2.

O anexo III é alterado do seguinte modo: 1. A secção 1 é alterada do seguinte modo: a) Ao ponto 1.1. é aditado o seguinte: «Descrevem-se dois ciclos de ensaio que serão aplicados de acordo com as disposições da secção 1 do anexo I: — o ciclo em condições estacionárias não rodoviário (NRSC), que será utilizado para as fases I, II e III-A e, para os motores de velocidade constante, também para as fases III-B e IV no caso de poluentes gasosos, — o ciclo em condições transientes não rodoviário (NRTC,) que será utilizado para a medição das emissões de partículas das fases III-B e IV de todos os motores com excepção dos de velocidade constante. À escolha do fabricante, este ensaio pode também ser utilizado para a fase III-A e para os poluentes gasosos das fases III-B e IV, — no que diz respeito aos motores destinados a utilização em embarcações de navegação interior, utiliza-se o método de ensaio especificado na Norma ISO 8178-4:2002 [E] e o anexo VI (código NOx) da IMO Marpol 73/78, — no caso de motores de propulsão de automotoras, será usado um NRSC para a medição de poluentes gasosos e de partículas poluentes para a fase III-A e para a fase III-B — no caso de motores de propulsão de locomotivas, será usado um NRSC para a medição de poluentes gasosos e de partículas poluentes para a fase III-A e para a fase III-B.»; b) É aditado o seguinte ponto: «1.3. Princípio da medição As emissões de escape do motor a medir incluem os componentes gasosos (monóxido de carbono e o conjunto de hidrocarbonetos e óxidos de azoto) e as partículas. Além disso, o dióxido de carbono é muitas vezes utilizado como gás marcador para determinar a razão de diluição dos sistemas de diluição do caudal parcial e total. A boa prática da engenharia recomenda a medição geral do dióxido de carbono como uma ferramenta excelente para a detecção de problemas de medição durante o ensaio. 1.3.1. Ensaio NRSC Durante uma sequência prescrita de condições de funcionamento, com os motores aquecidos, examinam-se continuamente as amostras das emissões de escape acima mencionadas retirando uma amostra dos gases de escape brutos. O ciclo de ensaio consiste num certo número de modos de velocidade e binário (carga), que cobrem a gama de funcionamento típica dos motores diesel. Durante cada modo, determinam-se a concentração de cada poluente gasoso, o fluxo 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 a execução de todo o ensaio, recolhida em filtros adequados. Alternativamente, retira-se uma amostra em filtros separados, um para cada modo, e calculam-se os resultados ponderados do ciclo. Calcula-se a massa, em gramas, de cada poluente emitida por kilowatt/hora conforme se descreve no apêndice 3 do presente anexo. 1.3.2. Ensaio NRTC O ciclo de ensaio transiente prescrito, estreitamente baseado nas condições de funcionamento dos motores diesel instalados em máquinas não rodoviárias, é realizado duas vezes: — a primeira vez (arranque a frio) depois de o motor ter absorvido a temperatura ambiente e as temperaturas do fluido de arrefecimento do motor e do óleo, dos sistemas de pós-tratamento e de todos os dispositivos auxiliares de controlo do motor estarem estabilizadas entre 20 °C e 30 °C, — segunda vez (arranque a quente) após um período de 20 minutos de impregnação a quente, que começa imediatamente após a conclusão do ciclo de arranque a frio. Durante esta sequência de ensaio, examinam-se os poluentes acima indicados. Utilizando os sinais de retroacção do binário e da velocidade do motor dados pelo banco de motores, integra-se a potência em relação ao tempo do ciclo, o que resulta no trabalho produzido pelo motor durante o ciclo. Determinam-se as concentrações dos componentes gasosos ao longo do ciclo, quer nos gases de escape brutos por integração do sinal do analisador de acordo com o apêndice 3 do presente anexo, quer nos gases de escape diluídos de um sistema de diluição do caudal total CVS por integração ou amostragem em sacos de acordo com o apêndice 3 do presente anexo. No que diz respeito às partículas, recolhe-se uma amostra proporcional dos gases de escape diluídos num filtro especificado quer por diluição do caudal parcial quer por diluição do caudal total. Dependendo do método utilizado, determina-se o caudal dos gases de escape diluídos ou não diluídos durante o ciclo para calcular os valores das emissões mássicas dos poluentes. Relacionam-se estes valores com o trabalho do motor para se obter a massa, em gramas, de cada poluente emitido por kilowatt-hora. As emissões (g/kWh) são medidas durante ambos os ciclos, a frio e a quente. As emissões compostas ponderadas são calculadas aplicando-se uma ponderação de 10 % aos resultados do arranque a frio e de 90 % aos do arranque a quente. As emissões compostas ponderadas devem corresponder às normas. Antes da introdução da sequência de ensaio composta a frio/quente, os símbolos (anexo I, ponto 2.18), a sequência de ensaio (anexo III) e as equações de cálculo (anexo III, apêndice 3) são alterados nos termos do artigo 15.o». 