1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 1
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►B ►M3 DIRECTIVADO CONSELHO
3 de Dezembro de 1987
relativa à aproximação das legislações dos Estados-Membros respeitantes às medidas a tomar
contra a emissão de gases e partículas poluentes provenientes dos motores de ignição porcompressão utilizados em veículos e a emissão de gases poluentes provenientes dos motores deignição comandada alimentados a gás natural ou a gás de petróleo liquefeito utilizados em
veículos
(88/77/CEE) ◄
(JO L 36 de 9.2.1988, p. 33)
Alterada por:
Jornal Oficial
n.opágina data
►M1Directiva do Conselho de 1 de Outubro de 1991 L 295 1 25.10.1991
►M2Directiva 96/1/CE do Parlamento Europeu e do Conselho de 22 de
Janeiro de 1996L 40 1 17.2.1996
►M3Directiva 1999/96/CE do Parlamento Europeu e do Conselho de 13 de
Dezembro de 1999L 44 1 16.2.2000
Alterada por:
►A1Acto de Adesão da Áustria, da Finlândia e da Suécia C 241 21 29.8.1994
(adaptado pela Decisão 95/1/CE, Euratom, CECA do Conselho) L 1 1 1.1.1995
▼B
DIRECTIVADO CONSELHO
3 de Dezembro de 1987
relativa à aproximação das legislações dos Estados-Membros
respeitantes às medidas a tomar contra a emissão de gases e partí-culas poluentes provenientes dos motores de ignição porcompressão utilizados em veículos e a emissão de gases poluentes
provenientes dos motores de ignição comandada alimentados a gás
natural ou a gás de petróleo liquefeito utilizados em veículos
(88/77/CEE)
O CONSELHO DAS COMUNIDADES EUROPEIAS,
Tendo em conta o Tratado que institui a Comunidade Económica Euro-
peia e, nomeadamente, o seu artigo l00oA,
Tendo em conta a proposta da Comissão(1),
Em cooperação com o Parlamento Europeu(2),
Tendo em conta o parecer do Comité Económico e Social(3),
Considerando que é importante aprovar as medidas destinadas a estabe-
lecer progressivamente o mercado interno durante um período quetermina em 31 de Dezembro de 1992; que o mercado internocompreende um espaço sem fronteiras internas no qual a livre circu-lação das mercadorias, das pessoas, dos serviços e dos capitais é
assegurada;
Considerando que o primeiro programa de acção da Comunidade Euro-
peia para a Protecção do Ambiente, aprovado pelo Conselho em 22 de
Novembro de 1973, convida já a ter em conta os últimos progressos
científicos na luta contra a poluição atmosférica causada pelos gasesemitidos pelos veículos a motor e a adaptar nesse sentido as directivasjá aprovadas que o terceiro programa de acção prevê que sejam desen-volvidos esforços suplementares para reduzir substancialmente o nível
actual das emissões de gases poluentes pelos veículos a motor;
Considerando que as prescrições técnicas exigidas para os veículos a
motor nos termos das legislações nacionais dizem nomeadamente
respeito à emissão de gases poluentes por motores dieselutilizados
em veículos;
Considerando que estas prescrições diferem de um Estado-membro
para outro; que essas divergências são de natureza a entravar a livrecirculação dos produtos em causa que daí resulta a necessidade detodos os Estados-membros adoptarem as mesmas prescrições, quer emcomplemento quer em substituição das suas regulamentações actuais,
tendo em vista, nomeadamente, permitir a aplicação, para cada modelo
de veículo, do processo de recepção CEE, objecto da Directiva 70/156//CEE do Conselho, de 6 de Fevereiro de 1970, relativa à aproximaçãodas legislações dos Estados-membros respeitantes à recepção dosveículos a motor e seus reboques(
4), com a última redacção que lhe
foi dada pela Directiva 87/403/CEE(5);
Considerando que, relativamente às prescrições técnicas, convém ter
em conta as que foram adoptadas pela Comissão Económica para a
Europa da Organização das Nações Unidas, no seu Regulamento no49
(«Prescrições uniformes relativas à homologação de motores dieselno
que respeita à emissão de gases poluentes»), anexo ao Acordo de 20 deMarço de 1958 respeitante à adopção de condições uniformes de homo-logação e ao reconhecimento recíproco da homologação de equipa-mentos e peças de veículos a motor;1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 2
(1)J O noC 193 de 31. 7. 1986, p. 3.
(2)J O noC 345 de 21. 12. 1987, p. 61.
(3)J O noC 333 de 29. 12. 1986, p. 17.
(4)J O noL 42 de 23. 2. 1970, p. 1.
(5)J O noL 220 de 8. 8. 1987, p. 44.▼M3
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▼B
Considerando que a Comissão se comprometeu a submeter ao
Conselho, o mais tardar até ao fim de 1988, propostas relativas a umaposterior redução dos valores-limite para os três poluentes que são
objecto da presente directiva e à flxação dos valores-limite para as
emissões sob a forma de partículas,
ADOPTOU A PRESENTE DIRECTIVA:
Artigo 1.o
Para efeitos da presente directiva, entende-se por:
— «veículo», qualquer veículo conforme definido na Parte A do
Anexo II da Directiva 70/156/CEE movido por um motor de
ignição por compressão ou a gás, com exclusão dos veículos dacategoria M1 com uma massa máxima em carga tecnicamenteadmissível igual ou inferior a 3,5 toneladas,
— «motor de ignição por compressão ou a gás», a fonte de propulsão
de um veículo, que pode ser homologada como unidade técnica
distinta, conforme definida no artigo 2.
oda Directiva 70/156/CEE,
— «VEA», um veículo ecológico avançado, ou seja um veículo
movido por um motor que respeita os valores-limite de emissãofacultativos indicados na linha C dos quadros constantes do ponto
6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE.
Artigo 2
o
1. A partir de 1 de Julho de 1988, nenhum Estado-membro pode,
por motivos relacionados com gases poluentes emitidos por um motor:
— nem recusar a recepção CEE, a emissão do documento previsto no
último travessão do no1 do artigo 10oda Directiva 70/156/CEE, ou
a recepção de âmbito nacional para um modelo de veículo a motordiesel,
— nem proibir o registo, venda, entrada em serviço ou utilização de
tais veículos,
— nem recusar a recepção CEE ou a recepção de âmbito nacional para
um determinado tipo de motor diesel,
— nem proibir a venda ou a utilização de novos motores diesel,
se as prescrições constantes dos anexos da presente directiva forem
satisfeitas.
2. A partir de 1 de Julho de 1988, os Estados-membros podem, por
motivos relacionados com a emissão de gases poluentes por um motor:
— recusar a recepção de âmbito nacional para um modelo de veículo a
motor diesel
ou
— recusar a recepção de âmbito nacional para um tipo de motor diesel,
se as prescrições constantes dos anexos da presente directiva não forem
satisfeitas.
3. Até 30 de Setembro de 1990, o número 2 não é aplicável aos
modelos de veículos a motor diesel, nem aos tipos de motores diesel,
se o motor dieselestiver descrito no anexo de uma ficha de recepção
emitida antes daquela data em conformidade com a Directiva 72/306//CEE.
4. A partir de 1 de Outubro de 1990, os Estados-membros podem,
por motivos relacionados com a emissão de gases poluentes por um
motor:
— proibir o registo, venda, entrada em serviço e utilização de novos
veículos a motor diesel,
ou
— proibir a venda e a utilização de novos motores diesel,1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 3
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se as prescrições constantes dos anexos da presente directiva não forem
satisfeitas.
Artigo 3o
1. O Estado-membro que tiver procedido à recepção de um tipo de
motor dieseltomará as medidas necessárias para estar informado de
qualquer modificação de um dos elementos ou de uma das caracterís-
ticas referidas no ponto 2.3 do Anexo I. As autoridades competentes doreferido Estado decidem se devem ser efectuados novos ensaios nomotor modificado e se devem elaborar um novo relatório de ensaio.Se se verificar nos ensaios uma não conformidade com as prescriçõesda presente directiva, a modificação não é autorizada.
2. O Estado-membro que tiver procedido à recepção de um modelo
de veículo no que respeita ao seu motor dieseltomará as medidas
necessárias para estar informado de qualquer modificação de talmodelo de veículo no que respeita ao motor instalado. As autoridadescompetentes do referido Estado decidem se, após uma modificação,devem ser tomadas medidas em aplicação da Directiva 70/156/CEE e,
nomeadamente, dos seus artigos 4
oou 6o.
Artigo 4o
As alterações necessárias para adaptar ao progresso técnico os requi-
sitos dos anexos serão adoptadas em conformidade com o
procedimento referido no artigo 13oda Directiva 70/156/CEE.
Artigo 5o
1. Os Estados-membros adoptarão as disposições legais, regulamen-
tares e administrativas necessárias para dar cumprimento à presentedirectiva, antes de 1 de Julho de 1988. Desse facto informarão imedia-tamente a Comissão.
2. Além disso, os Estados-membros devem assegurar, após notifi-
cação da presente directiva, que seja comunicado à Comissão, em
tempo útil que lhe permita apresentar as suas observações, o texto de
todos os projectos ulteriores das principais disposições legislativas,regulamentares e administrativas que pretenderem adoptar no domínioregulado pela presente directiva.
Artigo 6
o
O mais tardar até ao fim de 1988, o Conselho examinará, com base
numa proposta da Comissão, a aplicação de uma posterior reduçãodos valores-limite dostres poluentes que são objecto da presente direc-tiva e a fixação dos valores-limite das emissões sob a forma de
particulas.
Artigo 7
o
Os Estados-membros são os destinatários da presente directiva.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 4
▼M3
ANEXO I
ÂMBITO, DEFINIÇÕES E ABREVIATURAS, PEDIDO DE HOMOLO-
GAÇÃO CE, ESPECIFICAÇÕES E ENSAIOS E CONFORMIDADE DA
PRODUÇÃO
1. ÂMBITO
A presente directiva aplica-se aos gases e às partículas poluentes
provenientes de todos os veículos a motor equipados com motores
de ignição por compressão e aos gases poluentes provenientes de
todos os veículos a motor equipados com motores de ignição coman-
dada alimentados a gás natural (GN) ou a gás de petróleo liquefeito
(GPL), e aos motores de ignição por compressão e de ignição coman-
dada conforme especificados no artigo 1.o, com excepção dos veículos
das categorias N1,N2eM2homologados ao abrigo da Directiva 70/
/220/CEE do Conselho(1), com a última redacção que lhe foi dada
pela Directiva 98/77/CE da Comissão(2).
2. DEFINIÇÕES E ABREVIATURAS
Para efeitos do disposto na presente directiva, entende-se por:
2.1. «Ciclo de ensaios», uma sequência de pontos de ensaio, cada um com
uma velocidade e um binário definidos, que devem ser seguidos pelo
motor em condições de funcionamento em estado estacionário (ensaio
ESC) ou transientes (ensaios ETC, ELR).
2.2. «Homologação de um motor (família de motores)», a homologação de
um tipo de motor (família de motores) no que diz respeito ao nível
das emissões de gases e partículas poluentes.
2.3. «Motor diesel», um motor que trabalha de acordo com o princípio da
ignição por compressão.
«Motor a gás», um motor que é alimentado a gás natural (GN) ou gás
de petróleo liquefeito (GPL).
2.4. «Tipo de motor», uma categoria de motores que não diferem entre si
em aspectos essenciais, como as características dos motores definidas
no Anexo II da presente directiva.
2.5. «Família de motores», o agrupamento pelo fabricante de motores que,
através do respectivo projecto conforme definido no Apêndice 2 do
Anexo II da presente directiva, têm características de emissões de
escape semelhantes; todos os membros da família devem satisfazer
os valores-limite de emissões aplicáveis.
2.6. «Motor precursor», um motor seleccionado de uma família de
motores de modo tal que as suas características em termos de emis-
sões sejam representativas dessa família de motores.
2.7. «Gases poluentes», o monóxido de carbono, os hidrocarbonetos
(supondo uma proporção de C/H1,85para o combustível para motores
diesel, de C/H2,525para o GPL e de C/H2,93para o GN (hidrocarbonetos
não metânicos — NMHC)), metano (supondo uma proporção C/H4para o GN) e óxidos de azoto, estes últimos expressos em equiva-lentes de dióxido de azoto (NO
2).
«Partículas poluentes», quaisquer matérias recolhidas num meio
filtrante especificado, após diluição dos gases de escape com ar limpo
filtrado até se obter uma temperatura não superior a 325 K (52 ºC).
2.8. «Fumos», partículas suspensas na corrente de gases de escape de um
motor diesel que absorvem, reflectem ou refractam a luz,
2.9. «Potência útil», a potência em kW CE obtida no banco de rolos na
extremidade do eixo de manivelas, ou seu equivalente, medida de
acordo com o método comunitário de medida da potência estabelecido
na Directiva 80/1269/CEE da Comissão(3), com a última redacção
que lhe foi dada pela Directiva 97/21/CE(4).1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 5
(1) JO L 76 de 6.4.1970, p. 1.
(2) JO L 286 de 23.10.1998, p. 1.
(3) JO L 375 de 31.12.1980, p. 46.
(4) JO L 125 de 16.5.1997, p. 31.
▼M3
2.10. «Potência máxima declarada (Pmax)», a potência máxima em kW CE
(potência útil) declarada pelo fabricante no seu pedido de homolo-
gação.
2.11. «Por cento de carga», a fracção do binário máximo disponível a uma
dada velocidade do motor.
2.12. «Ensaio ESC», um ciclo de ensaios que consiste em 13 modos em
estado estacionário, a aplicar de acordo com o ponto 6.2 do presente
anexo.
2.13. «Ensaio ELR», um ciclo de ensaios que consiste numa sequência de
patamares de carga a velocidades de motor constantes a aplicar de
acordo com o ponto 6.2 do presente anexo.
2.14. «Ensaio ETC», um ciclo de ensaios que consiste de 1 800 modos tran-
sientes segundo-a-segundo, a aplicar de acordo com o ponto 6.2 do
presente anexo.
2.15. «Gama de velocidades de funcionamento do motor», a gama de velo-
cidades mais frequentemente utilizada durante o funcionamento do
motor, que está compreendida entre as velocidades baixa e elevada,
conforme estabelecido no Anexo III da presente directiva.
2.16. «Velocidade baixa (nlo)», a mais baixa velocidade do motor à qual
ocorre 50 % da potência máxima declarada.
2.17. «Velocidade elevada (nhi)», a mais elevada velocidade do motor à
qual ocorre 70 % da potência máxima declarada.
2.18. «Velocidades A, B e C do motor», as velocidades de ensaio dentro da
gama de velocidades de funcionamento do motor a utilizar para o
ensaio ESC e o ensaio ELR, conforme estabelecido no Apêndice 1
do Anexo III da presente directiva.
2.19. «Zona de controlo», a zona compreendida entre as velocidades A e C
do motor e entre 25 e 100 por cento da carga.
2.20. «Velocidade de referência (nref)», o valor de 100 % da velocidade a
utilizar para desnormalizar os valores relativos da velocidade do
ensaio ETC, conforme estabelecido no Apêndice 2 do Anexo III da
presente directiva.
2.21. «Opacímetro», um instrumento concebido para medir a opacidade das
partículas de fumo através do princípio da extinção da luz.
2.22. «Gama de GN», uma das gamas H ou L definida na Norma Europeia
EN 437, de Novembro de 1993.
2.23. «Auto-adaptabilidade», qualquer dispositivo do motor que permita
manter constante a proporção ar/combustível.
2.24. «Recalibração», uma afinação fina de um motor a GN de modo a ter
o mesmo comportamento funcional (potência, consumo de
combustível) numa gama diferente de gás natural.
2.25. «Índice de Wobbe (inferior W1, ou superior Wu)», a razão entre o
poder calorífico de um gás por unidade de volume e a raiz quadrada
da sua densidade relativa nas mesmas condições de referência:
W¼Hgas/C2ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
ρair=ρgasq
2.26. «Factor de desvio λ(Sλ)», uma expressão que descreve a flexibilidade
exigida do sistema de gestão do motor relativamente a uma alteração
da razão λdo excesso de ar, se o motor for alimentado com um gás
de composição diferente da do metano puro (ver o Anexo VII para o
cálculo de Sλ).
2.27. «VEA», um veículo ecológico avançado, ou seja, um veículo movido
por um motor que respeita os valores-limite de emissão facultativos
apresentados na linha C dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do
presente Anexo.
2.28. Entende-se por «dispositivo manipulador (defeat device) » qualquer
elemento que meça ou seja sensível à velocidade do veículo, à velo-
cidade do motor, às mudanças de velocidade, à temperatura, à pressão
de admissão ou a qualquer outro parâmetro e destinado a activar,
modular, atrasar ou desactivar o funcionamento de qualquer parte do
sistema de controlo das emissões, de forma a reduzir a eficácia desse
sistema em circunstâncias que se verifiquem durante a utilização
normal do veículo.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 6
▼M3
Esse elemento não será considerado como dispositivo manipulador se:
— se justificar a necessidade desse dispositivo para proteger o motor
de danos ou avarias e não forem aplicáveis outras medidas para o
mesmo efeito que não reduzam a eficácia do sistema de controlo
das emissões.
— esse dispositivo não funcionar para além do necessário durante o
arranque e/ou aquecimento do motor e não forem aplicáveis outras
medidas para o mesmo efeito que não reduzam a eficácia do
sistema de controlo das emissões.
Figura 1
Definições específicas dos ciclos de ensaios
2.29.Símbolos e abreviaturas
2.29.1. Símbolos dos parâmetros de ensaio
Símbolo Unidade Expressão
APm2Área da secção transversal da sonda isocinética de
recolha de amostras
ATm2Área da secção transversal do tubo de escape
CEE— Eficiência do etano
CEM— Eficiência do metano
C1 — Hidrocarboneto com um átomo de carbono equiva-
lente
conc ppm/vol % Índice que denota a concentração
D0m3/s Ordenada na origem da função de calibração da PDP
DF — Factor de diluição
D — Constante da função de Bessel
E — Constante da função de Bessel
EZg/kWh Valor interpolado das emissões de NOxdo ponto de
controlo
fa— Factor atmosférico do laboratório
fcs−1Frequência de corte do filtro de Bessel
FFH— Factor específico do combustível para o cálculo da
concentração em base húmida a partir da concen-
tração em base seca
FS— Factor estequiométrico
GAIRWkg/h Caudal mássico do ar de admissão em base húmida
GAIRDkg/h Caudal mássico do ar de admissão em base seca
GDILWkg/h Caudal mássico do ar de diluição em base húmida1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 7
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Símbolo Unidade Expressão
GEDFWkg/h Caudal mássico equivalente dos gases de escape
diluídos em base húmida
GEXHWkg/h Caudal mássico dos gases de escape em base húmida
GFUELkg/h Caudal mássico do combustível
GTOTWkg/h Caudal mássico dos gases de escape diluídos em base
húmida
H MJ/m3Poder calorífico
HREFg/kg Valor de referência da humidade absoluta (10,71 g/
/kg)
Hag/kg Humidade absoluta do ar de admissão
Hdg/kg Humidade absoluta do ar de diluição
HTCRAT mol/mol Razão hidrogénio/carbonoi — Índice que denota um modo individual
K — Constante de Bessel
km
−1Coeficiente de absorção da luz
KH,D— Factor de correcção da humidade para os NOxno que
diz respeito aos motores diesel
KH,G— Factor de correcção da humidade para os NOxno que
diz respeito aos motores a gás
KVFunção de calibração do CFV
KW,a— Factor de correcção base seca/base húmida para o ar
de admissão
KW,d— Factor de correcção base seca/base húmida para o ar
de diluição
KW,e— Factor de correcção base seca/base húmida para os
gases de escape diluídos
KW,r— Factor de correcção base seca/base húmida para os
gases de escape brutos
L % Percentagem de binário em relação ao binário
máximo no que diz respeito ao regime do motor de
ensaio
Lam Comprimento efectivo do percurso óptico
m Declive da função de calibração da PDP
mass g/h ou g Índice que denota o caudal mássico ou o fluxo
mássico das emissões
MDILkg Massa da amostra de ar de diluição que passa através
dos filtros de recolha de partículas
Mdmg Massa da amostra de partículas do ar de diluição
recolhido
Mfmg Massa da amostra de partículas recolhida
Mf,pmg Massa da amostra de partículas recolhida no filtro
primário
Mf,bmg Massa da amostra de partículas recolhida no filtro
secundário
MSAMkg Massa da amostra de gases de escape diluídos que
passam através dos filtros de recolha de partículas
MSECkg Massa do ar de diluição secundária
MTOTWkg Massa total das amostras recolhidas a volume cons-
tante (CVS) ao longo do ciclo em base húmida
MTOTW,ikg Massa instantânea das amostras recolhidas a volume
constante (CVS) em base húmida
N % Opacidade
Np— Rotações totais da PDP ao longo do ciclo
NP,i— Rotações da PDP durante um dado intervalo de
tempo1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 8
▼M3
Símbolo Unidade Expressão
n min−1Velocidade do motor
nps−1Velocidade da PDP
nhimin−1Velocidade elevada do motor
nlomin−1Velocidade baixa do motor
nrefmin−1Velocidade de referência do motor para o ensaio
ETC
pakPa Pressão do vapor de saturação do ar de admissão do
motor
pAkPa Pressão absoluta
pBkPa Pressão atmosférica total
pdkPa Pressão do vapor de saturação do ar de diluição do
motor
pskPa Pressão atmosférica em seco
p1kPa Depressão à entrada da bomba
P(a) kW Potência absorvida pelos equipamentos auxiliares a
instalar para o ensaio
P(b) kW Potência absorvida pelos equipamentos auxiliares a
remover para o ensaio
P(n) kW Potência útil não corrigidaP(m) kW Potência medida no banco de ensaiosΩ — Constante de Bessel
Q
sm3/s Caudal volúmico das amostras recolhidas a volume
constante (CVS)
q — Razão de diluiçãor — Relação entre as áreas das secções transversais da
sonda isocinética e do tubo de escape
R
a% Humidade relativa do ar de admissão
Rd% Humidade relativa do ar de diluição
Rf— Factor de resposta do FID
ρ kg/m3Densidade
S kW Posição do dinamómetroS
im−1Valor instantâneo dos fumos
SλFactor de desvio λ
T K Temperatura absolutaT
aK Temperatura absoluta do ar de admissão
t s Tempo de medidat
es Tempo de resposta eléctrica
tfs Tempo de resposta do filtro no que diz respeito à
função de Bessel
tps Tempo de resposta física
∆t s Intervalo de tempo entre dados sucessivos relativos
aos fumos (= 1/taxa de recolha)
∆tis Intervalo de tempo para o fluxo instântaneo no CFV
τ % Transmitância dos fumos
V0m3/rev Caudal volúmico da PDP em condições reais
W — Índice de WobbeW
actkWh Trabalho do ciclo real do ETC
WrefkWh Trabalho do ciclo de referência do ETC
WF — Factor de ponderaçãoWF
E— Factor de ponderação efectivo
X0m3/rev Função de calibração do caudal volúmico da PDP1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 9
▼M3
Símbolo Unidade Expressão
Yim−1Valor dos fumos obtido como média de Bessel em 1
s
2.29.2. Símbolos dos componentes químicos
CH4Metano
C2H6Etano
C3H8Propano
CO Monóxido de carbono
DOP Ftalato de dioctilo
CO2Dióxido de carbono
HC Hidrocarbonetos
NMHC Hidrocarbonetos não metânicos
NOxÓxidos de azoto
NO Óxido nítrico
NO2Dióxido de azoto
PT Partículas
2.29.3. Abreviaturas
CFV Venturi de escoamento crítico
CLD Detector quimioluminescente
ELR Ensaio europeu de resposta a uma carga
ESC Ciclo europeu de estado estacionário
ETC Ciclo transiente europeu
FID Detector de ionização por chama
GC Cromatógrafo em fase gasosa
GN Gás natural
GPL Gás de petróleo liquefeito
HCLD Detector quimioluminescente aquecido
HFID Detector aquecido de ionização por chama
NDIR Analisador de infra-vermelhos não dispersivos
NMC Separador de hidrocarbonetos não metânicos
3. PEDIDO DE HOMOLOGAÇÃO CE
3.1.Pedido de homologação CE de um tipo de motor ou família de
motores enquantounidade técnica
3.1.1. O pedido de homologação de um tipo de motor ou de uma família de
motores no que diz respeito ao nível das emissões de gases e partí-
culas poluentes (motores diesel) e no que diz respeito ao nível das
emissões de gases poluentes (motores a gás) deve ser apresentado
pelo fabricante do motor ou pelo seu mandatário.
3.1.2. O pedido deve ser acompanhado dos documentos a seguir mencio-
nados, em triplicado, e dos seguintes elementos:
3.1.2.1. Uma descrição do tipo de motor ou da família de motores, se
aplicável, incluindo os elementos referidos no Anexo II da presente
directiva que estejam em conformidade com os requisitos dos artigos
3.oe4 .oda Directiva 70/156/CEE.
3.1.3. Deve ser apresentado ao serviço técnico responsável pela realização
dos ensaios de homologação definidos no ponto 6, um motor
conforme com as características do «tipo de motor» ou do «motor
precursor» descrito no Anexo II.
3.2.Pedido de homologação CE de um modelo de veículo no que diz
respeito ao seu motor
3.2.1. O pedido de homologação de um veículo no que diz respeito à
emissão de gases e partículas poluentes pelo seu motor ou família de
motores diesel e no que diz respeito ao nível das emissões de gases
poluentes pelo seu motor ou família de motores a gás deve ser apre-
sentado pelo fabricante do veículo ou pelo seu mandatário.
3.2.2. O pedido deve ser acompanhado dos documentos a seguir mencio-
nados, em triplicado, e dos seguintes elementos:
3.2.2.1. Uma descrição do modelo de veículo, das peças do veículo relacio-
nadas com o motor e do tipo de motor ou da família de motores, se
aplicável, incluindo os elementos referidos no Anexo II, juntamente1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 10
▼M3
com a documentação exigida em aplicação do artigo 3.oda Directiva
70/156/CEE.
3.3.Pedido de homologação CE de um modelo de veículo com um
motor homologado
3.3.1. O pedido de homologação de um veículo no que diz respeito à
emissão de gases e partículas poluentes pelo seu motor ou família de
motores diesel homologado e no que diz respeito ao nível das emis-
sões de gases poluentes pelo seu motor ou família de motores a gás
homologado deve ser apresentado pelo fabricante do veículo ou pelo
seu mandatário.
3.3.2. O pedido deve ser acompanhado dos documentos a seguir mencio-
nados, em triplicado, e dos seguintes elementos:
3.3.2.1. Uma descrição do modelo de veículo e das peças do veículo relacio-
nadas com o motor, incluindo os elementos referidos no Anexo II,
conforme aplicável, e uma cópia do certificado de homologação CE
(Anexo VI) do motor ou família de motores, se aplicável, enquanto
unidade técnica, que está instalado no modelo de veículo, juntamente
com a documentação exigida em aplicação do artigo 3.oda Directiva
70/156/CEE.
4. HOMOLOGAÇÃO CE
4.1.Concessão de uma homologação CE universal no que diz respeito
ao combustível
Se os requisitos a seguir indicados forem satisfeitos, deve ser conce-
dida a homologação CE universal no que diz respeito ao combustível:
4.1.1. No caso do combustível para motores diesel, o motor precursor
satisfaz os requisitos da presente directiva relativos ao combustível
de referência especificado no Anexo IV.
4.1.2. No caso do gás natural, o motor precursor deve demonstrar a sua
capacidade de se adaptar a qualquer composição do combustível que
possa ocorrer no mercado. Há geralmente dois tipos de combustíveis,
o combustível de poder calorífico elevado (gás H) e o combustível de
poder calorífico baixo (gás L), mas com uma dispersão significativa
em ambas as gamas; diferem de modo significativo quanto ao seu
conteúdo energético expresso pelo índice de Wobbe e quanto ao seu
factor de desvio λ(Sλ). As fórmulas para os cálculos do índice de
Wobbe e do Sλsão dadas nos pontos 2.25 e 2.26. A composição dos
combustíveis de referência reflecte as variações destes parâmetros.
O motor precursor deve satisfazer os requisitos da presente directiva
com os combustíveis de referência G20 e G25, conforme especifi-
cados no Anexo IV, sem qualquer reajustamento da alimentação de
combustível entre os dois ensaios. Todavia, é permitida uma
passagem de adaptação ao longo de um ciclo ETC sem medida após
a mudança do combustível. Antes do ensaio, o motor precursor deve
ser rodado utilizando o método indicado no ponto 3 do Apêndice 2 do
Anexo III.
4.1.3. No caso de um motor alimentado a gás natural que seja auto-adapta-
tivo no que diz respeito à gama dos gases H, por um lado, e à gama
dos gases L, por outro, e que muda da gama H para a gama L e vice-
-versa através de um comutador, o motor precursor deve ser ensaiado
com os dois combustíveis de referência relevantes especificados no
Anexo IV para cada gama, em cada posição do comutador. Os
combustíveis são o G20 (combustível 1) e o G23 (combustível 2)
para os gases da gama H, e o G23 (combustível 1) e o G25
(combustível 2) para os gases da gama L. O motor precursor deve
satisfazer os requisitos da presente directiva em ambas as posições
do comutador sem qualquer reajustamento da alimentação de
combustível entre os dois ensaios em cada posição do comutador.
Todavia, é permitida uma passagem de adaptação ao longo de um
ciclo ETC sem medida após a mudança do combustível. Antes do
ensaio, o motor precursor deve ser rodado utilizando o processo indi-
cado no ponto 3 do Apêndice 2 do Anexo III.
4.1.3.1. A pedido do fabricante, o motor pode ser ensaiado com um terceiro
combustível (combustível 3) se o factor de desvio λ(Sλ) estiver
compreendido entre os dos combustíveis G20 e G25, p.ex. quando o
combustível 3 for um combustível do mercado. Os resultados deste
ensaio podem ser utilizados como base para a avaliação da conformi-
dade da produção.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 11
▼M3
4.1.3.2. Determina-se a relação «r» dos resultados das emissões do seguinte
modo:
r¼resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 2
resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 1
ou,
ra¼resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 2
resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 3
e,
rb¼resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 1
resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 3
4.1.4. No caso do GPL, o motor precursor deve demonstrar a sua capaci-
dade de se adaptar a qualquer composição de combustível que possa
ocorrer no mercado. Há variações da composição C3/C4, que se
reflectem nos combustíveis de referência. O motor precursor deve
satisfazer os requisitos das emissões com os combustíveis de
referência A e B especificados no Anexo IV sem qualquer reajusta-
mento da alimentação de combustível entre os dois ensaios. Todavia,
é permitida uma passagem de adaptação ao longo de um ciclo ETC
sem medida após a mudança do combustível. Antes do ensaio, o
motor precursor deve ser rodado utilizando o método indicado no
ponto 3 do Apêndice 2 do Anexo III.
4.1.4.1. Determina-se a relação «r» dos resultados das emissões para cada
poluente do seguinte modo:
r¼resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 2
resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 1
4.2.Concessãode umahomologação CEparaumagamade combustí-
veis restrita
No estado actual da tecnologia, não é ainda possível tornar os motores
a gás natural de combustão pobre auto-adaptativos, embora esses
motores ofereçam vantagens em termos de rendimento e de emissões
de CO2. Se um utilizador tiver a garantia de abastecimento de um
combustível de composição uniforme, pode optar por um motor de
combustão pobre, que poderia obter uma homologação para uma
gama de combustíveis restrita. No interesse da harmonização interna-
cional, considera-se desejável que um exemplar de tal motor obtenha
uma homologação internacional. As variantes restritas em termos de
combustível deveriam então ser idênticas excepto no que diz respeito
ao conteúdo da base de dados da UCE (unidade de controlo electró-
nico) do sistema de alimentação de combustível e às peças desse
sistema (tais como os bicos dos injectores) que precisam de ser adap-
tadas aos diferentes fluxos de combustível.
Se os requisitos a seguir indicados forem satisfeitos, deve ser conce-
dida a homologação CE para uma gama de combustíveis restrita:
4.2.1. Homologação no que diz respeito às emissões de escape de um motor
a gás natural preparado para funcionar quer com gases da gama H
quer com gases da gama L
Ensaia-se o motor precursor com os dois combustíveis de referência
relevantes conforme especificado no Anexo IV para a gama relevante.
Os combustíveis são o G20 (combustível 1) e o G23 (combustível 2)
para os gases da gama H, e o G23 (combustível 1) e o G25(combustível 2) para os gases da gama L. O motor precursor deve
satisfazer os requisitos das emissões sem qualquer reajustamento da
alimentação de combustível entre os dois ensaios. Todavia, é permi-
tida uma passagem de adaptação ao longo de um ciclo ETC sem
medida após a mudança do combustível. Antes do ensaio, o motor1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 12
▼M3
precursor deve ser rodado utilizando o método indicado no ponto 3 do
Apêndice 2 do Anexo III.
4.2.1.1. A pedido do fabricante, o motor pode ser ensaiado com um terceiro
combustível (combustível 3) se o factor de desvio λ(Sλ) estiver
compreendido entre os dos combustíveis G20 e G23, ou G23 e G25
respectivamente, p.ex. quando o combustível 3 for um combustível
do mercado. Os resultados deste ensaio podem ser utilizados como
base para a avaliação da conformidade da produção.
4.2.1.2. Determina-se a relação «r» dos resultados das emissões do seguinte
modo:
r¼resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 2
resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 1
ou,
ra¼resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 2
resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 3
e,
rb¼resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 1
resultado das emiss ˜oes com o combust´ ıvel de referˆ encia 3
4.2.1.3. Antes da entrega ao cliente, o motor deve ostentar uma etiqueta (ver
ponto 5.1.5), indicando a gama de gases para a qual o motor foi
homologado.
4.2.2. Homologação no que diz respeito às emissões de escape de um motor
a gás natural ou GPL preparado para funcionar com um combustível
de composição específica
4.2.2.1. O motor precursor deve satisfazer os requisitos das emissões com os
combustíveis de referência G20 e G25 no caso do gás natural, ou com
os combustíveis de referência A e B no caso do GPL, conforme espe-
cificado no Anexo IV. Entre os ensaios, admite-se a afinação fina do
sistema de alimentação de combustível. Essa afinação fina consistirá
numa recalibração da base de dados do sistema de alimentação de
combustível, sem qualquer alteração quer da estratégia básica de
controlo quer da estrutura básica da base de dados. Se necessário,
admite-se a troca de peças directamente relacionadas com o fluxo do
combustível (tais como os bicos dos injectores). O motor terá de
fornecer a mesma potência com ambos os combustíveis.
4.2.2.2. Se o fabricante o desejar, o motor pode ser ensaiado com os
combustíveis de referência G20 e G23 ou G23 e G25, caso em que a
homologação apenas é válida para os gases da gama H ou da gama L,
respectivamente.
4.2.2.3. Quando da entrega ao cliente, o motor deve ostentar uma etiqueta (ver
ponto 5.1.5), indicando a composição do combustível para a qual o
motor foi homologado.
4.3.Homologação de um membro de uma família de motores no que
diz respeito às emissões de escape
4.3.1. Com a excepção do caso mencionado no ponto 4.3.2, a homologação
de um motor precursor será extensiva a todos os membros da família,
sem mais ensaios, para qualquer composição do combustível dentro
da gama para a qual o motor precursor foi homologado (no caso dos
motores descritos no ponto 4.2.2) ou para a mesma gama de
combustíveis (no caso dos motores descritos nos pontos 4.1 ou 4.2)
para a qual o motor precursor foi homologado.
4.3.2. Segundo motor de ensaio
No caso de um pedido de homologação de um motor ou de um
veículo em relação ao seu motor, pertencendo o motor a uma família
de motores, se as autoridades de homologação determinarem que, em
relação ao motor precursor seleccionado, o pedido apresentado não
representa totalmente a família de motores definida no Apêndice 11988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 13
▼M3
do Anexo I, as autoridades de homologação podem seleccionar para
ensaio um motor de ensaio de referência alternativo e, se necessário,
outro motor.
4.4.Certificado de homologação
Para uma homologação concedida nos termos dos pontos 3.1, 3.2 e
3.3 deve ser emitido um certificado conforme com o modelo especifi-
cado no Anexo VI.
5. MARCAÇÕES DO MOTOR
5.1. O motor homologado como unidade técnica deve ostentar:5.1.1. A marca ou firma comercial do fabricante do motor.5.1.2. A descrição comercial do fabricante.5.1.3. O número de homologação CE precedido das letras ou número distin-
tivos do Estado-Membro que concede a homologação CE(
1).
5.1.4. No caso de um motor a GN, uma das seguintes marcações, a colocar
após o número de homologação CE:
— H, no caso de o motor estar homologado e calibrado para gases da
gama H,
— L, no caso de o motor estar homologado e calibrado para gases da
gama L,
— HL, no caso de o motor estar homologado e calibrado para gases
de ambas as gamas H e L,
—Ht, no caso de o motor estar homologado e calibrado para uma
composição específica de gás da gama H e ser transformável
para outro gás específico da gama H por afinação fina da alimen-
tação de combustível do motor,
—Lt, no caso de o motor estar homologado e calibrado para uma
composição específica de gás da gama L e ser transformável para
outro gás específico da gama L por afinação fina da alimentação
de combustível do motor,
—H Lt, no caso de o motor estar homologado e calibrado para uma
composição específica de gás quer da gama H quer da gama L e
ser transformável para outro gás específico, quer da gama H quer
da gama L, por afinação fina da alimentação de combustível do
motor,
5.1.5. Etiquetas
No caso dos motores a GN e a GPL homologados para uma gama de
combustíveis restrita, aplicam-se as seguintes etiquetas:
5.1.5.1. Conteúdo
Devem ser dadas as seguintes informações:No caso do ponto 4.2.1.3, a etiqueta deve indicar «A SER UTILI-
ZADO APENAS COM GÁS NATURAL DA GAMA H». Se
aplicável, o «H» é substituído por «L».
No caso do ponto 4.2.2.3, a etiqueta deve indicar «A UTILIZAR
APENAS COM GÁS NATURAL COM A ESPECIFICAÇÃO …»
ou «A UTILIZAR APENAS COM GÁS DE PETRÓLEO LIQUE-
FEITO COM A ESPECIFICAÇÃO …», conforme aplicável. Todas
as informações contidas no(s) quadro(s) adequado(s) do Anexo IV
devem ser dadas com os constituintes e limites individuais especifi-
cados pelo fabricante do motor.
As letras e algarismos devem ter pelo menos 4 mm de altura.
Nota:
Se, por falta de espaço, não for possível apresentar estas informações,
poderá ser utilizado um código simplificado. Neste caso, deverão
estar facilmente acessíveis, a qualquer pessoa que esteja a encher o
depósito de combustível ou a efectuar operações de manutenção ou
reparação do motor e dos seus acessórios, bem como às autoridades
interessadas, notas explicativas com todas as informações acima refe-1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 14
(1) 1 = Alemanha, 2 = França, 3 = Itália, 4 = Países Baixos, 5 = Suécia, 6 = Bélgica, 9 =
Espanha, 11 = Reino Unido, 12 = Áustria, 13 = Luxemburgo, 16 = Noruega, 17 =Finlândia, 18 = Dinamarca, 21 = Portugal, 23 = Grécia, FL = Liechtenstein, IS =
Islândia e IRL = Irlanda.
▼M3
ridas. A localização e o conteúdo dessas notas explicativas serão
determinados de comum acordo entre o fabricante e a autoridade de
homologação.
5.1.5.2. Propriedades
As etiquetas devem durar a vida útil do motor. As etiquetas devem ser
claramente legíveis e as suas letras e algarismos indeléveis. Além
disso, devem ser fixadas de modo tal que a sua fixação dure a vida
útil do motor, e não podem ser removidas sem serem destruídas.
5.1.5.3. Colocação
As etiquetas devem ser fixadas a uma peça do motor necessária para
o seu funcionamento normal e que não tenha normalmente de ser
substituída durante a vida do motor. Além disso, devem estar locali-
zadas de modo a serem rapidamente visíveis por uma pessoa média
depois de montadas no motor todas as peças auxiliares necessárias
para o seu funcionamento.
5.2. No caso do pedido de homologação CE de um modelo de veículo no
que diz respeito ao seu motor, a marcação especificada no ponto 5.1.5
deve ser também colocada próximo da abertura de abastecimento de
combustível.
5.3. No caso do pedido de homologação CE de um modelo de veículo
com um motor homologado, a marcação especificada no ponto 5.1.5
deve ser também colocada próximo da abertura de abastecimento de
combustível.
