Solo i testi originali UN/ECE hanno effetto giuridico nel quadro del diritto pubblico internazionale. Lo status e la data di entrata in vigore del presente regolamento devono essere controllati nell'ultima versione del documento UN/ECE TRANS/WP.29/343, reperibile al seguente indirizzo:

http://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29fdocstts.html

Regolamento n. 96 della Commissione economica per l'Europa delle Nazioni Unite (UN/ECE) — Disposizioni uniformi relative all'omologazione dei motori ad accensione spontanea destinati a essere montati sui trattori agricoli e forestali e sulle macchine mobili non stradali, per quanto riguarda l'emissione di inquinanti prodotti dal motore

Comprendente tutti i testi validi fino a:

Serie di modifiche 04 - Data di entrata in vigore: 13 febbraio 2014

INDICE

ALLEGATI

1. CAMPO D'APPLICAZIONE

Il presente regolamento si applica alle emissioni di inquinanti gassosi e di particolato prodotte dai motori ad accensione spontanea:

2. DEFINIZIONI E ABBREVIAZIONI

2.1. Ai fini del presente regolamento s'intende per:

"fattori di aggiustamento", i fattori additivi (fattore di aggiustamento verso l'alto e fattore di aggiustamento verso il basso) o moltiplicativi da prendere in considerazione durante la rigenerazione periodica (non frequente);

"gas di taratura", una miscela di gas purificata utilizzata per tarare gli analizzatori di gas. I gas di taratura devono rispettare le specifiche di cui al punto 9.5.1. Si noti che i gas di taratura e i gas di calibrazione sono qualitativamente uguali; si differenziano in termini della loro funzione primaria. Vari controlli delle prestazioni per gli analizzatori di gas e i componenti di manipolazione di campioni possono far riferimento a gas di taratura o di calibrazione;

"funzionamento a regime costante", il funzionamento del motore con un regolatore che controlla automaticamente la richiesta dell'operatore in modo da mantenere costante il regime del motore anche se cambia il carico. I regolatori non mantengono sempre esattamente il regime costante. Tipicamente il regime può diminuire dallo 0,1 al 10 per cento rispetto al regime a carico zero, in modo che il regime minimo si verifichi vicino al punto di massima potenza del motore;

"rigenerazione continua", il processo di rigenerazione di un sistema di post-trattamento del gas di scarico che si attiva in modo sostenuto o almeno una volta nel corso del ciclo di prova transitorio o del ciclo modale con rampe di transizione applicabile; a differenza della rigenerazione periodica (non frequente);

"efficienza di conversione del dispositivo di eliminazione degli idrocarburi non metanici (NMC) E", l'efficienza di conversione degli NMC utilizzata per l'eliminazione degli idrocarburi non metanici dal gas campione mediante ossidazione di tutti gli idrocarburi ad eccezione del metano. L'efficienza di conversione ideale è dello 0 per cento (E CH4 = 0) e del 100 per cento per gli altri idrocarburi rappresentati dall'etano (E C2H6 = 100 per cento). Per una misurazione accurata degli NMHC, occorre determinare le due efficienze e usarle per il calcolo della portata massica dell'emissione di NMHC per il metano e l'etano. Confrontare con "frazione di penetrazione";

"componenti fondamentali in relazione alle emissioni", i seguenti componenti progettati essenzialmente per controllare le emissioni: tutti i sistemi di post-trattamento del gas di scarico, la centralina elettronica con relativi sensori e attuatori e il sistema EGR, e relativi filtri, refrigeranti, valvole di controllo e tubi;

"tempo di ritardo", il tempo che intercorre tra la variazione del componente da misurare nel punto di riferimento e il raggiungimento di una risposta del sistema equivalente al 10 per cento del valore finale indicato (t10 ), definendo come punto di riferimento la sonda di campionamento. Per i componenti gassosi, equivale al tempo di trasporto del componente da misurare dalla sonda di campionamento al rilevatore (cfr. figura 3.1);

"sistema DeNOx", un sistema di post-trattamento del gas di scarico concepito per ridurre le emissioni di ossidi di azoto (NOx) [ad es. catalizzatori passivi e attivi per NOx con funzionamento in magro, adsorbitori di NOx e sistemi di riduzione catalitica selettiva (SCR)];

"punto di rugiada", la misurazione di umidità indicata come la temperatura di equilibrio a cui l'acqua si condensa a una data pressione dall'aria umida con una data umidità assoluta. Il punto di rugiada è indicato come una temperatura in °C o K ed è valido solo per la pressione a cui viene misurato;

"modalità discreta", un tipo di prova in stato stazionario in modalità discreta, come descritto al punto 7.4.1.1 e nell'allegato 5;

"deriva", la differenza tra un segnale zero o di taratura e il valore rispettivo indicato da uno strumenti di misura immediatamente dopo il suo utilizzo in una prova delle emissioni, a condizione che lo strumento sia stato azzerato e tarato subito prima dell'esecuzione della prova;

"strategia di controllo delle emissioni", la combinazione di un sistema di controllo delle emissioni con una strategia di base e una serie di strategie ausiliarie per il controllo delle emissioni, integrata nel progetto generale di un motore o di una macchina mobile non stradale su cui il motore è installato;

"manutenzione in relazione alle emissioni", la manutenzione che influisce in modo significativo sulle emissioni o che può incidere sul deterioramento delle emissioni del veicolo o del motore durante il funzionamento nelle normali condizioni d'uso;

"tipo di motore", una categoria di motori che non differiscono tra loro per quanto riguarda le caratteristiche essenziali definite ai punti da 1 a 4 dell'allegato 1A, appendice 3, del presente regolamento;

"ricircolo dei gas di scarico (EGR- exhaust-gas recirculation)", una tecnologia che riduce le emissioni incanalando i gas di scarico emessi dalle camere di combustione verso il motore in modo che siano miscelati con l'aria in entrata prima o durante la combustione. L'impiego della fasatura delle valvole per aumentare la quantità di gas di scarico residui nelle camere di combustione che è miscelata con l'aria in entrata prima o durante la combustione non è considerato un ricircolo dei gas di scarico ai fini del presente regolamento;

"filtro HEPA", filtri antiparticolato ad alta efficienza che raggiungono un'efficienza minima iniziale di rimozione del particolato del 99,97 per cento in base alla norma ASTM F 1471–93 o equivalente;

"regime minimo", il più basso regime del motore con carico minimo (pari o superiore a carico zero) quando un regolatore del motore controlla il regime del motore. Per i motori senza una funzione di regolazione che controlla il regime minimo, con regime minimo s'intende il valore dichiarato dal fabbricante per il più basso regime del motore con carico minimo. Si noti che il regime minimo a caldo è il regime minimo di un motore riscaldato;

se il regime di coppia massima dichiarato è superiore al 75 per cento del regime nominale, il regime intermedio è il 75 per cento del regime nominale;

se il regime di coppia massima dichiarato è inferiore al 60 per cento del regime nominale, il regime intermedio è il 60 per cento del regime nominale;

per motori progettati per funzionare a diverse velocità lungo una curva di coppia a pieno carico, il regime intermedio è il regime di coppia massima dichiarato se questo è compreso tra il 60 per cento e il 75 per cento del regime nominale;

"linearità", il grado in cui i valori misurati corrispondono ai rispettivi livelli di riferimento. La linearità è quantificata usando una regressione lineare di coppie di valori misurati e valori di riferimento in un intervallo di valori previsti od osservati durante le prove;

"potenza netta", la potenza in "kW CEE" ottenuta al banco di prova all'estremità dell'albero a gomiti, o al suo equivalente, misurata secondo il metodo descritto nel regolamento n. 120 sulla misurazione della potenza netta, della coppia netta e del consumo specifico di carburante dei motori a combustione interna per i trattori agricoli e forestali e le macchine mobili non stradali;

"manutenzione senza conseguenze sulle emissioni", la manutenzione che non influisce in modo sostanziale sulle emissioni e che non ha un effetto duraturo sul deterioramento delle emissioni del veicolo o del motore durante il funzionamento nelle normali condizioni d'uso;

"ossidi di azoto", composti che contengono solo azoto e ossigeno in base alle misurazioni effettuate secondo le procedure specificate nel presente regolamento. Gli ossidi di azoto sono espressi quantitativamente nella forma di biossido di azoto (NO2), in modo che una massa molare effettiva sia utilizzata per tutti gli ossidi di azoto equivalente a quella di NO2;

"pressione parziale", la pressione p attribuibile a un singolo gas in una miscela di gas. Per un gas ideale la pressione parziale divisa per la pressione totale è uguale alla concentrazione molare x del componente;

"dispositivo di post-trattamento del particolato", un sistema di post-trattamento del gas di scarico che riduce le emissioni inquinanti di particolato (PM) mediante separazione meccanica, aerodinamica, per diffusione o per inerzia;

"particolato (PM)", qualsiasi materiale raccolto su un materiale filtrante specificato dopo diluizione del gas di scarico del motore ad accensione per compressione con aria filtrata e pulita in modo che la temperatura non superi i 325 K (52 °C);

"frazione di penetrazione PF", la deviazione dal funzionamento ideale di un dispositivo di eliminazione degli idrocarburi non metanici (cutter) (cfr. efficienza di conversione del dispositivo di eliminazione degli idrocarburi non metanici (NMC) E). Un dispositivo di eliminazione degli idrocarburi non metanici ideale avrebbe un fattore di penetrazione, PFCH4 , di 1,000 (cioè un'efficienza di conversione ECH4 di 0), e la frazione di penetrazione per tutti gli altri idrocarburi sarebbe di 0,000, conformemente a PFC2H6 (vale a dire un'efficienza di conversione dell'etano EC2H6 di 1). Il rapporto è:

"rigenerazione periodica (non frequente)", il processo di rigenerazione di un sistema di post-trattamento dei gas di scarico che entra in azione periodicamente, di solito dopo meno di cento ore di normale funzionamento del motore. Durante i cicli di rigenerazione è possibile il superamento dei limiti di emissione;

"ciclo di prova stazionario modale con rampe di transizione", un ciclo di prova che comporta una sequenza di modalità di prova del motore in condizioni stazionarie con criteri di regime e coppia definiti per ciascuna modalità e rampe prestabilite di transizione di regime e di coppia tra le varie modalità;

"tempo di risposta", l'intervallo di tempo che intercorre tra il cambiamento del componente da misurare nel punto di riferimento e una risposta del sistema del 90 per cento del valore finale indicato (t90), con la sonda di campionamento definita come punto di riferimento in cui il cambiamento del componente misurato è di almeno il 60 per cento del fondo scala (FS) e i dispositivi per la commutazione dei gas sono in grado di commutare i gas in meno di 0,1 s. Il tempo di risposta del sistema è dato dallo sfasamento temporale del sistema e om tempo di salita del medesimo sistema;

"tempo di salita", il tempo impiegato per il passaggio dal 10 al 90 per cento del valore finale indicato (t 90 – t 10 );

"barometro condiviso" un barometro le cui letture sono utilizzate come la pressione atmosferica per un impianto di prova completo che ha più di una camera di prova con dinamometro;

"misurazione dell'umidità condivisa" la misurazione dell'umidità utilizzato come l'umidità per un impianto di prova completo che ha più di una camera di prova con dinamometro;

"calibrare" regolare uno strumento in modo che dia una risposta corretta a uno standard di calibrazione che rappresenta tra il 75 e il 100 per cento del valore massimo dell'intervallo dello strumento o dell'intervallo d'uso previsto;

"gas di calibrazione" una miscela di gas purificata utilizzata per tarare gli analizzatori di gas. I gas di calibrazione devono rispettare le specifiche di cui al punto 9.5.1. Si noti che i gas di taratura e i gas di calibrazione sono qualitativamente uguali; si differenziano in termini della loro funzione primaria. Vari controlli di verifica delle prestazioni per gli analizzatori di gas e i componenti di manipolazione dei campioni possono far riferimento a gas di taratura o di calibrazione;

"stechiometrico" riguardante il particolare rapporto di aria e carburante in cui se il carburante fosse completamente ossidato, non rimarrebbe né carburante né ossigeno;

"mezzo di stoccaggio" un filtro antiparticolato, un sacchetto del campione od ogni altro dispositivo utilizzato per il campionamento per lotti;