2. A secção 2 é alterada do seguinte modo: a) O ponto 2.2.3. passa a ter a seguinte redacção: «2.2.3. Motores com arrefecimento do ar de sobrealimentação Regista-se a temperatura do ar de sobre-alimentação que, à velocidade e carga total nominais declaradas, deve estar a ± 5 K da temperatura máxima do ar de sobre-alimentação especificada pelo fabricante. A temperatura do meio de arrefecimento deve ser de pelo menos 293 K (20 °C). Se se utilizar um sistema da sala de ensaio ou um soprador externo, regula-se a temperatura do ar de sobre-alimentação a ± 5 K da temperatura máxima especificada pelo fabricante à velocidade de potência e carga completa máximas declaradas. Não se deve modificar a temperatura e o caudal do fluído de arrefecimento no ponto de regulação acima para todo o ciclo de ensaio. O volume do arrefecedor do ar de sobre-alimentação baseia-se na boa prática de engenharia e em aplicações típicas dos veículos/máquinas. Facultativamente, a regulação do arrefecedor do ar de sobre-alimentação pode ser efectuada de acordo com a Norma SAE J 1937 publicada em Janeiro de 1995.»; b) O ponto 2.3. passa a ter a seguinte redacção: «O motor em ensaio deve ser equipado com um sistema de admissão de ar que apresente uma restrição à entrada de ar a ± 300 Pa do valor especificado pelo fabricante para um filtro de ar limpo às condições de funcionamento do motor especificadas pelo fabricante de modo a obter-se um caudal máximo de ar. As restrições devem ser reguladas à velocidade e carga completa. Pode-se utilizar um sistema existente na sala de ensaios, desde que reproduza as condições reais de funcionamento do motor.»; c) O ponto 2.4. passa a ter a seguinte redacção: «O motor em ensaio deve ser equipado com um sistema de escape que apresente uma contrapressão no escape a ± 650 Pa do valor especificado pelo fabricante para as condições normais de funcionamento de modo a obter-se a potência máxima declarada do motor. 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 existente em utilização ao longo de um comprimento de igual pelo menos quatro diâmetros de tubo a montante da entrada do início da secção alargada que contém o dispositivo de pós-tratamento. A distância entre a flange do colector de escape ou da saída do turbo-compressor e o dispositivo de pós-tratamento dos gases de escape deve ser o mesmo que na configuração na máquina ou dentro das especificações de distância do fabricante. A contrapressão com restrição de escape deve seguir os mesmos critérios que acima, e pode ser regulada com uma válvula. O recipiente de pós-tratamento pode ser removido durante os ensaios em branco e durante o mapeamento do motor, e substituído por um recipiente equivalente tenha um suporte catalisador inactivo.»; d) O ponto 2.8. é suprimido. 3. A secção 3 é alterada do seguinte modo: a) O título passa a ter a seguinte redacção: b) É aditado o seguinte ponto: «3.1. Determinação das regulações do dinamómetro A base da medição das medições específicas é a potência ao freio não corrigida de acordo com a Norma ISO 14396:2002. Os dispositivos auxiliares que apenas sejam necessários para o funcionamento da máquina e que possam estar montados no motor, devem ser retirados para a realização dos ensaios. Dá-se como exemplo a seguinte lista incompleta: — compressor de ar para os travões, — compressor da direcção assistida, — compressor do sistema de ar condicionado, — bombas para os actuadores hidráulicos. Nos casos em que os dispositivos auxiliares não tenham sido retirados, determina-se a potência por eles absorvida, a fim de determinar as regulações do dinamómetro, excepto no que diz respeito a motores em que esses dispositivos auxiliares fazem parte integrante do motor (por exemplo, ventoinhas de arrefecimento em motores arrefecidos a ar). A restrição à admissão e a contrapressão no tubo de escape devem ser ajustadas de acordo com os limites superiores especificados pelo fabricante, em conformidade com o indicado nos pontos 2.3. e 2.4. Os valores do binário máximo às velocidades de ensaio especificadas devem ser determinados experimentalmente a fim de se calcularem os valores do binário para os modos de ensaio especificados. No caso dos motores que não sejam concebidos para funcionar ao longo de uma gama de velocidades em uma curva do binário a plena carga, o binário máximo às velocidades de ensaio deve ser declarado pelo fabricante. A regulação do motor para cada modo de ensaio deve ser calculada utilizando a seguinte fórmula: Se a relação o valor de PAE pode ser verificado pela autoridade de homologação.»; c) Os pontos 3.1, 3.2. e 3.3. passam a 3.2, 3.3. e 3.4; d) O ponto 3.4. passa a 3.5. e passa a ter a seguinte redacção: «3.5. Ajustamento da razão de diluição O sistema de recolha de amostras de partículas deve começar a funcionar em derivação (bypass) para o método do filtro único (facultativo para o método dos filtros múltiplos). A concentração de fundo de partículas no ar de diluição pode ser determinada passando o ar de diluição através dos filtros de partículas. Se for utilizado ar de diluição filtrado, pode ser feita uma única medição em qualquer altura antes, durante ou após o ensaio. Se o ar de diluição não for filtrado, a medição deve ser feita em uma amostra retirada durante todo o ensaio. O ar de diluição deve ser regulado de modo a obter uma temperatura da face do filtro compreendida entre 315 K (42 °C) e 325 K (52 °C) em cada modo. A