6. ESPECIFICAÇÕES E ENSAIOS
6.1.Generalidades
Os componentes susceptíveis de afectar as emissões de gases e partí-
culas poluentes dos motores diesel e as emissões de gases poluentes
dos motores a gás devem ser concebidos, construídos e montados de
forma a permitir que o motor satisfaça, em utilização normal, as dis-
posições da presente directiva.
6.1.1. É proibida a utilização de dispositivos manipuladores e/ou de estraté-
gias pouco razoáveis de controlo das emissões. Se a autoridade de
homologação suspeitar de que um modelo de veículo utiliza meca-
nismo(s) manipulador(es) e/ou qualquer estratégia pouco razoável de
controlo das emissões em determinadas condições de funcionamento,
o fabricante deve fornecer, a pedido, informações sobre o funciona-
mento e o efeito sobre as emissões da utilização de tais dispositivos
e/ou estratégia de controlo. Essas informações incluirão uma
descrição de todos os componentes de controlo das emissões, da
lógica do sistema de controlo do combustível incluindo as estratégias
de temporização e os pontos de comutação durante todos os modos de
funcionamento. Estas informações deverão permanecer estritamente
confidenciais e não deverão ser apensas à documentação exigida no
Anexo I, ponto 3.
6.2.Especificações relativas à emissão de gases e partículas poluentes
e fumos
Para a homologação de acordo com a linha A dos quadros do ponto
6.2.1, determinam-se as emissões com os ensaios ESC e ELR utili-
zando motores diesel convencionais, incluindo os munidos de
equipamentos de injecção electrónica de combustível, recirculação
dos gases de escape (EGR) e/ou catalisadores de oxidação. Os
motores diesel equipados com sistemas avançados de pós-tratamento
dos gases de escape, incluindo catalisadores de eliminação dos NOxe/ou colectores de partículas devem ser sujeitos adicionalmente aoensaio ETC.
Para a homologação de acordo com a linha B
1B2ou C dos quadros
do ponto 6.2.1, determinam-se as emissões com os ensaios ESC, ELR
e ETC.
No que diz respeito aos motores a gás, as emissões gasosas são deter-
minadas com o ensaio ETC.
Os métodos de ensaios ESC e ELR estão descritos no Apêndice 1 do
Anexo III e o método de ensaio ETC, nos Apêndices 2 e 3 do Anexo
III.
As emissões de gases e partículas poluentes, se aplicável, e dos
fumos, se aplicável, produzidas pelo motor apresentado a ensaio são1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 15
▼M3
medidas pelos métodos descritos no Apêndice 4 do Anexo III. O
Anexo V descreve os sistemas de análise recomendados para os
poluentes gasosos, os sistemas de recolha de amostras de partículas
recomendados e o sistema recomendado de medida dos fumos.
Podem ser aprovados pelo serviço técnico outros sistemas ou analisa-
dores, se se determinar que produzem resultados equivalentes no ciclo
de ensaios respectivo. A determinação da equivalência de sistemas
baseia-se num estudo de correlação de 7 pares de amostras (ou mais)
entre o sistema em estudo e um dos sistemas de referência da presente
directiva. No que diz respeito às emissões de partículas, apenas o
sistema de diluição total do fluxo é reconhecido como sistema de
referência. Os «resultados» referem-se ao valor das emissões do ciclo
específico. O ensaio de correlação realiza-se no mesmo laboratório,
célula de ensaio e com o mesmo motor, preferindo-se que decorra
em paralelo. O critério de equivalência é definido como uma
concordância, com uma tolerância de ± 5 %, das médias dos pares
de amostras. Para a introdução de um novo sistema na directiva, a
determinação da equivalência basear-se-á no cálculo da repetibilidade
e da reprodutibilidade, conforme descritas na Norma ISO 5725.
6.2.1. Valores-limite
As massas específicas do monóxido de carbono, hidrocarbonetos
totais, óxidos de azoto e partículas, determinadas no ensaio ESC, e a
opacidade dos fumos, determinada no ensaio ELR, não devem
exceder os valores indicados no quadro 1.
Quadro 1
Valores-limite — ensaios ESC e ELR
LinhaMassa de
monóxido
de carbonoMassa de
hidrocarbo-
netosMassa de
óxidos de
azotoMassa de partículas Fumos
(CO)
g/kWh(HC)
g/kWh(NOx)
g/kWh(PT)
g/kWhm−1
A (2000) 2,1 0,66 5,0 0,10 0,13 (1) 0,8
B1 (2005) 1,5 0,46 3,5 0,02 0,5B2 (2008) 1,5 0,46 2,0 0,02 0,5C (VEA) 1,5 0,25 2,0 0,02 0,15
(1) Para motores de cilindrada unitária inferior a 0,75 dm3e velocidade à potência nominal superior a
3 000 min−1.
No que diz respeito aos motores diesel que são adicionalmente
sujeitos ao ensaio ETC, e especificamente no que diz respeito aos
motores a gás, as massas específicas de monóxido de carbono, hidro-
carbonetos não-metânicos, metano (quando aplicável), óxidos de
azoto e partículas (quando aplicável) não devem exceder os valores
indicados no quadro 2.
Quadro 2
Valores-limite — ensaios ETC (1)
LinhaMassa de
monóxido
de carbonoMassa de
hidrocarbo-
netos não-
-metânicosMassa do
metanoMassa de
óxidos de
azotoMassa de partículas
(CO)
g/kWh(NMHC)
g/kWh(CH4)(2)
g/kWh(NOx)
g/kWh(PT) (3)
g/kWh
A (2000) 5,45 0,78 1,6 5,0 0,16 0,21 (4)
B1 (2005) 4,0 0,55 1,1 3,5 0,03
B2 (2008) 4,0 0,55 1,1 2,0 0,03C (VEA) 3,0 0,40 0,65 2,0 0,021988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 16
▼M3
(1) As condições de verificação da aceitabilidade dos ensaios ETC (ver anexo III, apêndice 2, ponto 3.9)
na medição das emissões dos motores a gás para ver se são respeitados os valores-limite aplicáveisindicados na linha A serão reexaminadas e, se necessário, alteradas em conformidade com o proce-
dimento previsto no artigo 13.
oda Directiva 70/156/CEE.
(2) Apenas no que diz respeito aos motores a gás natural.
(3) Não é aplicável a motores alimentados a gás na linha A e nas linhas B1 e B2.
(4) No que diz respeito aos motores de cilindrada unitária inferior a 0,75 dm3e velocidade à potência
nominal superior a 3 000 min−1.
6.2.2. Medição dos hidrocarbonetos no que diz respeito aos motores diesel e
a gás
6.2.2.1. Um fabricante pode escolher medir a massa de hidrocarbonetos totais
(THC) com o ensaio ETC em vez de medir a massa dos hidrocarbo-
netos não-metânicos. Neste caso, o limite para a massa de
hidrocarbonetos totais é o mesmo que o indicado no quadro 2 para a
massa de hidrocarbonetos não-metânicos.
6.2.3. Requisitos específicos para os motores diesel
6.2.3.1. A massa específica dos óxidos de azoto medida nos pontos de ensaio
aleatórios dentro da zona de controlo do ensaio ESC não deve
exceder em mais de 10 % os valores interpolados a partir dos modos
de ensaio adjacentes (ver os pontos 4.6.2 e 4.6.3 do Apêndice 1 do
Anexo III).
6.2.3.2. O valor dos fumos com a velocidade aleatória do ensaio ELR não
deve exceder o valor mais elevado dos fumos das duas velocidades
de ensaio adjacentes em mais de 20 %, ou em mais de 5 % do
valor-limite, conforme o que for maior.
7. INSTALAÇÃO NO VEÍCULO
7.1. A instalação do motor no veículo deve obedecer às seguintes carac-
terísticas em relação à homologação do motor:
7.1.1. A depressão à admissão não deve exceder a especificada no Anexo VI
para o motor homologado.
7.1.2. A contrapressão de escape não deve exceder a especificada no Anexo
VI para o motor homologado.
7.1.3. O volume do sistema de escape não deve diferir em mais de 40 % do
especificado no Anexo VI para o motor homologado.
7.1.4. A potência absorvida pelos equipamentos auxiliares necessários para
o funcionamento do motor não deve exceder a especificada no Anexo
VI para o motor homologado.
8. FAMÍLIA DE MOTORES
8.1.Parâmetros que definem a família de motores
A família de motores, conforme determinada pelo fabricante dos
motores, pode ser definida através de características básicas que
devem ser comuns aos motores dentro da família. Nalguns casos,
pode haver interacção de parâmetros. Estes efeitos podem também
ser tidos em consideração para assegurar que apenas os motores com
características semelhantes de emissões de escape sejam incluídos
numa família de motores.
Para que os motores possam ser considerados como pertencendo à
mesma família de motores, devem ser comuns os parâmetros básicos
indicados na lista a seguir:
8.1.1. Ciclo de combustão:
— 2 ciclos
— 4 ciclos
8.1.2. Meio de arrefecimento:
—a r
— água— óleo
8.1.3. No que respeita aos motores a gás e aos motores com pós-tratamento
— Número de cilindros1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 17
▼M3
(Outros motores diesel com menos cilindros do que o motor precursor
podem ser considerados como pertencendo à mesma família de
motores desde que o sistema de alimentação de combustível forneça
o combustível a cada cilindro individualmente).
8.1.4. Cilindrada unitária:
— os motores devem estar dentro de um intervalo de 15 %
8.1.5. Método de aspiração do ar:
— normalmente aspirado
— sobrealimentado
— sobrealimentado com sistema de arrefecimento do ar de sobreali-
mentação
8.1.6. Tipo/concepção da câmara de combustão:
— pré-câmara
— câmara de turbulência
— câmara aberta
8.1.7. Válvulas e janelas—configuração, dimensão e número:
— cabeça dos cilindros
— parede dos cilindros
— cárter
8.1.8. Sistema de injecção de combustível (motores diesel):
— bomba-linha-injector
— bomba em linha
— bomba de distribuição— elemento simples— injector unitário
8.1.9. Sistema de alimentação de combustível (motores a gás):
— unidade misturadora
— indução/injecção de gás (ponto único, multiponto)— injecção de líquido (ponto único, multiponto)
8.1.10. Sistema de ignição (motores a gás)8.1.11. Características várias:
— recirculação dos gases de escape
— injecção/emulsão de água
— injecção de ar secundária
— sistema de arrefecimento do ar de sobrealimentação
8.1.12. Pós-tratamento dos gases de escape:
— catalisador de 3 vias
— catalisador de oxidação
— catalisador de redução— reactor térmico— colector de partículas
8.2.Escolha do motor precursor
8.2.1. Motores diesel
Selecciona-se o motor precursor da família utilizando o critério
primário do débito de combustível mais elevado por curso à veloci-
dade correspondente ao binário máximo declarado. No caso de dois
ou mais motores satisfazerem este critério primário, selecciona-se o
motor precursor utilizando o critério secundário do débito de
combustível mais elevado por curso à velocidade nominal. Em certas
circunstâncias, as autoridades de homologação podem concluir que a
melhor maneira de caracterizar o pior caso de emissões da família
consiste em ensaiar um segundo motor. Assim, as autoridades de
homologação podem seleccionar um motor adicional para o ensaio
com base em características que indiquem que este pode ter o nível
de emissões mais elevado dos motores da família.
Se os motores dentro da família tiverem outras características variá-
veis que possam ser consideradas como afectando as emissões de
escape, tais características devem também ser identificadas e tidas
em conta na selecção do motor precursor.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 18
▼M3
8.2.2. Motores a gás
Selecciona-se o motor precursor da família utilizando o critério
primário da cilindrada mais elevada. No caso de dois ou mais motores
satisfazerem este critério primário, selecciona-se o motor precursor
utilizando os critérios secundários na seguinte ordem:
— débito de combustível mais elevado por curso à velocidade corres-
pondente à potência nominal declarada,
— regulação mais avançada da ignição,
— taxa de recirculação dos gases de escape mais baixa,— inexistência de bomba de ar ou fluxo real de ar fornecido pela
bomba mais baixo.
Em certas circunstâncias, as autoridades de homologação podem
concluir que a melhor maneira de caracterizar o pior caso de emissões
da família consiste em ensaiar um segundo motor. Assim, as autori-
dades de homologação podem seleccionar um motor adicional para o
ensaio com base em características que indiquem que este pode ter o
nível de emissões mais elevado dos motores da família.
9. CONFORMIDADE DA PRODUÇÃO
9.1. Tomam-se medidas destinadas a assegurar a conformidade da
produção de acordo com as disposições do artigo 10.
oda Directiva
70/156/CEE. Verifica-se a conformidade da produção com base nos
dados do certificado de homologação que consta do Anexo VI da
presente directiva.
Se as autoridades competentes considerarem não satisfatória a audi-
toria efectuada ao fabricante, aplicam-se os pontos 2.4.2 e 2.4.3 do
Anexo X da Directiva 70/156/CEE.
9.1.1. Se houver que medir emissões de poluentes e a homologação do
motor tiver sido objecto de uma ou mais extensões, efectuam-se os
ensaios com o ou os motores descritos no dossier informativo relativo
à extensão em causa.
9.1.1.1. Conformidade do motor submetido ao ensaio das emissões de
poluentes.
Depois da apresentação do motor às autoridades competentes, o fabri-
cante não poderá efectuar qualquer regulação nos motores
seleccionados.
9.1.1.1.1. Retiram-se aleatoriamente três motores da série. Os motores sujeitos
apenas aos ensaios ESC e ELR ou apenas ao ensaio ETC para efeitos
de homologação de acordo com a linha A dos quadros do ponto 6.2.1
são submetidos aos ensaios aplicáveis, para efeitos de verificação da
conformidade da produção. Com o acordo da autoridade, todos os
outros motores homologados de acordo com as linhas A, B1eB2ou
C dos quadros do ponto 6.2.1 são submetidos aos ciclos de ensaio
ESC e ELR ou ao ciclo de ensaio ETC para verificação da conformi-
dade de produção. Os valores-limite encontram-se indicados no ponto
6.2.1 do presente anexo.
9.1.1.1.2. Se as autoridades competentes considerarem satisfatório o desvio-
-padrão da produção fornecido pelo fabricante em conformidade com
o anexo X da Directiva 70/156/CEE, aplicável aos veículos a motor e
seus reboques, os ensaios efectuam-se conforme previsto no apêndice
1 do presente anexo.
Se as autoridades competentes considerarem não satisfatório o desvio-
-padrão da produção fornecido pelo fabricante em conformidade com o
Anexo X da Directiva 70/156/CEE, aplicável aos veículos a motor e
aos seus reboques, os ensaios efectuam-se conforme previsto no
Apêndice 2 do presente anexo.
A pedido do fabricante, os ensaios podem ser efectuados conforme
previsto no Apêndice 3 do presente anexo.
9.1.1.1.3. Na sequência de um ensaio de motores por amostragem e de acordo
com os critérios de ensaio previstos no Apêndice pertinente, uma
série é considerada conforme se todos os poluentes forem objecto de
uma decisão positiva, ou não conforme, se um determinado poluente
for objecto de uma decisão negativa.
Se um determinado poluente for objecto de uma decisão positiva, essa
decisão não pode vir a ser alterada pelos ensaios efectuados para se
tomar uma decisão em relação aos outros poluentes.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 19
▼M3
Se não se tomar uma decisão positiva em relação a todos os poluentes
e nenhum dos poluentes for objecto de uma decisão negativa, ensaia-
-se outro motor (ver figura 2).
Se não for tomada qualquer decisão, o fabricante pode optar em qual-
quer momento por interromper os ensaios; nesse caso, será registada
uma decisão negativa.
9.1.1.2. Os ensaios devem ser efectuados com motores novos. Os motores a
gás devem ser rodados utilizando o método definido no ponto 3 do
Apêndice 2 do Anexo III.
9.1.1.2.1. Contudo, a pedido do fabricante, podem ser ensaiados motores diesel
ou a gás que tenham sido rodados durante um período superior ao
indicado no ponto 9.1.1.2, com um máximo de 100 horas. Nesse
caso, a rodagem será efectuada pelo fabricante, que se comprometerá
a não fazer quaisquer regulações nos motores a ensaiar.
9.1.1.2.2. Se o fabricante pretender efectuar uma rodagem de acordo com o
ponto 9.1.1.2.1, esta pode ser realizada:
— em todos os motores a ensaiar,
ou
— no primeiro motor a ensaiar, determinando-se depois um coefici-
ente de evolução, calculado do seguinte modo:
— as emissões de poluentes do primeiro motor a ensaiar são
medidas às zero e às «x» horas,
— o coeficiente de evolução das emissões entre as zero e as «x»
horas é calculado relativamente a cada poluente:
Emiss˜oes `as «x» horas
Emiss˜oes `as zero horas
O coeficiente de evolução pode ser inferior a 1.
Os outros motores não serão submetidos ao processo de rodagem, mas
as suas emissões às zero horas serão multiplicadas pelo coeficiente de
evolução.
Neste caso, os valores a reter são:
— no que se refere ao primeiro motor a ensaiar, os valores às «x»
horas,
— no que se refere aos outros motores a ensaiar, os valores às zero
horas, multiplicados pelo coeficiente de evolução.
9.1.1.2.3. No que diz respeito aos motores diesel e aos motores a GPL, todos
estes ensaios podem ser efectuados com combustíveis comerciais.
Todavia, a pedido do fabricante, podem ser utilizados os combustíveis
de referência descritos no Anexo IV. Este facto implica ensaios,
conforme descritos no ponto 4 do presente anexo, com pelo menos
dois dos combustíveis de referência para cada motor a gás.
9.1.1.2.4. No que diz respeito aos motores a GN, todos estes ensaios podem ser
efectuados com combustíveis comerciais do seguinte modo:
— no que diz respeito aos motores marcados H, com um combustível
comercial dentro da gama H,
— no que diz respeito aos motores marcados L, com um combustível
comercial dentro da gama L,
— no que diz respeito aos motores marcados HL, com um
combustível comercial dentro da gama H ou da gama L.
Todavia, a pedido do fabricante, podem ser utilizados os combustíveis
de referência descritos no Anexo IV. Este facto implica ensaios,
conforme descritos no ponto 4 do presente anexo, com pelo menos
dois dos combustíveis de referência para cada motor a gás.
9.1.1.2.5. Em caso de litígio causado pela não conformidade dos motores a gás
quando utilizam combustíveis comerciais, os ensaios devem ser efec-
tuados com o combustível de referência com o qual o motor precursorfoi ensaiado, ou com o eventual combustível 3 adicional referido nos
pontos 4.1.3.1 e 4.2.1.1 com o qual o motor precursor possa ter sido
ensaiado. Então, o resultado tem de ser convertido através de um
cálculo que aplica o(s) factor(es) relevante(s) «r», «r
a»o u« rb»
conforme descrito nos pontos 4.1.3.2, 4.1.4.1 e 4.2.1.2. Se r, raou rbforem inferiores a um, não é necessária nenhuma correcção. Os resul-tados medidos e os resultados calculados devem demonstrar que o
motor satisfaz os valores-limite com todos os combustíveis relevantes
(combustíveis 1, 2 e, se aplicável, 3).1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 20
▼M3
9.1.1.2.6. Os ensaios relativos à conformidade da produção de um motor a gás
preparado para funcionar com um combustível de composição especí-
fica devem ser realizados com o combustível para o qual o motor foi
calibrado.
Figura 2
Diagrama esquemático dos ensaios de conformidade da produção
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 21
▼M3
Apêndice 1
MÉTODO DE ENSAIO NO QUE DIZ RESPEITO À CONFORMIDADE DA
PRODUÇÃO QUANDO O DESVIO-PADRÃO FOR CONSIDERADO SATIS-
FATÓRIO
1. O presente apêndice descreve o método de verificação da conformidade da
produção no que diz respeito às emissões de poluentes quando o desvio-
-padrão da produção indicado pelo fabricante for considerado satisfatório.
2. Sendo três o tamanho mínimo da amostra, estabelece-se o método de recolha
de amostras de modo a que a probabilidade de ser aprovado um lote com
40 % de motores defeituosos seja de 0,95 (risco do fabricante: 5 %) e a
probabilidade de ser aprovado um lote com 65 % de motores defeituosos
seja de 0,10 (risco do consumidor: 10 %).
3. O método a utilizar para cada um dos poluentes previstos no ponto 6.2.1 do
anexo I é o seguinte (ver a figura 2):
Sejam:
L = o logaritmo natural do valor-limite do poluente em questão,
χi= o logaritmo natural do valor medido para o motor i da amostra,
s = uma estimativa do desvio-padrão da produção (depois de calculados
os logaritmos naturais dos valores medidos),
n = o tamanho da amostra.
4. Em relação a cada amostra, o somatório dos desvios normalizados em relação
ao valor-limite é calculado do seguinte modo:
1
SXn
i¼1L/C0χi ðÞ
5. Nestas circunstâncias:
— se o resultado estatístico do ensaio for superior ao número correspondente
à decisão positiva previsto no quadro 3 para o tamanho de amostra em
questão, o poluente em causa será objecto de uma decisão positiva,
— se o resultado estatístico do ensaio for inferior ao número correspondente
à decisão negativa prevista no quadro 3 para o tamanho de amostra em
questão, o poluente em causa será objecto de uma decisão negativa,
— nos restantes casos, proceder-se-á ao ensaio de mais um motor, conforme
referido no ponto 9.1.1.1 do anexo I, aplicando-se depois o método de
cálculo a uma amostra com mais uma unidade.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 22
▼M3
Quadro 3
Números correspondentes à decisão positiva e à decisão negativa do plano de
amostragem do Apêndice 1
Dimensão mínima da amostra: 3
Número acumulado de
motores ensaiados
(tamanho da amostra)Número correspondente à
decisão positiva AnNúmero correspondente à
decisão negativa Bn
3 3,327 − 4,724
4 3,261 − 4,790
5 3,195 − 4,856
6 3,129 − 4,922
7 3,063 − 4,988
8 2,997 − 5,054
9 2,931 − 5,120
10 2,865 − 5,18511 2,799 − 5,251
12 2,733 − 5,317
13 2,667 − 5,383
14 2,601 − 5,449
15 2,535 − 5,515
16 2,469 − 5,581
17 2,403 − 5,647
18 2,337 − 5,713
19 2,271 − 5,779
20 2,205 − 5,845
21 2,139 − 5,911
22 2,073 − 5,977
23 2,007 − 6,043
24 1,941 − 6,109
25 1,875 − 6,175
26 1,809 − 6,241
27 1,743 − 6,307
28 1,677 − 6,373
29 1,611 − 6,43930 1,545 − 6,505
31 1,479 − 6,571
32 − 2,112 − 2,1121988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 23
▼M3
Apêndice 2
MÉTODO DE ENSAIO NO QUE DIZ RESPEITO À CONFORMIDADE DA
PRODUÇÃO QUANDO O DESVIO-PADRÃO FOR CONSIDERADO NÃO
SATISFATÓRIO OU NÃO FOR CONHECIDO
1. O presente apêndice descreve o método de verificação da conformidade da
produção no que diz respeito às emissões de poluentes quando o desvio-
-padrão da produção indicado pelo fabricante for considerado não satisfatório
ou não for conhecido.
2. Sendo três o tamanho mínimo da amostra, estabelece-se o método de recolha
de amostras de modo a que a probabilidade de ser aprovado um lote com
40 % de motores defeituosos seja de 0,95 (risco do fabricante: 5 %) e a
probabilidade de ser aprovado um lote com 65 % de motores defeituosos
seja de 0,10 (risco do consumidor: 10 %).
3. Considera-se que os valores dos poluentes dados no ponto 6.2.1 do anexo I
seguem uma distribuição logarítmica normal, pelo que há que calcular os
respectivos logaritmos naturais. Os tamanhos mínimo e máximo da amostra
são designados, respectivamente, por m0em( m0= 3 e m = 32) e o tamanho
da amostra é designado por n.
4. Se os logaritmos naturais da série de valores medidos forem χ1,χ2, …,χies e
L for o logaritmo natural do valor-limite do poluente em questão, então:
di=χi−L
e
dn¼1
nXn
i¼1di
V2
n¼1
nXn
i¼1di/C0dn/C0/C1 2
5. O quadro 4 fornece os valores dos números correspondentes às decisões posi-
tiva (An) e negativa (Bn) em função do tamanho da amostra. Utilizando como
resultado estatístico dos ensaios o quociente dn=Vn;as séries serão aprovadas
ou rejeitadas com base nos seguintes critérios:
Para m0≤n≤m:
—s edn
Vn/C20An;a série é aprovada,
—s edn
Vn/C21Bn;a série é rejeitada,
—s eA n/C20dn
Vn/C21Bn;efectua-se uma nova medição.
6. Observações
As seguintes fórmulas iterativas são úteis para calcular os valores sucessivos
do resultado estatístico do ensaio:
dn¼1/C01
n/C18/C19
dn/C01þ1
ndn
V2
n¼1/C01
n/C18/C19
V2
n/C01þdn/C0dn/C0/C1 2
n/C01
n¼2;3;...;d1¼d1;V1¼0/C0/C11988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 24
▼M3
Quadro 4
Números correspondentes à decisão positiva e à decisão negativa do plano de
amostragem do apêndice 2
Tamanho mínimo da amostra: 3
Número acumulado de
motores ensaiados
(tamanho da amostra)Número correspondente à
decisão positiva AnNúmero correspondente à
decisão negativa Bn
3 − 0,80381 16,64743
4 − 0,76339 7,68627
5 − 0,72982 4,67136
6 − 0,69962 3,25573
7 − 0,67129 2,45431
8 − 0,64406 1,94369
9 − 0,61750 1,59105
10 − 0,59135 1,3329511 − 0,56542 1,13566
12 − 0,53960 0,97970
13 − 0,51379 0,85307
14 − 0,48791 0,74801
15 − 0,46191 0,65928
16 − 0,43573 0,58321
17 − 0,40933 0,51718
18 − 0,38266 0,45922
19 − 0,35570 0,40788
20 − 0,32840 0,36203
21 − 0,30072 0,32078
22 − 0,27263 0,28343
23 − 0,24410 0,24943
24 − 0,21509 0,21831
25 − 0,18557 0,18970
26 − 0,15550 0,16328
27 − 0,12483 0,13880
28 − 0,09354 0,11603
29 − 0,06159 0,0948030 − 0,02892 0,07493
31 − 0,00449 0,05629
32 0,03876 0,038761988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 25
▼M3
Apêndice 3
MÉTODO DE ENSAIO NO QUE DIZ RESPEITO AO ENSAIO DE CONFOR-
MIDADE DA PRODUÇÃO EFECTUADO A PEDIDO DO FABRICANTE
1. O presente apêndice descreve o método de verificação, a pedido do fabri-
cante, da conformidade da produção no que diz respeito às emissões de
poluentes.
2. Sendo três o tamanho mínimo da amostra, estabelece-se o método de recolha
de amostras de modo a que a probabilidade de ser aprovado um lote com
40 % de motores defeituosos seja de 0,95 (risco do fabricante: 5 %) e a
probabilidade de ser aprovado um lote com 65 % de motores defeituosos
seja de 0,10 (risco do consumidor: 10 %).
3. O método a utilizar para cada um dos poluentes previstos no ponto 6.2.1 do
presente Anexo é o seguinte (ver a figura 2):
Sejam:
L = o valor-limite do poluente em questão,
xi= o valor medido para o motor i da amostra,
n = o tamanho da amostra.
4. O número de motores não conformes (isto é, para os quais xi≥L), que
constitui o resultado estatístico do ensaio, é calculado em relação a cada
amostra considerada.
5. Nestas circunstâncias:
— se o resultado estatístico do ensaio for inferior ou igual ao número corres-
pondente à decisão positiva previsto no quadro 5 para o tamanho de
amostra em questão, o poluente em causa será objecto de uma decisão
positiva,
— se o resultado estatístico do ensaio for superior ou igual ao número
correspondente à decisão negativa previsto no quadro 5 para o tamanho
de amostra em questão, o poluente em causa será objecto de uma decisão
negativa,
— nos restantes casos, proceder-se-á ao ensaio de mais um motor, conforme
referido no ponto 9.1.1.1 do presente Anexo, aplicando-se depois o
método de cálculo a uma amostra com mais uma unidade.
Os números correspondentes às decisões positiva e negativa que figuram no
quadro 5 foram determinados com base na norma ISO 8422/1991.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 26
▼M3
Quadro 5
Números correspondentes à decisão positiva e à decisão negativa do plano de
amostragem do Apêndice 3
Tamanho mínimo da amostra: 3
Número acumulado de
motores ensaiados
(tamanho da amostra)Número correspondente à
decisão positivaNúmero correspondente à
decisão negativa
3— 3
404
504
615
715
826
926
10 3 711 3 7
12 4 8
13 4 8
14 5 9
15 5 9
16 6 10
17 6 10
18 7 11
19 8 91988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 27
▼M3
ANEXO II
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 28
▼M3
Apêndice 1
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 29
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 30
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 31
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 32
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 33
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 34
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 35
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 36
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 37
▼M3
Apêndice 2
CARACTERÍSTICAS ESSENCIAIS DA FAMÍLIA DE MOTORES
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 38
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 39
▼M3
Apêndice 3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 40
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 41
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 42
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 43
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 44
▼M3
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 45
▼M3
Apêndice 4
CARACTERÍSTICAS DAS PEÇAS DO VEÍCULO RELACIONADAS COM O MOTOR
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 46
▼M3
ANEXO III
MÉTODO DE ENSAIO
1. INTRODUÇÃO
1.1. O presente anexo descreve os métodos de determinação das emissões de
componentes gasosos, partículas e fumos pelos motores a ensaiar.
Descrevem-se três ciclos de ensaio, que serão aplicados de acordo com
as disposições do ponto 6.2 do Anexo I:
— o ensaio ESC, que consiste num ciclo de 13 modos em estado esta-
cionário,
— o ensaio ELR, que consiste em patamares de carga transientes a dife-
rentes velocidades, que fazem parte integrante de um mesmo ensaio, e
são efectuados simultaneamente,
— o ensaio ETC, que consiste numa sequência segundo a segundo de
modos transientes.
1.2. O ensaio é efectuado com o motor montado num banco de ensaio e
ligado a um dinamómetro.
1.3.Princípio da medição
As emissões a medir, provenientes do escape do motor, incluem os
componentes gasosos (monóxido de carbono, hidrocarbonetos totais no
que diz respeito aos motores dieselno ensaio ESC apenas, hidrocarbo-
netos não-metânicos no que diz respeito aos motores diesele a GN no
ensaio ETC apenas, metano no que diz respeito aos motores a gás no
ensaio ETC apenas e óxidos de azoto), as partículas (motores diesel
apenas) e os fumos (motores dieselno ensaio ELR apenas). Além disso,
o dióxido de carbono é muitas vezes utilizado como gás marcador para
determinar a razão de diluição de sistemas de diluição parcial e total do
fluxo. A boa prática de engenharia recomenda a medição geral do dióxido
de carbono como excelente ferramenta para a detecção de problemas de
medição durante o ensaio.
1.3.1. Ensaio ESC
Durante uma sequência prescrita de condições de funcionamento do
motor aquecido, examinam-se continuamente as quantidades das emissões
de escape acima referidas retirando uma amostra dos gases de escape
brutos. O ciclo de ensaio consiste num determinado número de modos
de velocidade e potência que cobrem a gama de funcionamento típica
dos motores diesel. Durante cada modo, determinam-se a concentração
de cada gás poluente, o caudal de escape e a potência, sendo os valores
medidos ponderados. Dilui-se a amostra de partículas com ar ambiente
condicionado. Retira-se uma amostra durante o procedimento de ensaio
completo, que é recolhida em filtros adequados. Calcula-se a massa, em
gramas, de cada poluente emitida por kWh, conforme descrito no
Apêndice 1 do presente anexo. Além disso, mede-se a concentração dos
NOxem três pontos de ensaio dentro da zona de controlo seleccionada
pelo serviço técnico, sendo os valores medidos comparados com os
valores calculados a partir dos modos do ciclo de ensaio que envolvem
os pontos de ensaio seleccionados. A verificação do NOxassegura a
eficácia do controlo de emissões do motor dentro da gama de funciona-mento típica do motor.
1.3.2. Ensaio ELR
Durante o ensaio de reacção a uma carga prescrita, determinam-se os
fumos de um motor aquecido através de um opacímetro. O ensaio
consiste em submeter o motor, a velocidade constante, a uma carga cres-
cente de 10 % a 100 % a três velocidades diferentes do motor. Além
disso, efectua-se um quarto patamar de carga seleccionado pelo serviço
técnico(
1), sendo o valor comparado com os valores dos patamares de
carga anteriores. Determina-se o pico dos fumos utilizando um algoritmo
de cálculo de médias, conforme descrito no Apêndice 1 do presente
anexo.
1.3.3. Ensaio ETC
Durante um ciclo transiente prescrito de condições de operação do motor
aquecido, que é estreitamente baseado em padrões específicos da1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 47
(1) Os pontos de ensaio devem ser seleccionados utilizando métodos estatísticos aprovados
de aleatorização.
▼M3
condução rodoviária de motores pesados instalados em camiões e auto-
carros, examinam-se os poluentes acima indicados após diluição da
totalidade dos gases de escape com ar ambiente condicionado. Utilizando
os sinais de retroacção do binário e da velocidade do motor do dinamó-
metro, integra-se a potência em relação ao tempo do ciclo para se obter o
trabalho produzido pelo motor durante o ciclo. Determinam-se as concen-
trações dos NOxe do HC ao longo do ciclo através da integração do sinal
do analisador. As concentrações de CO, de CO2e dos HC não-metânicos
(NMHC) podem ser determinadas por integração do sinal do analisador
ou por recolha de amostras em sacos. No que diz respeito às partículas,
recolhe-se uma amostra proporcional em filtros adequados. Determina-se
o caudal dos gases de escape diluídos ao longo do ciclo para calcular os
valores das emissões mássicas dos poluentes. Esses valores são relacio-
nados com o trabalho do motor para se obter a massa de cada poluente
emitida por kWh, conforme descrito no Apêndice 2 do presente Anexo.
2. CONDIÇÕES DE ENSAIO2.1.Condições de ensaio do motor
2.1.1. Medem-se a temperatura absoluta T
ado ar de admissão do motor à
entrada deste, expressa em Kelvin, e a pressão atmosférica seca ps,
expressa em kPa, e determina-se o parâmetro F de acordo com as
seguintes disposições:
a) No que diz respeito aos motores diesel:
Motores com aspiração normal e motores com sobrealimentação
mecânica:
F¼99
ps/C18/C19
/C3Ta
298/C18/C190;7
Motores turbocomprimidos com ou sem arrefecimento do ar de
admissão:
F¼99
ps/C18/C190;7
/C3Ta
298/C18/C191;5
b) No que diz respeito aos motores a gás:
F¼99
ps/C18/C191;2
/C3Ta
298/C18/C190;6
2.1.2. Validade do ensaio
Para que um ensaio seja reconhecido como válido, o parâmetro F deve
satisfazer a seguinte relação:
0,96≤F≤1,06
2.2.Motores com arrefecimento do ar de sobrealimentação
Regista-se a temperatura do ar de sobrealimentação, que deve estar, à
velocidade correspondente à potência máxima declarada e a plena carga,
a ± 5 K da temperatura máxima do ar de sobrealimentação especificada
no ponto 1.16.3 do Apêndice 1 do Anexo II. A temperatura do fluido de
arrefecimento deve ser pelo menos de 293 K (20 ºC).
Se se utilizar um sistema da oficina de ensaios ou um ventilador externo,
a temperatura do ar de sobrealimentação deve estar a ± 5 K da tempera-
tura máxima do ar de sobrealimentação especificada no ponto 1.16.3 do
Apêndice 1 do Anexo II à velocidade correspondente à potência máxima
declarada e a plena carga. A regulação do sistema de arrefecimento do ar
da sobrealimentação para satisfazer as condições acima não é controlada
e deve ser utilizada para todo o ciclo de ensaio.
2.3.Sistema de admissão de ar no motor
Utiliza-se um sistema de admissão de ar no motor que apresente uma
restrição à entrada de ar a ± 100 Pa do limite superior do motor a
funcionar à velocidade da potência máxima declarada e a plena carga.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 48
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2.4.Sistema de escape do motor
Utiliza-se um sistema de escape que apresente uma contrapressão no
escape situada a menos de ± 1 000 Pa do limite superior do motor a
funcionar à velocidade da potência máxima declarada e a plena carga e
um volume situado entre ± 40 % que o especificado pelo fabricante.
Pode-se utilizar um sistema da oficina de ensaios desde que represente
as condições reais de funcionamento do motor. O sistema de escape
deve satisfazer os requisitos da recolha de amostras de gases de escape
constantes do ponto 3.4 do Apêndice 4 do Anexo III e dos pontos 2.2.1,
tubo de escape EP, e 2.3.1, tubo de escape EP, do Anexo V.
Se o motor estiver equipado com um dispositivo de pós-tratamento dos
gases de escape, o tubo de escape deve ter o mesmo diâmetro que o
tubo utilizado normalmente ao longo de pelo menos quatro diâmetros do
tubo a montante da entrada do início da secção de expansão que contém
o dispositivo de pós-tratamento. A distância da flange do colector de
escape ou da saída da turbina de sobrealimentação ao dispositivo de
pós-tratamento dos gases de escape deve ser a mesma que na configu-
ração do veículo ou estar dentro das especificações relativas a distância
do fabricante. A contrapressão ou a restrição de escape devem seguir os
mesmos critérios que os acima indicados, e podem ser reguladas com
uma válvula. O alojamento do sistema de pós-tratamento pode ser remo-
vido durante os ensaios em branco e durante o traçado do motor e
substituído por um alojamento equivalente com um suporte catalisador
inactivo.
2.5.Sistema de arrefecimento
Utiliza-se um sistema de arrefecimento do motor com capacidade sufici-
ente para manter o motor às temperaturas normais de funcionamento
prescritas pelo fabricante.
2.6.Lubrificante
As especificações do lubrificante utilizado para o ensaio devem ser regis-
tadas e apresentadas com os resultados do ensaio, conforme especificado
no ponto 7.1 do Apêndice 1 do Anexo II.
2.7.Combustível
O combustível deve ser o combustível de referência especificado no
Anexo IV.
A temperatura do combustível e o ponto de medição devem ser especifi-
cados pelo fabricante dentro dos limites dados no ponto 1.16.5 do
Apêndice 1 do Anexo II. A temperatura do combustível não deve ser
inferior a 306 K (33 ºC). Se não especificada, deve ser de 311 K ± 5 K
(38 ºC ± 5 ºC) à entrada da linha de combustível.
No que diz respeito aos motores a GN e a GPL, a temperatura do
combustível e o ponto de medição devem situar-se dentro dos limites
dados no ponto 1.16.5 do Apêndice 1 do Anexo II ou, quando o motornão seja um motor precursor, no ponto 1.16.5 do Apêndice 3 do mesmo
Anexo.
2.8.Ensaio dos sistemas de pós-tratamento dos gases de escape
Se o motor estiver equipado com um sistema de pós-tratamento dos gases
de escape, as emissões medidas no(s) ciclo(s) de ensaio devem ser repre-
sentativas das emissões no terreno. Se tal não puder ser conseguido com
um único ciclo de ensaio (p.ex., em relação aos filtros de partículas com
regeneração periódica), efectuam-se vários ciclos de ensaio, calculando-se
a média dos resultados dos ensaios ou sendo estes ponderados. O proce-
dimento exacto deve ser acordado entre o fabricante do motor e o serviço
técnico, com base no bom senso técnico.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 49
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Apêndice 1
CICLOS DE ENSAIO ESC E ELR
1. POSIÇÕES DO MOTOR E DO DINAMÓMETRO
1.1Determinação das velocidades A, Be C do motor
As velocidades A, B e C do motor devem ser declarados pelo fabricante
de acordo com as seguintes disposições:
Determina-se a velocidade superior nhicalculando 70 % da potência útil
máxima declarada P(n), conforme determinada no ponto 8.2 do Apêndice
1 do Anexo II. A velocidade mais elevada do motor em que este valor de
potência ocorre na curva da potência é definido como nhi.
Determina-se a velocidade inferior nlocalculando 50 % da potência útil
máxima declarada P(n), conforme determinada no ponto 8.2 do Apêndice
1 do Anexo II. A velocidade mais baixa do motor em que este valor de
potência ocorre na curva da potência é definido como nlo.