"ciclo di prova (o di lavoro)"una sequenza di punti di prova aventi ciascuno un regime e una coppia definiti da far seguire al motore in condizioni operative stazionarie o transitorie; i cicli di lavoro sono specificati nell'allegato 5. Un unico ciclo di lavoro può comprendere uno o più intervalli di prova;

"intervallo di prova" il periodo di tempo in cui vengono determinate le emissioni specifiche al freno. Se si verificano intervalli di prova multipli nello stesso ciclo di lavoro, il regolamento può specificare ulteriori calcoli che ponderano e mettono insieme i risultati in modo da raggiungere valori compositi per il confronto con i limiti di emissione applicabili;

"tolleranza" l'intervallo in cui deve essere compreso il 95 per cento di un insieme di valori registrati di una determinata quantità, mentre l'altro 5 per cento di valori registrati devia dall'intervallo di tolleranza. Le frequenze di registrazione e gli intervalli di tempo specificati sono utilizzati per determinare se una quantità si trova entro la tolleranza applicabile;

"totale idrocarburi (THC)" la massa congiunta di composti organici misurata dalla procedura specificata per la misurazione del totale idrocarburi, espressa come un idrocarburo con un rapporto di massa idrogeno-carbonio di 1,85:1;

"tempo di trasformazione" il tempo che intercorre tra la variazione del componente da misurare nel punto di riferimento e il raggiungimento di una risposta del sistema equivalente al 50 per cento del valore finale indicato (t 50 ), definendo come punto di riferimento la sonda di campionamento. Il tempo di trasformazione è utilizzato per l'allineamento dei segnali di diversi strumenti di misura; cfr. figura 3.1;

"verifica" la valutazione per determinare se i risultati di un sistema di misura concordano con una serie di segnali di riferimento applicati entro una o più soglie fissate per l'accettazione. Confrontare con "taratura";

"azzerare" la regolazione di uno strumento in modo che dia una risposta zero a uno standard di taratura zero, ad esempio l'azoto purificato o l'aria purificata per la misurazione delle concentrazioni dei componenti delle emissioni;

"gas di azzeramento" un gas che dà una risposta zero in un analizzatore. Esso può essere l'azoto purificato, l'aria purificata o una combinazione di aria purificata e azoto purificato.

Figura 1

Definizioni delle risposta del sistema: tempo di ritardo (punto 2.1.13.), tempo di risposta (punto 2.1.72.), tempo di salita (punto 2.1.73.) e tempo di trasformazione (punto 2.1.89.)

2.2. Simboli e abbreviazioni

2.2.1. Simboli

I simboli sono spiegati nell'allegato 4A, punto 1.4., e nell'allegato 4B, punto 3.2., rispettivamente.

2.2.2. Simboli e abbreviazioni relativi ai componenti chimici

Ar: Argo

C1: Idrocarburo carbonio 1 equivalente

CH4: Metano

C2H6: Etano

C3H8: Propano

CO: Monossido di carbonio

CO2: Biossido di carbonio

DOP: Di-ottilftalato

H: Idrogeno atomico

H2: Idrogeno molecolare

HC: Idrocarburi

H2O: Acqua

He: Elio

N2: Azoto molecolare

NMHC: Idrocarburi non metanici

NOx: Ossidi d'azoto

NO: Ossido nitrico

NO2: Biossido di azoto

O2: Ossigeno

PM: Particolato

PTFE: Politetrafluoroetilene

S: Zolfo

THC: Totale idrocarburi

2.2.3. Abbreviazioni

ASTM: American Society for Testing and Materials

BMD: Mini dispositivo di diluizione a sacchetto

BSFC: Consumo specifico di carburante

CFV: Tubo Venturi a flusso critico

CI: Motore ad accensione spontanea

CLD: Rivelatore a chemiluminescenza

CVS: Dispositivo di campionamento a volume costante

DeNOx: Sistema di post-trattamento degli NOx

DF: Fattore di deterioramento

ECM: Modulo di controllo elettronico

EFC: Controllo elettronico del flusso

EGR: Ricircolo dei gas di scarico

FID: Rivelatore a ionizzazione di fiamma

GC: Gascromatografo

HCLD: Rivelatore a chemiluminescenza riscaldato

HFID: Rivelatore a ionizzazione di fiamma riscaldato

IBP: Punto di ebollizione iniziale

ISO: Organizzazione internazionale per la standardizzazione

GPL: Gas di petrolio liquefatto

NDIR: Analizzatore a infrarossi non dispersivo

NDUV: Analizzatore a raggi ultravioletti non dispersivo

NIST: National Institute of Standards and Technology

NMC: Dispositivo di eliminazione (cutter) degli idrocarburi non metanici

PDP: Pompa volumetrica

%FS: Percentuale rispetto al fondo scala

PFD: Diluizione a flusso parziale

PFS: Sistema a flusso parziale

PTFE: Politetrafluoroetilene (noto comunemente come Teflon ™)

RMC: Ciclo modale con rampe di transizione

RMS: Valore quadratico medio

RTD: Rilevatore di temperatura resistivo

SAE: Società di ingegneri dell'automobile (Society of Automotive Engineers)

SSV: Tubo Venturi subsonico

UCL: Limite superiore di affidabilità

UFM: Flussimetro ultrasonico

3. DOMANDA DI OMOLOGAZIONE

3.1. Domanda di omologazione di un motore in quanto entità tecnica separata

Al servizio tecnico responsabile dell'esecuzione delle prove di omologazione di cui al punto 5 deve essere presentato un motore conforme alle caratteristiche del tipo di motore descritto nell'allegato 1A. Se il servizio tecnico determina che il motore presentato non rappresenta completamente la famiglia di motori di cui all'allegato 1A, appendice 2, occorre presentare un motore alternativo e, se necessario, aggiuntivo per le prove di cui al punto 5.

4. OMOLOGAZIONE

un simbolo aggiuntivo composto da due lettere, la prima di cui è una lettera da D a R che indichi il livello delle emissioni (punto 5.2.1) secondo il quale è stato omologato il tipo di motore o la famiglia di motori; la seconda, è la lettera A se la famiglia di motori è certificata per il funzionamento a regime variabile oppure la lettera B, se la famiglia di motori è certificata per il funzionamento a regime costante;

Su tutti i motori conformi al tipo di motore omologato o alla famiglia di motori omologata a norma del presente regolamento va apposto in maniera ben visibile e in una posizione facilmente accessibile un marchio di omologazione internazionale composto da:

Se il veicolo o motore è conforme a un tipo omologato a norma di uno o diversi altri regolamenti allegati all'accordo, nel paese che ha rilasciato l'omologazione a norma del presente regolamento, non è necessario ripetere il simbolo; in tal caso, i numeri del regolamento e di omologazione ed i simboli supplementari di tutti i regolamenti applicati per l'omologazione a norma del presente regolamento sono indicati in colonne verticali a destra del simbolo di cui al punto 4.4.2.

5. SPECIFICHE E PROVE

5.1. Aspetti generali

Gli elementi che possono influire sull'emissione di inquinanti gassosi e di particolato devono essere progettati, costruiti e montati in modo che il motore, in condizioni normali d'uso e nonostante le vibrazioni alle quali può essere sottoposto, soddisfi le disposizioni del presente regolamento.

5.1.1. I provvedimenti tecnici presi dal fabbricante devono garantire che le emissioni suddette siano effettivamente limitate conformemente alle disposizioni del presente regolamento, per la normale durata di vita del motore e nelle normali condizioni d'uso. Tali disposizioni sono soddisfatte se:

inoltre, per i motori di fasce di potenza da L in su, sono soddisfatte le disposizioni del punto 5.3.

5.1.2. Per i motori di fasce di potenza pari o superiori ad H il fabbricante deve dimostrare la durabilità del motore e, se del caso, del dispositivo di post-trattamento conformemente all'allegato 8.

5.1.3. È ammessa la sostituzione programmata di componenti legati alle emissioni dopo un certo periodo di funzionamento del motore. Qualsiasi intervento di regolazione, riparazione, smontaggio, pulitura o sostituzione di componenti o sistemi del motore, eseguito regolarmente allo scopo di evitare il malfunzionamento del motore va effettuato solo nella misura tecnicamente necessaria per assicurare un corretto funzionamento del sistema di controllo delle emissioni. Di conseguenza, i requisiti di manutenzione programmata devono essere inclusi nel manuale per l'utente e approvati prima del rilascio dell'omologazione. Per i motori di fasce di potenza pari o superiore a L vanno incluse ulteriori informazioni conformemente alle disposizioni del punto 5.3.3.

5.1.4. Nella scheda informativa che figura nelle appendici dell'allegato 1A del presente regolamento deve essere incluso un estratto del manuale relativo alla manutenzione e alla sostituzione dei dispositivi di post-trattamento.

5.2. Specifiche relative alle emissioni di inquinanti

I componenti gassosi e il particolato emessi dal motore presentato per le prove vanno misurati secondo i metodi descritti nell'allegato 4A per le fasce di potenza pari o inferiori a P e nell'allegato 4B per le fasce di potenza Q ed R. Su richiesta del fabbricante e con l'accordo dell'autorità di omologazione i metodi descritti nell'allegato 4B possono essere utilizzati per le fasce di potenza inferiori a P.

5.2.1. Le emissioni di monossido di carbonio, idrocarburi, ossido d'azoto e particolato non devono superare i valori indicati nella tabella seguente:

I valori limite per le fasce di potenza da H ad R comprendono i fattori di deterioramento calcolati a norma dell'allegato 8.

5.2.2. Nel caso in cui, come definito nell'allegato 1B, una famiglia di motori comprenda più di una fascia di potenza, i valori delle emissioni del motore capostipite (omologazione) e di tutti i tipi di motore che rientrano nella stessa famiglia (COP) devono essere conformi ai requisiti più severi della fascia di potenza superiore.

5.2.3. Inoltre, sono applicabili i seguenti requisiti:

indicazioni dei livelli di CO2 conformemente all'allegato 10, appendice 1, per le prove eseguite a norma dell'allegato 4A oppure conformemente all'allegato 10, appendice 2, del presente regolamento per le prove eseguite a norma dell'allegato 4B dello stesso;

5.3. Requisiti di omologazione per le fasce di potenza da L ad R

5.3.1. Il presente punto si applica all'omologazione dei motori a controllo elettronico che utilizzano il controllo elettronico per determinare il quantitativo e i tempi di iniezione del carburante (di seguito "il motore"). Il presente punto si applica indipendentemente dalla tecnologia applicata a tali motori in modo da conformarsi ai valori limite di emissione stabiliti al punto 5.2.1 del presente regolamento.

5.3.2. Prescrizioni generali

5.3.2.1. Prescrizioni relative alla strategia di base per il controllo delle emissioni

5.3.2.1.1. La strategia di base per il controllo delle emissioni, attiva in tutto l'intervallo di funzionamento del motore in modalità di regime e di coppia, deve essere concepita in modo che il motore possa rispettare le disposizioni del presente regolamento.

5.3.2.1.2. È vietata qualsiasi strategia di base per il controllo delle emissioni che possa operare una distinzione tra il funzionamento del motore in sede di prova di omologazione standardizzata e altre condizioni di funzionamento e possa di conseguenza ridurre il livello di controllo delle emissioni quando il motore non funziona nelle condizioni effettivamente contemplate dalla procedura di omologazione.

5.3.2.2. Prescrizioni relative alla strategia ausiliaria per il controllo delle emissioni

5.3.2.2.1. Un motore o una macchina mobile non stradale può utilizzare una strategia ausiliaria per il controllo delle emissioni purché tale strategia, ove attivata, modifichi la strategia di base per il controllo delle emissioni in risposta a una serie specifica di condizioni ambientali e/o di funzionamento, senza però determinare una riduzione permanente dell'efficacia del sistema di controllo delle emissioni.

Non si applicano i punti 5.3.2.2.2. e 5.3.2.2.3. se, in sede di prova di omologazione, si attiva la strategia ausiliaria per il controllo delle emissioni.

Se la strategia ausiliaria per il controllo delle emissioni non si attiva in sede di prova di omologazione, deve essere dimostrato che tale strategia è attiva solo finché necessario per le finalità di cui al punto 5.3.2.2.3.