razão total de diluição não deve ser inferior a quatro. Nota: Para o procedimento em estado estacionário, a temperatura do filtro deve ser mantida à temperatura máxima de 325 K (52 °C) ou abaixo desta, em vez de respeitar a gama de temperaturas de 42 °C a 52 °C). Para ambos os métodos do filtro único ou dos filtros múltiplos, o caudal mássico da amostra através do filtro deve ser mantido a uma proporção constante do caudal mássico dos gases de escape diluídos no que diz respeito aos sistemas de escoamento total em todos os modos. Esta razão de massas deve ter uma tolerância de ± 5 % no que diz respeito ao valor médio do modo, excepto nos primeiros 10 segundos de cada modo no caso dos sistemas que não tenham a possibilidade de derivação. Para os sistemas de diluição parcial do fluxo com o método do filtro único, o caudal mássico através do filtro deve ser constante com uma tolerância de ± 5 % no que diz respeito ao valor médio do modo durante cada modo, excepto nos primeiros 10 segundos de cada modo para os sistemas que não tenham a possibilidade de derivação. Para os sistemas controlados pela concentração de CO2 ou NOx, o teor de CO2 ou NOx do ar de diluição deve ser medido no início e no fim de cada ensaio. As medições das concentrações de fundo de CO2 ou NOx do ar de diluição antes e após o ensaio devem ficar compreendidas, respectivamente, dentro de um intervalo de 100 ppm ou 5 ppm. Quando se utilizar um sistema de análise dos gases de escape diluídos, as concentrações de fundo relevantes devem ser determinadas pela recolha de ar de diluição num saco de recolha de amostras ao longo de toda a sequência do ensaio. A concentração de fundo contínua (sem saco) pode ser tomada no mínimo em três pontos, no início, no fim e num ponto próximo do meio do ciclo, calculando-se a respectiva média. A pedido do fabricante, as medições de fundo podem ser omitidas.»; e) Os pontos 3.5. e 3.6. passam a 3.6. e 3.7; f) O ponto 3.6.1. passa a ter seguinte redacção: «3.7.1. Especificação dos equipamentos de acordo com a secção 1A do anexo I 3.7.1.1. Especificação A No que diz respeito aos motores abrangidos pelos pontos 1A i) e 1 Aiv) do anexo I, utiliza-se o seguinte ciclo de oito modos (6) no funcionamento do dinamómetro com o motor a ensaiar: Número do modo: Velocidade do motor Percentagem de carga Factor de ponderação 1 Nominal 100 0,15 2 Nominal 75 0,15 3 Nominal 50 0,15 4 Nominal 10 0,10 5 Intermédia 100 0,10 6 Intermédia 75 0,10 7 Intermédia 50 0,10 8 Marcha lenta sem carga — 0,15 3.7.1.2. Especificação B No que diz respeito aos motores abrangidos pelo ponto 1A ii) do anexo I, utiliza-se o seguinte ciclo de cinco modos (7) no funcionamento do dinamómetro com o motor a ensaiar: Número do modo: Velocidade do motor Percentagem de carga Factor de ponderação 1 Nominal 100 0,05 2 Nominal 75 0,25 3 Nominal 50 0,30 4 Nominal 25 0,30 5 Nominal 10 0,10 Os valores de carga são valores percentuais do binário correspondente à potência primária definida como a potência máxima disponível durante uma sequência de potência variável, que pode ocorrer durante um número ilimitado de horas por ano, entre intervalos de manutenção indicados e nas condições ambientais declaradas, sendo a manutenção efectuada de acordo com o prescrito pelo fabricante. 3.7.1.3. Especificação C No que diz respeito aos motores de propulsão (8) destinados à utilização em embarcações de navegação interior, utiliza-se o método de ensaio ISO especificado nas normas ISO 8178-4:2002(E) e IMO Marpol 73/78, anexo VI (código NOx). Os motores de propulsão que funcionam com curva de hélice de pás fixas são testados num dinamómetro utilizando o seguinte ciclo de quatro modos estáveis (9), desenvolvido para representar o funcionamento em condições normais de motores diesel marinhos comerciais: Número do modo Velocidade do motor Percentagem de carga Factor de ponderação 1 100 % (nominal) 100 0,20 2 91 % 75 0,50 3 80 % 50 0,15 4 63 % 25 0,15 Os motores de propulsão de velocidade fixa destinados às embarcações de navegação interior com hélices de pás variáveis ou acopladas electricamente são testados num dinamómetro utilizando o seguinte ciclo de quatro modos em estado estacionário (10), que se caracteriza pela mesma carga e pelos mesmos factores de ponderação que o ciclo supra, mas funcionando o motor em regime nominal em cada ciclo. Número do modo Velocidade do motor Carga Factor de ponderação 1 Nominal 100 0,20 2 Nominal 75 0,50 3 Nominal 50 0,15 4 Nominal 25 0,15 3.7.1.4. Especificação D Para os motores cobertos pela secção 1 A, v) do anexo I, o seguinte ciclo de três modos (11) é executado com o motor de ensaio no dinamómetro: Número do modo Velocidade do motor Carga Factor de ponderação 1 Nominal 100 0,25 2 Intermédia 50 0,15 4 Marcha lenta sem carga — 0,60 g) O ponto 3.7.3. passa a ter a seguinte redacção: Dá-se início à sequência de ensaio. O ensaio deve ser executado pela ordem dos números dos modos conforme acima indicado para os ciclos de ensaio. Durante cada modo do ciclo de ensaio em questão após o período inicial de transição, mantém-se a velocidade especificada a +/- 1 % da velocidade nominal ou +/- 3 min -1, conforme o que for maior, excepto para a marcha lenta sem carga, que deve estar