Calculam-se as velocidades A, B e C do motor do seguinte modo:
Velocidade A = nlo+2 5%( nhi−nlo)
Velocidade B = nlo+5 0%( nhi−nlo)
Velocidade C = nlo+7 5%( nhi−nlo)
Podem-se verificar as velocidades A, B e C do motor através de qualquer
um dos seguintes métodos:
a) Medem-se pontos de ensaio adicionais durante a homologação no que
diz respeito à potência do motor de acordo com a Directiva 80/1269/
/CEE, para se obter uma determinação exacta de nhienlo. Determinam-
-se a potência máxima, nhienloa partir da curva da potência, e
calculam-se as velocidades A, B e C do motor de acordo com as dis-
posições acima.
b) Executa-se o traçado do motor ao longo da curva de plena carga,
desde a velocidade máxima sem carga até à velocidade em marcha
lenta sem carga, utilizando pelo menos 5 pontos de medição por inter-
valos de 1 000 min−1e pontos de medição a ± 50 min−1da velocidade
à potência máxima declarada. Determinam-se a potência máxima, nhie
nloa partir desta curva de mapeamento, e calculam-se as velocidades
A, B e C do motor de acordo com as disposições acima.
Se as velocidades A, B e C medidas do motor estiverem entre + e − 3 %
em relação às velocidades do motor declaradas pelo fabricante, utilizam-
-se estas velocidades para o ensaio das emissões. Se a tolerância for
excedida em relação a qualquer uma das velocidades do motor, utilizam-
-se as velocidades medidas do motor para o ensaio das emissões.
1.2.Determinação das posições do dinamómetro
Determina-se por experimentação a curva do binário a plena carga para
calcular os valores do binário para os modos de ensaio especificados em
condições «úteis», conforme especificado no ponto 8.2 do Apêndice 1 do
Anexo II. Toma-se em conta a potência absorvida pelos equipamentos
movidos pelo motor, se aplicável. Calcula-se a posição do dinamómetro
para cada modo de ensaio utilizando as seguintes fórmulas:
s¼PnðÞ/C3L
100se ensaiado em condições «úteis»
s¼PnðÞ/C3L
100þPaðÞ /C0PbðÞ ðÞ se não ensaiado em condições «úteis»
em que
s = posição do dinamómetro, kW
P(n) = potência útil do motor conforme indicada no ponto 8.2 do
Apêndice 1 do Anexo II, kW
L = percentagem de carga conforme indicada no ponto 2.7.1, %P(a) = potência absorvida pelos equipamentos a instalar conforme indi-
cado no ponto 6.1 do Apêndice 1 do Anexo II
P(b) = potência absorvida pelos equipamentos a retirar conforme indi-
cado no ponto 6.2 do Apêndice 1 do Anexo II.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 50
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2. ENSAIO ESC
A pedido do fabricante, pode-se realizar um ensaio em branco para condi-
cionar o motor e o sistema de escape antes do ciclo de medição.
2.1.Preparação dos filtros de recolha de amostras
Pelo menos uma hora antes do ensaio, coloca-se cada filtro (par) numa
placa de Petri, fechada mas não selada, numa câmara de pesagem, para
efeitos de estabilização. No final do período de estabilização, pesa-se
cada filtro (par) e regista-se a tara. Armazena-se então o filtro (par)
numa placa de Petri fechada ou num suporte de filtro selado até ser
necessário para o ensaio. Se não se utilizar o filtro (par) no prazo de
oito horas a seguir à sua remoção da câmara de pesagem, há que condi-
cioná-lo e pesá-lo novamente antes da utilização.
2.2.Instalação do equipamento de medida
Instalam-se os instrumentos e as sondas de recolha de amostras conforme
necessário. Quando se utilizar um sistema de diluição total do fluxo para
a diluição dos gases de escape, liga-se o tubo de escape ao sistema.
2.3.Arranque do sistema de diluição e do motor
Põe-se o sistema de diluição e o motor a funcionar e a aquecer até que
todas as temperaturas e pressões tenham estabilizado à potência máxima
de acordo com a recomendação do fabricante e a boa prática de enge-
nharia.
2.4.Arranque do sistema de recolha de amostras de partículas
Põe-se o sistema de recolha de amostras de partículas a funcionar em
derivação (by pass) . Pode-se determinar a concentração de fundo de partí-
culas no ar de diluição passando o ar de diluição através dos filtros de
partículas. Se se utilizar ar de diluição filtrado, pode-se efectuar uma
medição antes ou depois do ensaio. Se o ar de diluição não for filtrado,
podem-se efectuar medições no início e no final do ciclo, calculando-se a
média dos valores.
2.5.Ajustamento da razão de diluição
Regula-se o ar de diluição de modo a obter uma temperatura dos gases de
escape diluídos, medida imediatamente antes do filtro primário, não supe-
rior a 325 K (52 ºC) em cada modo. A razão de diluição q não deve ser
inferior a 4.
Para os sistemas que utilizam a medição de concentração de CO2ou NOxpara o controlo da razão de diluição, medem-se os teores de CO2ou NOxdo ar de diluição no início e no fim de cada ensaio. As medições das
concentrações de fundo de CO2eN Oxdo ar de diluição antes e após o
ensaio devem ficar compreendidas, respectivamente, dentro de um inter-
valo de 100 ppm e 5 ppm.
2.6.Verificação dos analisadores
Os analisadores das emissões devem ser colocados em zero e calibrados.
2.7.Ciclo de ensaio
2.7.1. No tocante ao funcionamento do dinamómetro com o motor a ensaiar,
utiliza-se o seguinte ciclo de 13 modos:
Número do
modoVelocidade
do motorPercentagem
de cargaFactor de
ponderaçãoDuração do
modo
1 marcha
lenta sem
carga— 0,15 4 minutos
2 A 100 0,08 2 minutos
3 B 50 0,10 2 minutos
4 B 75 0,10 2 minutos
5 A 50 0,05 2 minutos6 A 75 0,05 2 minutos
7 A 25 0,05 2 minutos1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 51
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Número do
modoVelocidade
do motorPercentagem
de cargaFactor de
ponderaçãoDuração do
modo
8 B 100 0,09 2 minutos
9 B 25 0,10 2 minutos
10 C 100 0,08 2 minutos
11 C 25 0,05 2 minutos
12 C 75 0,05 2 minutos13 C 50 0,05 2 minutos
2.7.2. Sequência do ensaio
Dá-se início à sequência do ensaio. O ensaio deve ser executado pela
ordem dos números dos modos conforme indicado no ponto 2.7.1.
O motor deve funcionar durante o tempo prescrito em cada modo,
completando as mudanças de velocidade e de carga do motor nos
primeiros 20 segundos. A velocidade especificada deve ser mantida com
uma aproximação de ± 50 min
−1e o binário especificado com uma apro-
ximação de ± 2 % do binário máximo à velocidade de ensaio.
A pedido do fabricante, a sequência do ensaio pode ser repetida um
número suficiente de vezes para recolher uma maior massa de partículas
no filtro. O fabricante deve fornecer uma descrição pormenorizada dos
procedimentos de avaliação e de cálculo dos dados. Determinam-se as
emissões gasosas apenas no primeiro ciclo.
2.7.3. Resposta do analisador
Os resultados fornecidos pelo analisadores devem ser registados por um
registador de agulhas ou medidos com um sistema equivalente de aqui-
sição de dados com os gases de escape a passar através dos analisadores
durante o ciclo de ensaio.
2.7.4. Recolha de amostras de partículas
Utiliza-se um par de filtros (filtros primário e secundário, ver Apêndice 4
do Anexo III) para o procedimento completo de ensaio. Tomam-se em
consideração os factores de ponderação modais especificados no procedi-
mento do ciclo de ensaio retirando uma amostra proporcional ao caudal
mássico dos gases de escape durante cada modo do ciclo. Isto pode ser
conseguido ajustando o caudal da amostra, o tempo de recolha de amos-
tras e/ou a razão de diluição de modo a satisfazer o critério dos factores
de ponderação efectivos do ponto 5.6.
O tempo de recolha de amostras por modo deve ser de pelo menos
4 segundos por centésima (0,01) de factor de ponderação. A recolha de
amostras deve ser efectuada o mais tarde possível dentro de cada modo.
A recolha de partículas deve ser concluída não mais cedo do que
5 segundos antes do fim de cada modo.
2.7.5. Parâmetros do motor
Durante cada modo, registam-se a velocidade e a carga do motor, a
temperatura e a depressão do ar de admissão, a temperatura e a contra-
pressão de escape, o caudal de combustível e o caudal do ar ou dos
gases de escape, a temperatura do ar de sobrealimentação, a temperatura
e a humidade do combustível, sendo os requisitos relativos à velocidade e
à carga (ver ponto 2.7.2) satisfeitos durante o tempo de recolha de partí-
culas, mas pelo menos durante o último minuto de cada modo.
Registam-se quaisquer outros dados exigidos para os cálculos (ver pontos
4 e 5).
2.7.6. Verificação dos NOxdentro da zona de controlo
A verificação dos NOxdentro da zona de controlo deve ser efectuada
imediatamente depois de concluído o modo 13. Condiciona-se o motor
no modo 13 durante um período de três minutos antes do início das
medições. Efectuam-se três medições em diferentes locais dentro da
zona de controlo, seleccionados pelo serviço técnico(1). O tempo para
cada medição é 2 minutos.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 52
(1) Os pontos de ensaio devem ser seleccionados utilizando métodos estatísticos aprovados
de aleatorização.
▼M3
O procedimento de medição é idêntico ao da medição dos NOxno ciclo
de 13 modos e é executado de acordo com os pontos 2.7.3, 2.7.5 e 4.1 do
presente apêndice, e o ponto 3 do Apêndice 4 do Anexo III.
Efectua-se o cálculo de acordo com o ponto 4.
2.7.7. Reverificação dos analisadores
Após o ensaio das emissões, utiliza-se um gás de colocação no zero e o
mesmo gás de calibração para a reverificação. O ensaio será considerado
aceitável se a diferença entre os resultados antes do ensaio e depois do
ensaio for inferior a 2 % do valor do gás de calibração.
3. ENSAIO ELR3.1.Instalação do equipamento de medição
Instala-se o opacímetro e as sondas de recolha de amostras, se aplicável,
após o silencioso ou qualquer dispositivo de pós-tratamento, se montado,
de acordo com os procedimentos gerais de instalação especificados pelo
fabricante do instrumento. Além disso, observam-se, quando adequado, os
requisitos do ponto 10 da norma ISO DIS 11614.
Antes de quaisquer verificações do zero e da escala completa, aquece-se e
estabiliza-se o opacímetro de acordo com as recomendações do seu fabri-
cante. Se o opacímetro estiver equipado com um sistema de purga por ar
para impedir que a parte óptica do aparelho fique suja de fuligem, activa-
-se e ajusta-se este sistema também de acordo com as recomendações do
fabricante.
3.2.Verificação do opacímetro
As verificações do zero e da escala completa efectuam-se no modo de
leitura da opacidade, uma vez que a escala de opacidade oferece dois
pontos de calibração verdadeiramente definíveis, ou seja, 0 % de opaci-
dade e 100 % de opacidade. Calcula-se então correctamente o
coeficiente de absorção da luz com base na opacidade medida e no valor
L
Aconforme apresentado pelo fabricante do opacímetro, quando o instru-
mento voltar ao modo de leitura k para ensaio.
Sem bloqueamento do feixe de luz do opacímetro, ajusta-se a leitura para
uma opacidade de 0,0 % ± 1,0 %. Estando a luz impedida de atingir o
receptor, ajusta-se a leitura para uma opacidade de 100,0 % ± 1,0 %.
3.3.Ciclo do ensaio
3.3.1. Condicionamento do motor
Efectua-se o aquecimento do motor e do sistema à potência máxima de
modo a estabilizar os parâmetros do motor de acordo com a recomen-
dação do fabricante. A fase de pré-condicionamento deve também
proteger a medição real contra a influência de depósitos no sistema de
escape provenientes de um ensaio anterior. Quando o motor estiver esta-
bilizado, dá-se início ao ciclo dentro do intervalo de 20 ± 2 s após a fase
de pré-condicionamento. A pedido do fabricante, pode-se efectuar um
ensaio em branco para condicionamento adicional antes do ciclo de
medição.
3.3.2. Sequência do ensaio
O ensaio consiste numa sequência de três patamares de carga a cada uma
das três velocidades do motor A (ciclo 1), B (ciclo 2) e C (ciclo 3), deter-
minados de acordo com o ponto 1.1 do Anexo III, seguida pelo ciclo 4 a
uma velocidade dentro da zona de controlo e uma carga compreendida
entre 10 % e 100 %, seleccionada pelo serviço técnico(1). Executa-se a
sequência adiante descrita para a operação do dinamómetro com o motor
de ensaio, conforme indicado na figura 3.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 53
(1) Os pontos de ensaio devem ser seleccionados utilizando métodos estatísticos aprovados
de aleatorização.
▼M3
Figura 3
Sequência do ensaio ELR
a) Faz-se funcionar o motor à velocidade A e 10 % de carga durante
20 ± 2 s. Mantém-se a velocidade especificada com uma aproximação
de ± 20 min−1e o binário especificado com uma aproximação de ± 2 %
do binário máximo à velocidade de ensaio.
b) No final do segmento anterior, move-se rapidamente a alavanca de
comando da velocidade para a posição tudo aberto, mantendo-se nessa
posição durante 10 ± 1 s. Aplica-se a carga necessária ao dinamó-
metro de modo a manter a velocidade do motor com uma
aproximação de ± 150 min durante os primeiros 3 s e ± 20 min−1
durante o resto do segmento.
c) Repete-se a sequência descrita em a) e b) duas vezes.
d) Após o termo do terceiro patamar de carga, ajusta-se o motor para a
velocidade B e 10 % de carga durante 20 ± 2 s.
e) Efectua-se a sequência a) a c) com o motor a funcionar na velocidade
B.
f) Após o termo do terceiro patamar de carga, ajusta-se o motor para a
velocidade C e 10 % de carga durante 20 ± 2 s.
g) Efectua-se a sequência a) a c) com o motor a funcionar à velocidade
C.
h) Após o termo do terceiro patamar de carga, ajusta-se o motor para a
velocidade seleccionada do motor e qualquer carga acima de 10 %
durante 20 ± 2 s.
i) Efectua-se a sequência a) a c) com o motor a funcionar na velocidade
seleccionada.
3.4.Validação do ciclo
Os desvios-padrão relativos dos valores médios do fumo em cada veloci-
dade de ensaio (A,B,C) devem ser inferiores a 15 % do valor médio
correspondente (SVA,S VB,S VC, calculado de acordo com o ponto 6.3.3
a partir dos três patamares de carga sucessivos em cada velocidade de
ensaio) ou a 10 % do valor-limite indicado no quadro 1 do Anexo I,
conforme o que for maior. Se a diferença for superior, repete-se a
sequência até que três patamares de carga sucessivos satisfaçam os crité-
rios de validação.
3.5.Reverificação do opacímetro
O valor do desvio do zero do opacímetro após o ensaio não deve exceder
± 5,0 % do valor-limite indicado no quadro 1 do Anexo I.
4. CÁLCULO DAS EMISSÕES GASOSAS4.1.Avaliação dos dados
Para a avaliação das emissões gasosas, toma-se a média das leituras dos
registadores de agulhas dos últimos 30 segundos de cada modo e deter-1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 54
▼M3
minam-se para cada modo as concentrações médias (conc) de HC, CO e
NOxa partir das leituras médias e dos dados de calibração correspon-
dentes. Pode-se utilizar um tipo diferente de registo se assegurar uma
aquisição de dados equivalente.
No que diz respeito à verificação dos NOxdentro da zona de controlo, os
requisitos acima indicados aplicam-se unicamente aos NOx.
Determinam-se o escoamento dos gases de escape GEXHWou o escoamento
dos gases de escape diluídos GTOTW, se utilizados facultativamente, de
acordo com o ponto 2.3 do Apêndice 4 do Anexo III.
4.2.Correcção para a passagem de base seca a base húmida
Converte-se a concentração medida para base húmida através das
fórmulas a seguir indicadas, caso a medição não tenha já sido efectuada
em base húmida.
conc (húmido) = Kw* conc (seco)
Para os gases de escape brutos:
KW;r¼1/C0FFH/C3GFUEL
GAIRD/C18/C19
/C0KW2
e
F
FH¼1;969
1þGFUEL
GAIRW/C18/C19
para os gases de escape diluídos:
KW;e;1¼1/C0HTCRAT /C3CO2% humidoðÞ
200/C18/C19
/C0KW1
ou
KW;e;2¼1/C0KW1 ðÞ
1þHTCRAT /C3CO2% secoðÞ
2000
BB@1
CCA
Para o ar de diluição Para o ar de admissão (se for
diferente do ar de diluição)
K
W;d¼1/C0KW1 KW;a¼1/C0KW2
KW1¼1;608/C3Hd
1000 þ1;608/C3Hd ðÞKW2¼1;608/C3Ha
1000 þ1;608/C3Ha ðÞ
Hd¼6;220/C3Rd/C3pd
pB/C0pd/C3Rd/C310/C02Ha¼6;220/C3Ra/C3pa
pB/C0pa/C3Ra/C310/C02
em que,
Ha,Hd= g de água por kg de ar seco
Rd,Ra= humidade relativa do ar de diluição/de admissão, %
pd,pa= pressão do vapor de saturação do ar de diluição/de admissão,
kPa
pB= pressão barométrica total, kPa
4.3.Correcção quanto à humidade e temperatura dos NOx
Dado que as emissões de NOxdependem das condições do ar ambiente,
corrige-se a concentração de NOxem função da temperatura e da humi-
dade do ar ambiente através do factor a seguir indicado:1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 55
▼M3
KH;D¼1
1þA/C3Ha/C010;71 ðÞ þ B/C3Ta/C0298 ðÞ
em que:
A = 0,309 GFUEL/GAIRD− 0,0266
B = 0,209 GFUEL/GAIRD+ 0,00954
Ta= temperatura do ar de admissão, K (a temperatura e a humidade
devem ser medidas na mesma posição)
Ha= humidade do ar de admissão, g de água por kg de ar seco
Ha¼6;220/C3Ra/C3pa
pB/C0pa/C3Ra/C310/C02
em que:
Ra= humidade relativa do ar de admissão, %
pa= pressão do vapor de saturação do ar de admissão, kPa
pB= pressão barométrica total, kPa
4.4.Cálculo dos caudais mássicos das emissões
Calculam-se os caudais mássicos das emissões (g/h) para cada modo
como se indica a seguir, partindo do princípio de que a densidade dos
gases de escape é de 1,293 kg/m3; a 273 K (0 ºC) e 101,3 kPa:
(1) NOx mass= 0,001587 * NOxco n c*KH,D*GEXHW
(2) COmass= 0,000966 * COconc*GEXHW
(3) HCmass= 0,000479 * HCconc*GEXHW
em que NOxco n c,C Oconc,H Cconc(1) são as concentrações médias (ppm) nos
gases de escape brutos, determinadas no ponto 4.1.
Se, facultativamente, as emissões gasosas forem determinadas com um
sistema de diluição completa do fluxo, aplicam-se as seguintes fórmulas:
(1) NOx mass= 0,001587 * NOxco n c*KH,D*GTOTW
(2) COmass= 0,000966 * COconc*GTOTW
(3) HCmass= 0,000479 * HCconc*GTOTW
em que NOxco n c,C Oconc,H Cconcsão as concentrações médias corrigidas em
relação às condições de fundo (ppm) de cada modo nos gases de escape
diluídos, determinadas no ponto 4.3.1.1 do Apêndice 2 do Anexo III.
4.5.Cálculo das emissões específicas
Calculam-se as emissões específicas (g/kWh) para todos os componentes
individuais do seguinte modo:
NOx¼X
NOx;mass/C3WFiX
PnðÞi/C3WFi
CO¼X
COmass/C3WFiX
PnðÞi/C3WFi
HC¼X
HCmass/C3WFiX
PnðÞi/C3WFi
Os factores de ponderação (WF) utilizados nos cálculos acima são os
indicados no ponto 2.7.1.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 56
(1) Expressas em equivalente C1.
▼M3
4.6.Cálculo dos valores da zona de controlo
No que diz respeito aos três pontos de controlo seleccionados de acordo
com o ponto 2.7.6, medem-se e calculam-se as emissões de NOxde
acordo com o ponto 4.6.1, procedendo-se também à sua determinação
por interpolação a partir dos modos do ciclo de ensaio mais próximos
do ponto de controlo respectivo de acordo com o ponto 4.6.2.
Comparam-se então os valores medidos com os valores interpolados de
acordo com o ponto 4.6.3.
4.6.1. Cálculo das emissões específicas
As emissões de NOxpara cada um dos pontos de controlo (Z) devem ser
calculadas do seguinte modo:
NOx mass,Z= 0,001587 * NOx conc,Z*KH,D*GEXHW
NOx,Z=N Ox mass,Z/P(n)Z
4.6.2. Determinação do valor das emissões do ciclo de ensaio
As emissões de NOxpara cada um dos pontos de controlo devem ser
interpoladas a partir dos quatro modos mais próximos do ciclo de ensaio
que envolvem o ponto de controlo Z seleccionado conforme indicado na
figura 4. Para esses modos (R,S,T,U) aplicam-se as seguintes definições:
Velocidade (R) = Velocidade (T) = nRT
Velocidade (S) = Velocidade (U) = nSU
Carga em percentagem (R) = Carga em percentagem (S)
Carga em percentagem (T) = Carga em percentagem (U).
As emissões de NOxdo ponto de controlo Z seleccionado devem ser
calculadas do seguinte modo:
EZ=ERS+( ETU−ERS)·( MZ−MRS)/( MTU−MRS)
e:
ETU=ET+( EU−ET)·( nZ−nRT)/( nSU−nRT)
ERS=ER+( ES−ER)·( nZ−nRT)/( nSU−nRT)
MTU=MT+( MU−MT)·( nZ−nRT)/( nSU−nRT)
MRS=MR+( MS−MR)·( nZ−nRT)/( nSU−nRT)
em que:E
R,ES,ET,EU= emissões específicas de NOxdos modos envol-
ventes calculadas de acordo com o ponto 4.6.1.
MR,MS,MT,MU= binário do motor dos modos envolventes
Figura 4
Interpolação do ponto de controlo dos NOx
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 57
▼M3
4.6.3. Comparação dos valores das emissões de NOx
Compara-se o valor das emissões específicas de NOxmedidas do ponto
de controlo Z (NOx,Z) com o valor interpolado (EZ) do seguinte modo:
NOx,diff= 100 * (NOx,z−Ez)/Ez
5. CÁLCULO DAS EMISSÕES DE PARTÍCULAS
5.1.Avaliação dos dados
Para a avaliação das partículas, registam-se para cada modo as massas
totais das amostras (MSAM,i) que passam através dos filtros.
Levam-se os filtros para a câmara de pesagem, condicionam-se durante
pelo menos uma hora, mas não mais de 80 horas, e pesam-se. Regista-se
a massa bruta dos filtros e subtrai-se a tara (ver ponto 2.1 do presente
apêndice). A massa de partículas Mfé a soma das massas das partículas
recolhidas nos filtros primário e secundário.
Se tiver de ser aplicada uma correcção em relação às condições de fundo,
registam-se a massa do ar de diluição (MDIL) através dos filtros e a massa
de partículas (Md). Se tiver sido feita mais de uma medição, calcula-se o
quociente Md/MDILpara cada medição e calcula-se a média dos valores.
5.2.Sistema de diluição parcial do fluxo
Os resultados finais do ensaio de emissões de partículas a notar são
obtidos como se indica a seguir. Dado que podem ser utilizados vários
tipos de controlo da taxa de diluição, são aplicáveis diferentes métodos
de cálculo para GEDFW. Todos os cálculos se baseiam nos valores médios
dos modos individuais durante o período de recolha de amostras.
5.2.1. Sistemas isocinéticos
GEDFW,i=GEXHW,i*qi
qi¼GDILW ;1þGEXHW ;i/C3r/C0/C1
GEXHW ;i/C3r/C0/C1
em que r corresponde à relação entre as áreas das secções transversais da
sonda isocinética e do tubo de escape:
r¼Ap
AT
5.2.2. Sistemas com medição da concentração de CO2ou NOx
GEDFW,i=GEXHW,i*qi
qi¼concE;i/C0concA;i
concD;i/C0concA;i
em que
concE= concentração em base húmida do gás marcador nos gases de
escape brutos
concD= concentração em base húmida do gás marcador nos gases de
escape diluídos
concA= concentração em base húmida do gás marcador no ar de
diluição
As concentrações medidas em base seca devem ser convertidas em base
húmida de acordo com o ponto 4.2 do presente apêndice.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 58
▼M3
5.2.3. Sistemas com medição de CO2e método do balanço do carbono (1)
GEDFW ;i¼206 ;5/C3GFUEL ;i
CO2D;i/C0CO2A;i
em que
CO2D= concentração do CO2nos gases de escape diluídos
CO2A= concentração do CO2no ar de diluição
(concentrações em vol % em base húmida)
Esta equação baseia-se na hipótese do balanço do carbono (átomos de
carbono fornecidos ao motor são emitidos como CO2) e deduz-se do
seguinte modo:
GEDFW,i=GEXHW,i*qi
e
qi¼206 ;5/C3GFUEL ;i
GEXHW ;i/C3CO2D;i/C0CO2A;i/C0/C1
5.2.4. Sistemas com medição do caudal
GEDFW,i=GEXHW,i*qi
qi¼GTOTW ;i
GTOTW ;i/C0GDILW ;i/C0/C1
5.3.Sistema de diluição total do fluxo
Os resultados finais do ensaio de emissões de partículas a notar são
obtidos como se indica a seguir. Todos os cálculos se baseiam nos
valores médios dos modos individuais durante o período de recolha de
amostras.
GEDFW,i=GTOTW,i
5.4.Cálculo do caudal mássico de partículas
O caudal mássico de partículas deve ser calculado do seguinte modo:
PTmass¼Mf
MSAM/C3GEDFW
1000
em que
GEDFW=Xi¼n
i¼1GEDFW ;i/C3WFi
MSAM=Xi¼n
i¼1MSAM ;i
i =1, … n
são determinados ao longo do ciclo de ensaio pelo somatório dos valores
médios dos modos individuais durante o período de recolha de amostras.
O caudal mássico de partículas pode ser corrigido em relação às
condições de fundo do seguinte modo:
PTmass¼Mf
MSAM/C0Md
MDIL/C3Xi¼n
i¼11/C01
DFi/C18/C19
/C3WFi ! !"#
/C3GEDFW
10001988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 59
(1) O valor apenas é válido para o combustível de referência especificado no Anexo IV.
▼M3
Se for efectuada mais de uma medição, (Md/MDIL) é substituído por
Md=MDIL ðÞ :
DFi= 13,4/(concCO2+ (concCO + concHC)*10−4)) para os modos indivi-
duais
ou
DFi= 13,4/concCO2para os modos individuais
5.5.Cálculo das emissões específicas
A emissão específica de partículas deve ser calculada do seguinte modo:
PT¼PTmassPPnðÞi/C3WFi
5.6.Factor de ponderação efectivo
O factor de ponderação efectivo WFE,ipara cada modo deve ser calculado
como se indica a seguir:
WFE;i¼MSAM ;i/C3GEDFW
MSAM/C3GEDFW ;i
Os valores dos factores de ponderação efectivos devem estar compreen-
didos entre + e − 0,003 (± 0,005 para o modo de marcha lenta sem
carga) em relação aos factores de ponderação indicados no ponto 2.7.1.
6. CÁLCULO DOS VALORES DOS FUMOS
6.1.Algoritmo de Bessel
Utiliza-se o algoritmo de Bessel para calcular os valores médios em 1 s
das leituras instantâneas de fumos, convertidas de acordo com o ponto
6.3.1. O algoritmo simula um filtro passa-baixo de segunda ordem, e a
sua utilização exige cálculos iterativos para determinar os coeficientes.
Estes coeficientes são função do tempo de resposta do opacímetro e da
taxa de recolha de amostras. Assim sendo, o disposto no ponto 6.1.1
deve ser repetido sempre que o tempo de resposta do sistema e/ou a
taxa de recolha de amostras variar.
6.1.1. Cálculo do tempo de resposta do filtro e constantes de Bessel
O tempo de resposta de Bessel (tF) é função dos tempos de resposta física
e eléctrica do opacímetro, conforme especificado no ponto 5.2.4 do
Apêndice 4 do Anexo III, e calcula-se através da seguinte equação:
tF¼ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
1/C0t2
pþt2
e/C16/C17r
em que
tp= tempo de resposta física, s
te= tempo de resposta eléctrica, s
Os cálculos para estimar a frequência de corte do filtro (fc) baseiam-se
numa entrada em degrau de 0 a 1 em < 0,01s (ver Anexo VII). Define-
-se o tempo de resposta como o tempo que decorre entre o momento em
que a saída de Bessel atinge 10 % (t10) e o momento em que atinge 90 %
(t90) desta função em degrau. Isto deve ser obtido fazendo a iteração de fcaté t90−t10≈tF. A primeira iteração de fcé dada pela seguinte fórmula:
fc=π/ (10 * tF)
As constantes de Bessel E e K devem ser calculadas através das seguintes
equações:
E¼1
1þΩ/C3ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
3/C3DþD/C3Ω2p1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 60
▼M3
K=2*E*( D* Ω2−1)−1
em queD = 0,618034
∆t = 1/taxa de recolha de amostras
Ω= 1/[tan( π*∆t*f
c)]
6.1.2. Cálculo do algoritmo de Bessel
Utilizando os valores de E e K, calcula-se a resposta média de Bessel em
1 s a uma entrada em degrau Sido seguinte modo:
Yi=Yi−1+E*( Si+2*Si−1+Si−2−4*Yi−2)+K*( Yi−1−Yi−2)
em que
Si−2=Si−1=0
Si=1
Yi−2=Yi−1=0
Os tempos t10et90são interpolados. A diferença de tempo entre t90et10define o tempo de resposta tFpara esse valor de fc. Se este tempo de
resposta não for suficientemente próximo do tempo de resposta requerido,
continua-se a iteração até o tempo de resposta real estar a 1 % da
resposta requerida como segue:
|(t90−t10)−tF|≤0,01 * tF
6.2.Avaliação dos dados
Recolhem-se os valores de medição dos fumos com uma frequência
mínima de 20 Hz.
6.3.Determinação dos fumos
6.3.1. Conversão dos dados
Uma vez que a unidade básica de medição de todos os opacímetros é a
transmitância, convertem-se os valores dos fumos da transmitância ( τ)
para o coeficiente de absorção da luz (k) do seguinte modo:
k¼/C01
LA/C3ln 1 /C0N
100/C18/C19
e
N = 100 − τ
em que
k = coeficiente de absorção da luz, m−1
LA= comprimento do trajecto óptico efectivo, apresentado pelo fabri-
cante do instrumento, m
N = opacidade, %τ= transmitância, %
Aplica-se a conversão antes de se fazer qualquer outro tratamento dos
dados.
6.3.2. Cálculos da média de Bessel dos fumos
A frequência de corte correcta f
cé a que produz o tempo de resposta do
filtro tFrequerido. Logo que esta frequência tenha sido determinada
através do processo iterativo do ponto 6.1.1, calculam-se as constantes E
e K do algoritmo de Bessel. Aplica-se então o algoritmo de Bessel aos
vestígios instantâneos de fumo (valor k) conforme se descreve no ponto
6.1.2:
Yi=Yi−1+E*( Si+2*Si−1+Si−2−4*Yi−2)+K*( Yi−1−Yi−2)
O algoritmo de Bessel é recursivo por natureza. Assim sendo, são
precisos alguns valores de entrada iniciais de Si−1eSi−2e valores de
saída iniciais Yi−1eYi−2para se arrancar com o algoritmo. Pode-se por
hipótese tomá-los como 0.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 61
▼M3
Para cada patamar de carga das três velocidades A, B e C, selecciona-se o
valor máximo Ymaxem 1 s dos valores Yiindividuais de cada vestígio de
fumo.
6.3.3. Resultado final
Os valores médios do fumo (SV) de cada ciclo (velocidade de ensaio)
devem ser calculados do seguinte modo:
Para a velocidade de ensaio A:
SVA=( Ymax1,A+Ymax2,A+Ymax3,A)/3
Para a velocidade de ensaio B:
SVB=( Ymax1,B+Ymax2,B+Ymax3,B)/3
Para a velocidade de ensaio C:
SVC=( Ymax1,C+Ymax2,C+Ymax3,C)/3
em que
Ymax1,Ymax2,Ymax3= valor mais elevado da média de Bessel dos fumos
em 1 s em cada um dos três patamares de carga.
O valor final calcula-se do seguinte modo:
SV = (0,43 * SVA) + (0,56 * SVB) + (0,01 * SVC)1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 62
▼M3
Apêndice 2
CICLO DE ENSAIO ETC
1. PROCEDIMENTO DE TRAÇADO DO MOTOR
1.1.Determinação da gama das velocidades do traçado
Para gerar o ETC na célula de ensaio, o motor precisa de ser traçado
antes do ciclo de ensaio para determinar a curva da velocidade em
função do binário. Definem-se as velocidades mínima e máxima do
traçado como segue:
Velocidade mínima do traçado = marcha lenta sem carga
Velocidade máxima do traçado= nhi* 1,02 ou velocidade em que o
binário a plena carga cai para 0,
conforme o que for menor
1.2.Execução do traçado da potência do motor
Aquece-se o motor até à potência máxima de modo a estabilizar os
parâmetros do motor de acordo com as recomendações do fabricante e
a boa prática de engenharia. Quando o motor estiver estabilizado,
efectua-se o traçado do motor do seguinte modo:
a) Retira-se a carga e faz-se funcionar o motor em velocidade de
marcha lenta sem carga.
b) Faz-se funcionar o motor em condições de plena carga e de plena
abertura da admissão na velocidade mínima do traçado.
c) Aumenta-se a velocidade do motor a uma taxa média de
8 ± 1 min−1/s da velocidade mínima do traçado para a velocidade
máxima do traçado. Registam-se os pontos de velocidade e binário
do motor a uma taxa de pelo menos um ponto por segundo.
1.3.Geração da curva do traçado
Ligam-se todos os pontos correspondentes aos dados registados nos
termos do ponto 1.2 utilizando a interpolação linear entre pontos. A
curva de binários resultante é a curva do traçado, utilizada para
converter os valores normalizados do binário do ciclo do motor em
valores de binário reais para o ciclo de ensaio, conforme se descreve
no ponto 2.
1.4.Traçado alternativo
Se um fabricante pensar que as técnicas de traçado acima indicadas não
são seguras nem representativas de nenhum motor dado, podem-se
utilizar técnicas de traçado alternativas. Essas técnicas alternativas
devem satisfazer a intenção dos métodos de traçado especificados para
determinar o binário máximo disponível em todas as velocidades do
motor atingidas durante os ciclos do ensaio. Quaisquer desvios das
técnicas de traçado aqui especificadas por razões de segurança ou repre-
sentatividade devem ser aprovadas pelo serviço técnico, juntamente
com a justificação da sua utilização. Em caso algum, todavia, se utili-
zarão varrimentos descendentes contínuos da velocidade do motor para
os motores regulados ou turbocomprimidos.
1.5.Ensaios repetidos
Um motor não precisa de ser traçado antes de cada ciclo de ensaio.
Volta-se a fazer o traçado de um motor antes de um ciclo de ensaio se:
— tiver passado um período de tempo não razoável desde o último
traçado, segundo critérios técnicos usuais,
ou
— tiverem sido feitas alterações físicas ou calibrações ao motor que
possam afectar potencialmente o comportamento funcional do
motor.
2. GERAÇÃO DO CICLO DE ENSAIO DE REFERÊNCIA
O ciclo de ensaio transiente está descrito no Apêndice 3 do presente
anexo. Os valores normalizados do binário e da velocidade devem ser1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 63
▼M3
transformados nos valores reais, como a seguir se indica, daí resultando
o ciclo de referência.
2.1.Velocidade real
Desnormaliza-se a velocidade utilizando a seguinte equação:
Velocidade
real¼velocidade em %velocidade
de referˆencia/C0velocidade de marcha
lenta sem carga/C18/C19
100þvelocidade de marcha
lenta sem carga
A velocidade de referência (nref) corresponde aos valores da velocidade
a 100 % especificados no programa do dinamómetro do motor do
Apêndice 3. Define-se do seguinte modo (ver figura 1 do Anexo I):
nref=nlo+9 5%*( nhi−nlo)
em que nhienlosão ou especificados de acordo com o ponto 2 do
Anexo I ou determinados de acordo com o ponto 1.1 do Apêndice 1
do Anexo III.
2.2.Binário real
O binário é normalizado ao binário máximo na velocidade respectiva.
Desnormalizam-se os valores do binário do ciclo de referência utili-
zando a curva do traçado determinada de acordo com o ponto 1.3,
como segue:
Bin´ario real ¼Bin´ario em % /C3bin´ario m´ax:
100
para a velocidade real respectiva determinada no ponto 2.1.
Os valores de binário negativos dos pontos de rotação sem alimentação
[«motoring» («m»)] tomarão, para efeitos da geração do ciclo de
referência, valores desnormalizados determinados de qualquer uma das
seguintes formas:
— 40 % negativos do binário positivo disponível no ponto de veloci-
dade associado,
— traçado do binário negativo necessário para levar o motor sem
alimentação da velocidade mínima de traçado à velocidade máxima
do traçado,
— determinação do binário negativo necessário para fazer rodar o
motor sem alimentação na velocidade de marcha lenta sem carga e
na velocidade de referência e interpolação linear entre esses dois
pontos.
2.3.Exemplo do procedimento de desnormalização
Como exemplo, desnormaliza-se o seguinte ponto de ensaioregime em % = 43,
binário em % = 82.
Dados os seguintes valores:velocidade de referência = 2 200 min
−1
velocidade em marcha lenta sem carga = 600 min−1
obtém-se:
velocidade real ¼43/C32200 /C0600 ðÞ
100þ600¼1288 min/C01
bin´ario real ¼82/C3700
100¼574 Nm
em que o binário máximo observado retirado da curva do traçado a
1288 min−1é 700 Nm.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 64
▼M3
3. ENSAIO DE EMISSÕES
A pedido do fabricante, pode-se realizar um ensaio em branco para
condicionar o motor e o sistema de escape antes do ciclo de medição.
Os motores a GN e a GPL são rodados utilizando o ensaio ETC. Roda-
-se o motor pelo menos em dois ciclos ETC e até que o valor da
emissão de CO medido num ciclo ETC não exceda em mais de 25 %
o valor medido no ciclo ETC anterior.
3.1.Preparação dos filtros de recolha de amostras (motores diesel
apenas)
Pelo menos uma hora antes do ensaio, coloca-se cada filtro (par) numa
placa de Petri, fechada mas não selada, numa câmara de pesagem, para
efeitos de estabilização. No final do período de estabilização, pesa-se
cada filtro (par) e regista-se a tara. Armazena-se então o filtro (par)
numa placa de Petri fechada ou num suporte de filtro selado até ser
necessário para o ensaio. Se não se utilizar o filtro (par) no prazo de
oito horas a seguir à sua remoção da câmara de pesagem há que condi-
cioná-lo e pesá-lo novamente antes da utilização.
3.2.Instalação do equipamento de medida
Instalam-se os instrumentos e as sondas de recolha de amostras
conforme necessário. Liga-se o tubo de escape ao sistema de diluição
total do fluxo.
3.3.Arranque do sistema de diluição e do motor
Põe-se o sistema de diluição e o motor a funcionar e a aquecer até que
todas as temperaturas e pressões tenham estabilizado à potência
máxima de acordo com a recomendação do fabricante e a boa prática
de engenharia.
3.4.Arranquedosistemaderecolha deamostrasdepartículas (motores
diesel apenas)
Põe-se o sistema de recolha de amostras de partículas a funcionar em
derivação (by pass). Pode-se determinar a concentração de fundo de
partículas no ar de diluição passando o ar de diluição através dos filtros
de partículas. Se se utilizar ar de diluição filtrado, pode-se efectuar uma
medição antes ou depois do ensaio. Se o ar de diluição não for filtrado,
podem-se efectuar medições no início e no final do ciclo, calculando-se
a média dos valores.
3.5.Ajustamento do sistema de diluição total do fluxo
Regula-se o fluxo total dos gases de escape diluídos de modo a eliminar
a condensação da água no sistema e a obter uma temperatura máximada face do filtro igual ou inferior a 325 K (52 ºC) (ver ponto 2.3.1, DT,
Anexo V).
3.6.Verificação dos analisadores
Os analisadores das emissões devem ser colocados em zero e cali-
brados. Se forem utilizados sacos de recolha de amostras, devem ser
evacuados.