5.3.2.2.2. Le condizioni di controllo applicabili al presente punto sono le seguenti:

In deroga alle prescrizioni della lettera b), si può usare una strategia ausiliaria di controllo delle emissioni per un motore dotato di ricircolo dei gas di scarico (EGR) delle fasce di potenza da Q a R quando la temperatura ambiente è inferiore a 275 K (2 °C) e se sono soddisfatti uno dei due criteri seguenti:

5.3.2.2.3. Una strategia ausiliaria per il controllo delle emissioni può essere attivata, in particolare, con le seguenti finalità:

mediante segnali di bordo per proteggere da danni il motore (compreso il dispositivo di trattamento dell'aria) e/o la macchina mobile non stradale su cui il motore è installato;

per prevenire emissioni eccessive, in fase di avviamento a freddo, di riscaldamento o di spegnimento;

in specifiche condizioni ambientali o di funzionamento e a scapito del controllo di un inquinante regolamentato, per mantenere tutti gli altri inquinanti regolamentati entro i valori limite di emissione appropriati per il motore in questione. La finalità è compensare fenomeni naturali in modo da assicurare un controllo accettabile di tutti i componenti delle emissioni.

5.3.2.2.4. Al momento della prova di omologazione il fabbricante deve dimostrare al servizio tecnico che il funzionamento dell'eventuale strategia ausiliaria per il controllo delle emissioni è conforme a quanto prescritto al punto 5.3.2.2. La dimostrazione consiste in una valutazione della documentazione di cui al punto 5.3.2.3.

5.3.2.2.5. È vietato il funzionamento di una strategia ausiliaria per il controllo delle emissioni non conforme al punto 5.3.2.2.

5.3.2.3. Documentazione richiesta

5.3.2.3.1. A corredo della domanda di omologazione presentata al servizio tecnico il fabbricante fornisce contestualmente la documentazione informativa che illustra ogni elemento progettuale, la strategia per il controllo delle emissioni e i mezzi con i quali la strategia ausiliaria controlla, direttamente o indirettamente, le variabili di output. La documentazione informativa consta di due parti:

una descrizione particolareggiata degli algoritmi o dei sensori (se del caso) utilizzati per individuare, analizzare o diagnosticare il funzionamento non corretto del sistema di controllo degli NOx;

la motivazione dell'impiego — in rapporto al motore — di una strategia ausiliaria per il controllo delle emissioni, corredata di dati pertinenti e di prova che dimostrino l'effetto sulle emissioni allo scarico. La motivazione può essere fondata su dati di prova, sulla buona pratica ingegneristica o su una combinazione tra questi due elementi;

una descrizione della logica di controllo, delle strategie di temporizzazione e dei punti di commutazione in tutte le modalità di funzionamento, per quanto concerne i sistemi di alimentazione e gli altri sistemi essenziali che consentono un controllo efficace delle emissioni [ad esempio, sistema di ricircolo dei gas di scarico (EGR) o dosaggio del reagente];

l'ulteriore materiale presentato al servizio tecnico, ma non allegato alla domanda di omologazione, deve comprendere tutti i parametri modificati da qualsiasi strategia ausiliaria per il controllo delle emissioni, nonché le condizioni limite di funzionamento della strategia, e in particolare:

5.3.2.3.2. L'ulteriore materiale di cui alla lettera b) del punto 5.3.2.3.1. sarà considerato riservato. Deve essere messo a disposizione dell'autorità che rilascia l'omologazione su richiesta di quest'ultima. Detta autorità tratta questo materiale come materiale riservato.

5.3.3. Prescrizioni sulle misure di controllo degli NOx per i motori delle fasce di potenza da L a P

5.3. 3.1. Il fabbricante fornisce informazioni che descrivano compiutamente le caratteristiche operative funzionali delle misure di controllo degli NOx avvalendosi dei documenti di cui all'allegato 1A, appendice 1, punto 2, e appendice 3, punto 2.

5.3.3.2. Se il sistema di controllo delle emissioni richiede l'uso di un reagente, le caratteristiche di tale reagente, ossia il tipo, la concentrazione in caso di reagente in soluzione, la temperatura di funzionamento e il riferimento a norme internazionali per quanto concerne la composizione e la qualità, devono essere precisate dal fabbricante nell'allegato 1A, appendice 1, punto 2.2.1.13., e appendice 3, punto 3.2.1.13.

5.3.3.3. La strategia di controllo delle emissioni del motore deve funzionare in tutte le condizioni ambientali normalmente presenti nel territorio delle Parti contraenti, in particolare alle basse temperature.

5.3.3.4. In caso di utilizzo di un reagente, il fabbricante deve dimostrare che l'emissione di ammoniaca non supera un valore medio di 25 ppm nel ciclo di prova per le emissioni previsto della procedura di omologazione.

5.3.3.5. In caso di serbatoi di reagente distinti installati su una macchina mobile non stradale o ad essa collegati, deve essere previsto un mezzo per prelevare un campione di reagente all'interno dei serbatoi. Il punto di prelievo del campione dev'essere facilmente accessibile senza dover usare strumenti o dispositivi speciali.

5.3.3.6. Prescrizioni in materia d'uso e manutenzione

5.3.3.6.1. Conformemente a quanto disposto al punto 5.1.3., l'omologazione è subordinata alla fornitura a ogni operatore delle macchine mobili non stradali di istruzioni scritte contenenti:

il motore non è stato intenzionalmente utilizzato in modo improprio, in particolare non è stato disattivato il sistema EGR o il sistema di dosaggio del reagente, né è stata omessa la loro manutenzione.

si è intervenuti rapidamente per correggere il funzionamento, l'uso o la manutenzione impropri, in linea con gli interventi correttivi indicati nelle avvertenze di cui alle lettere a) e b);

un'avvertenza chiara che precisi che il certificato di omologazione rilasciato per il tipo di motore in questione è valido solo se sono soddisfatte tutte le seguenti condizioni:

Le istruzioni devono essere redatte in modo chiaro e non tecnico, adottando la stessa terminologia utilizzata nel manuale di istruzioni del motore o della macchina mobile non stradale.

5.3.3.7. Controllo del reagente (se del caso)

5.3.3.7.1. Conformemente alle disposizioni del punto 6.1., l'omologazione è subordinata alla presenza di indicatori o altri mezzi idonei – in rapporto alla struttura della macchina mobile non stradale – che informino l'operatore:

quando, in base ai mezzi di valutazione installati, il reagente nel serbatoio non risulta conforme alle caratteristiche dichiarate e annotate nell'allegato 1A, appendice 1, punto 2.2.1.13., e appendice 3, punto 2.2.1.13.;

dell'interruzione dell'attività di dosaggio del reagente, in casi diversi da quelli gestiti dalla centralina elettronica di controllo (ECU) del motore o dal dispositivo di controllo del dosaggio, in risposta a condizioni di funzionamento del motore nelle quali non è richiesto il dosaggio del reagente, a condizione che il fabbricante segnali tali condizioni di funzionamento all'autorità che rilascia l'omologazione.

5.3.3.7.2. Il fabbricante attesta il rispetto delle prescrizioni concernenti la conformità del reagente alle caratteristiche dichiarate e la corrispondente tolleranza delle emissioni degli NOx scegliendo uno dei seguenti mezzi:

5.3.4. Prescrizioni sulle misure di controllo degli NOx per i motori delle fasce di potenza da Q a R

5.3.4.1. Il fabbricante fornisce informazioni che descrivano compiutamente le caratteristiche operative funzionali delle misure di controllo degli NOx avvalendosi dei documenti di cui all'allegato 1A, appendice 1, punto 2, e appendice 3, punto 2.

5.3.4.2. La strategia di controllo delle emissioni del motore deve funzionare in tutte le condizioni ambientali normalmente presenti nel territorio delle Parti contraenti, in particolare alle basse temperature. Tale prescrizione non è limitata alla condizioni in cui una strategia di base di controllo delle emissioni deve essere utilizzata conformemente al punto 5.3.2.2.2.

5.3.4.3. Se si usa un reagente, il fabbricante deve dimostrare che nella procedura di omologazione l'emissione di ammoniaca durante il ciclo NRTC o NRSC a caldo non supera il valore medio di 10 ppm.

5.3.4.4. Se su una macchina mobile non stradale sono installati serbatoi di reagente, o serbatoi siffatti sono a essa collegati, indicare il mezzo per prelevare il campione di reagente all'interno dei serbatoi. Il punto di prelievo del campione deve essere facilmente accessibile senza richiedere l'utilizzo di strumenti o dispositivi speciali.

5.3.4.5. Conformemente a quanto disposto al punto 6.1., l'omologazione è subordinata alle seguenti condizioni:

5.3.5. Area di controllo per le fasce di Potenza da Q a R

Per i motori delle fasce di potenza da Q a R le emissioni sottoposte a campionamento entro l'area di controllo di cui al punto 5.3.5. non devono superare di oltre il 100 per cento i valori limite delle emissioni di cui al punto 5.2.1. del presente regolamento.

5.3.5.1. Prescrizioni relative alla dimostrazione

Per la prova il servizio tecnico sceglie tre punti a caso di regime e di carico nell'area di controllo. Esso stabilisce anche, sempre a caso, in che ordine devono essere provati i punti. La prova deve essere effettuata secondo i principali requisiti del ciclo NRSC, ma ogni punto di prova va valutato separatamente e ciascuno di essi deve rispettare i valori limite di cui al punto 5.3.5.

5.3.5.2. Prescrizioni di prova

La prova è eseguita nel modo seguente:

la prova è eseguita immediatamente dopo i cicli di prova in modalità discrete di cui all'allegato 4B, punto 7.8.1.2., lettere da a) ad e), del presente regolamento, ma prima delle procedure post-prova di cui alla lettera f) oppure, in alternativa, dopo il ciclo di prova modale con rampe di transizione (RMC) di cui all'allegato 4B, punto 7.8.2.2., lettere da a) a d), del presente regolamento, ma prima delle procedure post-prova applicabili di cui alla lettera e);

le prove sono eseguite conformemente all'allegato 4B, punto 7.8.1.2., lettere da b) ad e), del presente regolamento, usando il metodo a filtri multipli (un filtro per ogni punto di prova ) per ognuno dei tre punti di prova selezionati;

un valore d'emissione specifico è calcolato (in g/kWh) per ogni punto di prova;

le emissioni possono essere calcolate su base molare usando l'appendice A.7 o in base alla massa usando l'appendice A.8 dell'allegato 4B del presente regolamento, ma devono essere coerenti con il metodo usato per la modalità discreta o la prova RMC;

per il calcolo del particolato si usa il metodo a filtri multipli e per il calcolo dalla somma si pone Nmode pari a 1 e si usa un fattore di ponderazione pari a 1.

5.3.5.3. Prescrizioni relative all'area di controllo

5.3.5.3.1. Area di controllo del motore

L'area di controllo (figura 2) è definita come segue:

intervallo di regime: da regime A ad alto regime;

dove:

.

Si usano l'alto regime e il basso regime conformemente alle definizioni di cui all'allegato 4B del presente regolamento.

Se il regime misurato del motore A si trova entro ±3 per cento del regime del motore dichiarato dal fabbricante, si usano i regimi dichiarati. Se viene superata la tolleranza per qualsiasi regime di prova, si usano i regimi misurati.

5.3.5.3.2. Le seguenti condizioni di funzionamento del motore devono essere escluse dalla prova:

Il fabbricante può richiedere al servizio tecnico di escludere i punti di funzionamento dall'area di controllo definita ai punti 5.5.1. e 5.5.2. durante l'omologazione. Il servizio tecnico può concedere tale esclusione se il fabbricante può dimostrare che il motore non è mai in grado di funzionare a tali punti quando è usato in qualsiasi combinazione di macchina.

Figura 2

Area di controllo

5.3.6. Verifica delle emissioni di gas dal basamento per motori nella fascia di potenza da Q a R

5.3.6.1. Le emissioni dal basamento non devono essere scaricate direttamente nell'aria atmosferica, fatta eccezione per il punto 5.3.6.3.

5.3.6.2. I motori possono scaricare gas dal basamento nello scarico a monte di qualsiasi dispositivo di post-trattamento durante tutto il funzionamento.