dentro das tolerâncias declaradas pelo fabricante. O binário especificado deve ser mantido de modo a que a média durante o período em que as medições estiverem a ser efectuadas não divirja mais do +/- 2 % do binário máximo à velocidade de ensaio. Para cada ponto de medição, é necessário um tempo mínimo de dez minutos para o ensaio de um motor forem necessários tempos de recolha e amostras maiores para se poder obter uma massa de partículas suficiente no filtro de medição, a duração dos modos de ensaio pode ser alargado conforme necessário. A duração do modo deve ser registada e incluída num relatório. Os valores das concentrações das emissões gasosas pelo escape devem ser medidos e registados durante os últimos três minutos do modo. A recolha de amostras de partículas e a medição das emissões gasosas não devem ter início antes de terminada a estabilização do motor, conforme definido pelo fabricante, e os fins respectivos devem coincidir. A temperatura do combustível deve ser medida à entrada da bomba de injecção de combustível ou conforme especificado pelo fabricante, registando-se o local de medição; h) O ponto 3.7. passa a 3.8. 4. É aditado a seguinte secção: «4. ENSAIO (ENSAIO NRTC) 4.1. Introdução O ciclo em condições transientes não rodoviário (NRTC) consta do apêndice4 do anexo III, como uma sequência segundo a segundo de valores normalizados da velocidade e binário aplicáveis a todos os motores diesel abrangidos pela presente directiva. Para realizar o ensaio num banco de ensaios de motores, os valores normalizados serão convertidos em valores reais para o motor em ensaio, com base na curva de mapeamento do motor. Essa conversão é referida como desnormalização, e o ciclo de ensaios desenvolvido é referido como o ciclo de referência do motor a ensaiar. Utilizando esses valores de velocidade e do binário de referência, realiza-se o ciclo no banco de ensaios, registando-se os valores da velocidade e do binário de retroacção. Para validar o ensaio e ao completá-lo, realiza-se uma análise de regressão entre os valores de velocidade e do binário de referência e de retroacção. 4.1.1. É proibida a utilização de dispositivos manipuladores ou de estratégias irracionais de controlo de emissões. 4.2. Procedimento de mapeamento do motor Ao regenerar o NRTC no banco de ensaios, o motor deve ser mapeado antes de realizar o ciclo de ensaios para determinar a curva velocidade binário. 4.2.1. Determinação da gama de velocidades de mapeamento As velocidades mínima e máxima de mapeamento são definidas como segue: velocidade mínima de mapeamento = velocidade de marca lenta sem carga velocidade máxima de mapeamento = nhi × 1,02 ou a velocidade em que o binário a plena carga cai para zero, conforme a que for inferior (em que nhi é a velocidade elevada, definida como a velocidade mais elevada do motor em que é fornecida 70 % da potência nominal). 4.2.2. Curva de mapeamento do motor O aquecimento do motor deve ser efectuado à velocidade máxima a fim de estabilizar os parâmetros do motor de acordo com as recomendações do fabricante e a boa prática da engenharia. Quando o motor estiver estabilizado, realiza-se o mapeamento do motor de acordo com os seguintes passos. 4.2.2.1. Mapa em condições transientes a) Retira-se a carga do motor que é operado à velocidade de marcha lenta sem carga. b) O motor é operado à regulação de plena carga da bomba de injecção à velocidade mínima de mapeamento. c) Aumenta-se a velocidade do motor a uma taxa média de 8 ± 1 min-1/s desde a velocidade mínima à velocidade máxima de mapeamento. Registam-se os pontos de velocidade e do binário do motor a uma taxa de amostragem de pelo menos um ponto por segundo. 4.2.2.2. Mapa passo a passo a) Retira-se a carga do motor que é operado à velocidade de marcha lenta sem carga. b) O motor é operado à regulação de plena carga da bomba de injecção à velocidade mínima de mapeamento. c) Mantendo-se a plena carga, mantém-se a velocidade mínima de mapeamento durante pelo menos 15 s e regista-se o binário médio durante os últimos 5 s. Determina-se a curva do binário máximo desde a velocidade determina-se a curva de binário máximo desde a velocidade mínima à velocidade máxima de mapeamento em incrementos de velocidade não superiores a 100 ± 20/min. Cada ponto de ensaio é mantido durante pelo menos 15 s, e regista-se o binário médio durante os últimos 5 s. 4.2.3. Geração da curva de mapeamento Ligam-se todos os pontos de dados registados no ponto 4.2.2. utilizando uma interpolação linear entre os pontos. A curva resultante do binário é a curva de mapeamento que será utilizada para converter os valores normalizados do binário do programa do dinamómetro do motor do anexo IV em valores reais de binário para o ciclo de ensaios, conforme descrito no ponto 4.3.3. 4.2.4. Mapeamento alternativo Se um fabricante pensar que as técnicas de mapeamento acima indicadas não são seguras ou não são representativas para um dado motor, podem-se utilizar técnicas de mapeamento alternativas. Estas técnicas devem satisfazer a intenção dos procedimentos de mapeamento especificados para determinar o torque máximo disponível a todas as velocidades do motor atingidas durante os ciclos de ensaio. Os desvios das técnicas de mapeamento, especificadas neste ponto, por razões de segurança ou representatividade serão aprovadas pelas partes envolvidas juntamente com a justificação da respectiva utilização. Todavia, em caso algum poderá a curva de binário ser traçada através de velocidades de motor descendentes para os motores governados ou turbo comprimidos. 