3.7.Procedimento de arranque do motor
Faz-se arrancar o motor estabilizado de acordo com o procedimento de
arranque recomendado pelo fabricante no manual, utilizando quer um
motor de arranque de produção quer o dinamómetro. Em alternativa, o
ensaio pode começar directamente a partir da fase de pré-condiciona-
mento do motor sem o desligar, quando o motor tiver atingido a
velocidade de marcha lenta sem carga.
3.8.Ciclo do ensaio
3.8.1. Sequência do ensaio
Dá-se início à sequência do ensaio, se o motor tiver atingido a veloci-
dade de marcha lenta sem carga. Efectua-se o ensaio de acordo com o
ciclo de referência estabelecido no ponto 2 do presente apêndice. Deter-
minam-se os pontos de controlo da velocidade e do binário do motor a
intervalos de 5 Hz ou superiores (recomenda-se 10 Hz). Registam-se a
velocidade e o binário de retroacção do motor pelo menos uma vez em1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 65
▼M3
cada segundo durante o ciclo do ensaio, podendo os sinais ser electro-
nicamente filtrados.
3.8.2. Resposta do analisador
Ao fazer arrancar o motor ou a sequência de ensaio, se o ciclo começar
directamente a partir do pré-condicionamento faz-se arrancar simulta-
neamente o equipamento de medição:
— começa-se a recolher ou analisar o ar de diluição,
— começa-se a recolher ou analisar os gases de escape diluídos,
— começa-se a medir a quantidade de gases de escape diluídos (CVS)
e as temperaturas e pressões requeridas,
— começa-se a registar os dados de retroacção da velocidade e binário
do dinamómetro.
Medem-se continuamente o HC e os NOxno túnel de diluição com uma
frequência de 2 Hz. Determinam-se as concentrações médias integrando
os sinais do analisador ao longo do ciclo de ensaio. O tempo de
resposta do sistema não deve ser superior a 20 s, e deve ser coordenado
com as flutuações de fluxo do CVS e os desvios do tempo de recolha
de amostras/ciclo de ensaio, se necessário. Determinam-se o CO, o CO2,
os HC não-metânicos e o CH4, por integração ou analisando as concen-
trações no saco de recolha de amostras, obtidas durante o ciclo.
Determinam-se as concentrações dos gases poluentes no ar de diluição
por integração ou por recolha no saco de gases de fundo. Registam-se
todos os outros valores com um mínimo de uma medição por segundo
(1 Hz).
3.8.3. Recolha de amostras de partículas (motores diesel apenas)
Ao arranque do motor ou da sequência de ensaio, se o ciclo começar
directamente a partir do pré-condicionamento, comuta-se o sistema de
recolha de amostras de partículas do desvio by-pass para a recolha de
partículas.
Se não se utilizar a compensação do fluxo, ajusta(m)-se a(s) bomba(s)
de recolha de modo que o caudal através da sonda de recolha ou do
tubo de transferência de partículas se mantenha a ± 5 % do caudal regu-
lado. Se se utilizar compensação do fluxo (isto é, controlo proporcional
do fluxo de amostras), deve-se demonstrar que a relação entre o fluxo
no túnel principal e o fluxo de amostras de partículas não varia em mais
de ± 5 % do seu valor regulado (excepto no que diz respeito aos
primeiros 10 segundos de recolha de amostras).
Nota:No caso do funcionamento com diluição dupla, o caudal das
amostras é a diferença líquida entre o caudal através dos filtros
de recolha e o caudal do ar de diluição secundária.
Registam-se a temperatura e a pressão médias à entrada do(s) apare-
lho(s) de medida do gás ou dos instrumentos de medição do caudal.
Se não se puder manter o caudal regulado durante o ciclo completo
(com uma tolerância de ± 5 %) devido à elevada carga de partículas
no filtro, o ensaio é anulado. Repete-se o ensaio utilizando um caudal
inferior e/ou um filtro de diâmetro maior.
3.8.4. Paragem do motor
Se o motor for abaixo durante o ciclo de ensaio, pré-condiciona-se e
faz-se arrancar novamente o motor, repetindo-se o ensaio. Se ocorrer
uma avaria em qualquer dos equipamentos de ensaio durante o ciclo
de ensaio, anula-se o ensaio.
3.8.5. Operações após o ensaio
Ao completar o ensaio, termina-se a medição do volume dos gases de
escape diluídos e o escoamento do gás para os sacos de recolha e pára-
-se a bomba de recolha de amostras de partículas. No caso de um
sistema analisador por integração, a recolha continua até que os tempos
de resposta do sistema tenham passado.
Analisam-se as concentrações dos sacos de recolha, se utilizados, tão
rapidamente quanto possível e nunca passados mais de 20 minutos
após o fim do ciclo de ensaios.
Após o ensaio de emissões, utilizam-se um gás de colocação no zero e
o mesmo gás de calibração para reverificar os analisadores. O ensaio
será considerado aceitável se a diferença entre os resultados antes do
ensaio e depois do ensaio for inferior a 2 % do valor do gás de cali-
bração.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 66
▼M3
No que diz respeito aos motores diesel apenas, os filtros de partículas
devem voltar para a câmara de pesagem o mais tardar uma hora após
a conclusão do ensaio, sendo condicionados numa placa de Petri
fechada mas não selada durante pelo menos uma hora mas não mais
do que 80 horas antes da pesagem.
3.9.Verificação do ensaio
3.9.1. Desvio dos dados
Para minimizar a influência do intervalo de tempo entre os valores de
retroacção e do ciclo de referência, toda a sequência do sinal de
retroacção da velocidade e do binário do motor pode ser avançada ou
atrasada no tempo em relação à sequência da velocidade e do binário
de referência. Se os sinais de retroacção forem desviados, tanto a velo-
cidade como o binário devem ser desviados da mesma quantidade no
mesmo sentido.
3.9.2. Cálculo do trabalho efectuado no ciclo
Calcula-se o trabalho Wact(kWh) efectuado no ciclo real utilizando cada
par registado de valores de retroacção da velocidade e do binário do
motor. Esta operação deve ser efectuada após ter ocorrido qualquer
desvio dos dados de retroacção, se esta opção tiver sido seleccionada.
O trabalho Wactefectuado no ciclo real é utilizado para efeitos de
comparação com o trabalho Wrefefectuado no ciclo de referência e
para calcular as emissões específicas do freio (ver pontos 4.4 e 5.2).
Utiliza-se a mesma metodologia para integrar a potência de referência
e a potência real do motor. Se tiverem de ser determinados valores
entre valores de referência adjacentes ou valores medidos adjacentes,
utiliza-se a interpolação linear.
Ao integrar o trabalho efectuado no ciclo de referência e no ciclo real,
todos os valores de binário negativos devem ser reduzidos a zero e
incluídos. Se a integração for realizada a uma frequência inferior a 5
Hz e se, durante um dado intervalo de tempo, o valor do binário variar
de positivo para negativo ou negativo para positivo, calcula-se a porção
negativa, que é seguidamente reduzida a zero. A porção positiva é
incluída no valor integrado.
Wactdeve estar compreendido entre − 15 % e + 5 % de Wref.
3.9.3. Estatística de validação do ciclo de ensaios
Efectuam-se regressões lineares dos valores de retroacção em relação
aos valores de referência para a velocidade, o binário e a potência.
Esta operação deve ser efectuada após a ocorrência de qualquer desvio
dos dados de retroacção, se esta opção tiver sido seleccionada. Utiliza-
-se o método dos mínimos quadrados, tendo a melhor equação a seguinte
forma:
y=m x+b
em que:y = valor de retroacção (real) da velocidade (min
−1), binário (Nm) ou
potência (kW)
m = declive da linha de regressão
x = valor de referência da velocidade (min−1), binário (Nm) ou
potência (kW)
b = ordenada da linha de regressão com origem no ponto y
Calculam-se, para cada linha de regressão, o erro-padrão de estimativa
(SE) de y em relação a x e o coeficiente de determinação (r2).
Recomenda-se que esta análise seja realizada a 1 Hz. Eliminam-se do
cálculo da estatística de validação do binário e da potência do ciclo
todos os valores de referência do binário negativos e os valores de
retroacção a eles associados. Para que um ensaio seja considerado
válido, devem ser satisfeitos os critérios do quadro 6.
Quadro 6
Tolerâncias da linha de regressão
Velocidade Binário Potência
Erro-padrão da estima-
tiva (SE) de Y em
relação a Xmáx.
100 min−
1máx. 13 % do binário
máximo do motor do
traçado de potênciamáx. 8 % da potência
máxima do motor do
traçado de potência1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 67
▼M3
Velocidade Binário Potência
Declive da linha de
regressão, m0,95 a
1,030,83 — 1,03 0,89 — 1,03
Coeficiente de determi-
nação, r2mín.0,9700mín. 0,8800 mín. 0,9100
Ordenada da linha de
regressão com origem
no ponto Y, b± 50 min
−
1 ±2 0N mo u±2%d o
binário máx.,
conforme o que for
maior± 4 kW ou ± 2 % da
potência máx., conforme
a que for maior
Admitem-se exclusões de pontos da análise de regressão nos casos indi-
cados no quadro 7.
Quadro 7
Pontos que é admissível excluir da análise de regressão
Condição Pontos a excluir
Plena carga/plena abertura da
admissão e retroacção do binário
< referência do binárioBinário e/ou potência
Sem carga, não ser um ponto de
marcha lenta sem carga, e
retroacção do binário > que
referência do binárioBinário e/ou potência
Sem carga/admissão fechada,
ponto de marcha lenta sem carga
e velocidade > velocidade de
referência em marcha lenta sem
cargaVelocidade e/ou potência
4. CÁLCULO DAS EMISSÕES GASOSAS
4.1.Determinação do fluxo dos gases de escape diluídos
Calcula-se o fluxo total dos gases de escape diluídos durante o ciclo
(kg/ensaio) a partir dos valores de medição ao longo do ciclo e dos
dados de calibração correspondentes do dispositivo de medição do fluxo
(V0para PDP ou KVpara CFV, conforme determinado no ponto 2 do
Apêndice 5 do Anexo III). Aplicam-se as seguintes fórmulas, se a
temperatura dos gases de escape diluídos se mantiver constante durante
o ciclo através da utilização de um permutador de calor (± 6 K para um
PDP-CVS, ± 11 K para um CFV-CVS, ver ponto 2.3 do Anexo V).
Para o sistema PDP-CVS:
MTOTW= 1,293 * V0*Np*( pB−p1) * 273 / (101,3 * T)
em que
MTOTW= massa dos gases de escape diluídos em base húmida
durante o ciclo, kg
V0= volume de gás bombeado por rotação nas condições de
ensaio, m3/rot
NP= número de rotações totais da bomba por ensaio
pB= pressão atmosférica na célula de ensaio, kPa
p1= depressão abaixo da pressão atmosférica à entrada da
bomba, kPa
T = temperatura média dos gases de escape diluídos à entrada
da bomba durante o ciclo, K
Para o sistema CFV-CVS:
MTOTW= 1,293 * t * Kv*pA/T0,51988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 68
▼M3
em que
MTOTW= massa dos gases de escape diluídos em base húmida
durante o ciclo, kg
t = tempo do ciclo, sK
v= coeficiente de calibração do venturi de escoamento
crítico para as condições standard,
pA= pressão absoluta à entrada do venturi, kPa
T = temperatura absoluta à entrada do venturi, K
Se se utilizar um sistema com compensação do fluxo (isto é, sem
permutador de calor), calculam-se e integram-se ao longo do ciclo as
emissões mássicas instantâneas. Neste caso, calcula-se a massa
instantânea dos gases de escape diluídos do seguinte modo:
Para o sistema PDP-CVS:
MTOTW,i= 1,293 * V0*Np,i*( pB−p1) * 273 / (101,3 * T)
em queM
TOTW,i= massa instantânea dos gases de escape diluídos em base
húmida, kg
Np,i= número total de rotações da bomba por intervalo de
tempo
Para o sistema CFV-CVS:
MTOTW,i= 1,293 * ∆ti*Kv*pA/T0,5
em que
MTOTW,i= massa instantânea dos gases de escape diluídos em base
húmida, kg
∆ti= intervalo de tempo, s
Se a massa total de amostras de partículas (MSAM) e gases poluentes
exceder 0,5 % de fluxo total no CVS (MTOTW), corrige-se o fluxo no
CVS em função da MSAMou o fluxo da amostra de partículas volta
para o sistema CVS antes do dispositivo de medição do fluxo (PDP ou
CFV).
4.2.Correcção da humidade para os NOx
Dado que as emissões de NOxdependem das condições do ar ambiente,
corrige-se a concentração de NOxem função da humidade do ar ambi-
ente através dos factores dados nas seguintes fórmulas:
a) Para os motores diesel:
KH;D¼1
1/C00;0182 /C3Ha/C010;71 ðÞ
b) Para os motores a gás:
KH;G¼1
1/C00;0329 /C3Ha/C010;71 ðÞ
em que
Ha= humidade do ar de admissão, g de água por kg de ar seco
em que
Ha¼6;220/C3Ra/C3pa
pB/C0pa/C3Ra/C310/C02
Ra= humidade relativa do ar de admissão, %
pa= pressão do vapor de saturação do ar de admissão, kPa
pB= pressão barométrica total, kPa1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 69
▼M3
4.3.Cálculo do caudal mássico das emissões
4.3.1. Sistemas com caudal mássico constante
No que diz respeito aos sistemas com permutador de calor, determina-
-se a massa dos poluentes (g/ensaio) a partir das seguintes equações:
(1) NOx mass= 0,001587 * NOx conc*KH,D*MTOTW(motores diesel)
(2) NOx mass= 0,001587 * NOx conc*KH,G*MTOTW(motores a gás)
(3) COmass= 0,000966 * COconc*MTOTW
(4) HCmass= 0,000479 * HCconc*MTOTW′(motores diesel)
(5) HCmass= 0,000502 * HCconc*MTOTW′(motores a GPL)
(6) NMHCmass= 0,000516 * NMHCconc*MTOTW′(motores a GN)
(7) CH4 mass= 0,000552 * CH4 conc*MTOTW(motores a GN)
em que
NOx conc,C Oconc,H Cconc(1), NMHCconc= concentrações médias corrigidas
quanto às condições de fundo
durante o ciclo resultantes da
integração (obrigatória para os
NOxe os HC) ou medição em
saco, ppm
MTOTW= massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo
conforme determinada no ponto 4.1, kg
KH,D= factor de correcção da humidade no que diz respeito aos
motores diesel, conforme determinado no ponto 4.2
KH,G= factor de correcção da humidade no que diz respeito aos
motores a gás, conforme determinado no ponto 4.2
As concentrações medidas em base seca devem ser convertidas em base
húmida de acordo com o ponto 4.2 do Apêndice 1 do Anexo III.
A determinação da NMHCconcdepende do método utilizado (ver ponto
3.3.4 do Apêndice 4 do Anexo III). Em ambos os casos, determina-se a
concentração de CH4que é subtraída da concentração de HC do
seguinte modo:
a) Cromatografia em fase gasosa (GC)
NMHCconc=H Cconc−C H4 conc
b) Separador de hidrocarbonetos não-metânicos (NMC)
NMHC conc¼HC sem CutterðÞ /C3 1/C0CEM ðÞ /C0 HC com CutterðÞ
CEE/C0CEM
em que
HC(com Cutter) = concentração de HC com a amostra de gás a passar
através do NMC
HC(sem Cutter) = concentração de HC com a amostra de gás a passar
fora do NMC
CEM= eficiência do metano determinada de acordo com o
ponto 1.8.4.1 do Apêndice 5 do Anexo III.
CEE= eficiência do etano determinada de acordo com o
ponto 1.8.4.2 do Apêndice 5 do Anexo III.
4.3.1.1. Determinação das concentrações corrigidas quanto às
condições de fundo
Subtrai-se a concentração média de fundo dos gases poluentes no ar de
diluição das concentrações medidas para obter as concentrações líquidas
dos poluentes. Os valores médios das concentrações de fundo podem
ser determinados pelo método do saco de recolha de amostras ou por
medição contínua com integração. Utiliza-se a seguinte fórmula:
conc = conce− concd* (1 − (1/DF))1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 70
(1) Expressas em equivalente C1.
▼M3
em que
conc = concentração do poluente respectivo nos gases de escape
diluídos, corrigida da quantidade do poluente respectivo
contida no ar de diluição, ppm
conce= concentração do poluente respectivo medida nos gases de
escape diluídos, ppm
concd= concentração do poluente respectivo medida no ar de
diluição, ppm
DF = factor de diluição
Calcula-se o factor de diluição do seguinte modo:
a) No que diz respeito aos motores diesel e a GPL
DF¼FS
CO2;conceþHCconceþCOconce ðÞ /C3 10/C04
b) No que diz respeito aos motores a GN
DF¼FS
CO2;conceþNMHC conceþCOconce ðÞ /C3 10/C04
em que
CO2, conce= concentração de CO2nos gases de escape diluídos,
vol %
HCconce= concentração de HC nos gases de escape diluídos,
ppm C1
NMHCconce= concentração de NMHC nos gases de escape diluídos,
ppm C1
COconce= concentração de CO nos gases de escape diluídos,
ppm
FS= factor estequiométrico
As concentrações medidas em base seca devem ser convertidas em base
húmida de acordo com o ponto 4.2 do Apêndice 1 do Anexo III
Calcula-se o factor estequiométrico do seguinte modo:
FS¼100/C3x
xþy
2þ3;76/C3xþy
4/C16/C17/C16/C17
em que
x, y = composição do combustível CxHy
Em alternativa, se a composição do combustível for desconhecida,
podem-se utilizar os seguintes factores estequiométricos:
FS(diesel) = 13,4,
FS(GPL) = 11,6,
FS(GN) = 9,5.
4.3.2. Sistemas com compensação do fluxo
No que diz respeito aos sistemas sem permutador de calor, determina-se
a massa dos poluentes (g/ensaio) através do cálculo das emissões
mássicas instantâneas e da integração dos valores instantâneos durante
o ciclo. Do mesmo modo, aplica-se directamente a correcção quanto
às condições de fundo ao valor da concentração instantânea. Aplicam-
-se as seguintes fórmulas:
(1) NO x mass ¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3NOx conce ;i/C30;001587 /C3KH;D/C0/C1
/C0MTOTW /C3NOx concd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;001587 /C3KH;D/C0/C1
motores dieselðÞ
(2) NO x mass ¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3NOx conce ;i/C30;001587 /C3KH;G/C0/C1
/C0MTOTW /C3NOx concd /C31/C01=DF ðÞ /C30;001587 /C3KH;G/C0/C1
motores a g´ as ðÞ
(3) CO mass¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3COconce ;i/C30;000966/C0/C1
/C0MTOTW /C3COconcd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;000966 ðÞ1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 71
▼M3
(4) HC mass¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3HCconce ;i/C30;000479/C0/C1
/C0MTOTW /C3HCconcd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;000479 ðÞ motores dieselðÞ
(5) HC mass¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3HCconce ;i/C30;000502/C0/C1
/C0MTOTW /C3HCconcd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;000502 ðÞ motores a GPLðÞ
(6) NMHC mass¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3NMHC conce ;i/C30;000516/C0/C1
/C0MTOTW /C3NMHC concd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;000516 ðÞ motores a GNðÞ
(7) CH 4 mass ¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3CH4 conce ;i/C30;000552/C0/C1
/C0MTOTW /C3CH4 concd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;000552 ðÞ motores a GNðÞ
em que
conce= concentração do poluente respectivo medida nos gases
de escape diluídos, ppm
concd= concentração do poluente respectivo medida no ar de
diluição, ppm
MTOTW,i= massa instantânea dos gases de escape diluídos (ver
ponto 4.1), kg
MTOTW= massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo
(ver ponto 4.1), kg
KH,D= factor de correcção da humidade para os motores diesel
conforme determinado no ponto 4.2
KH,G= factor de correcção da humidade para os motores a gás,
conforme determinado no ponto 4.2
DF = factor de diluição conforme determinado no ponto
4.3.1.1.
4.4.Cálculo das emissões específicas
Calculam-se as emissões (g/kWh) para todos os componentes indivi-
duais do seguinte modo:
NOx¼NOx mass =Wactmotores diesel e a g´ as ðÞ
CO¼COmass =Wactmotores diesel e a g´ as ðÞ
HC¼HCmass =Wactmotores diesel e a GPLðÞ
NMHC ¼NMHC mass =Wactmotores a GNðÞ
CH4¼CH4 mass =Wactmotores a GNðÞ
em que
Wact= trabalho realizado no ciclo real conforme determinado no
ponto 4.9.2, kWh
5. CÁLCULO DAS EMISSÕES DE PARTÍCULAS (APENAS
MOTORES DIESEL)
5.1.Cálculo da massa de partículas
Calcula-se a massa de partículas (g/ensaio) do seguinte modo:
PTmass¼Mf
MSAM/C3MTOTW
1000
em que
Mf= massa das partículas recolhidas durante o ensaio, mg
MTOTW= massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo
conforme determinado no ponto 4.1, kg
MSAM= massa dos gases de escape diluídos tomada no túnel de
diluição para a recolha de partículas, kg
e1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 72
▼M3
Mf=Mf,p+Mf,b, se pesados separadamente, mg
Mf,p= massa de partículas recolhida no filtro primário, mg
Mf,b= massa de partículas recolhida no filtro secundário, mg
Se se utilizar um sistema de diluição dupla, a massa do ar de diluição
secundária é subtraída da massa total dos gases de escape duplamente
diluídos recolhidos através dos filtros de partículas.
MSAM=MTOT−MSEC
em queM
TOT= massa dos gases de escape duplamente diluídos através do
filtro de partículas, kg
MSEC= massa do ar de diluição secundária, kg
Se o nível de fundo das partículas do ar de diluição for determinado de
acordo com o ponto 3.4, a massa de partículas pode ser corrigida
quanto às condições de fundo. Neste caso, calcula-se a massa de partí-
culas (g/ensaio) do seguinte modo:
PTmass¼Mf
MSAM/C0Md
MDIL/C31/C01
DF/C18/C19/C18/C19/C20/C21
/C3MTOTW
1000
em que
Mf,MSAM,MTOTW= ver acima
MDIL= massa do ar de diluição primária recolhido pelo sistema de
recolha de partículas de fundo, kg
Md= massa das partículas de fundo recolhidas do ar de diluição
primária, mg
DF = factor de diluição conforme determinado no ponto 4.3.1.1
5.2.Cálculo das emissões específicas
Calcula-se a emissão de partículas (g/kWh) do seguinte modo:
PT¼PTmass =Wact
em que
Wact= trabalho realizado no ciclo real conforme determinado no
ponto 3.9.2, kWh1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 73
▼M3
Apêndice 3
PROGRAMA DO DINAMÓMETRO PARA MOTORES NO ENSAIO ETC
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
100
200
300
400
500
600700
800
900
10 0 0
11 0 0
12 0 0
13 0 0
14 0 0
15 0 0
16 0,1 1,5
17 23,1 21,5
18 12,6 28,5
19 21,8 71
20 19,7 76,8
21 54,6 80,9
22 71,3 4,9
23 55,9 18,1
24 72 85,4
25 86,7 61,8
26 51,7 0
27 53,4 48,9
28 34,2 87,6
29 45,5 92,7
30 54,6 99,5
31 64,5 96,8
32 71,7 85,4
33 79,4 54,8
34 89,7 99,4
35 57,4 0
36 59,7 30,6
37 90,1 «m»
38 82,9 «m»
39 51,3 «m»
40 28,5 «m»
41 29,3 «m»
42 26,7 «m»
43 20,4 «m»
44 14,1 0
45 6,5 0
46 0 0
47 0 0
48 0 0
49 0 0
50 0 0
51 0 0
52 0 0
53 0 0
54 0 0
55 0 0
56 0 0
57 0 0
58 0 0
59 0 0
60 0 0
61 0 0
62 25,5 11,1
63 28,5 20,9
64 32 73,9
65 4 82,3
66 34,5 80,4
67 64,1 86
68 58 0
69 50,3 83,4
70 66,4 99,1
71 81,4 99,61988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 74
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
72 88,7 73,4
73 52,5 0
74 46,4 58,5
75 48,6 90,9
76 55,2 99,4
77 62,3 99
78 68,4 91,5
79 74,5 73,7
80 38 0
81 41,8 89,6
82 47,1 99,2
83 52,5 99,8
84 56,9 80,8
85 58,3 11,8
86 56,2 «m»
87 52 «m»
88 43,3 «m»
89 36,1 «m»
90 27,6 «m»
91 21,1 «m»
92 8 0
93 0 0
94 0 0
95 0 0
96 0 0
97 0 0
98 0 0
99 0 0
100 0 0
101 0 0
102 0 0
103 0 0
104 0 0
105 0 0
106 0 0
107 0 0
108 11,6 14,8
109 0 0
110 27,2 74,8
111 17 76,9
112 36 78
113 59,7 86
114 80,8 17,9
115 49,7 0
116 65,6 86
117 78,6 72,2
118 64,9 «m»
119 44,3 «m»
120 51,4 83,4
121 58,1 97
122 69,3 99,3
123 72 20,8
124 72,1 «m»
125 65,3 «m»
126 64 «m»
127 59,7 «m»
128 52,8 «m»
129 45,9 «m»
130 38,7 «m»
131 32,4 «m»
132 27 «m»
133 21,7 «m»
134 19,1 0,4
135 34,7 14
136 16,4 48,6
137 0 11,2
138 1,2 2,1
139 30,1 19,3
140 30 73,9
141 54,4 74,4142 77,2 55,6
143 58,1 0
144 45 82,1
145 68,7 98,1
146 85,7 67,21988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 75
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
147 60,2 0
148 59,4 98
149 72,7 99,6
150 79,9 45
151 44,3 0
152 41,5 84,4
153 56,2 98,2
154 65,7 99,1
155 74,4 84,7
156 54,4 0
157 47,9 89,7
158 54,5 99,5
159 62,7 96,8
160 62,3 0
161 46,2 54,2
162 44,3 83,2
163 48,2 13,3
164 51 «m»
165 50 «m»
166 49,2 «m»
167 49,3 «m»
168 49,9 «m»
169 51,6 «m»
170 49,7 «m»
171 48,5 «m»
172 50,3 72,5
173 51,1 84,5
174 54,6 64,8
175 56,6 76,5
176 58 «m»
177 53,6 «m»
178 40,8 «m»
179 32,9 «m»
180 26,3 «m»
181 20,9 «m»
182 10 0
183 0 0
184 0 0
185 0 0
186 0 0
187 0 0
188 0 0
189 0 0
190 0 0
191 0 0
192 0 0
193 0 0
194 0 0
195 0 0
196 0 0
197 0 0
198 0 0
199 0 0
200 0 0
201 0 0
202 0 0
203 0 0
204 0 0
205 0 0
206 0 0
207 0 0
208 0 0
209 0 0
210 0 0
211 0 0
212 0 0
213 0 0
214 0 0
215 0 0
216 0 0217 0 0
218 0 0
219 0 0
220 0 0
221 0 01988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 76
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
222 0 0
223 0 0
224 0 0
225 21,2 62,7
226 30,8 75,1
227 5,9 82,7
228 34,6 80,3
229 59,9 87
230 84,3 86,2
231 68,7 «m»
232 43,6 «m»
233 41,5 85,4
234 49,9 94,3
235 60,8 99
236 70,2 99,4
237 81,1 92,4
238 49,2 0
239 56 86,2
240 56,2 99,3
241 61,7 99
242 69,2 99,3
243 74,1 99,8
244 72,4 8,4
245 71,3 0
246 71,2 9,1
247 67,1 «m»
248 65,5 «m»
249 64,4 «m»
250 62,9 25,6
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▼M3
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sVelocidade
%Binário Norm.
%
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▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
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▼M3
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▼M3
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sVelocidade
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▼M3
Tempo
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%
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▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
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780 56,1 «m»
781 56 9,3
782 55,2 26,3
783 54,8 42,8
784 55,7 47,1
785 56,6 52,4
786 58 50,3
787 58,6 20,6
788 58,7 «m»
789 59,3 «m»
790 58,6 «m»
791 60,5 9,7
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796 59,9 9,6
797 60,5 13,1
798 60,3 20,7
799 59,9 31
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809 62,7 14,9
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814 63,7 21
815 62,9 18
816 62,4 32,7817 61,7 46,2
818 59,8 45,1
819 57,4 43,9
820 54,8 42,8
821 54,3 65,21988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 84
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
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833 56,3 41,8
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848 59,2 «m»
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850 52,3 «m»
851 49,3 «m»
852 47,3 «m»
853 46,3 38,8
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856 44,3 «m»
857 43,1 «m»
858 42,4 2,1
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882 61,6 13,2
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884 61,2 16,4
885 61,3 «m»
886 63,1 «m»
887 63,2 4,8
888 62,3 22,3
889 62 38,5
890 61,6 29,6
891 61,6 26,6892 61,8 28,1
893 62 29,6
894 62 16,3
895 61,1 «m»
896 61,2 «m»1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 85
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
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907 58,2 «m»
908 57,6 «m»
909 57,1 «m»
910 57 0,6
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912 56,5 29,2
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915 55,2 «m»
916 54,7 17,5
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918 55,2 29,2
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920 55,9 26,3
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969 50,6 99,9
970 49,9 99,7
971 49,6 99,61988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 86
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
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979 50,4 99,8
980 49,8 99,7
981 49,3 99,5
982 49,1 99,5
983 49,9 99,7
984 49,1 99,5
985 50,4 99,8
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998 55,8 2,2
999 56,4 33,6
1 000 55,4 «m»
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1 043 50,4 81,4
1 044 49,9 49,9
1 045 49,1 20,1
1 046 47,9 241988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 87
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
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1 068 45,5 «m»
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1 106 53,3 «m»
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1 118 60,7 19,2
1 119 59,4 «m»
1 120 57,9 «m»
1 121 57,6 «m»1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 88
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
1 122 56,3 «m»
1 123 55 «m»
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1 126 51,1 «m»
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1 132 48 70
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1 138 45,4 «m»
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1 173 57,6 «m»
1 174 56,9 «m»
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1 191 59,8 73,31 192 59,8 77,9
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1 194 60 76,5
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1 196 59,9 82,81988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 89
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
1 197 59,8 65,8
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1 199 58,9 62,2
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1 201 58,9 62,1
1 202 58,4 67,4
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1 246 59,1 24,8
1 247 58,6 «m»
1 248 58,8 «m»
1 249 58,8 «m»
1 250 58,7 «m»
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1 253 59,4 «m»
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1 255 59,6 «m»
1 256 60,1 «m»
1 257 60,6 «m»
1 258 59,6 4,1
1 259 60,7 7,1
1 260 60,5 «m»
1 261 59,7 «m»
1 262 59,6 «m»
1 263 59,8 «m»
1 264 59,6 4,9
1 265 60,1 5,9
1 266 59,9 6,11 267 59,7 «m»
1 268 59,6 «m»
1 269 59,7 22
1 270 59,8 10,3
1 271 59,9 101988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 90
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
1 272 60,6 6,2
1 273 60,5 7,3
1 274 60,2 14,8
1 275 60,6 8,2
1 276 60,6 5,5
1 277 61 14,3
1 278 61 12
1 279 61,3 34,2
1 280 61,2 17,1
1 281 61,5 15,7
1 282 61 9,5
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1 284 60,5 4,3
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1 287 60,2 5,3
1 288 59,9 4,6
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1 298 58,7 24,4
1 299 59,3 61
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1 326 63 22,1
1 327 63,1 20,3
1 328 61,8 19,1
1 329 61,6 17,1
1 330 61 0
1 331 61,2 22
1 332 60,8 40,3
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1 338 60,9 19,5
1 339 60,9 22,3
1 340 61,4 35,8
1 341 61,3 42,91 342 61,5 31
1 343 61,3 19,2
1 344 61 9,3
1 345 60,8 44,2
1 346 60,9 55,31988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 91
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
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1 359 59 67,8
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1 420 61 32,2
1 421 60,7 221988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 92
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
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1 430 62,3 35,7
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1 435 62,8 29,4
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1 449 60,9 28,9
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1 474 60,9 30,1
1 475 61 29,3
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1 482 60,4 36,2
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1 490 58,7 «m»
1 491 57,9 «m»1 492 58,2 «m»
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1 494 58,3 9,5
1 495 57,2 6
1 496 57,4 27,31988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 93
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
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1 511 59 31,5
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1 514 58,8 28,4
1 515 58,9 38,9
1 516 59,1 35,3
1 517 58,8 30,3
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1 519 58,7 3
1 520 57,9 0
1 521 58 2,4
1 522 57,1 «m»
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1 527 56,3 «m»
1 528 56,3 «m»
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1 530 56,7 «m»
1 531 56,6 3,8
1 532 56,9 «m»
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1 535 57,4 «m»
1 536 58,3 13,9
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1 538 59,1 «m»
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1 541 59,5 «m»
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1 550 57,4 «m»
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1 571 61,1 58,81988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 94
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
1 572 60,8 64,7
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1 637 62,7 12,6
1 638 62,2 15,2
1 639 61,9 32,6
1 640 62,5 23,1
1 641 61,7 19,41 642 61,7 10,8
1 643 61,6 10,2
1 644 61,4 «m»
1 645 60,8 «m»
1 646 60,7 «m»1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 95
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
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1 648 60,4 5,3
1 649 61 13,1
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1 654 60,9 20,6
1 655 61,1 13,9
1 656 60,7 13,4
1 657 61,3 26,1
1 658 60,9 23,7
1 659 61,4 32,1
1 660 61,7 33,5
1 661 61,8 34,1
1 662 61,7 17
1 663 61,7 2,5
1 664 61,5 5,9
1 665 61,3 14,9
1 666 61,5 17,2
1 667 61,1 «m»
1 668 61,4 «m»
1 669 61,4 8,8
1 670 61,3 8,8
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1 673 61 3,7
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1 712 59,4 13,1
1 713 59,8 5,4
1 714 59,9 2,9
1 715 60,1 7,1
1 716 59,6 121 717 59,6 4,9
1 718 59,4 22,7
1 719 59,6 22
1 720 60,1 17,4
1 721 60,2 16,61988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 96
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
1 722 59,4 28,6
1 723 60,3 22,4
1 724 59,9 20
1 725 60,2 18,6
1 726 60,3 11,9
1 727 60,4 11,6
1 728 60,6 10,6
1 729 60,8 16
1 730 60,9 17
1 731 60,9 16,1
1 732 60,7 11,4
1 733 60,9 11,3
1 734 61,1 11,2
1 735 61,1 25,6
1 736 61 14,6
1 737 61 10,4
1 738 60,6 «m»
1 739 60,9 «m»
1 740 60,8 4,8
1 741 59,9 «m»
1 742 59,8 «m»
1 743 59,1 «m»
1 744 58,8 «m»
1 745 58,8 «m»
1 746 58,2 «m»
1 747 58,5 14,3
1 748 57,5 4,4
1 749 57,9 0
1 750 57,8 20,9
1 751 58,3 9,2
1 752 57,8 8,2
1 753 57,5 15,3
1 754 58,4 38
1 755 58,1 15,4
1 756 58,8 11,8
1 757 58,3 8,1
1 758 58,3 5,5
1 759 59 4,1
1 760 58,2 4,9
1 761 57,9 10,1
1 762 58,5 7,5
1 763 57,4 7
1 764 58,2 6,7
1 765 58,2 6,6
1 766 57,3 17,3
1 767 58 11,4
1 768 57,5 47,4
1 769 57,4 28,8
1 770 58,8 24,3
1 771 57,7 25,5
1 772 58,4 35,5
1 773 58,4 29,3
1 774 59 33,8
1 775 59 18,7
1 776 58,8 9,8
1 777 58,8 23,9
1 778 59,1 48,2
1 779 59,4 37,2
1 780 59,6 29,1
1 781 50 25
1 782 40 20
1 783 30 15
1 784 20 10
1 785 10 5
1 786 0 0
1 787 0 0
1 788 0 0
1 789 0 0
1 790 0 0
1 791 0 01 792 0 0
1 793 0 0
1 794 0 0
1 795 0 0
1 796 0 01988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 97
▼M3
Tempo
sVelocidade
%Binário Norm.
%
1 797 0 0
1 798 0 0
1 799 0 0
1 800 0 0
«m» = motoring (rotação do motor sem alimentação)1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 98
▼M3
A figura 5 contém uma representação gráfica do programa do dinamómetro no ensaio ETC.
Figura 5
Programa do dinamómetro no ensaio ETC
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 99
▼M3
Apêndice 4
MÉTODOS DE MEDIÇÃO E DE RECOLHA DE AMOSTRAS
1. INTRODUÇÃO
Medem-se os componentes gasosos, partículas e fumos emitidos pelo
motor submetido a ensaio pelos métodos descritos no Anexo V. Os
pontos do Anexo V descrevem, respectivamente, os sistemas de análise
recomendados para as emissões gasosas (ponto 1), os sistemas de
diluição e de recolha de amostras de partículas recomendados (ponto
2) e os opacímetros recomendados para a medição dos fumos (ponto 3).
Para o ensaio ESC, determinam-se os componentes gasosos nos gases
de escape brutos. Facultativamente, podem ser determinados os gases
de escape diluídos, se for utilizado um sistema de diluição total do
fluxo para a determinação das partículas. Determinam-se as partículas
com um sistema de diluição do fluxo quer parcial quer total.
Para o ensaio ETC, apenas se usa um sistema de diluição total do fluxo
para a determinação das emissões gasosas e de partículas, que é consi-
derado o sistema de referência. Todavia, podem ser aprovados pelo
serviço técnico sistemas de diluição parcial do fluxo, se for provada a
sua equivalência de acordo com o ponto 6.2 do Anexo I e se for apre-
sentada ao serviço técnico uma descrição pormenorizada da avaliação
dos dados e dos processos de cálculo.
2. DINAMÓMETRO E CÉLULA DE ENSAIO
Utilizam-se os seguintes equipamentos para os ensaios de emissões de
motores em dinamómetros.
2.1.Dinamómetro para motores
Utiliza-se um dinamómetro para motores com características adequadas
para realizar os ciclos de ensaio descritos nos Apêndices 1 e 2 do
presente anexo. O sistema de medição da velocidade deve ter uma
precisão de ± 2 % da leitura. O sistema de medição do binário deve
ter uma precisão de ± 3 % da leitura na gama > 20 % da escala total
e uma precisão de ± 0,6 % da escala total na gama ≤20 % da escala
total.
2.2.Outros instrumentos
Utilizam-se, conforme necessário, instrumentos da medida do consumo
de combustível, do consumo de ar, da temperatura do fluido de arrefe-
cimento e do lubrificante, da pressão dos gases de escape e da
depressão no colector de admissão, da temperatura dos gases de escape,
da temperatura do ar de admissão, da pressão atmosférica, da humidade
e da temperatura do combustível. Esses instrumentos devem satisfazer
os requisitos indicados no quadro 8:
Quadro 8
Precisão dos instrumentos de medida
Instrumento de medida Precisão
Consumo de combustível ± 2 % do valor máximo do motor
Consumo de ar ± 2 % do valor máximo do motor
Temperaturas ≤600 K (327 ºC) ± 2 K absoluto
Temperaturas > 600 K (327 ºC) ± 1 % da leitura
Pressão atmosférica ± 0,1 kPa absoluto
Pressão dos gases de escape ± 0,2 kPa absoluto
Depressão na admissão ± 0,05 kPa absoluto
Outras pressões ± 0,1 kPa absoluto
Humidade relativa ± 3 % absoluto
Humidade absoluta ± 5 % da leitura1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 100
▼M3
2.3.Fluxo dos gases de escape
Para o cálculo das emissões nos gases de escape brutos, é necessário
conhecer o fluxo dos gases de escape (ver ponto 4.4 do Apêndice 1).
Para a determinação do fluxo dos gases de escape, utiliza-se um dos
seguintes métodos:
a) Medição directa do fluxo dos gases de escape através de uma tubeira
ou sistema de medida equivalente;
b) Medição do fluxo de ar e do fluxo de combustível através de debi-
tómetros e cálculo do fluxo dos gases de escape através da seguinte
equação:
GEXHW=GAIRW+GFUEL(para a massa dos gases de escape em base
húmida)
A precisão da determinação do fluxo dos gases de escape deve ser de
± 2,5 % da leitura ou superior.
