettiva. d) Introdurre un gas tracciante nel tubo di trasferimento dello scarico TT. Tale gas tracciante può essere un componente del gas di scarico, come CO2 o NOx. Dopo la diluizione nella galleria misurare il componente del gas tracciante. Effettuare tale operazione per 5 rapporti di diluizione tra 3 e 50. Determinare la precisione del flusso campione mediante il rapporto di diluizione r d: — Per garantire la precisione di q mp tenere conto dell'accuratezza degli analizzatori di gas. 3.2.2. Controllo del flusso di carbonio — Per individuare problemi di misurazione e di controllo e per verificare il corretto funzionamento del sistema a flusso parziale si raccomanda un controllo del flusso di carbonio utilizzando lo scarico effettivo. Effettuare il controllo del flusso di carbonio almeno ogni volta che un nuovo motore è installato o viene cambiato qualcosa significativa nella configurazione dell'ambiente di prova. — Il motore deve funzionare al regime e al carico di coppia massima o qualsiasi altra modalità a regime stazionario che produce almeno il 5 % di CO2. Il sistema di campionamento a flusso parziale va utilizzato con un fattore di diluizione di 15 a 1. — Se viene effettuato il controllo del flusso di carbonio, applicare la procedura di cui all'appendice 6 del presente allegato. Calcolare le portate di carbonio conformemente all'appendice 6, punti da 2.1 a 2.3 del presente allegato. Le portate di carbonio non possono differenziarsi tra loro di oltre il 6 %. 3.2.3. Controllo preliminare — Entro le 2 ore precedenti al ciclo di prova eseguire un controllo preliminare nel modo seguente: — Controllare l'accuratezza dei flussometri con lo stesso metodo utilizzato per la taratura (cfr. punto 3.2.1) per almeno due punti, inclusi i valori di flusso di q mdw che corrispondono ai rapporti di diluizione tra 5 e 15 per il valore q mdew utilizzato durante la prova. — Se si può dimostrare mediante registri della procedura di taratura di cui al punto 3.2.1 che la taratura del flussometro è stabile per un lungo periodo, il controllo preliminare può essere omesso. 3.3. Determinazione del tempo di trasformazione (solo per sistemi di diluizione a flusso parziale su ETC) — Le regolazioni del sistema per la valutazione del tempo di trasformazione devono essere identiche a quelle utilizzate durante la misurazione del ciclo di prova. Determinare il tempo di trasformazione con il metodo seguente: — Posizionare in serie con e accoppiare alla sonda un flussometro di riferimento indipendente con un intervallo di misurazione adatto al flusso della sonda. Tale flussometro deve avere un tempo di trasformazione inferiore a 100 ms per la dimensione dell'incremento di flusso utilizzato nella misurazione del tempo di risposta, con una limitazione del flusso sufficientemente bassa da non influenzare le prestazioni dinamiche del sistema di diluizione a flusso parziale e conforme alla buona prassi ingegneristica. — Introdurre un incremento, da un livello basso di flusso ad almeno il 90 % del fondo scala, nell'ingresso di flusso di scarico (o di flusso d'aria se viene calcolato il flusso di scarico) del sistema di diluizione a flusso parziale. L'attivazione dell'incremento deve essere la stessa utilizzata per avviare il controllo look-ahead nella prova effettiva. Registrare lo stimolo dell'incremento del flusso di scarico e la risposta del flussometro ad una frequenza di campionamento di almeno 10 Hz. — Da questi dati determinare il tempo di trasformazione per il sistema di diluizione a flusso parziale, che corrisponde al tempo dall'inizio dello stimolo d'incremento al punto del 50 % della risposta del flussometro. Determinare analogamente i tempi di trasformazione del segnale qmp del sistema di diluizione a flusso parziale e del segnale q mew,i del flussometro dello scarico. Tali segnali sono utilizzati nei controlli di regressione eseguiti dopo ogni prova (cfr. appendice 2, punto 3.8.3.2 del presente allegato). — Ripetere il calcolo per almeno 5 stimoli di risalita e discesa e fare la media dei risultati. Sottrarre da questo valore il tempo di trasformazione interno (< 100 msec) del flussometro di riferimento. Questo è il valore “look-ahead” del sistema di diluizione a flusso parziale che va applicato conformemente all'appendice 2, punto 3.8.3.2 del presente allegato. 