5.3.6.3. I motori dotati di turbocompressori, pompe, ventilatori o sovralimentatori per l'aria di induzione possono scaricare i gas dal basamento nell'atmosfera ambiente. In questo caso le emissioni dal basamento vanno aggiunte alle emissioni di gas di scarico (fisicamente o matematicamente) in tutte le prove delle emissioni eseguite conformemente all'allegato 4B, punto 6.10. del presente regolamento.

5.4. Selezione cella categoria di potenza del motore

5.4.1. Per stabilire la conformità dei motori a regime variabile, definiti ai punti 1.1. e 1.2. del presente regolamento, ai limiti di emissione di cui al punto 5.2.1. del presente regolamento, i motori sono classificati in fasce di potenza in base al valore più alto della potenza netta misurata conformemente al punto 2.1.49. del presente regolamento.

5.4.2. Per gli altri tipi di motore si usa la potenza nominale netta.

6. INSTALLAZIONE SUL VEICOLO

Il motore deve essere installato sul veicolo in modo da rispettare le seguenti caratteristiche in relazione all'omologazione del motore.

La depressione all'aspirazione non deve superare quella specificata nell'allegato 1A, appendice 1 o 3 del presente regolamento, per il motore omologato.

La contropressione allo scarico non deve superare quella specificata nell'allegato 1A, appendice 1 o 3, del presente regolamento, per il motore omologato.

7. CONFORMITÀ DELLA PRODUZIONE

La frequenza normale delle ispezioni autorizzate dall'autorità di omologazione è di una all'anno. Se non sono soddisfatti i requisiti del punto 7.2.2.1., l'autorità di omologazione deve assicurare che vengano prese tutte le misure necessarie per ristabilire la conformità della produzione quanto più rapidamente possibile.

8. SANZIONI IN CASO DI NON CONFORMITÀ DELLA PRODUZIONE

L'omologazione di un tipo di motore o di una famiglia di motori rilasciata in applicazione del presente regolamento può essere revocata se non sono soddisfatte le prescrizioni indicate al punto 7.2. o se i motori in questione non superano le prove di cui al punto 7.2.2.1.

9. MODIFICHE ED ESTENSIONE DELL'OMOLOGAZIONE DEL TIPO OMOLOGATO

ritenere che le modifiche effettuate non abbiano verosimilmente ripercussioni negative di rilievo e che in ogni caso il tipo modificato sia ancora conforme alle prescrizioni; oppure

10. CESSAZIONE DEFINITIVA DELLA PRODUZIONE

Se il titolare di un'omologazione cessa completamente la produzione del tipo o della famiglia oggetto dell'omologazione ai sensi del presente regolamento, ne informa l'autorità che ha rilasciato l'omologazione. A seguito di tale notifica l'autorità competente informa le altre Parti dell'Accordo che applicano il presente regolamento mediante una scheda di comunicazione conforme al modello di cui all'allegato 2 del presente regolamento.

11. DISPOSIZIONI TRANSITORIE

Dalla data ufficiale di entrata in vigore della serie di modifiche 02, le Parti contraenti che applicano il presente regolamento possono rifiutare di rilasciare un'omologazione a motori a regime variabile, o famiglie di motori, delle fasce di potenza H, I, J e K che non soddisfano i requisiti del presente regolamento modificato dalla serie di modifiche 02.

Dalla data ufficiale di entrata in vigore della serie di modifiche 02, le Parti contraenti che applicano il presente regolamento possono rifiutare l'immissione sul mercato di motori a regime variabile, o famiglie di motori, inclusi nelle fasce di potenza H, I, J e K e non omologati a norma del presente regolamento modificato dalla serie di modifiche 02.

In deroga alle disposizioni di cui ai punti 11.3., 11.6. e 11.7., le Parti contraenti che applicano il presente regolamento possono posporre di due anni ogni data indicata ai punti sopra per i motori prodotti ad una data precedente alla corrispondente data indicata.

In deroga alle disposizioni di cui ai punti 11.3., 11.6. e 11.7., le Parti contraenti che applicano il presente regolamento possono continuare ad autorizzare l'immissione sul mercato di motori omologati in base ad una precedente norma tecnica, a condizione che i motori siano destinati ad essere montati su veicoli in uso come sostituzioni e che non sia tecnicamente fattibile per i motori in questione soddisfare i nuovi requisiti della serie di modifiche 02.

Dalla data ufficiale di entrata in vigore della serie di modifiche 03, le Parti contraenti che applicano il presente regolamento possono rifiutare di rilasciare un'omologazione a motori a regime valibile, o famiglie di motori, delle fasce di potenza L, M, N e P che non soddisfano i requisiti del presente regolamento modificato dalla serie di modifiche 03.

Dalla data ufficiale di entrata in vigore della serie di modifiche 03, le Parti contraenti che applicano il presente regolamento possono rifiutare l'immissione sul mercato di motori a regime variabile, o famiglie di motori, inclusi nelle fasce di potenza L, M, N e P che non sono stati omologati ai sensi del presente regolamento modificato dalla serie di modifiche 03.

In deroga alle disposizioni di cui ai punti da 11.14. a 11.16., le Parti contraenti che applicano il presente regolamento possono posporre di due anni ogni data indicata ai punti sopra per i motori prodotti ad una data precedente alla corrispondente data indicata.

In deroga alle disposizioni di cui ai punti 11.14., 11.15. e 11.16., le Parti contraenti che applicano il presente regolamento possono continuare ad autorizzare l'immissione sul mercato di motori omologati in base ad una precedente norma tecnica, a condizione che i motori siano destinati ad essere montati su veicoli in uso come sostituzioni e che non sia tecnicamente fattibile per i motori in questione soddisfare i nuovi requisiti della serie di modifiche 03.

trattori progettati per essere impiegati nella coltivazione di piante di grandi dimensioni disposte in filari, quali le viti. Sono caratterizzati da un telaio o parte di esso sopraelevato che ne permette la circolazione parallelamente ai filari, con le ruote a destra e a sinistra di uno o più filari. Sono progettati per portare o azionare utensili che possono essere fissati anteriormente, tra gli assi, posteriormente o su una piattaforma. Quando il trattore è in azione, l'altezza libera dal suolo misurata verticalmente rispetto ai filari supera i 1 000 mm. Se l'altezza del baricentro del trattore (3) (misurata rispetto al suolo usando gli pneumatici in dotazione normale) divisa per la carreggiata minima media per ogni asse supera 0,90, la velocità massima di progetto non può superare i 30 km/h.

trattori aventi una velocità massima per costruzione non superiore a 40 km/h, carreggiata minima inferiore a 1.150 mm, massa a vuoto in ordine di marcia superiore a 600 kg e altezza libera dal suolo inferiore o uguale a 0 mm; tuttavia, quando l'altezza del baricentro del trattore (3) (misurata rispetto al suolo) diviso per la carreggiata minima media per ogni asse è superiore a 0,90, la velocità massima per costruzione è limitata a 30 km/h;

In deroga alle disposizioni di cui ai punti da 11.25. a 11.29., le Parti contraenti che applicano il presente regolamento possono posporre di due anni ogni data indicata ai punti sopra per i motori prodotti ad una data precedente alla corrispondente data indicata.

12. NOMI E INDIRIZZI DEI SERVIZI TECNICI CHE EFFETTUANO LE PROVE DI OMOLOGAZIONE E DELLE AUTORITÀ DI OMOLOGAZIONE

Le Parti contraenti dell'accordo del 1958 che applicano il presente regolamento comunicano al segretariato delle Nazioni Unite la denominazione e l'indirizzo dei servizi tecnici che effettuano le prove di omologazione e delle autorità che rilasciano le omologazioni, cui devono essere inviati i certificati di rilascio, rifiuto o revoca dell'omologazione rilasciati in altri paesi.

(1) Conformemente alla definizione di cui alla risoluzione consolidata sulla costruzione dei veicoli (R.E.3) (ECE/TRANS/WP.29/78/Rev.2, para. 2) - www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29resolutions.html

(2) I numeri distintivi delle Parti all'Accordo del 1958 figurano nell'allegato 3 della risoluzione consolidata sulla costruzione di veicoli (R.E.3), documento ECE/TRANS/WP.29/78/Rev.2/Amend.1 - www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29resolutions.html

(3) Baricentro del trattore conformemente alla norma ISO 789-6: 1982.

2.2. Dispositivi supplementari contro l'inquinamento (se presenti e non compresi in altre voci)

Dimostrazione di identicità del rapporto (o di valore minimo per il motore capostipite): capacità del dispositivo/erogazione di carburante per corsa in base ai numeri del diagramma:…

2.2. Dispositivi supplementari contro l'inquinamento (se presenti e non compresi in altre voci)

Il motore capostipite della famiglia deve essere selezionato in base al criterio principale della quantità più elevata di carburante erogata per ogni corsa al regime dichiarato di coppia massima. Nel caso in cui due o più motori condividano questo criterio principale, il motore capostipite sarà scelto in base al criterio secondario della quantità massima di carburante erogata per ogni corsa al regime nominale. In certi casi, l'autorità di omologazione può ritenere che il caso peggiore per quanto riguarda il livello di emissioni di una famiglia possa essere caratterizzato meglio provando un secondo motore. Pertanto, l'autorità di omologazione può selezionare un secondo motore da sottoporre a prova, sulla base di caratteristiche che indicano che esso può presentare i livelli massimi di emissioni all'interno di quella famiglia di motori.

Se un motore è stato omologato con un sistema di post-trattamento come motore capostipite o come componente di una famiglia il cui motore capostipite è equipaggiato con lo stesso sistema di post-trattamento, lo stesso motore non munito di sistema di post-trattamento non va inserito nella stessa famiglia di motori.

Se il motore richiede l'uso di un carburante con caratteristiche specifiche (ad esempio, se è dotato di una marmitta catalitica che richiede la presenza di speciali additivi nel carburante per effettuare la rigenerazione), la decisione di inserirlo nella stessa famiglia deve fondarsi sugli elementi tecnici forniti dal fabbricante. Tali elementi devono indicare che il livello di emissioni previsto del motore equipaggiato corrisponde al valore limite relativo al motore non equipaggiato.

Se un motore è stato omologato senza sistema di post-trattamento come motore capostipite o come componente della famiglia, lo stesso motore, una volta equipaggiato di catalizzatore di ossidazione (non di filtro antiparticolato), può essere inserito nella stessa famiglia di motori purché non richieda l'uso di un carburante con caratteristiche diverse.

La presenza dei seguenti dispositivi, singolarmente o in combinazione, è considerata un criterio per l'appartenenza di un motore a una famiglia di motori:

La regolazione elettronica del regime del motore non deve essere necessariamente in una famiglia diversa dai motori con una regolazione meccanica. La separazione dei motori elettronici da quelli meccanici va applicata solo alle caratteristiche di iniezione del carburante, quali fasatura, pressione, curva di iniezione, ecc.

Entro una fascia di variazione dal 70 al 100 per cento per i motori con cilindrata unitaria < 0,75 dm3 della cilindrata massima della famiglia di motori in questione.

Entro una fascia di variazione dall'85 al 100 per cento per i motori con cilindrata unitaria ≥ 0,75 dm3 della cilindrata massima della famiglia di motori in questione.

I dispositivi o elementi non elencati al punto 1.3., ma tali da incidere notevolmente sul livello di emissioni, devono essere individuati dal fabbricante in base a criteri di buona pratica ingegneristica e notificati all'autorità di omologazione. Si terrà contro di tali casi come criterio per la creazione di una nuova famiglia di motori.

In alcuni casi vi possono essere interazioni tra parametri che possono modificare le emissioni. Affinché nella stessa famiglia di motori siano inclusi solo motori con caratteristiche di emissione allo scarico simili, occorre tenere conto anche di queste interazioni. Tali casi sono identificati dal fabbricante e notificati all'autorità di omologazione. Si terrà conto di tali casi come criterio per la creazione di una nuova famiglia di motori.

(3) Non deve essere maggiore del 10 per cento della potenza misurata durante la prova.

L'apposizione su un motore del marchio di omologazione di cui sopra, indica che tale tipo di motore è stato omologato nei Paesi Bassi (E4) ai sensi dei regolamenti n. 96 (conformemente al livello corrispondente alla fascia di potenza F in quanto motore a regime variabile, come indicato dalla lettera A) e 120. Le prime due cifre dei numeri di omologazione indicano che, alle date in cui sono state rilasciate le rispettive omologazioni, il regolamento n. 96 comprendeva la serie di modifiche 03 e il regolamento n. 120 era nella sua versione originale.