2.4.Fluxo dos gases de escape diluídos
Para o cálculo das emissões nos gases de escape diluídos utilizando um
sistema de diluição total do fluxo (obrigatório para o ensaio ETC), é
necessário conhecer o fluxo dos gases de escape diluídos (ver ponto
4.3 do Apêndice 2). Medem-se o caudal mássico total dos gases de
escape diluídos (GTOTW) ou a massa total dos gases de escape diluídos
durante o ciclo (MTOTW) com um sistema PDP ou CFV (ponto 2.3.1 do
Anexo V). A precisão deve ser de ± 2 % da leitura ou superior, e é
determinada de acordo com as disposições do ponto 2.4 do Apêndice5 do Anexo III.
3. DETERMINAÇÃO DOS COMPONENTES GASOSOS3.1.Especificações gerais dos analisadores
Os analisadores devem ter uma gama de medida adequada à precisão
necessária para medir as concentrações dos componentes dos gases de
escape (ponto 3.1.1). Recomenda-se que os analisadores funcionem de
modo tal que as concentrações medidas fiquem compreendidas entre
15 % e 100 % da escala completa.
Se os sistemas de visualização (computadores, dispositivos de registo de
dados) puderem fornecer uma precisão e uma resolução suficientes
abaixo de 15 % da escala completa, são também aceitáveis medições
abaixo de 15 % da escala completa. Neste caso, devem ser feitas cali-
brações adicionais de pelo menos 4 pontos não nulos nominalmente
equidistantes para assegurar a precisão das curvas de calibração, de
acordo com o ponto 1.5.5.2 do Apêndice 5 do Anexo III.
A compatibilidade electromagnética (CEM) do equipamento deve ser
tal que minimize erros adicionais.
3.1.1. Erros de medida
O erro total de medida, incluindo a sensibilidade a outros gases (ver
ponto 1.9 do Apêndice 5 do Anexo III) não deve exceder ± 5 % da
leitura ou ± 3,5 % da escala completa, conforme o que for menor.
Para concentrações inferiores a 100 ppm, o erro de medida não deve
exceder ± 4 ppm.
3.1.2. Repetibilidade
A repetibilidade, definida como 2,5 vezes o desvio padrão de 10
respostas consecutivas a um determinado gás de calibração, não deve
ser superior a ± 1 % da escala completa para cada gama utilizada acima
de 155 ppm (ou ppm C) ou ± 2 % de cada gama utilizada abaixo de
155 ppm (ou ppm C).
3.1.3. Ruído
A resposta pico a pico do analisador a gases de colocação no zero e de
calibração durante qualquer período de 10 segundos não deve exceder
2 % da escala completa em todas as gamas utilizadas.
3.1.4. Desvio do zero
O desvio do zero durante um período de uma hora deve ser inferior a
2 % da escala completa na gama mais baixa utilizada. A resposta ao1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 101
▼M3
zero é definida como a resposta média, incluindo o ruído, a um gás de
colocação no zero durante um intervalo de tempo de 30 segundos.
3.1.5. Desvio de calibração
O desvio da calibração durante um período de uma hora deve ser infe-
rior a 2 % da escala completa na gama mais baixa utilizada. A
calibração é definida como a diferença entre a resposta à calibração e
a resposta ao zero. A resposta à calibração é definida como a resposta
média, incluindo o ruído, a um gás de calibração durante um intervalo
de tempo de 30 segundos.
3.2.Secagem do gás
O dispositivo facultativo de secagem do gás deve ter um efeito mínimo
na concentração dos gases medidos. Os secadores químicos não consti-
tuem um método aceitável de remoção da água da amostra.
3.3.Analisadores
Os pontos 3.3.1 a 3.3.4 descrevem os princípios de medição a utilizar.
O Anexo V contém uma descrição pormenorizada dos sistemas de
medida. Os gases a medir devem ser analisados com os instrumentos a
seguir indicados. Para os analisadores não lineares, é admitida a utili-
zação de circuitos de linearização.
3.3.1. Análise do monóxido de carbono (CO)
O analisador de monóxido de carbono deve ser do tipo não dispersivo
de absorção no infravermelho (NDIR).
3.3.2. Análise do dióxido de carbono (CO2)
O analisador do dióxido de carbono deve ser do tipo não dispersivo de
absorção no infravermelho (NDIR).
3.3.3. Análise dos hidrocarbonetos (HC)
No que diz respeito aos motores diesel, o analisador de hidrocarbonetos
deve ser do tipo aquecido de ionização por chama (HFID) com
detector, válvulas, tubagens, etc., aquecidos de modo a manter a tempe-
ratura do gás em 463 K ± 10 K (190 ± 10 ºC). No que diz respeito aos
motores a GN e a GPL, o analisador de hidrocarbonetos pode ser do
tipo não aquecido de ionização por chama (FID), dependendo do
método utilizado (ver ponto 1.3 do Anexo V).
3.3.4. Análise dos hidrocarbonetos não-metânicos (NMHC) (motores a GN
apenas)
Os hidrocarbonetos não-metânicos devem ser determinados por qual-
quer um dos seguintes métodos:
3.3.4.1. Cromotografia em fase gasosa (GC)
Os hidrocarbonetos não-metânicos são determinados por subtracção do
metano analisado com um cromatógrafo em fase gasosa (GC) condicio-
nado a 423 K (150 ºC) dos hidrocarbonetos medidos de acordo com o
ponto 3.3.3.
3.3.4.2. Separador de hidrocarbonetos não-metânicos (NMC)
A determinação da fracção não-metânica é efectuada com um NMC
aquecido a funcionar em linha com o FID de acordo com o ponto
3.3.3, por subtracção do metano dos hidrocarbonetos.
3.3.5. Análise dos óxidos de azoto (NOx)
O analisador de óxidos de azoto deve ser do tipo de quimiolumi-
niscência (CLD) ou do tipo de quimioluminiscência aquecido (HCLD)
com conversor NO2/NO, se a medição for feita em base seca. Se a
medição for feita em base húmida, utiliza-se um analisador HCLD
com conversor mantido acima de 328 K (55 ºC), desde que a verifi-
cação do efeito de atenuação da água (ver ponto 1.9.2.2 do Apêndice
5 do Anexo III) tenha sido satisfatória.
3.4.Recolha de amostras das emissões gasosas
3.4.1. Gases de escape brutos (ensaio ESC apenas)
As sondas de recolha de amostras das emissões gasosas devem ser
instaladas pelo menos 0,5 m ou 3 vezes o diâmetro do tubo de escape
— conforme o valor mais elevado — a montante da saída do sistema de
gases de escape, tanto quanto possível, e suficientemente próximo do1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 102
▼M3
motor para assegurar uma temperatura dos gases de escape de pelo
menos 343 K (70 ºC) na sonda.
No caso de um motor multicilindros com um colector de escape ramifi-
cado, a entrada da sonda deve estar localizada suficientemente longe, a
jusante, para assegurar que a amostra seja representativa das emissões
médias de escape de todos os cilindros. Nos motores multicilindros
com grupos distintos de colectores, por exemplo nos motores em «V»,
é admissível obter uma amostra para cada grupo individualmente e
calcular uma emissão média de escape. Podem ser utilizados outros
métodos em relação aos quais se tenha podido demonstrar haver uma
correlação com os métodos acima. Para o cálculo das emissões de
escape, deve ser utilizado o caudal mássico total dos gases de escape
do motor.
Se o motor estiver equipado com um sistema de pós-tratamento do
escape, a amostra de gases de escape deve ser tomada a jusante desse
sistema.
3.4.2. Gases de escape diluídos (obrigatório para o ensaio ETC, facultativo
para o ensaio ESC)
O tubo de escape entre o motor e o sistema de diluição total do fluxo
deve satisfazer os requisitos do ponto 2.3.1, EP, do Anexo V.
Instala(m)-se a(s) sonda(s) de recolha de amostras das emissões gasosas
no túnel de diluição num ponto em que o ar de diluição e os gases de
escape estejam bem misturados, e próximo da sonda de recolha de
partículas. No que diz respeito ao ETC, a recolha de amostras pode
ser efectuada geralmente de dois modos:
— os poluentes são recolhidos num saco de recolha de amostras
durante o ciclo e medidos após a finalização do ensaio,
— os poluentes são recolhidos continuamente e integrados ao longo do
ciclo; este método é obrigatório para o HC e os NOx.
4. DETERMINAÇÃO DAS PARTÍCULAS
A determinação das partículas exige um sistema de diluição. A diluição
pode ser obtida por um sistema de diluição parcial do fluxo (ensaio
ESC apenas) ou um sistema de diluição total do fluxo (obrigatório
para o ensaio ETC). A capacidade de escoamento do sistema de
diluição deve ser suficientemente grande para eliminar completamente
a condensação de água nos sistemas de diluição e de recolha de amos-
tras, e manter os gases de escape diluídos à temperatura de 325 K
(52 ºC), ou inferior, imediatamente a montante dos suportes dos filtros.
É permitida a desumidificação do ar de diluição antes de entrar no
sistema de diluição, o que é especialmente útil se a humidade do ar de
diluição for elevada. A temperatura do ar de diluição deve ser de 298 K
± 5 K (25 ºC ± 5 ºC). Se a temperatura ambiente for inferior a 293 K
(20 ºC), recomenda-se o pré-aquecimento do ar de diluição acima do
limite superior da temperatura de 303 K (30 ºC). Todavia, a tempera-
tura do ar de diluição não deve exceder 325 K (52 ºC) antes da
introdução dos gases de escape no túnel de diluição.
O sistema de diluição parcial do fluxo tem de ser concebido para
separar a corrente de escape em duas partes, sendo a mais pequena
diluída com ar e subsequentemente utilizada para a medição das partí-
culas. É essencial que a razão de diluição seja determinada com muita
exactidão. Podem ser aplicados diferentes métodos de separação; o tipo
de separação utilizado dita, em grau significativo, os equipamentos e os
processos de recolha de amostras a utilizar (ponto 2.2 do Anexo V). A
sonda de recolha de amostras de partículas deve ser instalada próximo
da sonda de recolha de amostras de emissões gasosas, devendo a insta-
lação satisfazer as disposições do ponto 3.4.1.
Para determinar a massa das partículas, são necessários um sistema de
recolha de amostras de partículas, filtros de recolha de amostras de
partículas, uma balança capaz de pesar microgramas e uma câmara de
pesagem controlada em termos de temperatura e de humidade.
Para a recolha de amostras de partículas, aplica-se o método do filtro
único que utiliza um par de filtros (ver ponto 4.1.3) para todo o ciclo
de ensaio. Para o ensaio ESC, deve-se prestar uma atenção considerável
aos tempos e caudais da recolha de amostras durante a fase de recolha
do ensaio.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 103
▼M3
4.1.Filtros de recolha de partículas
4.1.1. Especificação dos filtros
São necessários filtros de fibra de vidro revestidos de fluorocarbono ou
filtros de membrana à base de fluorcarbono. Todos os tipos de filtros
devem ter um rendimento de recolha de 0,3 µm DOP (ftalato de dioc-
tilo) de pelo menos 95 % a uma velocidade nominal do gás
compreendida entre 35 e 80 cm/s.
4.1.2. Dimensão dos filtros
Os filtros de partículas devem ter um diâmetro mínimo de 47 mm
(diâmetro da mancha de 37 mm). São aceitáveis filtros de maiores
diâmetros (ponto 4.1.5).
4.1.3. Filtros primário e secundário
Durante a sequência de ensaios, recolhem-se os gases de escape
diluídos por meio de um par de filtros colocados em série (um filtro
primário e um secundário). O filtro secundário não deve ser localizado
mais de 100 mm a jusante do filtro primário, nem estar em contacto
com este. Os filtros podem ser pesados separadamente ou em conjunto,
sendo colocados mancha contra mancha.
4.1.4. Velocidade nominal no filtro
Deve-se obter uma velocidade nominal do gás através do filtro
compreendida entre 35 e 80 cm/s. O aumento da perda de carga entre
o início e o fim do ensaio não deve ser superior a 25 kPa.
4.1.5. Carga do filtro
A carga mínima recomendada para o filtro é de 0,5 mg para uma
superfície da mancha de 1 075 mm2. Os valores para as dimensões de
filtros mais correntes estão indicadas no Quadro 9.
Quadro 9
Cargas do filtro recomendadas
Diâmetro do filtro
(mm)Diâmetro recomendado
da mancha
(mm)Carga mínima recomen-
dada
(mg)
47 37 0,5
70 60 1,3
90 80 2,3
110 100 3,6
4.2.Especificações da câmara de pesagem e da balança analítica
4.2.1. Condições na câmara de pesagem
A temperatura da câmara (ou sala) em que os filtros de partículas são
condicionados e pesados deve ser mantida a 295 K ± 3 K (22 ºC ± 3 ºC)
durante todo o período de condicionamento e pesagem. A humidade
deve ser mantida a um ponto de orvalho de 282,5 K ± 3 K (9,5 ºC
± 3 ºC) e a humidade relativa a 45 % ± 8 %).
4.2.2. Pesagem dos filtros de referência
O ambiente da câmara (ou sala) deve estar isento de quaisquer contami-
nantes ambientes (tais como poeira) que possam ficar nos filtros de
partículas durante a sua fase de estabilização. Serão admitidas pertur-
bações das condições da câmara de pesagem especificadas no ponto
4.2.1, se a sua duração não exceder 30 minutos. A câmara de pesagem
deve satisfazer as condições exigidas antes da entrada do pessoal.
Devem ser pesados pelo menos dois filtros de referência ou dois pares
de filtros de referência não utilizados no prazo de 4 horas, mas de
preferência ao mesmo tempo que o filtro (par) de recolha de amostras.
Esses filtros devem ter as mesmas dimensões e ser do mesmo material
que os filtros de recolha de amostras.
Se o peso médio dos filtros de referência (pares de filtros de referência)
variar entre pesagens dos filtros de recolha de amostras em mais de
± 5 % (± 7,5 % para o par de filtros) da carga mínima recomendada
para os filtros (ponto 4.1.5), todos os filtros de recolha devem ser
deitados fora, repetindo-se o ensaio das emissões.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 104
▼M3
Se não forem satisfeitos os critérios de estabilidade da câmara de
pesagem indicados no ponto 4.2.1, mas a pesagem dos filtros (pares de
filtros) de referência satisfizer os critérios acima indicados, o fabricante
dos motores tem a faculdade de aceitar os pesos dos filtros de recolha
ou anular os ensaios, arranjar o sistema de controlo da câmara de
pesagem e voltar a realizar os ensaios.
4.2.3. Balança analítica
A balança analítica utilizada para determinar os pesos de todos os
filtros deve ter uma precisão (desvio padrão) de 20 µg e uma resolução
de 10 µg (1 dígito = 10 µg). Para os filtros de diâmetro inferior a
70 mm, a precisão e a resolução devem ser, respectivamente, de 2 µg
e1µg.
4.3.Especificações adicionais para a medição de partículas
Todas as peças do sistema de diluição e do sistema de recolha de amos-
tras, desde o tubo de escape até ao suporte do filtro, que estejam em
contacto com os gases de escape brutos e diluídos, devem ser conce-
bidas para minimizar a deposição ou alteração das partículas. Todas as
peças devem ser feitas de materiais condutores de electricidade que não
reajam a componentes dos gases de escape, e devem ser ligadas à terra
para impedir efeitos electroestáticos.
5. DETERMINAÇÃO DOS FUMOS
O presente ponto fornece especificações para os equipamentos de
ensaio necessários e facultativos a utilizar para o ensaio ELR. Medem-
-se os fumos com um opacímetro que tenha um modo de leitura da
opacidade e um modo de leitura do coeficiente de absorção da luz. O
modo de leitura da opacidade apenas se utiliza para a calibração e a
verificação do opacímetro. Os valores dos fumos do ciclo de ensaio
são medidos no modo de leitura do coeficiente de absorção da luz.
5.1.Requisitos gerais
O ensaio ELR exige a utilização de um sistema de medida e de trata-
mento dos dados dos fumos que inclua três unidades funcionais. Essas
unidades podem ser integradas num componente único ou fornecidas
como um sistema de componentes interligados. As três unidades funcio-
nais são:
— um opacímetro que satisfaça as especificações do ponto 3 do Anexo
V,
— uma unidade de tratamento de dados capaz de realizar as funções
descritas no ponto 6 do Apêndice 1 do Anexo III,
— uma impressora e/ou um meio de armazenamento electrónico para
registar e fornecer os valores necessários dos fumos especificados
no ponto 6.3 do Apêndice 1 do Anexo III.
5.2.Requisitos específicos
5.2.1. Linearidade
A linearidade deve estar compreendida entre ± 2 % da opacidade.
5.2.2. Desvio do zero
O desvio do zero durante o período de uma hora não deve exceder ± 1 %
da opacidade
5.2.3. Visualização e gama do opacímetro
Para a visualização em opacidade, a gama deve ser de 0 a 100 % de
opacidade, e a capacidade de leitura, de 0,1 % da opacidade. Para a
visualização em coeficiente de absorção da luz, a gama deve ser de 0-
-30 m−1de coeficiente de absorção de luz, e a capacidade de leitura, de
0,01 m−1do coeficiente de absorção da luz.
5.2.4. Tempo de resposta do instrumento
O tempo de resposta física do opacímetro não deve exceder 0,2 s. O
tempo de resposta física é a diferença entre os tempos em que a saída
de um receptor de resposta rápida atinge, respectivamente, 10 % e 90 %
do desvio completo, quando a opacidade do gás que está a ser medido
varia em menos de 0,1 s.
O tempo de resposta eléctrica do opacímetro não deve exceder 0,05 s.
O tempo de resposta eléctrica é a diferença entre os tempos em que a
saída de um receptor de resposta rápida atinge, respectivamente, 10 % e1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 105
▼M3
90 % da escala completa, quando a fonte de luz é interrompida ou
completamente extinta em menos de 0,01 s.
5.2.5. Filtros de densidade neutra
Qualquer filtro de densidade neutra utilizado para efeitos de calibração
do opacímetro, medição da linearidade ou regulação da sensibilidadedeve ter um valor conhecido inferior a 1,0 % de opacidade. O valor
nominal do filtro deve ser verificado quanto à precisão pelo menos
uma vez por ano, utilizando uma referência prevista numa norma
nacional ou internacional.
Os filtros de densidade neutra são dispositivos de precisão que podem
danificar-se facilmente durante a utilização. O seu manuseamento deve
ser reduzido ao mínimo e, quando necessário, deve ser feito com
cuidado para evitar riscar ou sujar o filtro.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 106
▼M3
Apêndice 5
MÉTODO DE CALIBRAÇÃO
1. CALIBRAÇÃO DOS INSTRUMENTOS DE ANÁLISE
1.1.Introdução
Cada analisador deve ser calibrado tantas vezes quantas as necessárias
para satisfazer os requisitos de precisão da presente directiva. O método
de calibração a utilizar para os analisadores indicados no ponto 3 do
Apêndice 4 do Anexo III e no ponto 1 do Anexo V está descrito no
presente ponto.
1.2.Gases de calibração
O prazo de conservação de todos os gases de calibração deve ser respei-
tado.
A data de término desse prazo, indicada pelo fabricante dos gases, deve
ser registada.
1.2.1. Gases puros
A pureza exigida para os gases é definida pelos limites de contami-
nação abaixo indicados. Deve-se dispor dos seguintes gases:
Azoto purificado
Contaminação ≤1 ppm C1, ≤ppm CO, ≤400 ppm CO2,
≤0,1 ppm NO)
Oxigénio purificado
(Pureza > 99,5 % vol O2)
Mistura hidrogénio-hélio
(40 ± 2 % de hidrogénio; restante: hélio)(Contaminação ≤1 ppm C1, ≤400 ppm CO
2)
Ar de síntese purificado
(Contaminação ≤1ppm C1, ≤1 ppm CO, ≤400 ppm CO2,
≤0,1 ppm NO)
(Teor de oxigénio compreendido entre 18 e 21 % vol)
Propano purificado ou CO para a verificação do CVS
1.2.2. Gases de calibração
Devem estar disponíveis misturas de gases com as seguintes compo-
sições químicas:
C3H8e ar de síntese purificado (ver ponto 1.2.1);
CO e azoto purificado;NO
xe azoto purificado (a quantidade de NO2contida neste gás de cali-
bração não deve exceder 5 % do teor de NO);
CO2e azoto purificado;
CH4e ar de síntese purificado;
C2H6e ar de síntese purificado.
Nota:São admitidas outras combinações de gases desde que estes não
reajam entre si.
A concentração real de um gás de calibração deve ser o valor nominal
com uma tolerância de ± 2 %. Todas as concentrações dos gases de
calibração devem ser indicadas em volume (percentagem ou ppm em
volume).
Os gases utilizados para a calibração podem também ser obtidos através
de um misturador-doseador de gás, por diluição com N2purificado ou
ar de síntese purificado. A precisão do dispositivo misturador deve ser
tal que a concentração dos gases de calibração diluídos possa ser deter-
minada com uma aproximação de ± 2 %.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 107
▼M3
1.3.Processodefuncionamentodosanalisadoresedosistemaderecolha
de amostras
O processo de funcionamento dos analisadores deve ser o indicado nas
instruções de arranque e funcionamento do respectivo fabricante.
Devem ser respeitados os requisitos mínimos indicados nos pontos 1.4
a 1.9.
1.4.Ensaio de estanquidade
Deve ser efectuado um ensaio de estanquidade do sistema. Para tal,
desliga-se a sonda do sistema de escape e obtura-se a sua extremidade.
Liga-se a bomba do analisador. Após um período inicial de estabili-
zação, todos os debitómetros devem indicar zero. Se tal não acontecer,
as linhas de recolha de amostras devem ser verificadas e a anomalia
corrigida.
A taxa de fuga máxima admissível no lado do vácuo é de 0,5 % do
caudal durante a utilização para a parte do sistema que está a ser veri-
ficada. Os fluxos do analisador e do sistema de derivação podem ser
utilizados para estimar os caudais em utilização.
Outro método consiste na introdução de uma modificação do patamar
de concentração no início da linha de recolha de amostras passando do
gás de colocação em zero para o gás de calibração. Se, após um período
adequado de tempo, a leitura revelar uma concentração inferior à intro-
duzida, este facto aponta para problemas de calibração ou de
estanquidade.
1.5.Processo de calibração
1.5.1. Conjunto do instrumento
O conjunto do instrumento deve ser calibrado, sendo as curvas de cali-
bração verificadas em relação a gases-padrão. Os caudais de gases
utilizados serão os mesmos que para a recolha de gases de escape.
1.5.2. Tempo de aquecimento
O tempo de aquecimento deve ser conforme com as recomendações do
fabricante. Se não for especificado, recomenda-se um mínimo de duas
horas para o aquecimento dos analisadores.
1.5.3. Analisador NDIR e HFID
O analisador NDIR deve ser regulado conforme necessário e a chama
de combustão do analisador HFID optimizada (ponto 1.8.1).
1.5.4. Calibração
Calibra-se cada uma das gamas de funcionamento normalmente utili-
zadas.
Utilizando ar de síntese purificado (ou azoto), põem-se em zero os
analisadores de CO, CO2,N Oxe HC.
Introduzem-se os gases de calibração adequados nos analisadores, sendo
os valores registados e as curvas de calibração estabelecidas de acordo
com o ponto 1.5.5.
Verifica-se novamente a regulação do zero e repete-se o processo de
calibração, se necessário.
1.5.5. Estabelecimento da curva de calibração
1.5.5.1. Orientações gerais
A curva de calibração do analisador é estabelecida por, pelo menos,
cinco pontos de calibração (excluindo o zero), espaçados tão uniforme-
mente quanto possível. A concentração nominal mais elevada tem de
ser igual ou superior a 90 % da escala completa.
A curva de calibração é calculada pelo método dos mínimos quadrados.
Se o grau do polinómio resultante for superior a 3, o número de pontos
de calibração (incluindo o zero) deve ser pelo menos igual a esse grau
acrescido de duas unidades.
A curva de calibração não deve afastar-se mais de ± 2 % do valor
nominal de cada ponto de calibração e mais de ± 1 % da escala
completa no zero.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 108
▼M3
A partir da curva e dos pontos de calibração, é possível verificar se a
calibração foi efectuada de modo correcto. Devem ser indicados os
diferentes parâmetros característicos do analisador, em especial:
— a gama de medida,
— a sensibilidade,
— a data de realização da calibração.
1.5.5.2. Calibração abaixo dos 15 % da escala completa
A curva de calibração do analisador é estabelecida por, pelo menos,
quatro pontos de calibração adicionais (excluindo o zero), nominal-
mente equidistantes, abaixo de 15 % da escala completa.
A curva de calibração é calculada pelo método dos mínimos quadrados.
A curva de calibração não deve afastar-se mais de ± 4 % do valor
nominal de cada ponto de calibração e mais de ± 1 % da escala
completa no zero.
Estas disposições não se aplicam no caso de o valor da escala completa
ser inferior ou igual a 155 ppm.
1.5.5.3. Mét odos alternativos
Podem ser utilizadas outras técnicas (por exemplo, computadores,
comutadores de gama controlados electronicamente, etc.) se se puder
provar que garantem uma exactidão equivalente.
1.6.Verificação da calibração
Cada gama de funcionamento normalmente utilizada deve ser verificada
antes de cada análise de acordo com o processo a seguir indicado.
Para verificar a calibração, utiliza-se um gás de colocação no zero e um
gás de calibração cujo valor nominal seja superior a 80 % da escala
completa da gama de medida.
Se, para dois pontos dados, o valor encontrado não diferir do valor de
referência declarado em mais de ± 4 % da escala completa, os parâme-
tros de ajustamento podem ser modificados. Se não for este o caso,
deve ser estabelecida uma nova curva de calibração de acordo com o
ponto 1.5.5.
1.7.Ensaio de eficiência do conversor de NOx
A eficiência do conversor utilizado para a conversão de NO2em NO
deve ser ensaiada conforme indicado nos pontos 1.7.1 a 1.7.8 (figura 6).
1.7.1. Instalação de ensaio
Usando a instalação indicada na figura 6 (ver também ponto 3.3.5 do
Apêndice 4 do Anexo III) e o processo abaixo indicado, a eficiência
dos conversores pode ser ensaiada através de um ozonizador.
1.7.2. Calibração
Calibram-se o CLD e o HCLD na gama de funcionamento mais comum
seguindo as especificações do fabricante e utilizando um gás de colo-
cação no zero e um gás de calibração (cujo teor de NO deve ser igual
a cerca de 80 % da gama de funcionamento; a concentração de NO2da
mistura de gases deve ser inferior a 5 % da concentração de NO). O
analisador de NOxdeve estar no modo NO para que o gás de calibração
não passe através do conversor. A concentração indicada tem de ser
registada.
1.7.3. Cálculos
Calcula-se a eficiência do conversor de NOxdo seguinte modo:
Eficiˆencia % ðÞ ¼ 1þa/C0b
c/C0d/C18/C19
/C3100
em que:
a = concentração de NOxde acordo com o ponto 1.7.6
b = concentração de NOxde acordo com o ponto 1.7.7
c = concentração de NO de acordo com o ponto 1.7.4d = concentração de NO de acordo com o ponto 1.7.51988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 109
▼M3
1.7.4. Adição de oxigénio
Através de um T junta-se continuamente oxigénio ou ar de colocação
no zero ao fluxo de gás até que a concentração indicada seja cerca de
20 % menor do que a concentração de calibração indicada no ponto
1.7.2 ( O analisador está no modo NO ). Regista-se a concentração «c»
indicada. O ozonizador mantém-se desactivado ao longo deste processo.
1.7.5. Activação do ozonizador
Activa-se agora o ozonizador para fornecer o ozono suficiente para
fazer baixar a concentração de NO a cerca de 20 % (mínimo 10 %) da
concentração de calibração indicada no ponto 1.7.2. Regista-se a
concentração «d» indicada ( O analisador está no modo NO ).
1.7.6. Modo NOx
Comuta-se então o analisador de NO para o modo NOxpara que a
mistura de gases (constituída por NO, NO2,O2eN2) passe agora através
do conversor. Regista-se a concentração «a» indicada ( O analisador
está no modo NOx).
1.7.7. Desactivação do ozonizador
Desactiva-se agora o ozonizador. A mistura de gases descrita no ponto
1.7.6 passa através do conversor para o detector. Regista-se a concen-
tração «b» indicada ( O analisador está no modo NOx).
1.7.8. Modo NO
Comutado para o modo NO com o ozonizador desactivado, o fluxo de
oxigénio ou de ar de síntese é também desligado. A leitura de NOxdo
analisador não deve desviar-se mais de ± 5 % do valor medido de
acordo com o ponto 1.7.2. ( O analisador está no modo NO ).
1.7.9. Frequência dos ensaios
A eficiência do conversor deve ser ensaiada antes de cada calibração do
analisador de NOx.
1.7.10. Eficiência exigida
A eficiência do conversor não deve ser inferior a 90 %, mas reco-
menda-se fortemente uma eficiência, mais elevada, de 95 %.
Nota:Se, estando o analisador na gama mais comum, o ozonizador não
permitir obter uma redução de 80 % para 20 % de acordo com o
ponto 1.7.5, deve-se utilizar a gama mais alta que dê essa
redução.
Figura 6
Desenho esquemático do dispositivo de medição da eficiência do
conversor de NO2
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 110
▼M3
1.8.Ajustamento do FID
1.8.1. Optimização da resposta do detector
Ajusta-se o FID conforme especificado pelo fabricante do instrumento.
Deve-se utilizar um gás de calibração contendo propano em ar para
optimizar a resposta na gama de funcionamento mais comum.
Com os caudais de combustível e de ar regulados de acordo com as
recomendações do fabricante, introduz-se no analisador um gás de cali-
bração com uma concentração de C de 350 ppm ± 75 ppm. Determina-
-se a resposta a um dado caudal de combustível a partir da diferença
entre a resposta com um gás de calibração e a resposta com um gás
de colocação no zero. O caudal de combustível deve ser aumentado e
reduzido progressivamente em relação à especificação do fabricante.
Registam-se as respostas com o gás de calibração e o gás de colocação
no zero a esses caudais de combustíveis. Desenha-se a curva da dife-
rença entre as duas respostas, e ajusta-se o caudal de combustível em
função da parte rica da curva.
1.8.2. Factores de resposta para hidrocarbonetos
Calibra-se o analisador utilizando propano em ar e ar de síntese purifi-
cado, de acordo com o ponto 1.5.
Os factores de resposta devem ser determinados ao colocar um anali-
sador em serviço e após longos intervalos de manutenção. O factor de
resposta (Rf) para uma dada espécie de hidrocarboneto é a relação entre
a leitura C1 no FID e a concentração de gás no cilindro, expressa em
ppm C1.
A concentração do gás de ensaio deve situar-se a um nível que dê uma
resposta de cerca de 80 % da escala completa. A concentração deve ser
conhecida com uma precisão de ± 2 % em relação a um padrão gravi-
métrico expresso em volume. Além disso, o cilindro de gás deve ser
pré-condicionado durante 24 horas à temperatura de 298 K ± 5 K
(25 ºC ± 5 ºC).
Os gases de ensaio a utilizar e as gamas de factores de resposta reco-
mendadas são os seguintes:
Metano e ar de síntese purificado: 1,00 ≤Rf≤1,15
Propileno e ar de síntese purificado: 0,90 ≤Rf≤1,10
Tolueno e ar de síntese purificado: 0,90 ≤Rf≤1,10
Estes valores são em relação ao factor de resposta (Rf) de 1,00 para o
propano e o ar de síntese purificado.
1.8.3. Verificação da interferência do oxigénio
A verificação da interferência do oxigénio deve ser efectuada ao
colocar um analisador em serviço e após longos intervalos de manu-
tenção.
O factor de resposta é definido e determina-se conforme descrito no
ponto 1.8.2. O gás de ensaio a utilizar e a gama de factores de resposta
recomendada são os seguintes:
Propano e azoto 0,95 ≤Rf≤1,05
Estes valores são relativos ao factor de resposta (Rf) de 1,00 para o
propano e o ar de síntese purificado.
A concentração de oxigénio no ar do queimador do FID não deve
diferir mais de ± 1 % (percentagem molar) da concentração de oxigénio
no ar do queimador utilizado na última verificação da interferência do
oxigénio. Se a diferença for superior, a interferência do oxigénio deve
ser verificada e o analisador ajustado, se necessário.
1.8.4. Eficiência do separador de hidrocarbonetos não-metânicos (NMC)
(apenas para os motores a GN)
O NMC é utilizado para a remoção de hidrocarbonetos não-metânicos
da amostra de gás através da oxidação de todos os hidrocarbonetos
com excepção do metano. Idealmente, a conversão para o metano é de
0 %, e para os outros hidrocarbonetos, representados pelo etano, de
100 %. Para a medição precisa dos HC não-metânicos, determinam-se
as duas eficiências, e utilizam-se os valores obtidos para o cálculo do
caudal mássico das emissões de NMHC (ver ponto 4.3 do Apêndice 2
do Anexo III).1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 111
▼M3
1.8.4.1. Eficiência do metano
Faz-se passar um gás de calibração do metano através do FID com ou
sem passagem pelo NMC, sendo as duas concentrações registadas.
Determina-se a eficiência do seguinte modo:
CEM¼1/C0concw
concw=o
em que:
concw= concentração de HC com o CH4a passar através do NMC,
concw/o= concentração de HC com o CH4sem passar através do
NMC.
1.8.4.2. Eficiência do etano
Faz-se passar um gás de calibração do etano através do FID com ou
sem passagem pelo NMC, sendo as duas concentrações registadas.
Determina-se a eficiência do seguinte modo:
CEE¼1/C0concw
concw=o
em que:
concw= concentração de HC com o C2H6a passar através do
NMC,
concw/o= concentração de HC com o C2H6sem passar através do
NMC.
1.9.Efeitos de interferência com os analisadores de CO, CO2eN Ox
Os gases presentes no escape que não sejam o que está a ser analisado
podem interferir na leitura de vários modos. Há interferência positiva
nos instrumentos NDIR quando o gás que interfere dá o mesmo efeito
que o gás que está a ser medido, mas em menor grau. Há interferência
negativa nos instrumentos NDIR quando o gás que interfere alarga a
banda de absorção do gás que está a ser medido e, nos instrumentos
CLD, quando o gás que interfere atenua a radiação. As verificações de
interferência indicadas nos pontos 1.9.1. e 1.9.2. devem ser efectuadas
antes da utilização inicial do analisador e após longos intervalos de
manutenção.
1.9.1. Verificação das interferências com o analisador de CO
A água e o CO2podem interferir com o comportamento do analisador
de CO. Deixa-se, portanto, borbulhar na água à temperatura ambiente
um gás de calibração que contenha CO2com uma concentração de 80
a 100 % da escala completa da gama de funcionamento máxima utili-
zada durante o ensaio, registando-se a resposta do analisador. A
resposta do analisador não deve ser superior a 1 % da escala completa
para as gamas iguais ou superiores a 300 ppm ou superior a 3 ppm para
as gamas inferiores a 300 ppm.
1.9.2. Verificações da atenuação do analisador de NOx
Os dois gases a considerar para os analisadores CLD (e HCLD) são o
CO2e o vapor de água. Os graus de atenuação desses gases são propor-
cionais às suas concentrações, e exigem portanto técnicas de ensaio
para determinar o efeito de atenuação às concentrações mais elevadas
esperadas durante o ensaio.
1.9.2.1. Verificação do efeito de atenuação do CO2
Faz-se passar um gás de calibração do CO2com uma concentração de
80 % a 100 % da escala completa da gama máxima de funcionamento
através do analisador NDIR, registando-se o valor de CO2como A. A
seguir dilui-se cerca de 50 % com um gás de calibração do NO e
passa-se através do NDIR e (H)CLD, registando-se os valores de CO2e NO como B e C respectivamente. Fecha-se a entrada de CO2e
deixa-se passar apenas o gás de calibração do NO através do (H)CLD,
registando-se o valor de NO como D.
O efeito de atenuação, que não deve ser superior a 3 % da escala
completa, é calculado do modo a seguir indicado:1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 112
▼M3
% atenua¸ c˜ao do CO 2¼1/C0C/C3A ðÞ
D/C3A ðÞ /C0 D/C3B ðÞ/C18/C19/C20/C21
/C3100
em que:
A = concentração do CO2não diluído medida com o NDIR ( %),
B = concentração do CO2diluído medida com o NDIR ( %),
C = concentração do NO diluído medida com o (H)CLD (ppm),
D = concentração do NO não diluído medida com o (H)CLD (ppm).
Podem-se utilizar métodos alternativos de diluição e de quantificação
dos valores dos gases de calibração do CO2e do NO tais como a
mistura dinâmica.
1.9.2.2. Verificação do efeito de atenuação da água
Esta verificação aplica-se apenas às medições das concentrações de
gases em base húmida. O cálculo do efeito de atenuação da água deve
ter em consideração a diluição do gás de calibração do NO com vapor
de água e o estabelecimento de uma relação entre a concentração de
vapor de água da mistura e a prevista durante o ensaio.
Faz-se passar um gás de calibração do NO com uma concentração de
80 % a 100 % da escala completa da gama de funcionamento normal
através do (H)CLD, registando-se o valor de NO como D. Deixa-se
borbulhar o gás de calibração do NO através de água à temperatura
ambiente, fazendo-se passar esse gás através do (H)CLD e registando-
-se o valor de NO como C. Determinam-se a pressão absoluta de
funcionamento do analisador e a temperatura da água, registando-se os
valores como E e F, respectivamente. Determina-se a pressão do vapor
de saturação da mistura que corresponde à temperatura da água (F),
sendo o seu valor registado como G. A concentração do vapor de água
(H, em %) da mistura é calculada do seguinte modo:
H = 100 * (G/E)
A concentração prevista (De) do gás de calibração do NO diluído (em
vapor de água) é calculada do seguinte modo:
De= D * (1 − H/100)
Para os gases de escape dos motores diesel, estima-se a concentração
máxima de vapor de água (Hm, em %) prevista durante o ensaio, na
hipótese de uma relação atómica H/C do combustível de 1,8 para 1, a
partir da concentração do gás de calibração do CO2não diluído (A,
medido como se indica no ponto 1.9.2.1), do seguinte modo:
Hm= 0,9 * A
O efeito de atenuação da água, que não deve ser superior a 3 %, é
calculado do seguinte modo:
% atenuação de H2O = 100 * [(De− C)/De]*( Hm/H)
em que:
De= concentração prevista do NO diluído (ppm),
C = concentração do NO diluído (ppm),
Hm= concentração máxima do vapor de água ( %),
H = concentração real do vapor de água ( %).
Nota:É importante que o gás de calibração do NO contenha uma
concentração mínima de NO2para esta verificação, dado que a
absorção do NO2pela água não foi tida em consideração nos
cálculos do efeito de atenuação.
1.10.Frequência de calibração
Os analisadores devem ser calibrados de acordo com o ponto 1.5 pelo
menos de três em três meses ou sempre que haja uma reparação ou
mudança do sistema que possa influenciar a calibração.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 113
▼M3
2. CALIBRAÇÃO DO SISTEMA CVS
2.1.Generalidades
Calibra-se o sistema CVS utilizando um debitómetro de precisão
previsto em normas nacionais ou internacionais e um dispositivo de
restrição do débito. Mede-se o caudal através do sistema a diferentes
posições de restrição, sendo os parâmetros de regulação do sistema
medidos e relacionados com o caudal.
Podem-se utilizar vários tipos de debitómetros, por exemplo, venturi
calibrado, medidor de escoamentos laminares calibrado, etc.
2.2.Calibração da bomba volumétrica (PDP)
Todos os parâmetros relacionados com a bomba devem ser medidos em
simultâneo com os parâmetros relacionados com o debitómetro que está
ligado em série à bomba. Pode-se então traçar a curva do caudal calcu-
lado (expresso em m3/min à entrada da bomba, à pressão e temperatura
absolutas) referida a uma função de correlação correspondente ao valor
de uma combinação dada de parâmetros da bomba. Determina-se então
a equação linear que exprime a relação entre o caudal da bomba e a
função de correlação. Se a bomba do sistema CVS tiver várias veloci-
dades de funcionamento, deve-se executar uma operação de calibração
para cada velocidade utilizada. Deve-se manter a estabilidade da tempe-
ratura durante a calibração.
2.2.1. Análise dos dados
Calcula-se o caudal de ar (Qs) em cada posição de restrição (mínimo 6
posições) em m3/min (condições normais) a partir dos valores de
medição do debitómetro, segundo o método prescrito pelo fabricante.
Converte-se então o caudal de ar em caudal da bomba (V0)e mm3/rot
à temperatura e à pressão absolutas à entrada da bomba, como segue:
V0¼Qs
n/C3T
273/C3101 ;3
pA
em que:
Qs= caudal de ar às condições normais (101,3 kPa, 273 K), em m3/s,
T = temperatura à entrada da bomba, em K,p
A= pressão absoluta à entrada da bomba (pa-p1), em kPa,
n = velocidade de rotação da bomba, em min−1.