4.2.5. Repetições de ensaios Os motores não precisam de ser mapeados antes de cada ciclo de ensaios. Um motor deve ser remapeado antes de um ciclo de ensaios se: — decorreu um período de tempo não razoável entre o último mapa, conforme determinado pelo sentimento de engenharia, ou — forem efectuadas mudanças físicas ou recalibrações ao motor, que podem potencialmente afectar o comportamento funcional do motor. 4.3. Geração do ciclo de ensaios de referência 4.3.1. Velocidade de referência A velocidade de referência (nref) corresponde aos valores da velocidade normalizados a 100 % especificados no programa do dinamómetro do motor no apêndice 4 do anexo III. É óbvio que o ciclo do motor real resultante da desnormalização para a velocidade de referência depende em larga medida da selecção da velocidade de referência adequada. Determina-se a velocidade de referência pela seguinte expressão: nref = velocidade baixa + 0,95 × (velocidade elevada — velocidade baixa) (a velocidade elevada é a velocidade mais elevada do motor em que se fornece 70 % da potência nominal, enquanto que a velocidade baixa é a velocidade mais baixa do motor em que se fornece 50 % da potência nominal). 4.3.2. Desnormalização da velocidade do motor Desnormaliza-se a velocidade utilizando a seguinte equação: 4.3.3. Desnormalização do binário do motor Os valores do binário no programa do dinamómetro do motor do apêndice 4 do anexo III são normalizados para o binário máximo à velocidade respectiva. Desnormalizam-se os valores de binário do ciclo de referência através da curva de mapeamento determinada de acordo com o ponto 4.2.2, do seguinte modo: A velocidade real respectiva determinada no ponto 4.3.2. 4.3.4. Exemplo de procedimento de desnormalização Como exemplo, desnormaliza-se o seguinte ponto de ensaio: % velocidade = 43 % % binário = 82 % Dados os seguintes valores: Velocidade de referência = 2 200/min-1 Velocidade de marcha lenta sem carga 600 min-1 Obtém-se velocidade real Com o binário máximo de 700 Nm observado na curva de mapeamento a 1288/min-1 4.4. Dinamómetro 4.4.1. Ao utilizar uma célula de carga, transfere-se o sinal do binário para o eixo do motor e considera-se a inércia do dinamómetro. O binário real do motor é o binário lido na célula de carga adicionado do momento de inércia do freio multiplicado pela aceleração angular. O sistema de controlo tem de realizar este cálculo em tempo real. 4.4.2. Se o motor for ensaiado com um dinamómetro de correntes de Foucault, recomenda-se que o número de pontos, em que a diferença é inferior a - 5 % do binário de pico, não excede 30 (em que T sp é o binário exigido, é derivada da velocidade do motor e é a inércia de rotação do dinamómetro de correntes de Foucault). 4.5. Ensaio das emissões O fluxograma a seguir delineia a sequência do ensaio: Podem-se realizar um ou mais ciclos de prática conforme necessário para verificar os sistemas do motor, da célula de ensaio das emissões antes do ciclo de medição. 4.5.1. Preparação dos filtros de recolha de amostras Pelo menos uma hora antes do ensaio, coloca-se cada filtro numa placa de Petri, protegida contra a contaminação por pó mas que permita a troca de ar, e numa câmara de pesagem, para efeitos de estabilização. No final do período de estabilização, pesa-se cada filtro, sendo registada a sua massa. Armazena-se então o filtro numa placa de Petri fechada ou num suporte de filtro selado até ser necessário para o ensaio. Utiliza-se o filtro dentro de oito horas a contar da sua remoção da câmara de pesagem. Regista-se a tara. 4.5.2. Instalação do equipamento de medida Instalam-se os instrumentos e as sondas de recolha conforme necessário. Liga-se o tubo de escape ao sistema de diluição do escoamento total, se utilizado. 4.5.3. Arranque e pré-condicionamento do sistema de diluição e do motor Arranca-se e aquece-se o sistema de diluição e o motor. Realiza-se o pré-condicionamento do sistema de recolha de amostras através do funcionamento do motor a uma condição de velocidade nominal, 100 % do binário durante um mínimo de 20 minutos enquanto se faz funcionar simultaneamente ou o sistema de recolha de amostras do escoamento parcial ou o CVS de escoamento total com sistema de diluição secundária. Recolhem-se então amostras das emissões de partículas. Os filtros de amostras de partículas não precisam de ser estabilizados nem pesados, e podem ser descartados. O meio filtrante pode ser mudado durante o condicionamento desde que o tempo total de recolha de amostras através dos filtros e do sistema de recolha de amostras exceda 20 minutos regulam-se os caudais aproximadamente nos caudais seleccionados para o ensaio em condições transientes. Reduz-se o binário a partir de 100 % mantendo-se simultaneamente a condição de velocidade nominal necessária a não exceder as especificações de temperatura da zona de amostragem de 191 °C no máximo. 