L'apposizione su un motore del marchio di omologazione di cui sopra, indica che tale tipo di motore è stato omologato nei Paesi Bassi (E 4) ai sensi del regolamento n. 96 (conformemente al livello corrispondente alla fascia di potenza F in quanto motore a regime variabile, come indicato dalla lettera A) e con il numero di omologazione 011857. Le prime 2 cifre del numero di omologazione indicano che al momento del rilascio dell'omologazione il regolamento n. 96 comprendeva già la serie di modifiche 03.

(1) Le figure da 4 a 12 mostrano diversi tipi di sistemi di diluizione a flusso parziale che possono essere generalmente usati per la prova in regime stazionario (NRSC); tuttavia, a causa dei vincoli molto rigorosi della prova in regime transitorio, per la prova in regime transitorio NRTC sono ammessi solo sistemi di diluizione a flusso parziale (figure da 4 a 12) che soddisfano tutte le prescrizioni riportate al punto 2.4. dell'allegato 4A, appendice 1, nella parte intitolata "Specifiche del sistema di diluizione a flusso parziale".

Ad elevati carichi del motore, i componenti sopraindicati possono essere raffreddati mediante mezzi non aggressivi, come una ventola di circolazione, sempreché la temperatura del refrigerante non sia inferiore a 293 K (20 °C).

Nota: se la temperatura ambiente in prossimità di PSP, PTT, SDT e FH è inferiore a 239 K (20 °C), si devono prendere misure per evitare perdite di particolato sulle pareti fredde di queste parti. Pertanto, si raccomanda di riscaldare e/o isolare questi componenti nei limiti indicati nelle rispettive descrizioni. Si raccomanda anche di mantenere la temperatura della faccia del filtro durante il campionamento ad un livello non inferiore a 293 K (20 °C).

Per compensare le variazioni di portata del campione di particolato dovute alle variazioni di temperatura e di contropressione nel percorso del campione, si deve usare un controllore di flusso, se non sono disponibili altri sistemi. Il controllore di flusso è necessario se si applica la compensazione elettronica del flusso EFC (figura 13).

possono essere riscaldati ad una temperatura di parete non superiore a 325 K (52 °C) mediante riscaldamento diretto o mediante preriscaldamento dell'aria di diluizione, purché la temperatura dell'aria non superi i 325 K (52 °C);

può essere riscaldato ad una temperatura di parete non superiore a 325K (52°C) mediante riscaldamento diretto oppure mediante preriscaldamento dell'aria di diluizione, purché la temperatura dell'aria non superi i 325 K (52 °C) prima dell'introduzione dello scarico nel tunnel di diluizione;

Il tunnel di diluizione secondaria deve avere un diametro non inferiore a 75 mm ed essere di lunghezza sufficiente ad assicurare un tempo di residenza pari ad almeno 0,25 secondi per il campione diluito due volte. Il portafiltro principale, FH, deve essere disposto entro 300 mm dall'uscita dell'SDT.

può essere riscaldato ad una temperatura di parete non superiore a 325K (52°C) mediante riscaldamento diretto oppure mediante preriscaldamento dell'aria di diluizione, purché la temperatura dell'aria non superi i 325 K (52 °C) prima dell'introduzione dello scarico nel tunnel di diluizione;

Un campione del gas di scarico diluito viene trasferito dal tunnel di diluizione DT di un sistema di diluizione a flusso totale, facendolo passare attraverso la sonda di campionamento del particolato PSP e il condotto di trasferimento del particolato PTT, al tunnel di diluizione secondaria SDT dove è sottoposto a un'ulteriore diluizione. Il campione viene fatto passare attraverso i portafiltri FH che contengono i filtri di campionamento del particolato. La portata dell'aria di diluizione in genere è costante, mentre la portata del campione viene controllata mediante il controllore del flusso FC3. Se si usa la compensazione elettronica di flusso EFC (figura 13), il flusso di gas di scarico diluito viene utilizzato come segnale di comando per FC3.

Un campione di gas di scarico diluito viene prelevato dal tunnel di diluizione DT di un sistema di diluizione a flusso parziale o a flusso totale facendolo passare attraverso la sonda di campionamento del particolato PSP e il condotto di trasferimento del particolato PTT mediante la pompa di campionamento P. Il campione viene fatto passare attraverso il portafiltro o i portafiltri FH contenenti i filtri di campionamento del particolato. La portata del campione viene controllata mediante il regolatore di flusso FC3. Se si usa la compensazione elettronica del flusso EFC (figura 13), il flusso di gas di scarico diluito viene utilizzato come segnale di comando per FC3.

può essere riscaldata ad una temperatura di parete non superiore a 325K (52°C) mediante riscaldamento diretto oppure mediante preriscaldamento dell'aria di diluizione, purché la temperatura dell'aria non superi i 325 K (52 °C) prima dell'introduzione dello scarico nel tunnel di diluizione;

deve essere installata rivolta a monte in un punto in cui l'aria di diluizione e il gas di scarico sono ben miscelati, cioè sull'asse del tunnel di diluizione DT dei sistemi di diluizione (punto 1.2.1.) approssimativamente a 10 diametri del tunnel a valle del punto in cui lo scarico entra nel tunnel di diluizione;

Allo scopo di evitare qualsiasi impatto sugli anelli di regolazione, si raccomanda di tenere in funzione la pompa di campionamento durante l'intera procedura di prova. Per il metodo a filtro singolo, usare un sistema di bypass per far passare il campione attraverso i filtri di campionamento nei momenti desiderati. L'interferenza causata dalla procedura di commutazione sugli anelli di regolazione deve essere ridotta al minimo.

Nel presente regolamento, il sistema di diluizione doppia DDS (figura 15) di un sistema di diluizione a flusso pieno è considerato una modifica specifica di un sistema di campionamento del particolato tipico quale illustrato nella figura 14. Il sistema di diluizione doppia include tutte le parti importanti del sistema di campionamento del particolato, come portafiltri e pompa di campionamento, e in più alcuni dispositivi di diluizione, come un dispositivo per l'erogazione dell'aria di diluizione e un tunnel di diluizione secondaria.

Il sistema di campionamento del particolato è necessario per raccogliere il particolato sul filtro del particolato. In caso di diluizione a flusso parziale e campionamento totale, che consiste nel far passare l'intero campione di gas di scarico diluito attraverso i filtri, il sistema di diluizione (punto 1.2.1.1., figure 7 e 11) e di campionamento formano generalmente un'unità integrata. In caso di diluizione a flusso parziale con campionamento frazionario o della diluizione a flusso pieno, che consiste nel far passare attraverso i filtri solo una frazione del gas di scarico diluito, i sistemi di diluizione (punto 1.2.1.1., figure 4, 5, 6, 8, 9, 10 e 12 e punto 1.2.1.2., figura 13) e di campionamento costituiscono generalmente unità differenti.

può essere riscaldata ad una temperatura di parete non superiore a 325K (52°C) mediante riscaldamento diretto oppure mediante preriscaldamento dell'aria di diluizione, purché la temperatura dell'aria non superi i 325 K (52 °C) prima dell'introduzione dello scarico nel tunnel di diluizione;

deve essere installata rivolta a monte in un punto in cui l'aria di diluizione e il gas di scarico sono ben miscelati, cioè sull'asse del tunnel di diluizione DT dei sistemi di diluizione, approssimativamente a 10 diametri del tunnel a valle del punto in cui lo scarico entra nel tunnel di diluizione;

Si raccomanda di filtrare l'aria di diluizione e di depurarla su carbone vegetale per eliminare gli idrocarburi di fondo. L'aria di diluizione deve avere una temperatura di 298 K (25 °C) ± 5 K. Su richiesta del fabbricante l'aria di diluizione deve essere prelevata secondo la buona pratica ingegneristica per determinare i livelli di fondo del particolato, che possono poi essere sottratti dai valori misurati nel gas di scarico diluito.

Se la temperatura all'ingresso della PDP, del CFV o dell'SSV non viene mantenuta entro i limiti sopraindicati, occorre utilizzare un sistema di compensazione del flusso per la misurazione continua della portata e per il controllo del campionamento proporzionale del particolato. A questo scopo si usano i segnali di portata misurati in continuo per correggere la portata del campione attraverso i filtri del particolato del sistema di campionamento del particolato (figure 14 e 15).

L'SSV misura il flusso totale di gas di scarico diluito in funzione della pressione e della temperatura d'ingresso nonché della caduta di pressione tra l'ingresso e la gola dell'SSV. La contropressione statica allo scarico misurata con il sistema SSV in funzione non deve differire di oltre ± 1,5 kPa dalla pressione statica misurata senza collegamento all'SSV a pari regime e carico del motore. La temperatura della miscela di gas immediatamente a monte dell'SSV deve essere pari alla temperatura media di funzionamento osservata durante la prova, senza compensazione del flusso (± 11 K).

Il CFV misura il flusso totale di gas di scarico diluito mantenendo il flusso in condizioni strozzate (flusso critico). La contropressione statica allo scarico misurata con il sistema CFV in funzione non deve differire di oltre ± 1,5 kPa dalla pressione statica misurata senza collegamento al CFV a pari regime e carico del motore. La temperatura della miscela di gas immediatamente a monte del CFV deve essere pari alla temperatura media di funzionamento osservata durante la prova, senza compensazione del flusso (± 11 K).

La PDP misura il flusso totale di gas di scarico diluito in base al numero di giri della pompa e alla sua cilindrata. La contropressione del sistema di scarico non deve essere abbassata artificialmente dalla PDP o dal sistema di aspirazione dell'aria di diluizione. La contropressione statica allo scarico, misurata con il sistema CVS in funzione, non deve differire di oltre ± 1,5 kPa dalla pressione statica misurata senza collegamento al CVS a pari regime e carico del motore.

Tutto il gas di scarico grezzo viene miscelato nel tunnel di diluizione DT con l'aria di diluizione. La portata del gas di scarico diluito viene misurata con una pompa volumetrica PDP, con un tubo Venturi a portata critica CFV o con un tubo Venturi subsonico SSV. Per il campionamento proporzionale del particolato e per la determinazione del flusso si può usare uno scambiatore di calore HE o la compensazione elettronica del flusso EFC. Poiché la determinazione della massa del particolato è basata sul flusso di gas di scarico diluito totale, non è necessario calcolare il rapporto di diluizione.

La lunghezza del condotto di scarico a partire dall'uscita del collettore di scarico del motore, del gas di scarico di un turbocompressore o del dispositivo di post-trattamento, al tunnel di diluizione non deve essere superiore a 10 m. Se la lunghezza del sistema è superiore a 4 m, tutta la tubatura oltre i 4 m deve essere isolata, fatta eccezione per il misuratore dei fumi in linea, se usato. Lo spessore radiale dell'isolamento non deve essere inferiore a 25 mm. La conducibilità termica del materiale isolante deve avere un valore non superiore a 0,1 W/(m · K) misurato a 673 K (400 °C). Allo scopo di ridurre l'inerzia termica del condotto di scarico, si raccomanda un rapporto spessore/diametro pari o inferiore a 0,015. L'uso di sezioni flessibili deve essere limitato ad un rapporto lunghezza/diametro pari o inferiore a 12.

Le emissioni gassose possono essere determinate anche nel tunnel di diluizione del sistema di diluizione a flusso pieno. Pertanto, le sonde di campionamento per i componenti gassosi sono illustrate nella figura 13 ma non compaiono nell'elenco delle descrizioni. I rispettivi requisiti sono descritti al punto 1.1.1.

Per la successiva raccolta del particolato, si trasferisce un campione del gas di scarico diluito al sistema di campionamento del particolato (punto 1.2.2., figure 14 e 15). Se l'operazione viene effettuata direttamente, si parla di diluizione singola. Se il campione viene diluito ancora una volta nel tunnel di diluizione secondario, si parla di diluizione doppia, utile quando non è possibile rispettare il requisito di temperatura sulla faccia del filtro con la diluizione singola. Benché si tratti in parte di un sistema di diluizione, al punto 1.2.2. il sistema di diluizione doppia è descritto come un sistema di campionamento del particolato modificato (figura 15), perché le sue componenti sono in gran parte comuni a quelle di un tipico sistema di campionamento del particolato.