3.4. Controllo delle condizioni di flusso parziale Se applicabile, controllare l'intervallo di velocità del gas di scarico e le oscillazioni della pressione e regolarli conformemente alle prescrizioni di cui al punto 2.2.1 dell'allegato V (EP). 3.5. Intervalli di taratura La strumentazione di misurazione del flusso deve essere tarata almeno ogni 3 mesi o tutte le volte che si effettua un cambiamento o una riparazione del sistema che possa influenzare la taratura.» i) È aggiunta la seguente appendice 6: «Appendice 6 CONTROLLO DEL FLUSSO DI CARBONIO 1. INTRODUZIONE Solo una piccola parte del carbonio presente nello scarico proviene dal carburante e solo una parte minima è presente nel gas di scarico come CO2. Questo è il criterio fondamentale per una verifica del sistema basato sulle misurazioni di CO2. Il flusso di carbonio nei sistemi di misurazione dello scarico è determinato dalla portata del carburante. Il flusso di carbonio a vari punti di campionatura nei sistemi di campionatura delle emissioni e del particolato è determinato dalle concentrazioni di CO2 e dalle portate di gas in tali punti. In questo senso il motore fornisce una fonte nota del flusso di carbonio e, osservando lo stesso flusso di carbonio nel tubo di scarico e all'uscita del sistema di campionatura PM a flusso parziale, verifica la tenuta stagna e la precisione della misurazione del flusso. Tale controllo presenta il vantaggio di consentire ai componenti di funzionare nelle effettive condizioni di prova del motore per quanto riguarda la temperatura e il flusso. Il diagramma seguente indica i punti di campionatura dove vanno controllati i flussi di carbonio. Le formule specifiche per i flussi di carbonio ad ogni punto di campionatura figurano qui di seguito. 2. CALCOLI 2.1. Portata di carbonio nel motore (punto 1) La portata massica di carbonio nel motore per il carburante CH α O ε è data da: dove: qmf = portata massica del carburante, kg/s 2.2. Portata di carbonio nello scarico grezzo (punto 2) La portata massica di carbonio nel tubo di scarico del motore è determinata dalla concentrazione grezza di CO2 e dalla portata massica del gas di scarico: dove: c CO2,r,r = concentrazione di CO2 su umido del gas di scarico grezzo, % c CO2,a = concentrazione di CO2 su umido nell'aria ambiente, % (circa 0,04 %) q mew = portata massica di gas di scarico su umido, kg/s M re = massa molecolare del gas di scarico Se il CO2 è misurato su secco, convertire le misurazioni nel valore su umido conformemente all'appendice 1, punto 5.2 del presente allegato. 2.3. Portata di carbonio nel sistema di diluizione (punto 3) La portata di carbonio è determinata dalla concentrazione diluita di CO2, dalla portata massica del gas di scarico e dalla portata campione: dove: c CO2,d = concentrazione di CO2 su umido nel gas di scarico diluito all'uscita della galleria di diluizione, % c CO2,a = concentrazione di CO2 su umido nell'aria ambiente, % (circa 0,04 %) q mdew = portata massica di gas di scarico diluito su umido, kg/s q mew = portata massica di gas di scarico su umido, kg/s (solo per sistemi a flusso parziale) qmp = flusso campione del gas di scarico nel sistema di diluizione a flusso parziale, kg/s (solo per sistemi a flusso parziale) M re = massa molecolare del gas di scarico Se il CO2 è misurato su secco, convertire le misurazioni nel valore su umido conformemente all'appendice 1, punto 5.2 del presente allegato. 2.4. La massa molecolare (Mre) del gas di scarico è calcolata nel modo seguente: dove: q mf = portata massica del carburante, kg/s q maw = portata massica dell'aria di aspirazione su umido, kg/s H a = umidità dell'aria di aspirazione, g d'acqua per kg d'aria secca M ra = massa molecolare dell'aria di aspirazione (= 28,9 g/mol) α, δ, ε, γ = rapporti molari relativi a un carburante C H α O δ N ε S γ In alternativa si possono utilizzare le masse molecolari seguenti: M re(diesel) = 28,9 g/mol M re(GPL) = 28,6 g/mol M re(GN) = 28,3 g/mol»