Para compensar a interacção das variações de pressão na bomba e da
taxa de escorregamento da mesma, calcula-se a função de correlação
(X0) entre a velocidade da bomba, a diferença de pressão entre a
entrada e a saída da bomba e a pressão absoluta à saída da bomba do
seguinte modo:
X0¼1
n/C3ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
∆pp
pAs
em que:
∆pp= diferença de pressão entre a entrada e a saída da bomba, em
kPa,
pA= pressão absoluta à saída da bomba, em kPa.
Executa-se um ajustamento linear pelo método dos mínimos quadrados
para obter a equação de calibração como segue:
V0=D0−m*( X0)
D0e m são as constantes da ordenada na origem e do declive, respecti-
vamente, que descrevem as curvas de regressão.
No que diz respeito ao sistema CVS com várias velocidades de funcio-
namento, as curvas de calibração obtidas para as diferentes gamas de
caudais da bomba devem ser sensivelmente paralelas e os valores da
ordenada na origem (D0) devem aumentar quando decrescer a gama do
caudal da bomba. Os valores calculados a partir da equação devem
situar-se a ± 0,5 % do valor medido de V0. Os valores de m variarão
de uma bomba para outra. O influxo de partículas ao longo do tempo1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 114
▼M3
fará com que o escorregamento da bomba diminua, conforme reflectido
pelos valores inferiores de m. Assim sendo, a calibração deve ser efec-
tuada aquando da entrada em serviço da bomba, após qualquer operação
importante de manutenção e se a verificação total do sistema (ponto
2.4) indicar uma alteração da taxa de escorregamento.
2.3.Calibração do tubo de Venturi de escoamento crítico (CFV)
A calibração do CFV é baseada na equação de escoamento de um
venturi de escoamento crítico. O caudal do gás é função da pressão e
da temperatura de entrada, como se indica a seguir:
Qs¼Kv/C3pAﬃﬃﬃ
Tp
em que:
Kv= coeficiente de calibração,
pA= pressão absoluta à entrada do venturi, em kPa,
T = temperatura à entrada do venturi, em K.
2.3.1. Análise dos dados
Calcula-se o caudal de ar (Qs) em cada posição de restrição (mínimo 8
posições) em m3/min (condições normais) a partir dos valores de
medição do debitómetro, segundo o método prescrito pelo fabricante.
Calcula-se o coeficiente de calibração a partir dos dados de calibração
para cada posição como segue:
Kv¼Qs/C3ﬃﬃﬃ
Tp
pA
em que:
Qs= caudal às condições normais (101,3 kPa, 273 K), em m3/s,
T = temperatura à entrada do venturi, em K,p
A= pressão absoluta à entrada do venturi, em kPa.
Para determinar a gama de escoamento crítico, estabelece-se uma curva
de Kvem função da pressão à entrada do venturi. Para um escoamento
crítico (bloqueado), Kvtem um valor sensivelmente constante. Quando
a pressão diminui (ou seja, quando a depressão aumenta), o venturi
desbloqueia-se e Kvdecresce, o que indica que o CFV está a funcionar
fora da gama admissível.
Para um número mínimo de oito pontos na região do escoamento
crítico, calcula-se o valor médio de Kve o desvio-padrão. O desvio-
-padrão não deve exceder ± 0,3 % do valor médio de KV.
2.4.Verificação do conjunto do sistema
Determina-se a precisão global do sistema de recolha CVS e do sistema
de análise pela introdução de uma massa conhecida de gás poluente no
sistema enquanto este estiver a funcionar como para um ensaio normal.
Efectua-se a análise e calcula-se a massa do poluente de acordo com o
ponto 4.3 do Apêndice 2 do Anexo III, excepto no caso do propano, em
que se utiliza um factor de 0,000472 em vez de 0,000479 para o HC.
Utiliza-se qualquer uma das duas técnicas a seguir descritas.
2.4.1. Medição com um orifício de escoamento crítico
Introduz-se uma quantidade conhecida de gás puro (monóxido de
carbono ou propano) no sistema CVS através de um orifício de escoa-
mento crítico calibrado. Se a pressão de entrada for suficientemente
elevada, o caudal, que é regulado pelo orifício, é independente da
pressão de saída do orifício ( ≡condições de escoamento crítico). Faz-
-se funcionar o sistema CVS como para um ensaio normal de
determinação das emissões de escape durante 5 a 10 minutos.
Analisam-se os gases recolhidos com o equipamento habitual (saco de
recolha ou método de integração), calculando-se a massa do gás. A
massa assim determinada deve estar a ± 3 % do valor conhecido da
massa do gás injectado.
2.4.2. Medição por um método gravimétrico
Determina-se, com uma precisão de ± 0,01 g, a massa de um pequeno
cilindro cheio quer de monóxido de carbono quer de propano. Faz-se1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 115
▼M3
funcionar o sistema CVS durante 5 a 10 minutos como para um ensaio
normal de determinação das emissões de escape, injectando no sistema
monóxido de carbono ou propano. Determina-se a quantidade de gás
puro introduzido no sistema medindo a diferença de massa do cilindro.
Analisam-se os gases recolhidos com o equipamento habitual (saco de
recolha ou método de integração), calculando-se a massa do gás. A
massa assim determinada deve estar a ± 3 % do valor conhecido da
massa do gás injectado.
3. CALIBRAÇÃO DO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE PARTÍCULAS
3.1.Introdução
Calibra-se cada componente tantas vazes quantas as necessárias para
satisfazer os requisitos de precisão da presente directiva. O método de
calibração a utilizar para os componentes indicados no ponto 4 do
Apêndice 4 do Anexo III e no ponto 2 do Anexo V está descrito no
presente ponto.
3.2.Medição dos caudais
A calibração dos debitómetros de gás ou da instrumentação de medição
dos fluxos deve ser feita de acordo com normas internacionais e/ou
nacionais. O erro máximo do valor medido deve estar dentro de um
intervalo de ± 2 % da leitura.
Se o caudal de gás for determinado pela diferença de caudais, o erro
máximo da diferença deve ser tal que a precisão de GEDFesteja dentro
de um intervalo de ± 4 % (ver também ponto 2.2.1, EGA, do Anexo V).
O cálculo pode ser feito tomando o valor quadrático médio dos erros de
cada instrumento.
3.3.Verificação das condições de fluxo parcial
A gama das velocidades dos gases de escape e as oscilações de pressão
devem ser verificadas e reguladas de acordo com os requisitos do ponto
2.2.1, EP, do Anexo V, se aplicável.
3.4.Frequência das operações de calibração
A instrumentação de medida do escoamento deve ser calibrada pelo
menos de 3 em 3 meses ou sempre que ocorra uma reparação ou
mudança do sistema que possa influenciar a calibração.
4. CALIBRAÇÃO DO EQUIPAMENTO DE MEDIDA DOS FUMOS
4.1.Introdução
O opacímetro deve ser calibrado tantas vazes quantas as necessárias
para satisfazer os requisitos de precisão da presente directiva. O método
de calibração a utilizar para os componentes indicados no ponto 5 do
Apêndice 4 do Anexo III e no ponto 3 do Anexo V está descrito no
presente ponto.
4.2.Processo de calibração
4.2.1. Tempo de aquecimento
Aquece-se e estabiliza-se o opacímetro de acordo com as recomen-
dações do seu fabricante. Se o opacímetro estiver equipado com um
sistema de purga por ar para impedir que a parte óptica do aparelho
fique suja de fuligem, activa-se e ajusta-se esse sistema também de
acordo com as recomendações do fabricante.
4.2.2. Estabelecimento da linearidade da resposta
Verifica-se a linearidade do opacímetro no modo de leitura da opaci-
dade de acordo com as recomendações do fabricante. Introduzem-se
no opacímetro três filtros de densidade neutra e de transmitância conhe-
cida que satisfaçam os requisitos do ponto 5.2.5 do Apêndice 4 do
Anexo III, e registam-se os valores. Os filtros de densidade neutra
devem ter opacidades nominais de cerca de 10 %, 20 % e 40 %.
A linearidade não deve divergir do valor nominal do filtro de densidade
neutra mais de ± 2 % da opacidade. Qualquer não-linearidade que
exceda o valor acima indicado deve ser corrigida antes do ensaio.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 116
▼M3
4.3.Frequência das operações de calibração
Calibra-se o opacímetro de acordo com o ponto 4.2.2 pelo menos de 3
em 3 meses ou sempre que ocorra uma reparação ou mudança do
sistema que possa influenciar a calibração.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 117
▼M3
ANEXO IV
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO COMBUSTÍVEL DE REFE-
RÊNCIA PRESCRITO PARA OS ENSAIOS DE HOMOLOGAÇÃO E
PARA VERIFICARA CONFORMIDADE DA PRODUÇÃO
1. COMBUSTÍVEL PARA MOTORES DIESEL (1)
Parâmetro UnidadeLimites (2)
Método de ensaio Publicação
Mínimo Máximo
Índice de cetano (3) 52 54 EN-ISO 5165 1998 (4)
Densidade a 15 ºC kg/m3833 837 EN-ISO 3675 1995
Destilação:
— ponto de 50 vol ºC 245 — EN-ISO 3405 1998
— ponto de 95 vol ºC 345 350 EN-ISO 3405 1998
— ponto de ebulição fi-
nal ºC — 370 EN-ISO 3405 1998
Ponto de inflamação ºC 55 — EN 22719 1993
Ponto de colmatação do
filtro frio ºC — − 5 EN 116 1981
Viscosidade a 40 ºC mm2/s 2,5 3,5 EN-ISO 3104 1996
Hidrocarbonetos policí-
clicos aromáticos % m/m 3,0 6,0 IP 391 (*) 1995
Teor de enxofre (5)
mg/kg — 300pr. EN-ISO/DIS
14596 1998 (4)
Ensaio de corrosão em
cobre — 1 EN-ISO 2160 1995
Resíduo carbonoso
Conradson no resíduo
de destilação (10 %) % m/m — 0,2 EN-ISO 10370
Teor de cinzas % m/m — 0,01 EN-ISO 6245 1995
Teor de água % m/m — 0,05 EN-ISO 12937 1995
Índice de neutralização
(ácido forte) KOH/g — 0,2ASTM D 974-
-95 1998 (4)
Estabilidade à oxidaç-
ão (6) mg/ml — 0,025 EN-ISO 12205 1996
(*) Está a ser desenvol-
vido um método novo e
melhor para os compos-
tos aromáticos policícli-
cos % mm — — EN 12916 [1997] (4)
(1) Se se exigir o cálculo do rendimento térmico de um motor ou veículo, o poder calorífico do combustível
pode ser calculado a partir de: Energia específica (poder calorífico) (útil) em MJ/kg = (46,423 − 8,792d2+
3,170d) (1 − (x + y + s)) + 9,420s − 2,499xem que:
d = densidade a 15 ºC
x = proporção em massa de água (% dividida por 100),y = proporção em massa de cinzas (% dividida por 100),s = proporção em massa de enxofre (% dividida por 100).
(
2) Os valores indicados na especificação são «valores reais». Para fixar os valores-limite, aplicaram-se os
termos da norma ISO 4259, «Petroleum products — Determination and application of precision data in rela-tion to methods of test» e, para fixar um valor mínimo, tomou-se em consideração uma diferença mínima de2R acima do zero; na fixação de um valor máximo e mínimo, a diferença mínima é de 4R (R = reprodutibi-
lidade). Embora esta medida seja necessária por razões estatísticas, o fabricante de um combustível deve, no
entanto, tentar obter um valor nulo quando o valor máximo estabelecido for 2R e o valor médio no caso deserem indicados os limites máximo e mínimo. Se for necessário determinar se um combustível satisfaz ounão as condições da especificação, aplicam-se os termos constantes da norma ISO 4259.
(
3) O intervalo indicado para o índice de cetano não está em conformidade com o requisito de um mínimo de
4R. No entanto, em caso de diferendo entre o fornecedor e o utilizador do combustível, poderão aplicar-se os
termos da norma ISO 4259, desde que se efectue um número suficiente de medições repetidas para obter aprecisão necessária em vez de realizar determinações únicas.
(
4) O mês de publicação será acrescentado oportunamente.
(5) Deve-se indicar o teor real de enxofre do combustível utilizado para o ensaio. Além disso, o teor de enxofre
do combustível de referência utilizado para a homologação de um veículo ou de um motor tendo em conta os1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 118
▼M3
valores-limite fixados na linha B do Quadro incluído no ponto 6.2.1 do Anexo I à presente directiva deve ter
um valor máximo de 50 ppm. A Comissão apresentará o mais rapidamente possível, o mais tardar até 31 de
Dezembro de 1999, uma alteração ao presente Anexo que reflicta o valor médio do teor de enxofre docombustível existente no mercado, em relação ao combustível definido no Anexo IV da Directiva 98/70/CE.
(
6) Embora a estabilidade à oxidação seja controlada, é provável que o prazo de validade do produto seja limi-
tado. Recomenda-se que se peça conselho ao fornecedor sobre as condições de armazenamento e o prazo de
validade.
2. GÁS NATURAL (GN)
Os combustíveis à venda no mercado europeu estão disponíveis em duas
gamas, conforme definidas na norma EN 437:
— a gama H, cujos combustíveis de referência extremos são o G20eG23,
— a gama L, cujos combustíveis de referência extremos são o G23eG25.
As características dos combustíveis de referência G20,G23eG25estão resu-
midas a seguir:
Combustível de referência G20
Características Unidades TípicoLimites
Método de ensaio
Mín. Máx.
Composição
Metano 100 99 100
Outros componentes % mol — — 1 ISO 6974
[Gases inertes + C2/C2+]
N2
Teor de enxofre mg/m3(1) — — 50 ISO 6326-5
(1) Valor a determinar às condições standard [293,2 K (20 ºC) e 101,3 kPa].
Combustível de referência G23
Características Unidades TípicoLimites
Método de ensaio
Mín. Máx.
Composição
Metano 92,5 91,5 93,5
Outros componentes % (mol) — — 1 ISO 6974
[Gases inertes + C2/C2+]
N27,5 6,5 8,5
Teor de enxofre mg/m3(1) — — 50 ISO 6326-5
(1) Valor a determinar às condições standard [293,2 K (20 ºC) e 101,3 kPa].
Combustível de referência G25
Características Unidades TípicoLimites
Método de ensaio
Mín. Máx.
Composição
Metano 86 84 88Outros componentes % (mol) — — 1 ISO 6974
[Gases inertes + C
2/C2+]
N214 12 16
Teor de enxofre mg/m3(1) — — 50 ISO 6326-5
(1) Valor a determinar às condições standard [293,2 K (20 ºC) e 101,3 kPa].1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 119
▼M3
3. GÁS DE PETRÓLEO LIQUEFEITO (GPL)
Parâmetro UnidadeLimites combustível
ALimites combustível
BMétodo de ensaio
Mínimo Máximo Mínimo Máximo
Índice de octanas
motor93,5 93,5 EN 589 anexo B
Composição
Teor de C3% vol 48 52 83 87
Teor de C4% vol 48 52 13 17 ISO 7941
Olefinas % vol 0 12 9 15
Resíduo de
evaporaçãomg/kg 50 50 NFM 41-015
Teor total de
enxofreppm (em
massa) (1)50 50 EN 24260
Sulfureto de
hidrogénio— Nenhum Nenhum ISO 8819
Corrosão em
cobreClassifi-
caçãoClasse 1 Classe 1 ISO 6251 (2)
Água a 0 ºC Isento Isento Inspecção visual
(1) Valor a determinar em condições standard 293,2 K (20 ºC) e 101,3 kPa.
(2) Este método pode não determinar com precisão a presença de materiais corrosivos se a amostra contiver
inibidores de corrosão ou outros produtos químicos que diminuam a agressividade da amostra à lâmina decobre. Assim sendo, é proibida a adição de tais compostos com a única finalidade de influenciar os resul-tados do ensaio.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 120
▼M3
ANEXO V
SISTEMAS DE ANÁLISEE DE RECOLHA DE AMOSTRAS
1. DETERMINAÇÃO DAS EMISSÕES GASOSAS
1.1.Introdução
O ponto 1.2 e as figuras 7 e 8 contêm descrições pormenorizadas dos
sistemas recomendados de recolha de amostras e de análise. Dado que
várias configurações podem produzir resultados equivalentes, não é
necessário respeitar rigorosamente estas figuras. Podem ser utilizados
componentes adicionais tais como instrumentos, válvulas, solenóides,
bombas e comutadores para obter outras informações e coordenar as
funções dos componentes dos sistemas. Outros componentes que não
sejam necessários para manter a precisão em alguns sistemas podem ser
excluídos se a sua exclusão se basear no bom senso técnico.
Figura 7
Diagrama do sistema de análise dos gases de escape brutos para o
CO, o CO2,o sN Oxeo sH C
Apenas ensaio ESC
1.2.Descrição do sistema de análise
Descreve-se seguidamente um sistema de análise para a determinação das
emissões gasosas dos gases de escape brutos (figura 7, ensaio ESC
apenas) ou diluídos (figura 8, ensaios ETC e ESC), baseado na utilização
de:
— Analisador HFID para a medição dos hidrocarbonetos,
— Analisadores NDIR para a medição do monóxido de carbono e do
dióxido de carbono,
— Detector HCLD ou equivalente para a medição dos óxidos de azoto.
A amostra de todos os componentes pode ser retirada por meio de uma
sonda ou de duas sondas de recolha próximas uma da outra e dividida(s)
internamente para diferentes analisadores. Deve-se velar por que nenhum
componente dos gases de escape (incluindo a água e o ácido sulfúrico) se
condense num ponto qualquer do sistema de análise.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 121
▼M3
Figura 8
Diagrama do sistema de análise dos gases de escape diluídos para o
CO, o CO2,o sN Oxe os HC Ensaio ETC (facultativo para o ensaio
ESC)
1.2.1. Componentes das figuras 7 e 8
EP Tubo de escape
SP1 Sonda de recolha de gases de escape (figura 7 apenas)
Recomenda-se uma sonda de aço inoxidável rectilínea, fechada na extre-
midade e contendo vários orifícios. O diâmetro interior não deve ser
maior do que o diâmetro interior da conduta de recolha. A espessura da
parede da sonda não deve ser superior a 1 mm. Deve haver um mínimo
de três orifícios em três planos radiais diferentes, dimensionados para
recolher aproximadamente o mesmo caudal. A sonda deve abarcar pelo
menos 80 % do diâmetro do tubo de escape. Podem utilizar-se uma ou
duas sondas de recolha.
SP2 Sonda de recolha de HC nos gases de escape diluídos (figura 8
apenas)
A sonda deve:
— ser, por definição, constituída pela primeira secção de 254 mm a
762 mm da conduta de recolha aquecida HSL1,
— ter um diâmetro interno mínimo de 5 mm,
— ser instalada no túnel de diluição DT (ver ponto 2.3, figura 20) num
ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bemmisturados (isto é, aproximadamente a uma distância de 10 vezes o
diâmetro do túnel a jusante do ponto em que os gases de escape
entram no túnel de diluição),
— estar suficientemente afastada (radialmente) de outras sondas e da
parede do túnel de modo a não sofrer a influência de quaisquer ondas
ou turbilhões,
— ser aquecida de modo a aumentar a temperatura da corrente de gás até
463 K ± 10 K (190 ºC ± 10 ºC) à saída da sonda.
SP3SondaderecolhadeCO,CO
2eNOxnosgasesdeescapediluídos
(figura 8 apenas)
A sonda deve:
— estar no mesmo plano que a sonda SP2,
— estar suficientemente afastada (radialmente) de outras sondas e da
parede do túnel de modo a não sofrer a influência de quaisquer ondas
ou turbilhões,1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 122
▼M3
— estar aquecida e isolada ao longo de todo o seu comprimento até uma
temperatura mínima de 328 K (55 ºC) para evitar a condensação da
água.
HSL1 Condutade recolha de amostras aquecida
A conduta de recolha serve de passagem aos gases recolhidos desde a
sonda única até ao(s) ponto(s) de separação e ao analisador de HC.
A conduta deve:
— ter um diâmetro interior mínimo de 5 mm e máximo de 13,5 mm,
— ser de aço inoxidável ou de PTFE,
— manter uma temperatura de paredes de 463 K ± 10 K (190 ºC ± 10 ºC),
medida em cada uma das secções aquecidas controladas separada-
mente, se a temperatura dos gases de escape na sonda de recolha for
igual ou inferior a 463 K (190 ºC),
— manter uma temperatura de paredes superior a 453 K (180 ºC) se a
temperatura dos gases de escape na sonda de recolha for superior a
463 K (190 ºC),
— manter a temperatura dos gases a 463 K ± 10 K (190 ºC ± 10 ºC)
imediatamente antes do filtro aquecido F2 e do HFID.
HSL2 Condutade recolha dos NOx, aquecida
A conduta deve:
— manter uma temperatura de paredes compreendida entre 328 K e
473 K (55 ºC e 200 ºC) até ao conversor C se se utilizar um banho
de arrefecimento B, e até ao analisador no caso contrário,
— ser de aço inoxidável ou PTFE.
SL Condutade recolha para o CO e o CO2
A conduta deve ser de aço inoxidável ou PTFE. Pode ser aquecida ou
não.
BK Saco dos elementos de fundo (facultativo; figura 8 apenas)
Este saco serve para a medição das concentrações de fundo.
BG Saco de recolha (facultativo; figura 8, CO e CO2apenas)
Este saco serve para a medição das concentrações das amostras.
F1 Pré-filtro aquecido (facultativo)
A temperatura deve ser a mesma que a da conduta HSL1.
F2 Filtro aquecido
O filtro deve extrair quaisquer partículas sólidas da amostra de gases
antes do analisador. A temperatura deve ser a mesma que a da conduta
HSL1. O filtro deve ser mudado quando necessário.
P Bomba de recolha de amostras aquecida
A bomba deve ser aquecida até à temperatura da conduta HSL1.
HC
Detector aquecido de ionização por chama (HFID) para a determinação
dos hidrocarbonetos. A temperatura deve ser mantida entre 453 K e
473 K (180 ºC e 200 ºC).
CO e CO2
Analisadores NDIR para a determinação do monóxido de carbono e do
dióxido de carbono (facultativo para a determinação da razão de diluição
para medição de partículas).
NO
Analisador CLD ou HCLD para a determinação dos óxidos de azoto. Se
for utilizado um HCLD, este deve ser mantido a uma temperatura
compreendida entre 328 K e 473 K (55 ºC e 200 ºC).
C Conversor
Utiliza-se um conversor para a redução catalítica do NO2em NO antes da
análise no CLD ou HCLD.
BB anho de arrefecimento (facultativo)
Para arrefecer e condensar a água contida na amostra de gases de escape.
O banho deve ser mantido a uma temperatura compreendida entre 273 K1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 123
▼M3
e 277 K (0 ºC a 4 ºC), utilizando gelo ou um sistema de refrigeração. O
banho é facultativo se o analisador não sofrer interferências de vapor de
água de acordo com os pontos 1.9.1 e 1.9.2 do Apêndice 5 do Anexo III.
Se a água for removida por condensação, a temperatura ou o ponto de
orvalho dos gases recolhidos deve ser monitorizada quer dentro do
colector de água quer a jusante. A temperatura ou o ponto do orvalho
dos gases recolhidos não deve exceder 280 K (7 ºC). Não são admitidos
exsicantes químicos para a remoção da água da amostra.
T1, T2, T3 Sensores de temperatura
Para monitorizar a temperatura da corrente de gás.
T4 Sensor de temperaturaPara monitorizar a temperatura do conversor NO
2- NO.
T5 Sensor de temperatura
Para monitorizar a temperatura do banho de arrefecimento.G1, G2, G3 Manómetros
Para medir a pressão nas condutas de recolha de amostras.
R1, R2 Reguladores de pressãoPara regular a pressão do ar e do combustível, respectivamente, que
chegam ao HFID.
R3, R4, R5 Reguladores de pressãoPara regular a pressão nas condutas de recolha de amostras e o fluxo para
os analisadores.
FL1, FL2, FL3 DebitómetrosPara monitorizar o caudal de derivação das amostras.
FL4, FL5, FL6 Debitómetros (facultativos)
Para monitorizar o caudal através dos analisadores.V1 a V5 Válvulas selectoras
Para seleccionar o gás a enviar para os analisadores (amostra, gás de cali-
bração ou gás de colocação no zero).
V6, V7 Válvulas solenóides
Para contornar o conversor C de NO
2- NO.
V8 Válvula de agulhaPara equilibrar o caudal através do conversor C de NO
2- NO e da deri-
vação.
V9, V10 Válvulas de agulha
Para regular o fluxo para os analisadores.
V11, V12 Válvulas de purga (facultativas)Para drenar o condensado do banho B.
1.3.Análise dos NMHC (Motores a GN apenas)
1.3.1. Cromatografia em fase gasosa (GC, figura 9)
Ao utilizar o método GC, injecta-se um pequeno volume medido de uma
amostra numa coluna de análise, volume que é arrastado por um gás de
transporte inerte. A coluna separa vários componentes de acordo com os
respectivos pontos de ebulição, pelo que saem da coluna em tempos dife-
rentes. Passam então através de um detector que emite um sinal eléctrico
que depende da respectiva concentração. Dado que não se trata de uma
técnica de análise contínua, apenas pode ser utilizada em conjunto com
o método da recolha de amostras em sacos, conforme descrito no ponto
3.4.2 do Apêndice 4 do Anexo III.
No que diz respeito aos NMHC, utiliza-se um GC automatizado com um
FID. Recolhem-se amostras dos gases de escape para um saco de recolha
de amostras, de onde se retira uma parte que é injectada no GC. A
amostra é separada em duas partes (CH
4/Ar/CO e NMHC/CO2/H2O) na
coluna Porapak. O crivo molecular (coluna com enchimento), separa o
CH4do ar e do CO antes de o passar para o FID, onde a sua concentração
é medida. Pode-se efectuar em 30 segundos um ciclo completo desde a1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 124
▼M3
injecção de uma amostra até à injecção de uma segunda amostra. Para
determinar os NMHC, subtrai-se a concentração do CH4da concentração
total dos HC (ver ponto 4.3.1 do Apêndice 2 do Anexo III).
A figura 9 mostra um GC típico montado para determinar de modo roti-
neiro o CH4. Podem-se utilizar outros métodos de GC com base no bom
senso técnico.
Figura 9
Diagrama do sistema de análise do metano (método GC)
Componentes da figura 9
PC Coluna PorapakUtiliza-se uma coluna Porapak N, de 180/300 µm (rede 50/80), de
610 mm de comprimento e 2,16 mm de diâmetro interior, que deve ser
utilizada e condicionada pelo menos durante 12 horas a 423 K (150 ºC)
com um gás de transporte antes da utilização inicial.
MSC Crivo molecular (coluna com enchimento)
Utiliza-se uma coluna tipo 13X, de 250/350 µm (rede 45/60), de
1 220 mm de comprimento e 2,16 mm de diâmetro interior, que deve
ser condicionada pelo menos durante 12 horas a 423 K (150 ºC) com
um gás de transporte antes da utilização inicial.
OV Forno
Para manter as colunas e as válvulas a uma temperatura estável para o
funcionamento do analisador, e para condicionar as colunas a 423 K
(150 ºC).
SLP Tubo espiralado para a amostraUm comprimento suficiente de tubo de aço inoxidável para se obter um
volume de cerca de 1 cm
3.
P BombaPara levar a amostra ao cromatógrafo.D Secador
Utiliza-se um secador que contenha um crivo molecular para remover
água e outros contaminantes que possam estar presentes no gás de trans-
porte.
HCDetector de ionização por chama (FID) para medir a concentração do
metano.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 125
▼M3
V1 Válvula de injecção da amostra
Para injectar a amostra retirada do saco de recolha de amostras através da
SL da figura 8. Deve ser do tipo de baixo volume morto, estanque aos
gases e aquecível a 423 K (150 ºC).
V3 Válvula selectora
Para seleccionar o gás de calibração, a amostra ou nenhum escoamento.
V2, V4, V5, V6, V7, V8 Válvulas de agulhaPara regular os fluxos no sistema.
R1, R2, R3 Reguladores de pressão
Para regular os fluxos do combustível (= gás de transporte), da amostra e
do ar, respectivamente.
FC Capilar de escoamento
Para regular o caudal de ar para o FID.G1, G2, G3 Manómetros
Para regular os fluxos do combustível (= gás de transporte), da amostra e
do ar, respectivamente.
F1, F2, F3, F4, F5 Filtros
Filtros metálicos sinterizados para impedir a entrada de impurezas na
bomba ou no instrumento.
FL1
Para medir o caudal de derivação da amostra.
1.3.2. Separador de hidrocarbonetos não metânicos (NMC, figura 10)
O separador oxida todos os hidrocarbonetos com excepção do CH
4em
CO2eH2O, de modo tal que ao fazer passar a amostra através do NMC
apenas o CH4é detectado pelo FID. Se se utilizar a recolha de amostras
através de sacos, instala-se na SL (ver ponto 1.2, figura 8) um sistema de
desvio do fluxo com o qual este pode ser passado alternativamente
através ou em torno do separador de acordo com a parte superior da
figura 10. Para a medição da concentração dos NMHC, observam-se no
FID ambos os valores (HC e CH4), que são registados. Se se utilizar o
método da integração, instalam-se um NMC em linha com um segundo
FID, paralelamente ao FID que conduz à HSL 1 (ver ponto 1.2, figura
8) de acordo com a parte inferior da figura 10. Para a medição da concen-
tração dos NMHC, observam-se os valores dos dois FID (HC e CH4), que
são registados.
Caracteriza-se o separador a 600 K (327 ºC) ou a uma temperatura supe-
rior antes do ensaio em relação ao seu efeito catalisador sobre o CH4eo
C2H6a valores de H2O representativos das condições da corrente de
escape. O ponto de orvalho e o nível de O2da amostra da corrente de
escape devem ser conhecidos. Regista-se a resposta relativa do FID ao
CH4(ver ponto 1.8.2 do Apêndice 5 do Anexo III).1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 126
▼M3
Figura 10
Diagramadosistemadeanálisedometanocomoseparadordehidro-
carbonetos não-metânicos (NMC)
Componentes da figura 10
NMC Separador de hidrocarbonetos não-metânicosPara oxidar todos os hidrocarbonetos com excepção do metano.
HC
Detector aquecido de ionização por chama (HFID) para a medição das
concentrações de HC e de CH
4. Deve-se manter a temperatura entre
453 K e 473 K (180 ºC a 200 ºC).
V1 Válvula selectoraPara seleccionar os gases (amostra, gás de colocação no zero e gás de
calibração). V1 é idêntica a V2 da figura 8.
V2, V3 Válvulas solenóide
Para contornar o NMCV4 Válvula de agulhaPara equilibrar o caudal através do NMC e da derivação.R1 Regulador de pressãoPara regular a pressão na conduta de recolha de amostras e o fluxo para o
HFID. R1 é idêntico a R3 da figura 8.
FL1 DebitómetroPara medir o caudal de derivação da amostra. FL1 é idêntico a FL1 da
figura 8.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 127
▼M3
2. DILUIÇÃO DOS GASES DE ESCAPE E DETERMINAÇÃO DAS
PARTÍCULAS
2.1.Introdução
Os pontos 2.2, 2.3 e 2.4 e as figuras 11 a 22 contêm descrições pormeno-
rizadas dos sistemas recomendados de diluição e de recolha de amostras.
Dado que várias configurações podem produzir resultados equivalentes,
não é necessário respeitar rigorosamente essas figuras. Podem ser utili-
zados componentes adicionais tais como instrumentos, válvulas,
solenóides, bombas e comutadores para obter outras informações e coor-
denar as funções dos sistemas. Outros componentes que não sejam
necessários para manter a precisão em alguns sistemas podem ser
excluídos se a sua exclusão se basear no bom senso técnico.
2.2.Sistema de diluição parcial do fluxo
Descreve-se seguidamente um sistema de diluição (figuras 11 a 19)
baseado na diluição de parte da corrente de gases de escape. A separação
dessa corrente e o processo de diluição que se lhe segue podem ser efec-
tuados por diferentes tipos de sistemas de diluição. Para a subsequente
recolha das partículas, pode-se fazer passar para o sistema de recolha de
amostras de partículas a totalidade dos gases de escape diluídos ou
apenas uma porção destes (ponto 2.4, figura 21). O primeiro método é
referido como sendo do tipo de recolha de amostras total , e o segundo,
como sendo do tipo de recolha de amostras fraccionada .
O cálculo da razão de diluição depende do tipo de sistema utilizado.
Recomendam-se os seguintes tipos:
Sistemas isocinéticos (figuras 11 e 12)Nestes sistemas, o fluxo para o tubo de transferência deve ter as mesmas
características que o fluxo total dos gases de escape em termos de velo-
cidade e/ou pressão dos gases, exigindo-se assim um escoamento regular
e uniforme dos gases de escape ao nível da sonda de recolha. Consegue-
-se habitualmente este resultado utilizando um ressonador e um tubo de
chegada rectilíneo a montante do ponto de recolha. A razão de separação
é então calculada a partir de valores facilmente mensuráveis, como os
diâmetros dos tubos. É de notar que o método isocinético apenas é utili-
zado para igualizar as condições de escoamento e não para igualizar a
distribuição da granulometria. Em geral esta última não é necessária
dado que as partículas são suficientemente pequenas para seguir as linhas
de corrente do fluido.
Sistemas com regulação dos caudais e medição das concentrações
(figuras 13 a 17)
Com estes sistemas, retira-se uma amostra da corrente total dos gases de
escape ajustando o caudal do ar de diluição e o caudal total dos gases
diluídos. A razão de diluição é determinada a partir das concentrações
dos gases marcadores, tais como o CO
2eo sN Oxque estão naturalmente
presentes nos gases de escape dos motores. Medem-se as concentrações
nos gases de escape diluídos e no ar de diluição, podendo a concentração
nos gases de escape brutos ser medida directamente ou determinada a
partir do caudal do combustível e da equação do balanço do carbono, se
a composição do combustível for conhecida. Os sistemas podem ser regu-lados com base na razão de diluição calculada (figuras 13 e 14) ou com
base no caudal que entra no tubo de transferência (figuras 15, 16 e 17).
Sistemas com regulação dos caudais e medição do caudal (figuras 18 e
19)
Com estes sistemas, retira-se uma amostra da corrente total dos gases de
escape ajustando o caudal do ar de diluição e o caudal total dos gases
diluídos. A razão de diluição é determinada pela diferença entre os dois
caudais. Este método exige uma calibração precisa dos debitómetros entre
si, dado que a grandeza relativa dos dois caudais pode levar a erros signi-
ficativos a razões de diluição mais elevadas (de 15 e superiores). A
regulação dos caudais efectua-se muito facilmente mantendo o caudal de
gases de escape diluídos constante e variando o caudal de ar de diluição,
se necessário.
Ao utilizar sistemas de diluição parcial do fluxo, é necessário evitar os
problemas potenciais de perdas de partículas no tubo de transferência,
assegurar a recolha de uma amostra representativa dos gases de escape
do motor e determinar a razão de separação. Os sistemas descritos têm
em conta estes factores essenciais.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 128
▼M3
Figura 11
Sistema de diluição parcial do fluxo com sonda isocinética e recolha
de amostras fraccionada (regulação pela SB)
Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o
túnel de diluição DT através do tubo de transferência TT pela sonda de
recolha de amostras isocinética ISP. Mede-se a diferença de pressão dos
gases de escape entre o tubo de escape e a entrada da sonda, utilizando o
transdutor de pressão DPT. O sinal resultante é transmitido ao regulador
de caudal FC1, que comanda a ventoinha de aspiração SB para manter
uma diferença de pressão nula na ponta da sonda. Nestas condições, as
velocidades dos gases de escape em EP e ISP são idênticas, e o fluxo
através de ISP e TT é uma fracção constante do fluxo de gases de escape.
A razão de separação é determinada pelas áreas das secções de EP e ISP.
O caudal do ar de diluição é medido com o dispositivo FM1. A razão de
diluição é calculada a partir do caudal do ar de diluição e da razão de
separação.
Figura 12
Sistema de diluição parcial do fluxo com sonda isocinética e recolha
de amostras fraccionada (regulação pela PB)
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 129
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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o
túnel de diluição DT através do tubo de transferência TT pela sonda de
recolha de amostras isocinética ISP. Mede-se a diferença de pressão dos
gases de escape entre o tubo de escape e a entrada da sonda, utilizando o
transdutor de pressão DPT. O sinal resultante é transmitido ao regulador
de caudal FC1, que comanda a ventoinha de pressão PB para manter uma
diferença de pressão nula na ponta da sonda. Isto consegue-se retirando
uma pequena fracção do ar de diluição cujo caudal já foi medido com o
debitómetro FM1 e fazendo-o chegar a TT através de um orifício
pneumático. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em
EP e ISP são idênticas, e o fluxo através de ISP e TT é uma fracção
constante do fluxo de gases de escape. A razão de separação é determi-
nada pelas áreas das secções de EP e ISP. O ar de diluição é aspirado
através de DT pela ventoinha de aspiração SB, e o seu caudal é medido
com o FM1 à entrada em DT. A razão de diluição é calculada a partir do
caudal do ar de diluição e da razão de separação.
Figura 13
Sistema de diluição parcial do fluxo com medição das concentrações
de CO2ou NOxe recolha de amostras fraccionada
Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para otúnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do
tubo de transferência TT. Medem-se as concentrações de um gás
marcador (CO
2ou NOx) nos gases de escape brutos e diluídos bem
como no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape
EGA. Estes sinais são transmitidos ao regulador de caudais FC2 que
regula quer a ventoinha de pressão PB quer a ventoinha de aspiração
SB, para manter a separação e a razão de diluição dos gases de escape
desejadas em DT. Calcula-se a razão de diluição a partir das concen-
trações dos gases marcadores nos gases de escape brutos, nos gases deescape diluídos e no ar de diluição.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 130
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Figura 14
Sistemadediluiçãoparcialdofluxocommediçãodaconcentraçãodo
CO2, balanço do carbono e recolha total de amostras
Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para otúnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do
tubo de transferência TT. Medem-se as concentrações de CO
2nos gases
de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de
escape EGA. Os sinais referentes à concentração de CO2e ao caudal de
combustível GFUELsão transmitidos quer ao regulador de caudais FC2
quer ao regulador de caudais FC3 do sistema de recolha de amostras de
partículas (ver figura 21). FC2 comanda a ventoinha de pressão PB,
enquanto FC3 comanda a bomba de recolha de amostras P (ver figura
21), ajustando assim os fluxos que entram e saem do sistema de modo a
manter a razão de separação e a razão de diluição dos gases de escape
desejadas em DT. Calcula-se a razão de diluição a partir das concen-
trações de CO2ed eGFUELutilizando a hipótese do balanço do carbono.
Figura 15
Sistema de diluição parcial do fluxo com venturi simples, medição
das concentrações e recolha de amostras fraccionada
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 131
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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o
túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do
tubo de transferência TT devido à pressão negativa criada pelo venturi
VN em DT. O caudal dos gases através de TT depende da troca de quan-
tidades de movimento na zona do venturi, sendo portanto afectado pela
temperatura absoluta dos gases à saída de TT. Consequentemente, a sepa-
ração dos gases de escape para um dado caudal no túnel não é constante,
e a razão de diluição a pequena carga é ligeiramente mais baixa que a
carga elevada. Medem-se as concentrações do gás marcador (CO2ou
NOx) nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar
de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA, sendo a
razão de diluição calculada a partir dos valores assim obtidos.