4.5.4. Arranque do sistema de recolha de amostras de partículas Arranca-se o sistema de amostra de partículas funcionando em derivação. A concentração de fundo de partículas no ar de diluição pode ser determinada pela recolha de amostras do ar de diluição antes da entrada do escape no túnel de diluição. É preferível que a amostra de partículas de fundo seja recolhida durante o ciclo em condições transientes se houver outro sistema de recolha de amostras de partículas. Caso contrário, pode-se utilizar o sistema de recolha de amostras de partículas utilizado para recolher as partículas do ciclo em condições transientes. Se for utilizado ar de diluição filtrado, pode ser feita uma única medição antes ou depois do ensaio. Se o ar de diluição não for filtrado, as medições devem ser feitas antes do início e após o fim do ciclo, tomando-se a média dos valores. 4.5.5. Ajustamento do sistema de diluição Regula-se o escoamento total dos gases de escape diluídos de um sistema de diluição do escoamento total ou o escoamento diluído dos gases de escape através de um sistema de diluição parcial do escoamento para eliminar a condensação de água do seu sistema e obter uma temperatura à face do filtro compreendida entre 315 K (42 °C) e 325 K (52 °C). 4.5.6. Verificação dos analisadores Os analisadores das emissões devem ser colocados em zero e calibrados. Se forem utilizados sacos de amostras, estes devem ser evacuados. 4.5.7. Procedimento de arranque do motor Arranca-se o motor estabilizado dentro de um período de tempo de-cinco minutos após o termo do aquecimento de acordo com o procedimento de arranque recomendado pelo fabricante no respectivo manual, utilizando quer um motor de arranque de produção quer o dinamómetro. Facultativamente, o ensaio pode começar dentro de um período de tempo de cinco minutos a partir da fase de pré-acondicionamento do motor sem desligar este, quando o motor tiver sido elevado a uma condição de marcha lenta sem carga. 4.5.8. Realização do ciclo 4.5.8.1. Sequência do ensaio A sequência do ensaio tem início quando se arranca o motor a partir de desligado depois da fase de pós-condicionamento ou a partir das condições de marcha lenta sem carga ao arrancar directamente da fase de pré-condicionamento com o motor em funcionamento. Realiza-se o ensaio de acordo com o ciclo de referência indicado no apêndice 4 do anexo III. Os pontos de regulação do comando da velocidade e do binário do motor não fixados em intervalos de 5 Hz (recomenda-se 10 H) ou superior. Calculam-se os pontos de regulação através de interpolação linear entre os pontos de regulação a 1 H do ciclo de referência. Registam-se a velocidade e o binário de retroacção do motor pelo menos uma vez por segundo durante o ciclo de ensaios, podendo os sinais ser electronicamente filtrados. 4.5.8.2. Resposta do analisador No arranque do motor ou da sequência de ensaio, se o ciclo começar directamente a partir do pré-acondicionamento, o equipamento de medida deve ser arrancado simultaneamente: — começar a recolher ou analisar o ar de diluição, se for utilizado um sistema de diluição do escoamento total, — começar a recolher ou analisar os gases de escape brutos ou diluídos, dependendo do método utilizado, — começar a medição da quantidade dos gases de escape diluídos e as temperaturas e pressões respectivas, — começar o registo do caudal mássico dos gases de escape, se for utilizada a análise dos gases de escape brutos, — começar o registo dos dados de retroacção da velocidade e do binário do dinamómetro. Se se utilizar a medição dos gases de escape brutos, medemse continuamente as concentrações das emissões (HC, CO e NOx) e o caudal mássico dos gases de escape, sendo registados pelo menos intervalos de 2 H num computador. Todos os outros dados podem ser registados com uma taxa de amostragem de pelo menos 1 H. No que diz respeito aos analisadores analógicos, regista-se a resposta, podendo os dados de calibração ser aplicados em linha ou não durante a avaliação dos dados. Se for utilizado um sistema de diluição do escoamento total, medem-se continuamente as emissões de HC e de NOx no túnel de diluição com uma frequência de pelo menos 2 H. Determinam-se as concentrações médias pela integração dos 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 escoamento do CVS e dos desvios tempo de amostragem/ciclo de ensaios, se necessário. Determinam-se as emissões de CO e CO2 por integração ou por análise das concentrações no saco de recolha de amostras, recolhidas ao longo do ciclo. Determinam-se as concentrações dos poluentes gasosos no ar de diluição pela integração ou por recolha no saco de recolha de fundo. Registam-se todos os outros parâmetros que precisam de ser medidos com um mínimo de uma medição por segundo (1Hz). 