A carichi elevati del motore, il tunnel può essere raffreddato mediante mezzi non aggressivi, come una ventola di circolazione, purché la temperatura del refrigerante non sia inferiore a 293 K (20 °C).

Nota: se la temperatura ambiente in prossimità del tunnel di diluizione (DT) è inferiore a 293 K (20 °C), si devono prendere le misure necessarie per evitare perdite di particolato sulle pareti fredde del tunnel di diluizione. Si raccomanda pertanto di riscaldare e/o isolare il tunnel entro i limiti indicati.

Il gas di scarico del motore deve essere accuratamente miscelato con l'aria di diluizione. Per sistemi a campionamento frazionario, la qualità della miscelazione deve essere controllata dopo la messa in servizio mediante un profilo di CO2 del tunnel con il motore in funzione (almeno quattro punti di misurazione equidistanti). Se necessario, è ammesso l'uso di un orifizio di miscelazione.

può essere riscaldato ad una temperatura di parete non superiore a 325K (52°C) mediante riscaldamento diretto oppure mediante preriscaldamento dell'aria di diluizione, purché la temperatura dell'aria non superi i 325 K (52 °C) prima dell'introduzione dello scarico nel tunnel di diluizione;

uno spessore nominale della parete non inferiore a 1,5 mm per tunnel di diluizione di diametro interno pari o inferiore a 75 mm,

un rapporto spessore su diametro non superiore a 0,025 per tunnel con diametro interno superiore a 75 mm,

può essere riscaldata ad una temperatura di parete non superiore a 325K (52°C) mediante riscaldamento diretto oppure mediante preriscaldamento dell'aria di diluizione, purché la temperatura dell'aria non superi i 325 K (52 °C) prima dell'introduzione dello scarico nel tunnel di diluizione;

deve essere installata rivolta a monte in un punto in cui l'aria di diluizione e il gas di scarico sono ben miscelati, cioè sull'asse del tunnel di diluizione DT dei sistemi di diluizione, approssimativamente a 10 diametri del tunnel a valle del punto in cui lo scarico entra nel tunnel di diluizione;

Solo per sistemi di campionamento frazionario. Se tarato, SB può essere usata per misurare il flusso di gas di scarico diluito.

Per controllare la portata dell'aria di diluizione, PB può essere collegata ai controllori di flusso FC1 o FC2. PB non è richiesto se si usa una valvola a farfalla. Se tarato, PB può essere usato per misurare il flusso dell'aria di diluizione.

Dispositivo di misurazione del gas o altri strumenti di flusso per misurare il flusso dei gas di scarico diluito. FM2 è facoltativo se la ventola di aspirazione SB è tarata per misurare il flusso.

Dispositivo di misurazione del gas o altri strumenti di flusso per misurare il flusso dell'aria di diluizione. FM1 è facoltativo se PB è tarato per misurare il flusso.

Occorrono due valvole di controllo della pressione per il sistema a Venturi gemelli od orifizi gemelli per la divisione proporzionale del flusso mediante controllo della contropressione di EP e della pressione in DT. Le valvole devono essere disposte a valle di SP in EP e tra PB e DT.

Per un sistema a tubi multipli (figura 10) è necessario un controllore di flusso per la divisione proporzionale del gas di scarico allo scopo di mantenere una pressione differenziale pari a zero tra l'uscita dell'unità a tubi multipli e l'uscita di TT. La regolazione può essere effettuata controllando la portata dell'aria di iniezione verso DT all'uscita di TT.

Nel caso di un sistema a regolazione di pressione, l'errore residuo nell'anello di regolazione non deve superare ± 3 Pa. Le oscillazioni di pressione nel tunnel di diluizione non devono essere in media superiori a ± 250 Pa.

Per i sistemi isocinetici (figure 4 e 5) è necessario un controllore di flusso per mantenere una pressione differenziale pari a zero tra EP e ISP. La regolazione può essere effettuata mediante:

Si possono utilizzare analizzatori di CO2 o NOx (con il metodo del bilancio del carbonio solo per CO2). Gli analizzatori devono essere tarati come gli analizzatori per la misurazione delle emissioni gassose. Si possono usare uno o più analizzatori per determinare le differenze di concentrazione.

Nel condotto di scarico EP è installata una serie di tubi (unità a tubi multipli) attraverso cui si ottiene un campione proporzionale del gas di scarico grezzo. Uno dei tubi alimenta il gas di scarico al tunnel di diluizione DT, mentre gli altri trasferiscono il gas di scarico in una camera di attenuazione DC. I tubi devono avere le stesse dimensioni (diametro, lunghezza e raggio di curvatura uguali) in modo che la divisione del gas di scarico dipenda dal numero totale di tubi. Un sistema di controllo provvede alla divisione proporzionale mantenendo una pressione differenziale pari a zero tra l'uscita dell'unità a tubi multipli verso DC e l'uscita di TT. In queste condizioni, le velocità dei gas di scarico in EP e in FD3 sono proporzionali e il flusso in TT è una frazione costante del flusso di gas di scarico. I due punti devono essere collegati ad un trasduttore di pressione differenziale DPT. Il controllo necessario per assicurare una pressione differenziale pari a zero è esercitato dal controllore di flusso FC1.

Nel condotto di scarico EP e nel condotto di trasferimento TT, rispettivamente, è installata una serie di tubi Venturi o di orifizi attraverso cui si ottiene un campione proporzionale del gas di scarico grezzo. Per la divisione proporzionale mediante controllo delle pressioni in EP e DT è necessario un sistema di controllo costituito da due valvole di controllo della pressione PCV1 e PCV2.

È necessario un sistema di controllo per realizzare la divisione isocinetica del gas di scarico mantenendo una pressione differenziale pari a zero tra EP e ISP. In queste condizioni, le velocità dei gas di scarico in EP e in ISP sono identiche e il flusso di massa attraverso ISP è una frazione costante del flusso dei gas di scarico. L'ISP deve essere collegata ad un trasduttore di pressione differenziale. Per fornire una pressione differenziale pari a zero tra EP e ISP si agisce sulla velocità della ventola o sul controllore del flusso.

La sonda di campionamento isocinetico deve essere installata rivolta a monte sull'asse del condotto di scarico nel punto in cui sono rispettate le condizioni di flusso indicate nella sezione EP e progettata in modo da assicurare un campione proporzionale del gas di scarico grezzo. Il diametro interno minimo deve essere di 12 mm.

Per un sistema isocinetico, il condotto di scarico non deve avere gomiti, curve né cambiamenti bruschi di diametro per almeno sei diametri del condotto a monte e tre diametri del condotto a valle della punta della sonda. La velocità del gas nella zona di campionamento deve essere maggiore di 10 m/s, salvo al regime minimo. Le oscillazioni di pressione del gas di scarico non devono superare in media ± 500 Pa. Qualsiasi misurazione fatta per ridurre le oscillazioni di pressione a parte l'utilizzo di un sistema di scarico del tipo a telaio (comprendente il silenziatore e il dispositivo di post-trattamento) non deve modificare le prestazioni del motore né provocare la deposizione di particolato.

Il condotto di scarico può essere isolato. Allo scopo di ridurre l'inerzia termica del condotto di scarico, si raccomanda un rapporto spessore/diametro pari o inferiore a 0,015. L'uso di sezioni flessibili deve essere limitato ad un rapporto lunghezza/diametro pari o inferiore a 12. Occorre minimizzare le curve per ridurre la deposizione per inerzia. Se il sistema include un silenziatore del banco di prova, anche il silenziatore può essere isolato.

Il gas di scarico grezzo viene trasferito dal condotto di scarico EP al tunnel di diluizione DT facendolo passare attraverso la sonda di campionamento SP e il condotto di trasferimento TT. La divisione del gas di scarico e il flusso in entrata in DT vengono controllati mediante il controllore di flusso FC2 che regola di conseguenza i flussi (o le velocità) della ventola di pressione PB e della ventola di aspirazione SB. Ciò è possibile perché il campione prelevato con il sistema di campionamento del particolato viene inviato nuovamente in DT. Come segnali di comando per FC2 si possono utilizzare G EXH, G AIR o G FUEL. La portata dell'aria di diluizione viene misurata con il flussimetro FM1, il flusso totale con il flussimetro FM2. Il rapporto di diluizione viene calcolato in base a queste due portate.

Il flusso dell'aria di diluizione è controllato mediante il controllore di flusso FC2, che può utilizzare G EXH, G AIR o G FUEL come segnale di comando per ottenere la divisione del gas di scarico desiderata. Il flusso del campione in DT è la differenza tra il flusso totale e il flusso dell'aria di diluizione. La portata dell'aria di diluizione viene misurata con il flussimetro FM1, la portata totale con il flussimetro FM3 del sistema di campionamento del particolato (figura 14). Il rapporto di diluizione viene calcolato in base a queste due portate.

Il gas di scarico grezzo viene trasferito dal condotto di scarico EP al tunnel di diluizione DT attraverso il condotto di trasferimento TT mediante il divisore di flusso FD3, che è costituito da un certo numero di tubi delle stesse dimensioni (diametro, lunghezza e raggio del letto uguali) installati in EP. Il gas di scarico che passa attraverso uno di questi tubi viene inviato a DT, e il gas di scarico che passa attraverso il resto dei tubi viene fatto passare attraverso la camera di attenuazione DC. Quindi la divisione del gas di scarico è determinata dal numero totale di tubi. Un controllo costante della divisione richiede una pressione differenziale pari a zero tra DC e l'uscita di TT, che viene misurata con il trasduttore di pressione differenziale DPT. Si ottiene una pressione differenziale pari a zero iniettando aria fresca in DT all'uscita di TT. Le concentrazioni del gas tracciante (CO2 o NOx) vengono misurate nel gas di scarico grezzo, nel gas di scarico diluito e nell'aria di diluizione con l'analizzatore dei gas di scarico EGA. Queste concentrazioni sono necessarie per controllare la divisione del gas di scarico e possono essere utilizzate per controllare la portata dell'aria di iniezione ai fini di un controllo preciso della divisione. Il rapporto di diluizione è calcolato in base alle concentrazioni del gas tracciante.

Il gas di scarico grezzo viene trasferito dal condotto di scarico EP al tunnel di diluizione DT facendolo passare attraverso la sonda di campionamento SP e il condotto di trasferimento TT mediante un divisore di flusso che contiene una serie di orifizi o tubi Venturi. Il primo (FD1) è situato in EP, il secondo (FD2) in TT. In aggiunta, occorrono due valvole di controllo della pressione (PCV1 e PCV2) per mantenere una divisione costante del gas di scarico mediante il controllo della contropressione in EP e della pressione in DT. PCV1 è disposta a valle di SP in EP, PCV2 è disposta tra la ventola di pressione PB e DT. Le concentrazioni del gas tracciante (CO2 o NOx) vengono misurate nel gas di scarico grezzo, nel gas di scarico diluito e nell'aria di diluizione con l'analizzatore/i dei gas di scarico EGA. Queste concentrazioni sono necessarie per il controllo della divisione del gas di scarico e possono essere utilizzate per regolare PCV1 e PCV2 ai fini di un controllo preciso della divisione. Il rapporto di diluizione è calcolato in base alle concentrazioni del gas tracciante.

Il gas di scarico grezzo viene trasferito dal condotto di scarico EP al tunnel di diluizione DT attraverso la sonda di campionamento SP e il condotto di trasferimento TT grazie alla pressione negativa creata dal tubo Venturi VN in DT. La portata del gas attraverso TT dipende dallo scambio delle quantità di moto nella zona del tubo Venturi ed è pertanto influenzata dalla temperatura assoluta del gas all'uscita di TT. Di conseguenza, la divisione del gas di scarico per una data portata nel tunnel non è costante e il rapporto di diluizione a basso carico è leggermente inferiore a quello a carico elevato. Le concentrazioni del gas tracciante (CO2 o NOx) vengono misurate nel gas di scarico grezzo, nel gas di scarico diluito e nell'aria di diluizione con l'analizzatore del gas di scarico EGA e il rapporto di diluizione viene calcolato in base ai valori così misurati.