Figura 16
Sistema de diluição parcial do fluxo com venturi duplo ou orifício
duplo, medição das concentrações e recolha de amostras fraccionada
Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para otúnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do
tubo de transferência TT por um separador de fluxos com um conjunto
de orifícios ou venturis. O primeiro (FD1) está localizado em EP, o
segundo (FD2) em TT. Além disso, são necessárias duas válvulas de
regulação da pressão (PCV1 e PCV2) para manter uma separação cons-
tante dos gases de escape através da regulação da contrapressão em EP
e da pressão em DT. PCV1 está localizada a jusante de SP em EP e
PCV2, entre a ventoinha de pressão PB e DT. Medem-se as concen-
trações do gás marcador (CO
2ou NOx) nos gases de escape brutos, nos
gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de
gases de escape EGA. Essas concentrações são necessárias para verificar
a separação dos gases de escape, e podem ser utilizadas para regular
PCV1 e PCV2 para se obter uma regulação precisa da separação. A razão
de diluição é calculada a partir das concentrações dos gases marcadores.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 132
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Figura 17
Sistema de diluição parcial do fluxo com separação por tubos múlti-
plos, medição das concentrações e recolha de amostras fraccionada
Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o
túnel de diluição DT através do tubo de transferência TT pelo separador
de fluxos FD3, que é constituído por uma série de tubos com as mesmas
dimensões (diâmetros, comprimentos e raios de curvatura idênticos) insta-
lados em EP. Os gases de escape conduzidos através de um desses tubos
são levados para DT e os gases de escape conduzidos pelos restantes
tubos passam através da câmara de amortecimento DC. A separação dos
gases de escape é assim determinada pelo número total de tubos. Uma
regulação constante da separação exige uma diferença de pressão nula
entre DC e a saída de TT, que é medida com o transdutor de pressão
diferencial DPT. Obtém-se uma diferença de pressão nula injectando ar
fresco em DT à saída de TT. Medem-se as concentrações do gásmarcador (CO
2ou NOx) nos gases de escape brutos, nos gases de escape
diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape
EGA. Essas concentrações são necessárias para verificar a separação dos
gases de escape e podem ser utilizadas para regular o caudal de ar de
injecção para se obter uma regulação precisa da separação. A razão de
diluição é calculada a partir das concentrações dos gases marcadores.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 133
▼M3
Figura 18
Sistema de diluição parcial do fluxo com regulação do escoamento e
recolha de amostras total
Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o
túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e dotubo de transferência TT. O caudal total através do túnel é ajustado com
o regulador de caudais FC3 e a bomba de recolha de amostras P do
sistema de recolha de amostras de partículas (ver figura 21). O caudal
de ar de diluição é regulado pelo regulador de caudais FC2, que pode
utilizar G
EXHW,GAIRW,o uGFUELcomo sinais de comando, para se obter a
separação dos gases de escape desejada. O caudal da amostra que chega a
DT é a diferença entre o caudal total e o caudal do ar de diluição. O
caudal do ar de diluição é medido com o debitómetro FM1, e o caudal
total, com o debitómetro FM3 do sistema de recolha de partículas (ver
figura 21). A razão de diluição é calculada a partir destes dois caudais.
Figura 19
Sistema de diluição parcial do fluxo com regulação do escoamento e
recolha de amostras fraccionada
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 134
▼M3
Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o
túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do
tubo de transferência TT. A separação dos gases de escape e o caudal
que chega a DT são regulados pelo regulador de caudal FC2 que ajusta
os caudais (ou velocidades) da ventoinha de pressão PB e da ventoinha
de aspiração SB, operação possível dado que a amostra retirada com o
sistema de recolha de partículas é reenviada para DT. GEXHW,GAIRW,o u
GFUELpodem ser utilizados como sinais de comando para FC2. O caudal
do ar de diluição é medido com o debitómetro FM1, e o caudal total, com
o debitómetro FM2. A razão de diluição é calculada a partir destes dois
caudais.
2.2.1. Componentes das figuras 11 a 19
EP Tubo de escapeO tubo de escape pode ser isolado. Para reduzir a inércia térmica do tubo
de escape, recomenda-se uma relação espessura/diâmetro igual ou inferior
a 0,015. A utilização de secções flexíveis deve ser limitada a uma relação
comprimento/diâmetro igual ou inferior a 12. As curvas devem ser redu-
zidas ao mínimo para limitar a deposição por inércia. Se o sistema incluir
um silencioso de ensaio, este deve também ser isolado.
No caso dos sistemas isocinéticos, o tubo de escape não deve ter coto-
velos, curvas nem variações súbitas de diâmetro ao longo de pelo menos
6 diâmetros do tubo a montante e 3 a jusante da ponta da sonda. A velo-
cidade do gás na zona de recolha de amostras deve ser superior a 10 m/s,
excepto no modo de marcha lenta sem carga. As variações de pressão dos
gases de escape não devem exceder em média ± 500 Pa. Quaisquer
medidas no sentido de reduzir as variações de pressão que vão além da
utilização de um sistema de escape do tipo quadro (incluindo o silencioso
e o dispositivo de pós-tratamento) não devem alterar o comportamento
funcional do motor nem provocar a deposição de partículas.
No caso dos sistemas sem sondas isocinéticas, recomenda-se a utilização
de um tubo rectilíneo com um comprimento igual a 6 diâmetros do tubo a
montante e a 3 a jusante da ponta da sonda.
SP Sonda de recolha de amostras (figuras 10, 14, 15, 16, 18, 19)O diâmetro interior mínimo deve ser de 4 mm. A razão de diâmetros
mínima entre o tubo de escape e a sonda deve ser de 4. A sonda deve
ser um tubo aberto virado para montante e situado na linha de eixo do
tubo de escape, ou uma sonda com orifícios múltiplos descrita em SP1
no ponto 1.2.1, figura 5.
ISP Sonda isocinética de recolha de amostras (figuras 11 e 12)A sonda isocinética de recolha de amostras deve ser instalada virada para
montante na linha de eixo do tubo de escape onde são satisfeitas as
condições de escoamento na secção EP, e concebida para fornecer uma
amostra proporcional dos gases de escape brutos. O diâmetro interior
mínimo deve ser de 12 mm.
É necessário prever um sistema de regulação para a separação isocinética
dos gases de escape através da manutenção de uma diferença de pressão
nula entre EP e ISP. Nestas condições, as velocidades dos gases de
escape em EP e ISP são idênticas e o caudal mássico através de ISP é
uma fracção constante do fluxo total dos gases de escape. A ISP tem de
ser ligada a um transdutor de pressão diferencial DPT. Obtém-se uma
diferença de pressão nula entre EP e ISP utilizando um regulador de
caudais FC1.
FD1, FD2 Separador de fluxo (figura 16)Instala-se um conjunto de venturis ou orifícios no tubo de escape EP e no
tubo de transferência TT, respectivamente, para se obter uma amostra
proporcional dos gases de escape brutos. Utiliza-se um sistema de regu-
lação da pressão com duas válvulas de regulação PCV1 e PCV2 para se
obter a separação proporcional, através da regulação das pressões em EP
e DT.
FD3 Separador de fluxo (figura 17)Instala-se um conjunto de tubos (unidade de tubos múltiplos) no tubo de
escape EP para se obter uma amostra proporcional dos gases de escape
brutos. Um dos tubos leva os gases de escape ao túnel de diluição DT,
enquanto que os outros tubos levam os gases de escape para uma câmara
de amortecimento DC. Os tubos devem ter as mesmas dimensões
(mesmos diâmetros, comprimentos e raios de curvatura), de modo que a
separação dos gases de escape dependa do número total de tubos. É
necessário um sistema de regulação para se obter uma separação propor-1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 135
▼M3
cional através da manutenção de uma diferença de pressão nula entre a
saída da unidade de tubos múltiplos para DC e a saída de TT. Nestas
condições, as velocidades dos gases de escape em EP e FD3 são propor-
cionais, e o fluxo em TT é uma fracção constante do fluxo dos gases de
escape. Os dois pontos têm de ser ligados a um transdutor de pressão
diferencial DPT. A diferença de pressão nula obtém-se por meio do regu-
lador de caudais FC1.
EGA Analisador dos gases de escape (figuras 13, 14, 15, 16, 17)Podem-se utilizar analisadores de CO
2ou NOx(unicamente com o
método do balanço do carbono para o analisador de CO2). Os analisa-
dores são calibrados como os utilizados para a medição das emissões
gasosas. Podem-se utilizar um ou vários analisadores para determinar as
diferenças de concentrações. A precisão dos sistemas de medida deve ser
tal que a precisão de GEDFW,iesteja dentro de uma margem de ±4 %.
TT Tubo de transferência (figuras 11 a 19)
O tubo de transferência das amostras de partículas deve:
— ser tão curto quanto possível, mas o seu comprimento não deve
exceder 5 m,
— ter um diâmetro igual ou superior ao da sonda, mas não superior a
25 mm,
— ter o ponto de saída na linha de eixo do túnel de diluição e virado
para jusante.
Se o tubo tiver um comprimento igual ou inferior a 1 metro, deve ser
isolado com material de condutividade térmica máxima de 0,05 W/
/m*K), devendo a espessura radial do isolamento corresponder ao
diâmetro da sonda. Se o tubo tiver um comprimento superior a 1 m,
deve ser isolado e aquecido de modo a obter-se uma temperatura mínima
da parede de 523 K (250 ºC).
DPT Transdutor de pressão diferencial (figuras 11, 12 e 17)O transdutor de pressão diferencial deve ter uma gama de funcionamento
igual ou inferior a ± 500 Pa.
FC1 Regulador de caudais (figuras 11, 12 e 17)No caso dos sistemas isocinéticos (figuras 11 e 12), é necessário um
regulador de caudais para manter uma diferença de pressão nula entre
EP e ISP. O ajustamento pode ser feito:
a) regulando a velocidade ou o caudal da ventoinha de aspiração SB e
mantendo a velocidade da ventoinha de pressão PB constante durante
cada modo (figura 11), ou
b) ajustando a ventoinha de aspiração SB de modo a obter um caudal
mássico constante dos gases de escape diluídos e regulando o caudal
da ventoinha de pressão PB e, portanto, o caudal da amostra de gases
de escape na extremidade do tubo de transferência TT (figura 12).
No caso de um sistema de regulação da pressão, o erro remanescente no
circuito fechado de regulação não deve exceder ±3 Pa. As oscilações de
pressão no túnel de diluição não devem exceder ±250 Pa em média.
No caso dos sistemas de tubos múltiplos (figura 17), é necessário um
regulador de caudais para se obter uma separação proporcional dos gases
de escape e manter uma diferença de pressão nula entre a saída da
unidade de tubos múltiplos e a saída de TT. O ajustamento pode ser efec-
tuado regulando o caudal do ar de injecção para DT à saída de TT.
PCV1 e PCV2 Válvulas de regulação de pressão (figura 16)São necessárias duas válvulas de regulação da pressão para o sistema de
venturi duplo/orifício duplo para se obter uma separação proporcional dos
fluxos por regulação da contrapressão em EP e da pressão em DT. As
válvulas devem estar localizadas a jusante de SP em EP e entre PB e DT.
DC Câmara de amortecimento (figura 17)Deve-se instalar uma câmara de amortecimento à saída da unidade de
tubos múltiplos para minimizar as oscilações de pressão no tubo de
escape EP.
VN Venturi (figura 15)Instala-se um venturi no túnel de diluição DT para criar uma pressão
negativa na região da saída do tubo de transferência TT. O caudal dos
gases através de TT é determinado pela troca de quantidades de movi-
mento na zona do venturi, e é basicamente proporcional ao caudal da1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 136
▼M3
ventoinha de pressão PB, dando assim uma razão de diluição constante.
Dado que a troca de quantidades de movimento é afectada pela tempera-
tura à saída de TT e pela diferença de pressão entre EP e DT, a razão de
diluição real é ligeiramente inferior a carga reduzida que a carga elevada.
FC2 Regulador de caudais (figuras 13, 14, 18 e 19, facultativo)Pode ser utilizado um regulador de caudais para regular o caudal da
ventoinha de pressão PB e/ou da ventoinha de aspiração SB. Este regu-
lador pode ser ligado ao sinal do caudal dos gases de escape ou de ar
ou do combustível e/ou ao sinal diferencial do CO
2ou NOx.
Quando se utiliza um sistema de ar comprimido (figura 18), o FC2 regula
directamente o caudal de ar.
FM1 Debitómetro (figuras 11, 12, 18 e 19)Contador de gás ou outro aparelho adequado para medir o caudal do ar de
diluição. FM1 é facultativo se PB for calibrada para medir o caudal.
FM2 Debitómetro (figura 19)Contador de gás ou outro aparelho adequado para medir o caudal dos
gases de escape diluídos. FM2 é facultativo se a ventoinha de aspiração
SB for calibrada para medir o caudal.
PBVentoinha de pressão (figuras 11, 12, 13, 14, 15, 16 e 19)Para regular o caudal do ar de diluição, PB pode ser ligada aos regula-
dores de caudal FC1 ou FC2. Esta ventoínha não é necessária quando se
utilizar uma válvula de borboleta. PB pode ser utilizada para medir o
caudal do ar de diluição, se calibrada.
SBVentoinha de aspiração (figuras 11, 12, 13, 14, 17 e 19)Utiliza-se apenas com sistemas de recolha de amostras fraccionada. SB
pode ser utilizada para medir o caudal dos gases de escape diluídos, se
calibrada.
DAF Filtro do ar de diluição (figuras 11 a 19)Recomenda-se que o ar de diluição seja filtrado e sujeito a uma depu-
ração com carvão para eliminar os hidrocarbonetos de fundo. A pedido
dos fabricantes, o ar de diluição deve ser recolhido em amostras de
acordo com a boa prática de engenharia para determinar os níveis das
partículas de fundo, que podem então ser subtraídos dos valores medidos
nos gases de escape diluídos.
DT Túnel de diluição (figuras 11 a 19)O túnel de diluição deve:
— ter um comprimento suficiente para assegurar uma mistura completa
dos gases de escape e do ar de diluição em condições de escoamento
turbulento,
— ser fabricado de aço inoxidável com:
— uma relação espessura/diâmetro igual ou inferior a 0,025 para os
túneis de diluição de diâmetro interior superior a 75 mm,
— uma espessura nominal da parede não inferior a 1,5 mm para os
túneis de diluição de diâmetro interior igual ou inferior a 75 mm,
— ter pelo menos 75 mm de diâmetro, se for do tipo adequado para
recolha fraccionada,
— ter como diâmetro mínimo recomendado 25 mm, se for do tipo
adequado para recolha total.
— ser aquecido até se obter uma temperatura da parede não superior a
325 K (52 ºC) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento do
ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K
(52 ºC) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,
— ser isolado.
Os gases de escape do motor devem ser completamente misturados com o
ar de diluição. Para os sistemas de recolha fraccionada, a qualidade da
mistura deve ser verificada após introdução em serviço por meio de um
perfil da concentração de CO
2no túnel estando o motor em marcha (pelo
menos quatro pontos de medida igualmente espaçados). Se necessário,
pode-se utilizar um orifício de mistura.
Nota:Se a temperatura ambiente na vizinhança do túnel de diluição (DT)
for inferior a 293 K (20 ºC), devem-se tomar precauções para
evitar perdas de partículas nas paredes frias do túnel de diluição.
Assim sendo, recomenda-se aquecer e/ou isolar o túnel dentro dos
limites dados acima.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 137
▼M3
A cargas elevadas do motor, o túnel pode ser arrefecido por meios
não agressivos tais como uma ventoinha de circulação, desde que a
temperatura do meio de arrefecimento não seja inferior a 293 K
(20 ºC).
HE Permutador de calor (figuras 16 e 17)O permutador de calor deve ter uma capacidade suficiente para manter a
temperatura à entrada da ventoinha de aspiração SB a ± 11 K da tempe-
ratura média observada durante o ensaio.
2.3Sistema de diluição total do fluxo
O sistema de diluição representado na figura 20 baseia-se na diluição da
totalidade do fluxo dos gases de escape, utilizando o conceito da recolha
de amostras a volume constante (CVS). Há que medir o volume total da
mistura dos gases de escape e do ar de diluição. Pode ser utilizado um
sistema PDP ou CFV.
Para a recolha subsequente das partículas, faz-se passar uma amostra dos
gases de escape diluídos para o sistema da recolha de amostras de partí-
culas (ponto 2.4, figuras 21 e 22). Se a operação for feita directamente,
denomina-se diluição simples . Se a amostra for diluída uma vez mais no
túnel de diluição secundária, denomina-se diluição dupla . A segunda
operação é útil se a temperatura exigida à superfície do filtro não puder
ser obtida com uma diluição simples. Apesar de constituir em parte um
sistema de diluição, o sistema de diluição dupla pode ser considerado
como uma variante de um sistema de recolha de partículas do ponto 2.4,
figura 22, dado que compartilha a maioria das peças com um sistema de
recolha de partículas típico.
Figura 20
Sistema de diluição total do fluxo
A quantidade total dos gases de escape brutos é misturada no túnel de
diluição DT com o ar de diluição. O caudal dos gases de escape diluídos
é medido quer com uma bomba volumétrica PDP quer com um venturi de
escoamento crítico CFV. Pode ser utilizado um permutador de calor HE
ou um dispositivo de compensação electrónica de caudais EFC para a
recolha proporcional de partículas e para a determinação do caudal.
Dado que a determinação da massa das partículas se baseia no fluxo total
dos gases de escape diluídos, não é necessário calcular a razão de
diluição.
2.3.1. Componentes da figura 20
EP Tubo de escapeO comprimento do tubo de escape desde a saída do colector de escape do
motor, do turbocompressor ou do dispositivo de pós-tratamento até ao
túnel de diluição não deve ser superior a 10 m. Se o comprimento do1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 138
▼M3
tubo de escape a jusante do colector de escape do motor, da saída do
turbocompressor ou do dispositivo de pós-tratamento for superior a 4 m,
toda a secção para além dos 4 m deve ser isolada, excepto a parte
necessária para a montagem em linha de um aparelho para medir os
fumos, se necessário. A espessura radial do isolamento deve ser de
25 mm pelo menos. A condutividade térmica do material de isolamento
deve ter um valor não superior a 0,1 W/m* K medida a 673 K (400 ºC).
Para reduzir a inércia térmica do tubo de escape, recomenda-se uma
relação espessura/diâmetro igual ou inferior a 0,015. A utilização de
secções flexíveis deve ser limitada a uma relação comprimento/diâmetro
igual ou inferior a 12.
PDP Bomba volumétrica
A PDP mede o fluxo total dos gases de escape diluídos a partir do
número de rotações da bomba e do seu curso. A contrapressão no sistema
de escape não deve ser artificialmente reduzida pela PDP ou pelo sistema
de admissão de ar de diluição. A contrapressão estática do escape medida
com o sistema PDP a funcionar deve manter-se a ± 1,5 kPa da pressão
estática medida sem ligação à PDP a velocidade e carga do motor
idênticos. A temperatura da mistura de gases imediatamente à frente da
PDP deve estar a ± 6 K da temperatura média de funcionamento obser-
vada durante o ensaio, quando não for utilizada a compensação de
caudais. Esta compensação só pode ser utilizada se a temperatura à
entrada da PDP não exceder 323 K (50 ºC).
CFV Venturi de escoamento crítico
O CFV mede o caudal total dos gases de escape diluídos mantendo o
escoamento em condições de restrição (escoamento crítico). A contra-
pressão estática do escape medida com o sistema CFV a funcionar deve
manter-se a ± 1,5 kPa da pressão estática medida sem ligação ao CFV a
velocidade e carga do motor idênticos. A temperatura da mistura de gases
imediatamente à frente do CFV deve estar a ± 11 K da temperatura
média de funcionamento observada durante o ensaio, quando não for
utilizada a compensação de caudais.
HE Permutador de calor (facultativo se se utilizar EFC)
O permutador de calor deve ter uma capacidade suficiente para manter a
temperatura dentro dos limites exigidos acima indicados.
EFC Sistema de compensação electrónica de caudais (facultativo, se
se utilizar HE)
Se a temperatura à entrada quer da PDP quer do CFV não for mantida
dentro dos limites acima indicados, é necessário um sistema de compen-
sação de caudais para efectuar a medição contínua do caudal e regular a
recolha proporcional de amostras no sistema de partículas. Para esse
efeito, utilizam-se os sinais dos caudais medidos continuamente para
corrigir o caudal das amostras através dos filtros de partículas do sistema
de recolha de partículas (ver ponto 2.4, figuras 21 e 22).
DT Túnel de diluição
O túnel de diluição:
— deve ter um diâmetro suficientemente pequeno para provocar escoa-
mentos turbulentos (números de Reynolds superiores a 4 000) e um
comprimento suficiente para assegurar uma mistura completa dos
gases de escape e do ar de diluição; pode-se utilizar um orifício de
mistura,
— deve ter pelo menos 460 mm de diâmetro, com um sistema de
diluição simples,
— deve ter pelo menos 240 mm de diâmetro, com um sistema de
diluição dupla,
— pode ser isolado.
Os gases de escape do motor são dirigidos a jusante para o ponto em que
são introduzidos no túnel de diluição, e bem misturados.
Quando se utiliza a diluição simples , transfere-se uma amostra do túnel
de diluição para o sistema da recolha de partículas (ponto 2.4, figura
21). A capacidade de escoamento da PDP ou do CFV deve ser suficiente
para manter os gases de escape diluídos a uma temperatura igual ou infe-
rior a 325 K (52 ºC) imediatamente antes do filtro de partículas primário.
Quando se utiliza a diluição dupla , transfere-se uma amostra do túnel de
diluição para o túnel de diluição secundária onde é mais diluída, sendo
então passada através dos filtros de recolha (ponto 2.4, figura 22). A
capacidade de escoamento da PDP ou do CFV deve ser suficiente para
manter a corrente de gases de escape diluídos no DT a uma temperatura1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 139
▼M3
igual ou inferior a 464 K (191 ºC) na zona da recolha. O sistema de
diluição secundária deve fornecer um volume suficiente de ar de diluição
secundária para manter a corrente de gases de escape duplamente diluída
a uma temperatura igual ou inferior a 325 K (52 ºC) imediatamente antes
do filtro de partículas primário.
DAF Filtro do ar de diluiçãoRecomenda-se que o ar de diluição seja filtrado e sujeito a uma depu-
ração com carvão para eliminar os hidrocarbonetos de fundo. A pedido
dos fabricantes, devem ser colhidas amostras do ar de diluição de acordo
com as boas práticas de engenharia para determinar os níveis das partí-
culas de fundo, que podem então ser subtraídos dos valores medidos nos
gases de escape diluídos.
PSP Sonda de recolha de partículas
A sonda é o primeiro elemento do tubo de transferência de partículas
PTT, e:
— deve ser instalada virada para montante num ponto em que o ar de
diluição e os gases de escape estejam bem misturados, isto é, na linha
de eixo do túnel de diluição DT, a uma distância de cerca de 10
diâmetros do túnel a jusante do ponto em que os gases de escape
entram no túnel de diluição,
— deve ter um diâmetro interior mínimo de 12 mm,
— pode ser aquecida até se obter uma temperatura da parede não supe-
rior a 325 K (52 ºC) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento
do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K
(52 ºC) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,
— pode ser isolada.
2.4.Sistema de recolha de amostras de partículas
O sistema de recolha de amostras de partículas serve para recolher as
partículas em filtros. No caso da diluição parcial do fluxo com recolha
total de amostras , que consiste em fazer passar a amostra total dos gases
de escape diluídos através dos filtros, o sistema de diluição (ponto 2.2,
figuras 14 e 18) e de recolha formam usualmente uma só unidade. No
caso da diluição total do fluxo ou da diluição parcial do fluxo com
recolha de amostras fraccionada , que consiste na passagem através dos
filtros de apenas uma parte dos gases de escape diluídos, os sistemas de
diluição (ponto 2.2, figuras 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19 e ponto 2.3, figura
20) e de recolha de amostras formam usualmente unidades diferentes.
Na presente directiva, o sistema de diluição dupla, (figura 22) de um
sistema de diluição total do fluxo é considerado como variante específica
de um sistema típico de recolha de partículas conforme indicado na figura
21. O sistema de diluição dupla inclui todas as peças importantes do
sistema de recolha de partículas, tais como suportes de filtros e bomba
de recolha, e apresenta além disso algumas características relativas à
diluição, como a alimentação de ar de diluição e um túnel de diluição
secundária.
Para evitar qualquer impacto nos circuitos de regulação, recomenda-se
que a bomba de recolha de amostras funcione durante todo o procedi-
mento de ensaio. Para o método do filtro único, deve-se utilizar um
sistema de derivação para fazer passar a amostra através dos filtros nas
alturas desejadas. A interferência da comutação nos circuitos de regu-
lação deve ser reduzida ao mínimo.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 140
▼M3
Figura 21
Sistema de recolha de amostras de partículas
Retira-se uma amostra dos gases de escape diluídos do túnel de diluição
DT de um sistema de diluição parcial ou total do fluxo através da sonda
de recolha de amostras de partículas PSP e do tubo de transferência de
partículas PTT através da bomba de recolha P. Faz-se passar a amostra
através do(s) suporte(s) de filtros FH que contém(êm) os filtros de
recolha de partículas. O caudal da amostra é regulado pelo regulador de
caudais FC3. Se for utilizada a compensação electrónica de caudais EFC
(ver figura 20), o caudal dos gases de escape diluídos é utilizado como
sinal de comando para o FC3.
Figura 22
Sistema de diluição dupla (sistema de diluição total do fluxo apenas)
Transfere-se uma amostra dos gases de escape diluídos do túnel de
diluição DT de um sistema de diluição total do fluxo através da sonda
de recolha de amostras de partículas PSP e do tubo de transferência de
partículas PTT para o túnel de diluição secundária SDT, onde é nova-
mente diluída. Faz-se passar a amostra através do(s) suporte(s) de filtros
FH que contém(êm) os filtros de recolha de partículas. O caudal do ar de
diluição é usualmente constante, enquanto que o caudal da amostra é
regulado pelo regulador de caudais FC3. Se for utilizada a compensação
electrónica de caudais EFC (ver figura 20), o caudal total dos gases de
escape diluídos é utilizado como sinal de comando para o FC3.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 141
▼M3
2.4.1. Componentes das figuras 21 e 22
PTT Tubo de transferência de partículas (figuras 21 e 22)O tubo de transferência de partículas não deve exceder 1 020 mm de
comprimento, e deve ser o mais curto possível. Sempre que aplicável
(isto é, para sistemas de recolha fraccionada de amostras com diluição
parcial do fluxo e para sistemas de diluição total do fluxo), o compri-
mento das sondas de recolha de amostras (SP, ISP, PSP,
respectivamente, ver pontos 2.2 e 2.3) deve ser incluído.
As dimensões são válidas para:
—arecolha fraccionada de amostras com diluição parcial do fluxo e o
sistema de diluição simples do fluxo total desde a ponta da sonda (SP,
ISP, PSP, respectivamente) até ao suporte dos filtros,
—arecolha total de amostras com diluição parcial do fluxo desde a
extremidade do túnel de diluição até ao suporte dos filtros,
—osistema de dupla diluição do fluxo total desde a ponta da sonda PSP
até ao túnel de diluição secundária.
O tubo de transferência:
— pode ser aquecido até se obter uma temperatura das paredes não supe-
rior a 325 K (52 ºC) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento
do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K
(52 ºC) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,
— pode ser isolado.
SDT Túnel de diluição secundária (figura 22)O túnel de diluição secundária deve ter um diâmetro mínimo de 75 mm e
um comprimento suficiente para permitir que a amostra diluída duas
vezes permaneça pelo menos 0,25 segundos dentro do túnel. O suporte
do filtro primário, FH, deve estar situado no máximo a 300 mm da
saída do SDT.
O túnel de diluição secundária:
— pode ser aquecido até se obter uma temperatura das paredes não supe-
rior a 325 K (52 ºC) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento
do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K
(52 ºC) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,
— pode ser isolado.
FH Suporte(s) do(s) filtro(s) (figuras 21 e 22)Para os filtros primário e secundário, pode-se utilizar uma única caixa de
filtros, ou caixas separadas. Há que respeitar as disposições do ponto
4.1.3 do Apêndice 4 do Anexo III.
O(s) suporte(s) do(s) filtro(s):
— pode(m) ser aquecido(s) até se obter uma temperatura das paredes não
superior a 325 K (52 ºC) por aquecimento directo ou por pré-aqueci-
mento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda
325 K (52 ºC), antes da introdução dos gases de escape no túnel de
diluição,
— pode(m) ser isolado(s).
P Bomba de recolha de amostras (figuras 21 e 22)A bomba da recolha de amostras de partículas deve estar localizada sufi-
cientemente longe do túnel para manter constante (± 3 K) a temperatura
do gás de admissão, se não for utilizada a correcção do caudal pelo FC3.
DP Bomba do ar de diluição (figura 22)A bomba do ar de diluição deve ser localizada de modo a que o ar de
diluição secundária seja fornecido a uma temperatura de 298 K ± 5 K
(25 ºC ± 5 ºC) se o ar de diluição não for pré-aquecido.
FC3 Regulador de caudais (figuras 21 e 22)Utiliza-se um regulador de caudais para compensar o caudal das amostras
de partículas das variações de temperatura e de contrapressão na trajec-
tória da amostra, se não existirem outros meios. O regulador de caudais
é necessário se se utilizar o sistema de compensação electrónica de
caudais EFC (ver figura 20).1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 142
▼M3
FM3 Debitómetro (figuras 21 e 22)
O contador de gás ou outro aparelho deve estar localizado suficiente-
mente longe da bomba de recolha de amostras P para manter constante
(± 3 K) a temperatura do gás de admissão, se não for utilizada a
correcção do caudal pelo FC3.
FM4 Debitómetro (figura 22)
O contador de gás ou outro aparelho deve estar localizado de modo que a
temperatura do gás de admissão se mantenha a 298 K ± 5 K (25 ºC
± 5 ºC).
BV Válvula de esfera (facultativa)
A válvula de esfera deve ter um diâmetro interior não inferior ao
diâmetro interior do tubo de transferência de amostras PTT e um tempo
de comutação inferior a 0,5 segundos.
Nota:Se a temperatura ambiente na vizinhança de PSP, PTT, SDT e FH
for inferior a 293 K (20 ºC), devem-se tomar precauções para
evitar perdas de partículas nas paredes frias dessas peças. Assim,
recomenda-se aquecer e/ou isolar essas peças dentro dos limites
dados nas descrições respectivas. Recomenda-se também que a
temperatura à superfície do filtro durante a recolha não seja infe-
rior a 293 K (20 ºC).
A cargas do motor elevadas, as peças acima indicadas podem ser
arrefecidas por um meio não agressivo, como por exemplo uma
ventoinha de circulação, desde que a temperatura do meio de arre-
fecimento não seja inferior a 293 K (20 ºC).
3. DETERMINAÇÃO DOS FUMOS
3.1.Introdução
Os pontos 3.2 e 3.3 e as figuras 23 e 24 contêm descrições pormenori-
zadas dos opacímetros recomendados. Dado que várias configurações
podem produzir resultados equivalentes, não é necessário respeitar rigoro-
samente essas figuras. Podem ser utilizados componentes adicionais tais
como instrumentos, válvulas, solenóides, bombas e comutadores para
obter outras informações e coordenar as funções dos sistemas. Outros
componentes que não sejam necessários para manter a precisão em alguns
sistemas podem ser excluídos se a sua exclusão se basear no bom senso
técnico.
O princípio da medição consiste na transmissão da luz através de uma
extensão específica do fumo a medir e na utilização da parcela da luz
incidente que atinge um receptor para avaliar as propriedades do meio
relativamente ao obscurecimento da luz. A medição dos fumos depende
da concepção do aparelho e pode ser feita no tubo de escape (opacímetro
em linha de fluxo total), no final do tubo de escape (opacímetro de fim
de linha de fluxo total) ou tomando uma amostra do tubo de escape
(opacímetro de fluxo parcial). Para a determinação do coeficiente de
absorção da luz a partir do sinal de opacidade, o fabricante do instru-
mento deve fornecer o comprimento do percurso óptico do mesmo.
3.2.Opacímetro de fluxo total
Podem ser utilizados dois tipos genéricos de opacímetros de fluxo total
(figura 23). Com o opacímetro em linha, mede-se a opacidade da coluna
total dos fumos de escape dentro do tubo de escape. Com esse tipo de
opacímetro, o comprimento efectivo do percurso óptico é função da
concepção do opacímetro.
Com o opacímetro de fim de linha, mede-se a coluna total dos fumos de
escape à medida que sai do tubo de escape. Com este tipo de opacímetro,
o comprimento efectivo do percurso óptico é função da concepção do
tubo de escape e da distância entre a extremidade do tubo de escape e o
opacímetro.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 143
▼M3
Figura 23
Opacímetro de fluxo total
3.2.1. Componentes da figura 23
EP Tubo de escape
Com um opacímetro em linha, não deve haver alterações do diâmetro do
tubo de escape na zona compreendida entre três diâmetros do tubo de
escape antes e depois da zona de medição. Se o diâmetro da zona de
medição for maior do que o diâmetro do tubo de escape, recomenda-se
um tubo gradualmente convergente antes da zona de medição.
Com um opacímetro de fim de linha, os últimos 0,6 m do tubo de escape
devem ter uma secção circular e estar livres de cotovelos e curvas. A
extremidade do tubo de escape deve ser cortada em esquadria. O opací-
metro deve ser montado no centro da coluna de fumos a 25 ± 5 mm da
extremidade do tubo de escape.
OPL Comprimento do percurso óptico
Trata-se do comprimento do percurso óptico obscurecido por fumos entre
a fonte luminosa do opacímetro e o receptor, corrigido conforme
necessário quanto à não uniformidade devida aos gradientes de densidade
e efeito de franja. O comprimento do percurso óptico deve ser fornecido
pelo fabricante do instrumento tendo em conta quaisquer medidas
tomadas contra a deposição de fuligem (por exemplo, ar de purga). Se o
comprimento do percurso óptico não for conhecido, deve ser determinado
de acordo com a norma ISO DIS 11614, ponto 11.6.5. Para a determi-
nação correcta do comprimento do percurso óptico é necessária uma
velocidade mínima dos gases de escape de 20 m/s.
LS Fonte de luz
A fonte luminosa deve ser uma lâmpada incandescente com uma tempe-
ratura de cor na gama dos 2 800 a 3 250 K ou um díodo emissor de luz
(LED) verde com um pico espectral compreendido entre 550 e 570 nm. A
fonte luminosa deve ser protegida contra a deposição de fuligem por
meios que não influenciem o comprimento do percurso óptico para além
das especificações do fabricante.
LD Detector de luz
O detector deve ser uma célula fotoeléctrica ou um fotodíodo (com um
filtro se necessário). No caso de uma fonte de luz incandescente, o
receptor deve ter uma resposta espectral de pico semelhante à curva foto-tópica do olho humano (resposta máxima) na gama dos 550 a 570 nm, e a
menos de 4 % dessa resposta máxima abaixo dos 430 nm e acima de
680 nm. O detector de luz deve ser protegido contra a deposição de
fuligem por meios que não influenciem o comprimento do percurso
óptico para além das especificações do fabricante.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 144
▼M3
CL Lentes de colimação
A luz deve ser colimada num feixe com um diâmetro máximo de 30 mm.
Os raios do feixe de luz devem ser paralelos com uma tolerância de 3º
em relação ao eixo óptico.
T1 Sensor de temperatura (facultativo)
A temperatura dos gases de escape pode ser monitorizada durante o
ensaio.
3.3.Opacímetro de fluxo parcial
Com o opacímetro de fluxo parcial (figura 24), recolhe-se do tubo de
escape uma amostra representativa dos gases de escape que é passada
através de uma linha de transferência para a câmara de medição. Com
este tipo de opacímetro, o comprimento efectivo do percurso óptico é
função da concepção do opacímetro. Os tempos de resposta referidos no
ponto a seguir aplicam-se ao caudal mínimo do opacímetro, conforme
especificado pelo fabricante do instrumento.
Figura 24
Opacímetro de fluxo parcial
3.3.1. Componentes da figura 24
EP Tubo de escapeO tubo de escape deve ser um tubo rectilíneo de comprimento pelo
menos igual a 6 diâmetros de tubo a montante e 3 diâmetros do tubo a
jusante da ponta da sonda.
SP Sonda de recolha de amostras
A sonda de recolha de amostras deve ser um tubo aberto virado para
montante instalado na linha de eixo do tubo de escape ou próximo dela.
A folga em relação à parede do tubo de escape deve ser de pelo menos
5 mm. O diâmetro da sonda deve assegurar uma recolha de amostras
representativa e um caudal suficiente através do opacímetro.
TT Tubo de transferência
O tubo de transferência deve:
— ser tão curto quanto possível e assegurar uma temperatura dos gases
de escape de 373 K ± 30 K (100 ºC ± 30 ºC) à entrada da câmara de
medição,
— ter uma temperatura de paredes suficientemente acima do ponto de
orvalho dos gases de escape para impedir a condensação,
— ter um diâmetro igual ao da sonda de recolha de amostras ao longo de
todo o comprimento,1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 145
▼M3
— ter um tempo de resposta inferior a 0,05 s ao fluxo mínimo do instru-
mento, conforme determinado de acordo com o ponto 5.2.4 do
Apêndice 4 do Anexo III.
— não ter efeitos significativos no pico dos fumos.
FM Debitómetro
Instrumentação do fluxo para detectar o caudal correcto para a câmara de
medição. Os caudais mínimo e máximo devem ser especificados pelo
fabricante do instrumento, e ser tais que sejam satisfeitos os requisitos
do tempo de resposta do TT e as especificações do comprimento do
percurso óptico. O debitómetro pode estar próximo da bomba de recolha
de amostras P, se utilizada.
MC Câmara de mediçãoA câmara de medição deve ter uma superfície interna não reflectora, ou
um ambiente óptico equivalente. A incidência de luz difusa no detector
devido às reflexões internas ou efeitos de difusão deve ser reduzida ao
mínimo.
A pressão do gás na câmara de medição não deve diferir da pressão
atmosférica em mais do que 0,75 kPa. Quando tal não for possível por
projecto, a leitura do opacímetro deve ser convertida à pressão atmosfé-
rica.
A temperatura das paredes da câmara de medição deve ser regulada a
± 5 K entre 343 K (70 ºC) e 373 K (100 ºC), mas seja como for suficien-
temente acima do ponto de orvalho dos gases de escape para impedir a
condensação. A câmara de medição deve ser equipada com dispositivos
adequados para medir a temperatura.
OPL Comprimento do percurso óptico
Trata-se do comprimento do percurso óptico obscurecido por fumos entre
a fonte luminosa do opacímetro e o receptor, corrigido conforme
necessário quanto à não uniformidade devida aos gradientes de densidade
e efeito de franja. O comprimento do percurso óptico deve ser fornecidopelo fabricante do instrumento tendo em conta quaisquer medidas
tomadas contra a deposição de fuligem (por exemplo, ar de purga). Se o
comprimento do percurso óptico não for conhecido, deve ser determinado
de acordo com a norma ISO DIS 11614, ponto 11.6.5.
LS Fonte de luz
A fonte luminosa deve ser uma lâmpada incandescente com uma tempe-
ratura de cor na gama dos 2 800 a 3 250 K ou um díodo emissor de luz
(LED) verde com um pico espectral compreendido entre 550 e 570 nm. A
fonte luminosa deve ser protegida contra a deposição de fuligem por
meios que não influenciem o comprimento do percurso óptico para além
das especificações do fabricante.
LD Detector de luz
O detector deve ser uma célula fotoeléctrica ou um fotodíodo (com um
filtro se necessário). No caso de uma fonte de luz incandescente, o
receptor deve ter uma resposta espectral de pico semelhante à curva foto-
tópica do olho humano (resposta máxima) na gama dos 550 a 570 nm, e a
menos de 4 % dessa resposta máxima abaixo dos 430 nm e acima de
680 nm. O detector de luz deve ser protegido contra a deposição de
fuligem por meios que não influenciem o comprimento do percurso
óptico para além das especificações do fabricante.
CL Lentes de colimação
A luz deve ser colimada num feixe com um diâmetro máximo de 30 mm.
Os raios do feixe de luz devem ser paralelos com uma tolerância de 3º
em relação ao eixo óptico.
T1 Sensor de temperatura
Para monitorizar a temperatura dos gases de escape à entrada da câmara
de medição.
P Bomba de recolha de amostras (facultativa)
Pode ser utilizada uma bomba de recolha de amostras a jusante da câmara
de medição para fazer passar a amostra de gás através da câmara de
medição.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 146
▼M3
ANEXO VI
CERTIFICADODE HOMOLOGAÇÃO CE
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 147
▼M3
Apêndice
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 148
▼M3
ANEXO VII
EXEMPLO DO MÉTODO DE CÁLCULO
1. ENSAIO ESC
1.1.Emissões gasosas
Os dados da medição para o cálculo dos resultados dos modos individuais
são indicados a seguir. Neste exemplo, o CO e os NOxsão medidos em
base seca, e os HC em base húmida. A concentração dos HC é dada em
equivalentes de propano (C3) e tem de ser multiplicada por 3 para se trans-
formar em equivalente de C1. O método de cálculo é idêntico para os
outros modos.