4.5.8.3. Recolha de amostras de partículas No arranque do motor na sequência do ensaio, se o ciclo começar directamente a partir do pré-condicionamento, muda-se o sistema de recolha de amostras de partículas da derivação para a recolha de partículas. Se se utilizar um sistema de diluição do escoamento parcial, a(s) bomba(s) de recolha de amostras deve(m) ser ajustada(s) de modo a que o caudal através da sonda ou do tubo de transferência de recolha de amostras de partículas se mantenha proporcional ao caudal mássico dos gases de escape. Se se utilizar um sistema de diluição do escoamento total, a(s) bomba(s) de recolha de amostras deve(m) ser ajustada(s) de modo a que o caudal através da sonda ou do tubo de transferência de recolha de amostras de partículas se mantenha num valor a ± 5 % do caudal fixado. Se se utilizar a compensação do escoamento (isto é, controlo proporcional do escoamento de amostragem, deve-se demonstrar que a razão entre o escoamento no túnel principal e o caudal de recolha de amostras das partículas não varia em mais de ± 5 % do seu valor fixado (excepto para os 10 primeiros segundos da recolha de amostras). Nota: No que diz respeito à operação de diluição dupla, o caudal de amostras é a diferença líquida entre o caudal através dos filtros de recolha de amostras e o caudal de ar de diluição secundária. Registam-se a temperatura e a pressão médias à entrada dos aparelhos de medida ou da instrumentação do escoamento do gás se o caudal fixado não poder ser mantido ao longo do ciclo completo (com uma tolerância de ±5 %) devido a uma elevada carga de partículas no filtro, anulam-se os resultados do ensaio. Volta-se a efectuar o ensaio utilizando um caudal inferior e/ou um filtro de maior diâmetro. 4.5.8.4. Paragem do motor Se o motor parar em qualquer altura do ciclo de ensaio pré condiciona-se e volta-se a arrancar o motor, repetindo o ensaio de seguida. Se ocorrer uma avaria em qualquer um dos equipamentos de ensaios requeridos durante o ciclo de ensaios, anula-se o ensaio. 4.5.8.5. Operações após o ensaio No fim do ensaio, acaba-se com a medição do caudal mássico dos gases de escape, do volume dos gases de escape diluídos do escoamento de gás para os sacos de recolha de amostras e da bomba de recolha de amostras de partículas. No que diz respeito a um sistema analisador por integração, continua-se com a recolha de amostras até que os tempos de resposta do sistema tenham passado. A análise dos gases de escape contidos nos sacos de recolha de amostras é efectuada logo que possível e, em qualquer caso, dentro de um prazo máximo de 20 minutos após o fim do ciclo de ensaio. Após o ensaio das emissões, deve-se utilizar um gás de colocação no zero e o mesmo gás de calibração para a reverificação dos analisadores. O ensaio será considerado aceitável se a diferença entre os resultados das medições do pré-ensaio e do pós-ensaio for inferior a 2 % do valor do gás de calibração. Os filtros de partículas devem voltar à câmara de pesagem o mais tardar uma hora após o fim do ensaio. Devem ser condicionados numa placa de Petri, protegida contra a contaminação por pó mas que permita a troca de ar, durante uma hora pelo menos, e pesados então para efeitos de estabilização. No final do período de estabilização, pesa-se cada filtro, sendo registadas as suas massas brutas. 4.6. Verificação do ensaio 4.6.1. Deslocação dos dados Para minimizar a influência da diferença de tempo entre os valores de retroacção e do ciclo de referência toda a sequência dos sinais de retroacção da velocidade e do binário do motor pode avançada ou atrasada no tempo em relação à sequência de referência da velocidade e do binário. Se os sinais de retroacção forem deslocados, tanto a velocidade como o binário devem ser deslocados pela mesma quantidade no mesmo sentido. 4.6.2. Cálculo do trabalho do ciclo Calcula-se o trabalho real do ciclo Wact (kWh) utilizando cada um dos pares dos valores registados velocidade e binário da retroacção do motor. O trabalho real do ciclo é utilizado para comparação com o trabalho do ciclo de referência Wref e para calcular as emissões específicas do freio utiliza-se a mesma metodologia para integrar a potência de referência e a potência real do motor. Se os valores tiverem sido determinados entre valores adjacentes de referência ou valores adjacentes medidos, utiliza-se a interpolação linear. Ao integrar o trabalho do ciclo de referência e do ciclo real, todos os valores do binário negativos são igualados a zero e incluídos no cálculo. Se a integração for feita a uma frequência inferior a 5 H e se, durante um dado intervalo de tempo, o valor do binário varia de positivo para negativo ou de negativo para positivo, calcula-se a porção negativa que é igualada a zero. A parte positiva é incluída no valor integrado. O valor de Wact deve estar compreendido entre - 15 % e + 5 % de Wref 4.6.3. Estatísticas de validação do ciclo de ensaio Realizam-se Regres-se lineares dos valores de retroacção em relação aos valores de referência no que diz respeito à velocidade, binário e potência. Depois de ter ocorrido qualquer deslocação dos dados de retroacção, se pode seleccionar esta opção. Utiliza-se o método dos mínimos quadrados, tendo a equação do melhor ajustamento a forma: y = mx + b em que: y = Valor de retroacção (real) da velocidade (min-1) binário (Nm) ou potência (kW) m = Declive da recta de regressão x = Valor de referência da velocidade (min-1), binário (Nm) ou potência (kW) b = ordenada na origem da recta de regressão Calcula-se para cada recta de regressão o erro padrão da estimativa (SE) de y em relação a x e o coeficiente de determinação (r2). Recomenda-se que esta análise seja efectuada em