Il gas di scarico grezzo viene trasferito dal condotto di scarico EP al tunnel di diluizione DT facendolo passare attraverso la sonda di campionamento SP e il condotto di trasferimento TT. Le concentrazioni di CO2 vengono misurate nel gas di scarico diluito e nell'aria di diluizione con gli analizzatori dei gas di scarico EGA. I segnali di CO2 e di flusso di carburante GFUEL vengono trasmessi al controllore di flusso FC2 o al controllore di flusso FC3 del sistema di campionamento del particolato (figura 14). FC2 controlla la ventola di pressione PB, mentre FC3 controlla il sistema di campionamento del particolato (figura 14), regolando in questo modo i flussi in ingresso e in uscita del sistema in modo da mantenere in DT i rapporti desiderati di divisione del gas di scarico e di diluizione. Il rapporto di diluizione viene calcolato in base alle concentrazioni di CO2 e a GFUEL considerando valido il bilancio del carbonio.

Il gas di scarico grezzo viene trasferito dal condotto di scarico EP al tunnel di diluizione DT facendolo passare attraverso la sonda di campionamento SP e il condotto di trasferimento TT. Le concentrazioni di un gas tracciante (CO2 o NOx) vengono misurate nel gas di scarico grezzo, in quello diluito e nell'aria di diluizione con gli analizzatori dei gas di scarico EGA. Questi segnali vengono trasmessi al controllore di flusso FC2 che controlla la ventola di pressione PB o la ventola di aspirazione SB per mantenere in DT i rapporti desiderati di divisione del gas di scarico e di diluizione. Il rapporto di diluizione viene calcolato in base alle concentrazioni del gas tracciante nel gas di scarico grezzo, nel gas di scarico diluito e nell'aria di diluizione.

Il gas di scarico grezzo viene prelevato con la sonda di campionamento isocinetico ISP e trasferito dal condotto di scarico EP al tunnel di diluizione DT attraverso il condotto di trasferimento TT. La pressione differenziale del gas di scarico tra il condotto di scarico e l'ingresso della sonda viene misurata con il trasduttore di pressione DPT. Questo segnale viene trasmesso al controllore di flusso FC1 che controlla la ventola di pressione PB per mantenere una pressione differenziale pari a zero all'estremità della sonda. A questo scopo si preleva una piccola frazione dell'aria di diluizione, la cui portata è già stata misurata con il flussimetro FM1, e la si invia a TT mediante un orifizio pneumatico. In queste condizioni, le velocità del gas di scarico in EP e ISP sono uguali e il flusso attraverso ISP e TT è una frazione costante del flusso di gas di scarico. Il rapporto di divisione è determinato in base alle aree delle sezioni ortogonali di EP e ISP. L'aria di diluizione viene aspirata attraverso DT mediante la ventola di aspirazione SB e la portata viene misurata con FM1 all'ingresso di DT. Il rapporto di diluizione viene calcolato in base alla portata dell'aria di diluizione e al rapporto di divisione.

Il gas di scarico grezzo viene trasferito dal condotto di scarico a EP e poi al tunnel di diluizione DT attraverso il condotto di trasferimento TT mediante la sonda di campionamento isocinetico ISP. La pressione differenziale del gas di scarico tra il condotto di scarico e l'ingresso della sonda viene misurata con il trasduttore di pressione DPT. Questo segnale viene trasmesso al controllore di flusso FC1 che controlla la ventola di aspirazione SB in modo da mantenere una pressione differenziale pari a zero all'estremità della sonda. In queste condizioni, le velocità del gas di scarico in EP e ISP sono uguali e il flusso attraverso ISP e TT è una frazione costante del flusso di gas di scarico. Il rapporto di divisione è determinato in base alle aree delle sezioni ortogonali di EP e ISP. La portata dell'aria di diluizione viene misurata con il flussimetro FM1. Il rapporto di diluizione viene calcolato in base alla portata dell'aria di diluizione e al rapporto di divisione.

Con questi sistemi si preleva un campione dalla massa della corrente di gas di scarico fissando la portata dell'aria di diluizione e la portata totale del gas di scarico diluito. Il rapporto di diluizione viene determinato in base alla differenza delle due portate. Occorre un'accurata taratura dei due flussimetri, mettendoli in relazione l'uno con l'altro, perché la dimensione relativa delle due portate può essere causa di errori significativi a rapporti di diluizione superiori. Il controllo del flusso è molto semplice se si mantiene costante la portata del gas di scarico diluito e si varia secondo necessità la portata dell'aria di diluizione.

Con questi sistemi si preleva un campione dalla massa della corrente di gas di scarico regolando il flusso dell'aria di diluizione e il flusso totale del gas di scarico diluito. Il rapporto di diluizione viene determinato in base alle concentrazioni di gas traccianti, come CO2 o NOx, presenti naturalmente nel gas di scarico del motore. Vengono misurate le concentrazioni nel gas di scarico diluito e nell'aria di diluizione, mentre la concentrazione nel gas di scarico grezzo può essere misurata direttamente o determinata in base al flusso di carburante e all'equazione del bilancio del carbonio, se è nota la composizione del carburante. I sistemi possono essere controllati in base al rapporto di diluizione calcolato (figure 6 e 7) oppure in base al flusso entrante nel condotto di trasferimento (figure 8, 9 e 10).

Con questi sistemi, il flusso che entra nel condotto di trasferimento deve corrispondere, per quanto riguarda la velocità e/o la pressione del gas, al flusso principale di gas di scarico e pertanto è necessario che il gas di scarico abbia un flusso uniforme e non disturbato in corrispondenza della sonda di campionamento. Normalmente questo si ottiene utilizzando un risonatore e un condotto di avvicinamento rettilineo a monte del punto di campionamento. Il rapporto di divisione viene poi calcolato in base a valori facilmente misurabili, come i diametri dei tubi. Si noti che le condizioni isocinetiche vengono usate solo per far concordare le condizioni di flusso, ma non la distribuzione granulometrica. Tipicamente quest'ultima condizione non è necessaria perché il particolato è sufficientemente piccolo da seguire i flussi fluidi.

Il sistema di diluizione è descritto in base alla diluizione di una parte della corrente di gas di scarico. La divisione della corrente di gas di scarico e il successivo processo di diluizione possono essere effettuati mediante sistemi di diluizione di vario tipo. Per la successiva raccolta del particolato, si può trasferire al sistema di campionamento del particolato l'intero gas di scarico diluito o solo una frazione dello stesso (punto 1.2.2., figura 14). Il primo metodo è detto metodo di campionamento totale, il secondo metodo di campionamento frazionario.

I punti 1.2.1. e 1.2.2. e le figure da 4 a 15 recano la descrizione dettagliata dei sistemi di diluizione e campionamento raccomandati. Poiché varie configurazioni possono dare risultati equivalenti, non è richiesta una stretta conformità a queste figure. Si possono utilizzare componenti addizionali, come strumenti, valvole, solenoidi, pompe e interruttori, per ottenere informazioni supplementari e coordinare le funzioni dei sistemi componenti. Altri componenti che non sono necessari per mantenere l'accuratezza di alcuni sistemi possono essere esclusi se la loro esclusione è basata su criteri di buona pratica ingegneristica.

Per il controllo della pressione dell'aria e del carburante, rispettivamente, per l'HFID.

Non è ammesso l'uso di essiccatori chimici per rimuovere l'acqua dal campione.

Per raffreddare e condensare l'acqua da estrarre dal campione di gas di scarico. Il bagno deve essere mantenuto ad una temperatura da 273 a 277 K (0-4 °C) mediante ghiaccio o mediante refrigerazione. Il bagno di raffreddamento è facoltativo se il vapore acqueo non crea interferenze nell'analizzatore, secondo quanto indicato nell'allegato 4A, appendice 2, punti 1.9.1. e 1.9.2.

Usare un convertitore per la riduzione catalitica di NO2 a NO prima dell'analisi nel CLD o HCLD.

— Linea di campionamento per CO (CO2) SL

avere un diametro interno non inferiore a 5 mm e non superiore a 13,5 mm;

essere isolata e riscaldata sulla sua intera lunghezza ad una temperatura non inferiore a 328 K (55 °C) per impedire la formazione di condensa.

essere sufficientemente distante (radialmente) da altre sonde e dalla parete del tunnel per non subire l'influenza di scie o turbolenze;

essere sufficientemente distante (radialmente) da altre sonde e dalla parete del tunnel per non subire l'influenza di scie o turbolenze;

essere installata nel tunnel di diluizione DT (punto 1.2.1.2.) in un punto in cui l'aria di diluizione e il gas di scarico sono ben miscelati (cioè circa 10 diametri del tunnel a valle del punto in cui lo scarico entra nel tunnel di diluizione);

Si raccomanda una sonda diritta di acciaio inossidabile con l'estremità chiusa e a fori multipli. Il diametro interno non deve essere maggiore del diametro interno della linea di campionamento. Lo spessore della parete della sonda non deve essere superiore a 1 mm. Vanno previsti almeno 3 fori in 3 diversi piani radiali, dimensionati in modo da campionare flussi approssimativamente uguali. La sonda deve coprire almeno l'80 per cento del diametro del condotto di scarico.

Schema di flusso del sistema di analisi del gas di scarico diluito per CO, CO2, NOx e HC

Schema di flusso del sistema di analisi del gas di scarico per CO, NOx e HC

Per il gas di scarico diluito (figura 3), il campione per gli idrocarburi deve essere prelevato con una sonda differente dalla sonda di campionamento utilizzata per gli altri componenti. Aver cura che in nessun punto del sistema di analisi si verifichi la condensazione dei componenti del gas di scarico (compresi acqua e acido solforico).

Per il gas di scarico grezzo (figura 2), il campione può essere prelevato per tutti i componenti con una sonda di campionamento o con due sonde di campionamento disposte l'una vicina all'altra e suddivise internamente verso i diversi analizzatori. Si deve aver cura che in nessun punto del sistema di analisi si verifichi la condensazione dei componenti del gas di scarico (compresi acqua e acido solforico).

Il sistema d'analisi per la determinazione delle emissioni gassose nel gas di scarico grezzo o diluito è descritto in base all'uso di:

Il punto 1.1.1. e le figure 2 e 3 recano la descrizione dettagliata dei sistemi di campionamento e analisi raccomandati. Poiché varie configurazioni possono dare risultati equivalenti, non è richiesta una stretta conformità a queste figure. Si possono utilizzare componenti addizionali, come strumenti, valvole, solenoidi, pompe e interruttori, per ottenere informazioni supplementari e coordinare le funzioni dei sistemi componenti. Altri componenti che non sono necessari per mantenere l'accuratezza su alcuni sistemi possono essere esclusi, se la loro esclusione è basata su criteri di buona pratica ingegneristica.

(3) La portata massica del particolato PT mass va moltiplicata per Kp (fattore di correzione dell'umidità per il particolato menzionato al punto 1.4.1.).

(2) Nel caso degli NOx, la concentrazione di NOx (NOxconc o NOxconcc) va moltiplicata per KHNOx (fattore di correzione degli NOx in funzione dell'umidità menzionato al punto 1.3.3.) nella maniera seguente: K HNOx · conc or K HNOx · conc c

(1) Nel caso degli NOx, la concentrazione di NOx (NOxconc o NOxconcc) va moltiplicata per KHNOx (fattore di correzione degli NOx in funzione dell'umidità menzionato al punto 1.3.3.) nella maniera seguente: K HNOx · conc or K HNOx · conc c

Se il livello di fondo del particolato nell'aria di diluizione viene determinato come indicato nell'allegato 4A, punto 4.4.4., si può applicare la correzione del fondo alla massa del particolato. In tal caso, per calcolare le masse del particolato M PT,cold e M PT,hot (g/prova) occorre procedere come descritto di seguito:

Poiché le emissioni di NOx dipendono dalle condizioni dell'aria ambiente, la concentrazione di NOx deve essere corretta per tener conto dell'umidità dell'aria ambiente mediante il fattore kH, come indicato al punto 2.2.2.