PTaHaGEXHGAIRWGFUELHC CO NOx
(kW) (K) (g/kg) (kg) (kg) (kg) (ppm) (ppm) (ppm)
82,9 294,8 7,81 563,38 545,29 18,09 6,3 41,2 495
Cálculo do factor de correcção base seca — base húmida KW,r(ponto 4.2
do Apêndice 1 do Anexo III):
FFH¼1;969
1þ18;09
545 ;29/C18/C19 ¼1;9058 e K W2¼1;608/C37;81
1000 þ1;608/C37;81 ðÞ¼0;0124
KW;r¼1/C01;9058 /C318;09
541 ;06/C18/C19
/C00;0124 ¼0;9239
Cálculo das concentrações em base húmida
CO = 41,2 * 0,9239 = 38,1 ppm
NOx= 495 * 0,9239 = 457 ppm
Cálculo do factor de correcção da humidade dos Nox,KH,D(ponto 4.3 do
Apêndice 1 do Anexo III):
A = 0,309 * 18,09/541,06 − 0,0266 = −0,0163
B = − 0,209 * 18,09/541,06 + 0,00954 = 0,0026
KH;D¼1
1/C00;0163 /C37;81/C010;71 ðÞ þ0;0026 /C3294 ;8/C0298 ðÞ¼0;9625
Cálculo dos caudais mássicos das emissões (ponto 4.4 do Apêndice 1 do
Anexo III):
NOx= 0,001587 * 457 = 0,9625 * 563,38 = 393,27 g/h
CO = 0,000966 * 38,1 * 563,38 = 20,735 g/h
HC = 0,000479 * 6,3 * 3 * 563,38 = 5,100 g/h
Cálculo das emissões específicas (ponto 4.5 do Apêndice 1 do Anexo III):
O exemplo de cálculo a seguir é dado para o CO, sendo o método de
cálculo idêntico para os outros componentes.
Multiplicam-se os caudais mássicos das emissões em cada um dos modos
pelos respectivos factores de ponderação, conforme indicado no ponto
2.7.1 do Apêndice 1 do Anexo III, procedendo-se em seguida à sua soma
para obter o caudal mássico médio das emissões durante o ciclo:
CO = (6,7 * 0,15) + (24,6 * 0,08) + (20,5 * 0,10) + (20,7 * 0,10) + (20,6 *
0,05) + (15,0 * 0,05) + (19,7 * 0,05) + (74,5 * 0,09) + (31,5 * 0,10)
+ (81,9 * 0,08) + (34,8 * 0,05) + (30,8 * 0,05) + (27,3 * 0,05)
= 30,91 g/h1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 149
▼M3
Multiplica-se a potência do motor em cada um dos modos pelos respectivos
factores de ponderação, conforme indicado no ponto 2.7.1 do Apêndice 1
do Anexo III, procedendo-se em seguida à sua soma para obter a potência
média do ciclo:
P(n) = (0,1 * 0,15) + (96,8 * 0,08) + (55,2 * 0,10) + (82,9 * 0,10) + (46,8 *
0,05) + (70,1 * 0,05) + (23,0 * 0,05) + (114,3 * 0,09) + (27,0 *
0,10) + (122,0 * 0,08) + (28,6 * 0,05) + (87,4 * 0,05) + (57,9 *
0,05)
= 60,006 kW
CO¼30;91
60;006¼0;515 g =kWh
Cálculo das emissões específicas dos NOxdo ponto aleatório (ponto 4.6.1
do Apêndice 1 do Anexo III):
Considera-se que os valores a seguir indicados foram determinados no
ponto aleatório:
nZ= 1 600 min−1
MZ= 495 Nm
NOx mass,Z= 487,9 g/h (calculado de acordo com as fórmulas ante-
riores)
P(n)Z=8 3k W
NOx,Z= 487,9/83 = 5,878 g/kWh
Determinação do valor das emissões do ciclo de ensaios (ponto 4.6.2 do
Apêndice 1 do Anexo III):
Sejam os valores dos quatro modos envolventes no ensaio ESC os
seguintes:
nRTnSUERESETEUMRMSMTMU
1 368 1 785 5,943 5,565 5,889 4,973 515 460 681 610
ETU= 5,889 + (4,973 − 5,889) * (1 600 − 1 368) / (1 785 − 1 368) = 5,377 g/kWh
ERS= 5,943 + (5,565 − 5,943) * (1 600 − 1 368) / (1 785 − 1 368) = 5,732 g/kWh
MTU= 681 + (601 − 681) * (1 600 − 1 368) / (1 785 − 1 368) = 641,3 Nm
MRS= 515 + (460 − 515) * (1 600 − 1 368) / (1 785 − 1 368) = 484,3 Nm
EZ= 5,732 + (5,377 − 5,732) * (495 − 484,3) / (641,3 − 484,3) = 5,708 g/kWh
Comparação dos valores das emissões dos NOx(ponto 4.6.3 do Apêndice 1
do Anexo III):
NOx diff= 100 * (5,878 − 5,708) / 5,708 = 2,98 %
1.2.Emissões de partículas
A medição das partículas baseia-se no princípio da recolha de amostras de
partículas durante o ciclo completo, mas determinando a massa das amos-
tras e os caudais (MSAMeGEDF) durante cada um dos modos. O cálculo de
GEDFdepende do sistema utilizado. Nos exemplos a seguir, utiliza-se um
sistema com medição do CO2e o método do balanço do carbono e um
sistema com medição do caudal. Quando se utiliza um sistema de diluição
total do fluxo, GEDFé directamente medido pelo equipamento CVS.
Cálculo do GEDF(pontos 5.2.3 e 5.2.4 do Apêndice 1 do Anexo III)
Consideram-se os dados de medição do modo 4 indicados a seguir. O
método de cálculo é idêntico para os outros modos.
GEXHGFUELGDILWGTOTWCO2DCO2A
(kg/h) (kg/h) (kg/h) (kg/h) (%) (%)
334,02 10,76 5,4435 6,0 0,657 0,0401988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 150
▼M3
a) Método do balanço do carbono
GEDFW ¼206 ;5/C310;76
0;657/C00;040¼3601 ;2k g =h
b) Método da medição do caudal
q¼6;0
6;0/C05;4435 ðÞ¼10;78
GEDFW= 334,02 * 10,78 = 3 600,7 kg/h
Cálculo do caudal mássico (ponto 5.4 do Apêndice 1 do Anexo III):
Multiplicam-se os caudais GEDFWdos diversos modos pelos respectivos
factores de ponderação, conforme indicado no ponto 2.7.1 do Apêndice 1
do Anexo III, procedendo-se em seguida à sua soma para obter o caudal
GEDFmédio durante o ciclo. A massa total de partículas MSAMconsiste no
somatório das massas das amostras obtidas em cada um dos modos:
GEDFW= (3 567 * 0,15) + (3 592 * 0,08) + (3 611 * 0,10) + (3 600 * 0,10)
+ (3 618 * 0,05) + (3 600 * 0,05) + (3 640 * 0,05) + (3 614 *
0,09) + (3 620 * 0,10) + (3 601 * 0,08) + (3 639 * 0,05) +
(3 582 * 0,05) + (3 635 * 0,05)
= 3 604,6 kg/h
MSAM= 0,226 + 0,122 + 0,151 + 0,152 + 0,076 + 0,076 + 0,076 + 0,136 +
0,151 + 0,121 + 0,076 + 0,076 + 0,075
= 1,515 kg
Sendo a massa de partículas nos filtros de 2,5 mg, então
PTmass=2;5
1;515*3604 ;6
1000= 5,948 g/h
Correcção quanto às condições de fundo (facultativa)
Considera-se uma medição das condições de fundo com os valores a seguir
indicados. O cálculo do factor de diluição DF é idêntico ao do ponto 3.1 do
presente anexo e não está indicado aqui.
Md= 0,1 mg; MDIL= 1,5 kg
Som. de DF = ((1 - 1/119,15) * 0,15) + [(1 - 1/8,89) * 0,08] + [(1 - 1/
/14,75) * 0,10] + [(1 - 1/10,10) * 0,10] + [(1 - 1/18,02) *
0,05] + [(1 - 1/12,33) * 0,05] + [(1 - 1/32,18) * 0,05] + [(1
- 1/6,94) * 0,09] + [(1 - 1/25,19) * 0,10] + [(1 - 1/6,12) *
0,08] + [(1 - 1/20,87) * 0,05] + [(1 - 1/8,77) * 0,05] + ((1 -
1/12,59) * 0,05)
= 0,923
PTmass¼2;5
1;515/C00;1
1;5/C30;923/C18/C19
/C33604 ;6
1000¼5;726 g =h
Cálculo das emissões específicas (ponto 5.5 do Apêndice 1 do Anexo III):
P(n) = (0,1 * 0,15) + (96,8 * 0,08) + (55,2 * 0,10) + (82,9 * 0,10) + (46,8 *
0,05) + (70,1 * 0,05) + (23,0 * 0,05) + (114,3 * 0,09) + (27,0 *
0,10) + (122,0 * 0,08) + (28,6 * 0,05) + (87,4 * 0,05) + (57,9 *
0,05)
= 60,006 kW
PT¼5;948
60;006¼0;099 g =kWh
se corrigida quanto ` as condi¸ c˜oes de fundo ;PT¼5;726
60;006¼0;095 g =kWh1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 151
▼M3
Cálculo do factor de ponderação específico (ponto 5.5 do Apêndice 1 do
Anexo III):
Considerando os valores calculados para o modo 4 acima, então
WFE;i¼0;152/C33604 ;6
1;515/C33600 ;7¼0;1004
Este valor está dentro da aproximação em relação ao valor requerido, ou
seja, 0,10 ±0,003.
2. ENSAIO ELR
Dado que a filtragem de Bessel é um método completamente novo de esta-
belecimento de médias na legislação europeia relativa aos gases de escape,
apresentam-se a seguir uma explicação do filtro de Bessel, um exemplo da
obtenção de um algoritmo de Bessel e um exemplo do cálculo do valor
final dos fumos. As constantes do algoritmo de Bessel dependem apenas
da concepção do opacímetro e da taxa de recolha do sistema de aquisição
de dados. Recomenda-se que o fabricante do opacímetro forneça as cons-
tantes finais do filtro de Bessel relativamente a diferentes taxas de recolha
e que o cliente as utilize para obter o algoritmo de Bessel e calcular os
valores de fumos.
2.1.Observações gerais sobre o filtro de Bessel
Devido a distorções de alta frequência, o sinal bruto da opacidade revela
usualmente um traço extremamente disperso. Para remover essas distorções
devidas à alta frequência, é necessário um filtro de Bessel para o ensaio
ELR. O próprio filtro de Bessel é um filtro passa-baixo de segunda ordem
iterativo que garante a subida mais rápida do sinal sem pico transitório.
Considerando um penacho de fumo de escape bruto em tempo real no tubo
de escape, cada opacímetro revela um traço de opacidade atrasado e
medido de modo diferente. O atraso e a magnitude do traço de opacidade
medido dependem em primeiro lugar da geometria da câmara de medição
do opacímetro, incluindo as linhas de recolha de amostras dos gases de
escape, e do tempo necessário para tratar o sinal na parte electrónica do
opacímetro. Os valores que caracterizam estes dois efeitos são chamados
os tempos de resposta física e eléctrica, que representam um filtro indivi-
dual para cada tipo de opacímetro.
O objectivo da aplicação de um filtro de Bessel consiste em garantir uma
característica filtrante uniforme global de todo o sistema do opacímetro,
que consiste em:
— tempo de resposta física do opacímetro (tp),
— tempo de resposta eléctrica do opacímetro (te),
— tempo de resposta do filtro de Bessel aplicado (tF),
O tempo global de resposta resultante do sistema, tAver, é dado por:
tAver¼ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
t2
Fþt2
pþt2
eq
e deve ser igual para todas as espécies de opacímetros de modo a dar o
mesmo valor dos fumos. Assim sendo, o filtro de Bessel tem de ser criado
de modo tal que o tempo de resposta do filtro (tF), juntamente com os
tempos de resposta física (tp) e eléctrica (te) do opacímetro em causa
resultem no tempo de resposta global (tAver) requerido. Uma vez que tpetesão valores dados para cada opacímetro, e tAveré definido como sendo 1,0 s
na presente directiva, tFpode ser calculado do seguinte modo:
tF¼ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
t2
Aver/C0t2
p/C0t2
eq
Por definição, o tempo de resposta do filtro tFé o tempo de subida de um
sinal de saída filtrado entre 10 % e 90 % num sinal de entrada em degrau.
Assim sendo, a frequência de corte do filtro de Bessel tem de ser sujeita a
iteração de modo tal que o tempo de resposta do filtro de Bessel se ajuste
ao tempo de subida requerido.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 152
▼M3
Figura a
Traços de um sinal de entrada em degrau e do sinal de saída filtrado
Nafigura a, estão indicados os traços de um sinal de entrada em degrau e
de um sinal de saída filtrado por um filtro de Bessel, bem como o tempo de
resposta do filtro de Bessel (tF).1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 153
▼M3
A obtenção do algoritmo final do filtro de Bessel é um processo em várias
fases que exige vários ciclos de iteração. Apresenta-se a seguir o esquema
do método de iteração.
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 154
▼M3
2.2.Cálculo do algoritmo de Bessel
No exemplo a seguir, o algoritmo de Bessel é obtido em vários passos de
acordo com o método de iteração acima referido, baseado no ponto 6.1 do
Apêndice 1 do Anexo III.
Consideram-se as características a seguir para o opacímetro e o sistema de
aquisição de dados:
— tempo de resposta física tp: 0,15 s,
— tempo de resposta eléctrica te: 0,05 s,
— tempo de resposta global tAver: 1,00 s (por definição da presente direc-
tiva),
— taxa de recolha: 150 Hz.
Passo 1 Tempo de resposta do filtro de Bessel tF:
tF¼ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
12/C00;152þ0;052/C0/C1q
¼0;987421 s
Passo 2 Estimativa da frequência de corte e cálculo das constantes
de Bessel E, K para a primeira iteração:
fc= 3,1415/(10 * 0,987421) = 0,318152 Hz
∆t = 1/150 = 0,006667 s
Ω= 1/[tan (3,1415 * 0,006667 * 0,318152)] = 150,076644
E=1
1þ150 ;076644 /C3ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
3/C30;618034 þ0;618034 /C3150 ;0766442p ¼7;07948 E /C05
K = 2 * 7,07948 E − 5 * (0,618034 * 150,0766442− 1) − 1 = 0,970783
o que dá o algoritmo de Bessel:Y
i=Yi−1+ 7,07948 E − 5 * (Si+2*Si−1+Si−2−4*Yi−2) + 0,970783 *
(Yi−1−Yi−2)
em que Sirepresenta os valores do sinal de entrada em degrau (ou «0» ou
«1») e Yi, os valores filtrados do sinal de saída.
Passo 3 Aplicação do filtro de Bessel ao sinal de entrada em
degrau:
O tempo de resposta tFdo filtro de Bessel é definido como o tempo de
subida do sinal de saída filtrado entre 10 % e 90 % num sinal de entrada
em degrau. Para determinar os tempos de obtenção de 10 % (t10) e 90 %
(t90) do sinal de saída, tem de ser aplicado um filtro de Bessel a uma
entrada em degrau utilizando os valores acima indicados de fc,EeK .
Os números de índice, o tempo e os valores de um sinal de entrada em
degrau e os valores resultantes do sinal de saída filtrado para a primeira e
a segunda iterações estão indicados no quadro B. Os pontos adjacentes a t10et90estão assinalados a negro.
No quadro B, primeira iteração, o valor de 10 % ocorre entre os números
de índice 30 e 31, e o valor 90 %, entre os números de índice 191 e 192.
Para o cálculo de tF,iteros valores exactos de t10et90são determinados por
interpolação linear entre os pontos de medição adjacentes, do seguinte
modo:
t10=tlower+∆t * (0,1 − outlower)/(outupper− outlower)
t90=tlower+∆t * (0,9 − outlower)/(outupper− outlower)
em que outuppere outlower, respectivamente, são os pontos adjacentes do sinal
de saída filtrado de Bessel e tloweré o tempo do ponto de tempo adjacente,
conforme indicado no quadro B.
t10= 0,200000 + 0,006667 * (0,1 − 0,099208)/(0,104794 − 0,099208) =
0,200945 s
t90= 0,273333 + 0,006667 * (0,9 − 0,899147)/(0,901168 − 0,899147) =
1,276147 s1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 155
▼M3
Passo 4 Tempo de resposta do filtro do primeiro ciclo de iteração:
tF,iter= 1,276147 − 0,200945 = 1,075202 s
Passo 5 Desvio entre os tempos de resposta do filtro requerido e
obtido no primeiro ciclo de iteração:
∆= (1,075202 − 0,987421)/0,987421 = 0,081641
Passo 6 Verificação dos critérios de iteração:
Exige-se que | ∆|≤0,01. Dado que 0,081641 > 0,01, o critério de iteração
não é satisfeito e tem de ser iniciado um novo ciclo de iteração. Para este,
calcula-se a partir de fce∆uma nova frequência de corte do seguinte
modo:
fc,new= 0,318152 * (1 + 0,081641) = 0,344126 Hz
Esta nova frequência de corte é utilizada no segundo ciclo de iteração,
voltando novamente ao passo 2. A iteração tem de ser repetida até o
critério de iteração ser satisfeito. Os valores resultantes das primeira e
segunda iterações estão resumidos no quadro A.
Quadro A
Valores das primeira e segunda iterações
Parâmetro 1.aIteração 2.aIteração
fc(Hz) 0,318152 0,344126
E (−) 7,07948 E-5 8,272777 E-5
K (−) 0,970783 0,968410
t10(s) 0,200945 0,185523
t90(s) 1,276147 1,179562
tF,iter(s) 1,075202 0,994039
∆ (−) 0,081641 0,006657
fc,new(Hz) 0,344126 0,346417
Passo 7 Algoritmo final de Bessel:
Logo que seja satisfeito o critério de iteração, calculam-se as constantes
finais do filtro de Bessel e o algoritmo final de Bessel de acordo com o
passo 2. Neste exemplo, o critério de iteração foi satisfeito após a segunda
iteração ( ∆= 0,006657 ≤0,01). Utiliza-se então o algoritmo final para
determinar os valores médios dos fumos (ver o ponto 2.3).
Yi=Yi−1+ 8,272777 E − 5 * (Si+2*Si−1+Si−2−4*Yi−2) + 0,968410
*( Yi−1−Yi−2)1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 156
▼M3
Quadro B
ValoresdosinaldeentradaemdegrauedosinaldesaídafiltradodeBessel
para o primeiro e segundo ciclos de iteração
Índice i TempoSinal de
entrada em
degrau SiSinal de saída filtrado Yi
[−] [s] [−][−]
1.aIteração 2.aIteração
− 2 − 0,013333 0 0,000000 0,000000
− 1 − 0,006667 0 0,000000 0,000000
0 0,000000 1 0,000071 0,000083
1 0,006667 1 0,000352 0,000411
2 0,013333 1 0,000908 0,0010603 0,020000 1 0,001731 0,002019
4 0,026667 1 0,002813 0,003278
5 0,033333 1 0,004145 0,004828
== == =
24 0,160000 1 0,067877 0,077876
25 0,166667 1 0,072816 0,083476
26 0,173333 1 0,077874 0,08920527 0,180000 1 0,083047 0,095056
28 0,186667 1 0,088331 0,101024
29 0,193333 1 0,093719 0,107102
30 0,200000 1 0,099208 0,113286
31 0,206667 1 0,104794 0,11957032 0,213333 1 0,110471 0,125949
33 0,220000 1 0,116236 0,132418
34 0,226667 1 0,122085 0,138972
35 0,233333 1 0,128013 0,145605
36 0,240000 1 0,134016 0,15231437 0,246667 1 0,140091 0,159094
== == =
175 1,166667 1 0,862416 0,895701
176 1,173333 1 0,864968 0,897941
177 1,180000 1 0,867484 0,900145178 1,186667 1 0,869964 0,902312
179 1,193333 1 0,872410 0,904445
180 1,200000 1 0,874821 0,906542
181 1,206667 1 0,877197 0,908605
182 1,213333 1 0,879540 0,910633183 1,220000 1 0,881849 0,912628
184 1,226667 1 0,884125 0,914589
185 1,233333 1 0,886367 0,916517
186 1,240000 1 0,888577 0,918412
187 1,246667 1 0,890755 0,920276188 1,253333 1 0,892900 0,922107
189 1,260000 1 0,895014 0,923907
190 1,266667 1 0,897096 0,925676
191 1,273333 1 0,899147 0,927414
192 1,280000 1 0,901168 0,9291211988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 157
▼M3
Índice i TempoSinal de
entrada em
degrau SiSinal de saída filtrado Yi
[−] [s] [−][−]
1.aIteração 2.aIteração
193 1,286667 1 0,903158 0,930799
194 1,293333 1 0,905117 0,932448
195 1,300000 1 0,907047 0,934067
== == =1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 158
▼M3
2.3.Cálculo dos valores dos fumos
No esquema a seguir apresenta-se o processo geral de determinação do
valor final de fumos.
1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 159
▼M3
Nafigura b, indicam-se os traços do sinal medido da opacidade bruta e dos
coeficientes de absorção da luz não filtrada e filtrada (valor k) do primeiro
degrau de um ensaio ELR, bem como o valor máximo Ymax1,A(pico) do
traço filtrado de k. O quadro C contém os valores numéricos correspon-
dentes do índice i, do tempo (taxa de recolha de 150 hz), da opacidade
bruta e do coeficiente k não filtrado e filtrado. A filtragem foi realizada
utilizando as constantes do algoritmo de Bessel obtido no ponto 2.2 do
presente anexo. Devido à grande quantidade de dados, apenas se tabelaram
as secções do traço dos fumos em torno do índice e do pico.
Figura b
Traços da opacidade medida N, do coeficiente k dos fumos não
filtrados e do coeficiente k dos fumos filtrados.
O valor de pico (i = 272) é calculado considerando os dados do quadro C.Todos os outros valores individuais dos fumos são calculados do mesmo
modo. Para iniciar o algoritmo, S
−1,S−2,Y−1eY−2são postos a zero.
LA(m) 0,430
Índice i 272
N ( %) 16,783
S271(m−1) 0,427392
S270(m−1) 0,427532
Y271(m−1) 0,542383
Y270(m−1) 0,542337
Cálculo do valor k (ponto 6.3.1 do Apêndice 1 do Anexo III):
k¼/C01
0;430/C3ln 1 /C016;783
100/C18/C19
¼0;427252 m/C01
Este valor corresponde a S272na equação a seguir.
Cálculo da média de Bessel dos fumos (ponto 6.3.2, do Apêndice 1 do
Anexo III):
Na equação a seguir, utilizam-se as constantes de Bessel do ponto 2.2. O
valor de k não filtrado real, conforme calculado acima, corresponde a S272(Si). S271(Si−1)eS270(Si−2) são os dois valores k não filtrados anteriores,
Y271(Yi−1)eY270(Yi−2) são os dois valores k filtrados anteriores.
Y272= 0,542383 + 8,272777 E-5 * (0,427252 + 2 * 0,427392 + 0,427532 −
4 * 0,542337) + 0,968410 * (0,542383 − 0,542337)
= 0,542389 m−11988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 160
▼M3
Este valor corresponde a Ymax1,Ana equação a seguir.
Cálculo do valor final dos fumos (ponto 6.3.3 do Apêndice 1 do Anexo III):A partir de cada traço dos fumos, toma-se o valor k filtrado máximo para a
continuação do cálculo. Consideram-se os seguintes valores.
VelocidadeYmax(m−1)
Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3
A 0,5424 0,5435 0,5587
B 0,5596 0,5400 0,5389C 0,4912 0,5207 0,5177
SV
A= (0,5424 + 0,5435 + 0,5587) / 3 = 0,5482 m−1
SVB= (0,5596 + 0,5400 + 0,5389) / 3 = 0,5462 m−1
SVC= (0,4912 + 0,5207 + 0,5177) / 3 = 0,5099 m−1
SV = (0,43 * 0,5482) + (0,56 * 0,5462) + (0,01 * 0,5099) = 0,5467 m−1
Validação do ciclo (ponto 3.4 do Apêndice 1 do Anexo III)
Antes de calcular SV, o ciclo deve ser validado através do cálculo dos
desvios-padrão relativos dos fumos dos três ciclos para cada velocidade
Velocidade SV médio (m−1)Desvio-padrão
absoluto (m−1)Desvio-padrão
relativo ( %)
A 0,5482 0,0091 1,7
B 0,5462 0,0116 2,1
C 0,5099 0,0162 3,2
No exemplo acima, o critério de validação dos 15 % é satisfeito no que diz
respeito a cada velocidade.1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 161
▼M3
Quadro C
Valores da opacidade N e valores k não filtrados e filtrados no início do
degrau de carga
Índice i Tempo Opacidade NValor K não
filtradoValor K
filtrado
[−] [s] [%] [m−1] [m−1]
− 2 0,000000 0,000000 0,000000 0,000000
− 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,000000
0 0,000000 0,000000 0,000000 0,000000
1 0,006667 0,020000 0,000465 0,000000
2 0,013333 0,020000 0,000465 0,000000
3 0,020000 0,020000 0,000465 0,000000
4 0,026667 0,020000 0,000465 0,000001
5 0,033333 0,020000 0,000465 0,000002
6 0,040000 0,020000 0,000465 0,000002
7 0,046667 0,020000 0,000465 0,000003
8 0,053333 0,020000 0,000465 0,000004
9 0,060000 0,020000 0,000465 0,000005
10 0,066667 0,020000 0,000465 0,000006
11 0,073333 0,020000 0,000465 0,000008
12 0,080000 0,020000 0,000465 0,000009
13 0,086667 0,020000 0,000465 0,000011
14 0,093333 0,020000 0,000465 0,000012
15 0,100000 0,192000 0,004469 0,000014
16 0,106667 0,212000 0,004935 0,000018
17 0,113333 0,212000 0,004935 0,000022
18 0,120000 0,212000 0,004935 0,000028
19 0,126667 0,343000 0,007990 0,000036
20 0,133333 0,566000 0,013200 0,000047
21 0,140000 0,889000 0,020767 0,000061
22 0,146667 0,929000 0,021706 0,000082
23 0,153333 0,929000 0,021706 0,000109
24 0,160000 1,263000 0,029559 0,000143
25 0,166667 1,455000 0,034086 0,000185
26 0,173333 1,697000 0,039804 0,000237
27 0,180000 2,030000 0,047695 0,000301
28 0,186667 2,081000 0,048906 0,000378
29 0,193333 2,081000 0,048906 0,000469
30 0,200000 2,424000 0,057067 0,000573
31 0,206667 2,475000 0,058282 0,000693
32 0,213333 2,475000 0,058282 0,000827
33 0,220000 2,808000 0,066237 0,000977
34 0,226667 3,010000 0,071075 0,001144
35 0,233333 3,253000 0,076909 0,001328
36 0,240000 3,606000 0,085410 0,001533
37 0,246667 3,960000 0,093966 0,001758
38 0,253333 4,455000 0,105983 0,002007
39 0,260000 4,818000 0,114836 0,002283
40 0,266667 5,020000 0,119776 0,0025871988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 162
▼M3
Índice i Tempo Opacidade NValor K não
filtradoValor K
filtrado
[−] [s] [%] [m−1] [m−1]
== = = =1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 163
▼M3
Valores da opacidade N e valores k não filtrados e filtrados em torno de
Ymax1,A(≡valor de pico, indicado em algarismos em negro)
Índice i Tempo Opacidade NValor K não
filtradoValor K
filtrado
[−] [s] [%] [m−1] [m−1]
== = = =
259 1,726667 17,182000 0,438429 0,538856260 1,733333 16,949000 0,431896 0,539423261 1,740000 16,788000 0,427392 0,539936262 1,746667 16,798000 0,427671 0,540396263 1,753333 16,788000 0,427392 0,540805264 1,760000 16,798000 0,427671 0,541163265 1,766667 16,798000 0,427671 0,541473266 1,773333 16,788000 0,427392 0,541735267 1,780000 16,788000 0,427392 0,541951268 1,786667 16,798000 0,427671 0,542123269 1,793333 16,798000 0,427671 0,542251270 1,800000 16,793000 0,427532 0,542337271 1,806667 16,788000 0,427392 0,542383272 1,813333 16,783000 0,427252 0,542389
273 1,820000 16,780000 0,427168 0,542357274 1,826667 16,798000 0,427671 0,542288275 1,833333 16,778000 0,427112 0,542183276 1,840000 16,808000 0,427951 0,542043277 1,846667 16,768000 0,426833 0,541870278 1,853333 16,010000 0,405750 0,541662279 1,860000 16,010000 0,405750 0,541418280 1,866667 16,000000 0,405473 0,541136281 1,873333 16,010000 0,405750 0,540819282 1,880000 16,000000 0,405473 0,540466283 1,886667 16,010000 0,405750 0,540080284 1,893333 16,394000 0,416406 0,539663285 1,900000 16,394000 0,416406 0,539216286 1,906667 16,404000 0,416685 0,538744287 1,913333 16,394000 0,416406 0,538245288 1,920000 16,394000 0,416406 0,537722289 1,926667 16,384000 0,416128 0,537175290 1,933333 16,010000 0,405750 0,536604291 1,940000 16,010000 0,405750 0,536009292 1,946667 16,000000 0,405473 0,535389293 1,953333 16,010000 0,405750 0,534745294 1,960000 16,212000 0,411349 0,534079295 1,966667 16,394000 0,416406 0,533394
296 1,973333 16,394000 0,416406 0,532691
297 1,980000 16,192000 0,410794 0,531971298 1,986667 16,000000 0,405473 0,531233299 1,993333 16,000000 0,405473 0,530477300 2,000000 16,000000 0,405473 0,529704
== = = =1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 164
▼M3
3. ENSAIO ETC
3.1.Emissões gasosas (motores diesel)
Consideram-se os seguintes resultados do ensaio com um sistema PDP-
-CVS
V0(m3/rev) 0,1776
Np(rev) 23 073
pB(kPa) 98,0
p1(kPa) 2,3
T (K) 322,5
Ha(g/kg) 12,8
NOx conce(ppm) 53,7
NOx concd(ppm) 0,4
COconce(ppm) 38,9
COconcd(ppm) 1,0
HCconce(ppm) 9,00
HCconcd(ppm) 3,02
CO2,conce( %) 0,723
Wact(kWh) 62,72
Cálculo do fluxo dos gases de escape diluídos (ponto 4.1 do Apêndice 2 do
Anexo III):
MTOTW= 1,293 * 0,1776 * 23 073 * (98,0 − 2,3) * 273 / (101,3 * 322,5)
= 4 237,2 kg
Cálculo do factor de correcção dos NOx(ponto 4.2 do Apêndice 2 do
Anexo III):
KH;D¼1
1/C00;0182 /C312;8/C010;71 ðÞ¼1;039
Cálculo das concentrações corrigidas quanto às condições de fundo (ponto
4.3.1.1 do Apêndice 2 do Anexo III):
Seja o combustível diesel de composição C1H1,8:
FS¼100/C31
1þ1;8=2 ðÞ þ 3;76/C31þ1;8=4 ðÞðÞ ½/C138¼13;6
DF¼13;6
0;723þ9;00þ38;9 ðÞ /C3 10/C04¼18;69
NOxco n c= 53,7 − 0,4 * (1 − (1/18,69)) = 53,3 ppm
COconc= 38,9 − 1,0 * (1 − (1/18,69)) = 37,9 ppm
HCconc= 9,00 − 3,02 * (1 − (1/18,69)) = 6,14 ppm1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 165
▼M3
Cálculo do fluxo mássico das emissões (ponto 4.3.1 do Apêndice 2 do
Anexo III):
NOx mass= 0,001587 * 53,3 * 1,039 * 4 237,2 = 372,391 g
COmass= 0,000966 * 37,9 * 4 237,2 = 155,129 g
HCmass= 0,000479 * 6,14 * 4 237,2 = 12,462 g
Cálculo das emissões específicas (ponto 4.4 do Apêndice 2 do Anexo III):
NOx¼372 ;391 =62;72¼5;94 g =kWh
CO¼155 ;129 =62;72¼2;47 g =kWh
HC¼12;462 =62;72¼0;199 g =kWh
3.2.Emissões de partículas (motores diesel)
Consideram-se os seguintes resultados do ensaio com um sistema PDP-
-CVS com diluição dupla
MTOTW(kg) 4 237,2
Mf,p(mg) 3,030
Mf,b(mg) 0,044
MTOT(kg) 2,159
MSEC(kg) 0,909
Md(mg) 0,341
MDIL(kg) 1,245
DF 18,69
Wact(kWh) 62,72
Cálculo das emissões mássicas (ponto 5.1 do Apêndice 2 do Anexo III):
Mf= 3,030 + 0,044 = 3,074 mg
MSAM= 2,159 − 0,909 = 1,250 kg
PTmass¼3;074
1;250/C34237 ;2
1000¼10;42 g
Cálculo da emissão mássica corrigida quanto às condições de fundo (ponto
5.2 do Apêndice 2 do Anexo III)
PTmass¼3;074
1;250/C00;341
1;245/C31/C01
18;69/C18/C19/C18/C19/C20/C21
/C34237 ;2
1000¼9;32 g
Cálculo das emissões específicas (ponto 5.2 do Apêndice 2 do Anexo III):
PT¼10;42=62;72¼0;166 g =kWh
PT¼9;32=62;72¼0;149 g =kWh ;se corrigido quanto ` as condi¸ c˜oes de fundo1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 166
▼M3
3.3.Emissões gasosas (motor a GN)
Consideram-se os seguintes resultados do ensaio com um sistema PDP-
-CVS com diluição dupla
MTOTW(kg) 4 237,2
Ha(g/kg) 12,8
NOx conce(ppm) 17,2
NOx concd(ppm) 0,4
COconce(ppm) 44,3
COconcd(ppm) 1,0
HCconce(ppm) 27,0
HCconcd(ppm) 3,02
CH4 conce(ppm) 18,0
CH4 concd(ppm) 1,7
CO2,conce( %) 0,723
Wact(kWh) 62,72
Cálculo do factor de correcção dos NOx(ponto 4.2 do Apêndice 2 do
Anexo III)
KH;G¼1
1/C00;0329 /C312;8/C010;71 ðÞ¼1;074
Cálculo da concentração dos NMHC (ponto 4.3.1 do Apêndice 2 do Anexo
III)
a) Método GC
NMHCconce= 27,0 − 18,0 = 9,0 ppm
b) Método NMC
Considerando uma eficiência do metano de 0,04 e uma eficiência do
etano de 0,98 (ver ponto 1.8.4 do Apêndice 5 do Anexo III)
NMHC conce¼27;0/C31/C00;04 ðÞ /C0 18;0
0;98/C00;04¼8;4 ppm
Cálculo das concentrações corrigidas quanto às condições de fundo (ponto
4.3.1.1 do Apêndice 2 do Anexo III)
Considerando um combustível de referência G20(100 % metano) com a
composição C1H4:
FS¼100/C31
1þ4=2ðÞ þ 3;76/C31þ4=4ðÞðÞ ½/C138¼9;5
DF¼1
0;723þ27;0þ44;3 ðÞ /C3 10/C04¼13;01
Para os NMHC, a concentração de fundo é a diferença entre HCconcdeC H4
concd.
NOx conc= 17,2 − 0,4 * (1 − (1/13,01)) = 16,8 ppm
COconc= 44,3 − 1,0 * (1 − (1/13,01)) = 43,4 ppm
NMHCconc= 8,4 − 1,32 * (1 − (1/13,01)) = 7,2 ppm1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 167
▼M3
CH4 conc= 18,0 − 1,7 * (1 − (1/13,01)) = 16,4 ppm
Cálculo do fluxo mássico das emissões (ponto 4.3.1 do Apêndice 2 do
Anexo III)
NOx mass= 0,001587 * 16,8 * 1,074 * 4 237,2 = 121,330 g
COmass= 0,000966 * 43,4 * 4 237,2 = 177,642 g
NMHCmass= 0,000502 * 7,2 * 4 237,2 = 15,315 g
CH4 mass= 0,000554 * 16,4 * 4 237,2 = 38,498 g
Cálculo das emissões específicas (ponto 4.4 do Apêndice 2 do Anexo III)
NOx¼121 ;330 =62;72¼1;93 g =kWh
CO¼177 ;642 =62;72¼2;83 g =kWh
NMHC ¼15;315 =62;72¼0;244 g =kWh
CH4¼38;498 =62;72¼0;614 g =kWh
4. FACTOR DE DESVIO λ(Sλ)
4.1.Cálculo do factor de desvio λ(Sλ)(1)
Sλ¼2
1/C0inert %
100/C18/C19
nþm
4/C16/C17
/C0O2/C3
100
em que:
Sλ= factor de desvio λ,
inert % = % em volume de gases inertes no combustível (isto é, N2,C O2,
He, etc.),
O2* = % em volume de oxigénio original no combustível,
n e m referem-se ao CnHm médio que representa os hidrocarbonetos
combustíveis, isto é:
n¼1/C2CH4%
100/C20/C21
þ2/C2C2%
100/C20/C21
þ3/C2C3%
100/C20/C21
þ4/C2C4%
100/C20/C21
þ5/C2C5%
100/C20/C21
þ::
1/C0diluent %
100
m¼4/C2CH4%
100/C20/C21
þ4/C2C2H4%
100/C20/C21
þ6/C2C2H6%
100/C20/C21
þ...þ8/C2C3H8%
100/C20/C21
þ::
1/C0diluent %
100
em que:
CH4= % em volume de metano no combustível,
C2= % em volume de todos os hidrocarbonetos C2(por exemplo:
C2H6,C2H4, etc.) no combustível,
C3= % em volume de todos os hidrocarbonetos C3(por exemplo:
C3H8,C3H6, etc.) no combustível,
C4= % em volume de todos os hidrocarbonetos C4(por exemplo:
C4H10,C4H8, etc.) no combustível,
C5= % em volume de todos os hidrocarbonetos C5(por exemplo:
C5H12,C5H10, etc.) no combustível,
diluent = % em volume de gases de diluição no combustível (isto é,
O2*, N2,C O2, He, etc.).1988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 168
(1) Stoichiometric Air/Fuel ratios of automotive fuels — SAE J1829, Junho de 1987. John
B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-Hill, 1988, capítulo
3.4 «Combustion stoichiometry» (páginas 68 a 72).
▼M3
4.2.Exemplos de cálculo do factor de desvio λ(Sλ)
Exemplo 1: G25: CH4=8 6% ,N2= 14 % (em vol)
n¼1/C2CH4%
100/C20/C21
þ2/C2C2%
100/C20/C21
þ::
1/C0diluent %
100¼1/C20;86
1/C014
100¼0;86
0;86¼1
m¼4/C2CH4%
100/C20/C21
þ4/C2C2H4%
100/C20/C21
þ::
1/C0diluent %
100¼4/C20;86
0;86¼4
Sλ¼2
1/C0inert %
100/C18/C19
nþm
4/C16/C17
/C0O2/C3
100¼2
1/C014
100/C18/C19
/C21þ4
4/C18/C19 ¼1;16
Exemplo 2: Gxy:C H4=8 7% ,C2H6= 13 % (em vol)
n¼1/C2CH4%
100hi
þ2/C2C2%
100/C20/C21
þ::
1/C0diluent %
100¼1/C20;87þ2/C20;13
1/C00
100¼1;13
1¼1;13
m¼4/C2CH4%
100/C20/C21
þ6/C2C2H6%
100/C20/C21
þ::
1/C0diluent %
100¼4/C20;87þ6/C20;13
1¼4;26
Sλ¼2
1/C0inert %
100/C18/C19
nþm
4/C16/C17
/C0O2/C3
100¼2
1/C00
100/C18/C19
/C21;13þ4;26
4/C18/C19 ¼0;911
Exemplo 3: USA: CH4=8 9% ,C2H6= 4,5 %, C3H8= 2,3 %, C6H14= 0,2 %, O2= 0,6 %, N2=4%
n¼1/C2CH4%
100/C20/C21
þ2/C2C2%
100/C20/C21
þ::
1/C0diluent %
100¼1/C20;89þ2/C20;045þ3/C20;023þ4/C20;002
1/C00;64þ4 ðÞ
100¼1;11
m¼4/C2CH4%
100/C20/C21
þ4/C2C2H4%
100/C20/C21
þ6/C2C2H6%
100/C20/C21
þ::þ8/C2C3H8%
100/C20/C21
1/C0diluent %
100¼
¼4/C20;89þ4/C20;045þ8/C20;023þ14/C20;002
1/C00;6þ4
100¼4;24
Sλ¼2
1/C0inert %
100/C18/C19
nþm
4/C16/C17
/C0O2/C3
100¼2
1/C04
100/C18/C19
/C21;11þ4;24
4/C18/C19
/C00;6
100¼0;961988L0077 — PT — 16.02.2000 — 002.001 — 169