Per i sistemi che non utilizzano uno scambiatore di calore, la massa degli inquinanti M GAS (g/prova) dev'essere determinata calcolando le emissioni di massa istantanee ed integrando su tutto il ciclo i valori istantanei. Inoltre, la correzione in funzione del fondo deve essere applicata direttamente al valore di concentrazione istantaneo. Applicare le formule seguenti:

concentrazione dell'inquinante in questione nel gas di scarico diluito, corretta in funzione della quantità di inquinante contenuta nell'aria di diluizione (ppm)

Poiché le emissioni di NOx dipende dalle condizioni dell'aria ambiente, la concentrazione di NOx deve essere corretta per tener conto dell'umidità dell'aria ambiente mediante il fattore kH, come indicato al punto 2.2.2.

concentrazioni medie corrette in funzione del fondo su tutto il ciclo ricavate per integrazione (procedura obbligatorio per NOx e HC) o per misurazione in sacchetto (ppm)

Il calcolo in tempo reale va inizializzato con un valore ragionevole per C d, ad esempio 0,98, o un valore ragionevole per Q ssv. Se il calcolo è inizializzato con Q ssv, utilizzare il valore iniziale di Q ssv per valutare Re.

Se si usa un sistema con compensazione del flusso (ovvero senza scambiatori di calore), occorre calcolare le emissioni di massa istantanee e integrarle nel ciclo. In questo caso, per calcolare la massa istantanea del gas di scarico diluito, si procede come descritto di seguito:

Se si usa un sistema con compensazione del flusso (ovvero senza scambiatori di calore), occorre calcolare le emissioni di massa istantanee e integrarle nel ciclo. In tal caso, per calcolare la massa istantanea del gas di scarico diluito, si procede come descritto di seguito:

Se si usa un sistema con compensazione del flusso (ovvero senza scambiatori di calore), occorre calcolare le emissioni di massa istantanee e integrarle nel ciclo. In tal caso, per calcolare la massa istantanea del gas di scarico diluito, si procede come descritto di seguito:

Per calcolare le emissioni contenute nel gas di carico diluito è necessario conoscere la portata massica del gas di scarico diluito. Il flusso totale del gas di scarico diluito relativo al ciclo MTOTW (kg/prova) viene calcolato in base ai valori delle misurazioni effettuate durante il ciclo e i corrispondenti dati di taratura del flussimetro (V 0 per PDP, K V per CFV, C d f per SSV): si possono utilizzare i metodi corrispondenti descritti al punto 2.2.1. Se la massa totale del campione di particolato (MSAM ) e degli inquinanti gassosi supera lo 0,5 % del flusso totale nel CVS (MTOTW ), tale flusso deve essere corretto in funzione di MSAM oppure il flusso del campione di particolato deve essere inviato nuovamente nel CVS prima di passare al flussimetro.

H a= umidità dell'aria aspirata in g d'acqua per kg di aria secca

concentrazione di CO sul secco (per cento)

Per determinare la massa degli inquinanti Mgas (g/prova) occorre ricavare le emissioni di massa istantanee utilizzando le concentrazioni grezze degli inquinanti, i valori di u riportati nella tabella 6 (cfr. anche il punto 1.3.4) e la portata massica del gas di scarico allineata per tenere conto del tempo di trasformazione e integrare su tutto il ciclo i valori istantanei ottenuti. Le concentrazioni vanno misurate di preferenza su umido. Se sono invece misurate sul secco, occorre applicare ai valori delle concentrazioni istantanee la correzione da secco a umido indicata di seguito prima di procedere ad ulteriori calcoli.

Per il particolato, i segnali della portata massica del gas di scarico sono usati per controllare che il sistema di diluizione a flusso parziale prelevi un campione proporzionale alla portata massica del gas di scarico. Per controllare che la proporzionalità sia corretta si utilizza un'analisi di regressione tra il campione e il flusso dei gas di scarico secondo le modalità descritte nell'allegato 4A, appendice 1, punto 2.4.

I segnali di concentrazione istantanea dei componenti gassosi sono utilizzati per calcolare le emissioni di massa mediante moltiplicazione per la portata massica istantanea del gas di scarico. La portata massica del gas di scarico può essere misurata direttamente o calcolata con uno dei metodi descritti nell'allegato 4A, appendice 1, paragrafo 2.2.3. (misurazione del flusso dell'aria aspirata e del flusso di carburante, metodo del gas tracciante, misurazione dell'aria aspirata e del rapporto aria/carburante) Occorre prestare particolare attenzione al tempo di risposta dei diversi strumenti. Queste differenze devono essere tenute in considerazione mediante l'allineamento temporale dei segnali.

In questo punto sono descritti i due principi di misurazione utilizzabili per valutare le emissioni inquinanti durante il ciclo NRTC:

Per il metodo a filtro singolo si deve calcolare il fattore di ponderazione efficace WF E, i per ciascuna modalità nel modo seguente:

conc c è la concentrazione corretta in funzione del fondo

Per la valutazione del particolato, si registrano per ciascuna modalità le masse totali dei campioni (M SAM,i) che passano attraverso i filtri. Si riportano i filtri nella camera di pesata, dove sono condizionati per almeno un'ora e non oltre 80 ore, prima di essere pesati. Si registra il peso lordo dei filtri e si sottrae la tara (vedi allegato 4A, punto 3.1.). La massa del particolato (M f per il metodo a filtro singolo; M f,i per il metodo a filtri multipli) è la somma delle masse del particolato raccolte sui filtri principale e di sicurezza. Se si deve applicare la correzione del fondo, si registra la massa (M DIL) dell'aria di diluizione passata attraverso i filtri e la massa (M d) del particolato. Se è stata effettuata più di una misurazione, si deve calcolare il quoziente M d/M DIL per ciascuna singola misurazione e determinare poi la media dei valori.

Le concentrazioni medie di fondo (concd ) possono essere determinate in base ai valori ottenuti per l'aria di diluizione col metodo del sacchetto o ai valori di fondo ottenuti in modo continuo (senza sacchetto) e ai corrispondenti dati di taratura.

Per la valutazione delle emissioni gassose si calcola la media degli ultimi 60 secondi di ciascuna modalità di funzionamento e si determinano le concentrazioni (conc) medie di HC, CO, NOx e CO2 (se si utilizza il metodo del bilancio del carbonio) per ciascuna modalità in base alla media dei valori registrati e ai corrispondenti dati di taratura. È ammesso un tipo di registrazione differente, purché assicuri un'acquisizione equivalente dei dati.

(1) La procedura di taratura è identico per le prove NRSC e NRTC, eccezion fatta per le prescrizioni dei punti 1.11. e 2.6.

Si determina il peso di una piccola bombola riempita di propano con un'accuratezza di ± 0,01 g. Per circa 5-10 minuti si fa funzionare il sistema CVS come nella normale prova delle emissioni del gas di scarico iniettando nel sistema monossido di carbonio o propano. Si determina la quantità di gas puro introdotto nel sistema mediante pesata differenziale. Si analizza un campione di gas con l'apparecchiatura usuale (sacchetto di campionamento o metodo di integrazione) e si calcola la massa del gas. La massa così determinata deve corrispondere con un'approssimazione di ± 3 per cento alla massa nota del gas iniettato.

Si alimenta il sistema CVS con una quantità nota di gas puro (propano) attraverso un orifizio critico calibrato. Se la pressione di immissione è sufficientemente elevata, la portata, che viene regolata mediante l'orifizio a flusso critico, è indipendente dalla pressione di uscita dall'orifizio (flusso critico). Si fa funzionare il sistema CVS come nella normale prova delle emissioni del gas di scarico per circa 5-10 minuti. Si analizza un campione di gas con l'apparecchiatura usuale (sacchetto di campionamento o metodo di integrazione) e si calcola la massa del gas. La massa così determinata deve corrispondere con un'approssimazione di ± 3 per cento alla massa nota del gas iniettato.

L'accuratezza dell'intero sistema di campionamento CVS e del sistema analitico viene determinata introducendo nel sistema funzionante in condizioni normali una massa nota di un gas inquinante. Si analizza l'inquinante e si calcola la massa secondo l'allegato 4A, appendice 3, punto 2.4.1., salvo nel caso del propano per il quale si usa un fattore di 0,000472 anziché 0,000479 per HC. Si utilizza una delle due tecniche indicate di seguito.

Per almeno sedici punti nella regione del flusso subsonico, i valori di Cd calcolati in base all'equazione di interpolazione della curva di taratura risultante non devono eccedere ± 0,5 per cento del Cd misurato per ciascun punto di taratura.

Dal momento che Q SSV fa parte della formula per il calcolo di Re, occorre iniziare i calcoli con una stima di Q SSV o C d del tubo Venturi di taratura e ripeterli finché Q SSV converge. Il metodo di convergenza deve avere un'accuratezza pari allo 0,1 per cento o migliore.

Per determinare l'intervallo del flusso subsonico, si riporta in un grafico C d in funzione del numero di Reynolds alla gola dell'SSV. Per calcolare Re alla gola dell'SSV si usa la formula seguente:

La portata dell'aria (Q SSV) in ciascuna posizione di regolazione del flusso (minimo 16 punti) va calcolata in m3/min standard in base ai dati del flussimetro seguendo il metodo prescritto dal fabbricante. Il coefficiente di efflusso si calcola come segue dai dati di taratura per ciascuna posizione di regolazione:

La taratura dell'SSV è basata sull'equazione di flusso per un tubo Venturi subsonico. Il flusso del gas è una funzione della pressione e della temperatura in ingresso nonché della caduta di pressione tra l'ingresso e la gola dell'SSV:

Si deve calcolare il K V medio e la deviazione standard per almeno 8 punti nella regione della portata critica. La deviazione standard non deve superare ± 0,3 per cento del K V medio.

Per determinare l'intervallo di portata critica, si traccia K v in funzione della pressione all'ingresso del tubo Venturi. Alla portata critica (strozzata), K v avrà un valore relativamente costante. Al diminuire della pressione (aumento del vuoto), cessa lo strozzamento del tubo Venturi e K v diminuisce, il che indica che il CFV funziona al di fuori dell'intervallo ammesso.

La portata dell'aria (Q s) in ciascun punto di restringimento (minimo 8 punti) va calcolata in m3/min standard in base ai dati del flussimetro seguendo il metodo prescritto dal fabbricante. Il coefficiente di taratura si calcola come segue dai dati di taratura per ciascuna posizione di regolazione:

La taratura del CFV è basata sull'equazione di flusso per un tubo Venturi a flusso critico. Il flusso di gas è una funzione della pressione e della temperatura in ingresso, come indicato qui sotto:

I valori calcolati in base all'equazione devono corrispondere con un'approssimazione di ± 0,5 per cento al valore misurato di V 0. I valori di m variano da pompa a pompa. L'ingresso di particolato provoca nel tempo una riduzione dello scorrimento della pompa che si riflette in valori più bassi per m. Pertanto, la taratura deve essere eseguita all'avviamento della pompa, dopo importanti interventi di manutenzione e se la verifica complessiva del sistema (punto 3.5.) indica una variazione del grado di scorrimento.

La portata dell'aria (Q s) in corrispondenza di ciascun punto di restringimento (minimo 6 punti) si calcola in m3/min standard in base ai dati del flussimetro usando il metodo prescritto dal fabbricante. Successivamente, si converte la portata dell'aria in flusso della pompa (V 0) in m3/giri alla temperatura e alla pressione assolute all'ingresso della pompa nel modo seguente:

Le perdite in tutti i raccordi e condotti tra il tubo Venturi di taratura e la pompa CVS devono essere mantenute a un livello inferiore allo 0,3 per cento del punto di flusso più basso (punto in cui il restringimento della PDP è maggiore e la velocità è più bassa).

Tutti i parametri relativi alla pompa devono essere misurati contemporaneamente ai parametri relativi a un tubo Venturi di taratura collegato in serie con la pompa. Si deve riportare in grafico la portata calcolata (in m3/min all'ingresso della pompa, pressione e temperatura assolute) contro una funzione di correlazione che è il valore di una combinazione specifica di parametri della pompa. Si determina poi l'equazione lineare che mette in relazione il flusso della pompa e la funzione di correlazione. Se un CVS è dotato di comando a velocità multiple, la taratura deve essere eseguita per ogni intervallo usato.

Si ripete il calcolo per almeno 5 impulsi di salita e di caduta e si stabilisce la media dei risultati ottenuti. Si sottrae dal valore ottenuto il tempo di trasformazione interno (< 100 ms) del flussimetro di riferimento. Si ottiene così il "valore anticipato" (look-ahead value) del sistema di diluizione a flusso parziale, da utilizzare secondo quanto indicato nell'allegato 4A, appendice 1, punto 2.4.

Dai dati così raccolti è possibile ricavare