intervalos de 1 H. Para que um ensaio seja considerado válido, os critérios do quadro 1 devem ser satisfeitos. Quadro 1 — Tolerâncias da recta de regressão Velocidade Binário Potência Erro-padrão da estimativa (SE) de Y em relação a X Máx. 100 min-1 Máx. 13 % do binário máximo do motor Máx. 8 % da potência máxima do motor Declive da recta de regressão, m 0,95 a 1,03 0,83 — 1,03 0,89 — 1,03 Coeficiente de determinação, r2 min 0,9700 min 0,8800 min 0,9100 Y ordenada na origem da linha de regressão, b + 50 min-1 ± 20 Nm ou ± 2 % do binário máximo, conforme o maior ± 4 kW ou ± 2 % da potência máxima, conforme a maior Apenas para efeitos da regressão, são admitidas eliminações de pontos onde indicado no quadro 2 antes de fazer o cálculo de regressão. Todavia, esses pontos não devem ser eliminados para o cálculo do trabalho do ciclo e das emissões. Um ponto de repouso é definido é definido como um ponto que tenha um binário de referência normalizados de 0 % e uma velocidade de referência normalizada de 0 %. A eliminação de pontos pode ser aplicada à totalidade ou a qualquer parte do ciclo. Quadro 2 — Eliminações de análise de regressão admitidas (os pontos a que se aplica a eliminação de pontos tem de ser especificados) Condição Pontos de velocidade e/ou binário e/ou potência que podem ser eliminados com referência às condições indicadas na coluna da esquerda Primeiros 24 (± 1) s e últimos 25 s Velocidade, binário e potência Acelerador totalmente aberto e retroacção do binário < 95 % do binário de referência Binário e/ou potência Acelerador totalmente aberto e retroacção da velocidade < 95 % da velocidade de referência Velocidade e/ou potência Binário fechado, retroacção da velocidade > velocidade de marcha lenta sem carga + 50 min-1, e retroacção do binário > 105 % do binário de referência Binário e/ou potência Binário fechado, retroacção da velocidade ≤ velocidade de marcha lenta sem carga + 50 min-1, definido pelo fabricante medido ± 2 % do binário máximo Velocidade e/ou potência Acelerador fechado e retroacção da velocidade > 105 % da referência de velocidade Velocidade e/ou potência». 5. O apêndice 1 do anexo III passa a ter a seguinte redacção: «Apêndice 1 MÉTODOS DE MEDIÇÃO E DE RECOLHA DE AMOSTRAS 1. MÉTODOS DE MEDIÇÃO E DE RECOLHA DE AMOSTRAS (ENSAIO NRSC) Os componentes gasosos e as partículas emitidos pelo motor submetido a ensaio devem ser medidos pelos métodos descritos no anexo VI. Os métodos desse anexo descrevem os sistemas de análise recomendados para as emissões gasosas (ponto 1.1) e os sistemas de diluição e de recolha de amostras de partículas recomendados (ponto 1.2). 1.1. Especificação do dinamómetro Deve utilizar-se um dinamómetro para motores com características adequadas para realizar o ciclo de ensaio descrito no ponto 3.7.1. do anexo III. A instrumentação para a medição do binário e da velocidade deve permitir a medição da potência dentro dos limites dados. Podem ser necessários cálculos adicionais. A precisão do equipamento de medição deve ser tal que não sejam excedidas as tolerâncias máximas dos valores dadas no ponto 1.3. 1.2. Escoamento dos gases de escape O escoamento dos gases de escape deve ser determinado através de um dos métodos mencionados nos pontos 1.2.1. a 1.2.4. 1.2.1. Método de medição directa Trata-se da medição directa do escoamento dos gases de escape através de uma tubeira de escoamento ou sistema de medição equivalente (para pormenores, ver norma ISO 5167:2000). Nota: A medição directa de um escoamento de gás é uma tarefa difícil. Devem ser tomadas precauções para evitar erros de medição que teriam influência nos erros dos valores das emissões. 1.2.2. Método de medição do ar e do combustível Trata-se da medição do escoamento de ar e do escoamento de combustível. Utilizam-se medidores de escoamentos de ar e de combustível com a precisão definida no ponto 1.3. O cálculo do escoamento dos gases de escape faz-se do seguinte modo: GEXHW = GAIRW + GFUEL (para a massa de gases de escape em base húmida) 1.2.3. Método do balanço do carbono Trata-se do cálculo da massa dos gases de escape a partir do consumo de combustível e das concentrações de gases de escape utilizando o método do balanço do carbono (ver apêndice 3 do anexo III). 1.2.4. Método de medição do gás traçador O método envolve a medição da concentração de um gás traçador nos gases de escape. Injecta-se uma quantidade conhecida de um gás inerte (por exemplo, hélio puro) como traçador no escoamento dos gases de escape. O gás é misturado e de leite com os gases de escape, mas não deve reagir no tubo de escape. Mede-se então a concentração do gás na amostra de gases de escape. Para assegurar a mistura completa do gás traçador, a sonda de recolha de amostras dos gases de escape deve estar localizada a pelo menos 1 m ou 30 vezes o diâmetro do tubo de escape, conforme o valor mais elevado, a jusante do ponto de injecção do gás traçador. A sonda de amostragem deve estar localizada mais próxima do ponto de injecção se se verificar uma mistura completa através da comparação da concentração do gás traçador com a concentração de referência quando o gás traçador for injectado a montante do motor. O caudal do gás traçador deve ser regulado de modo a que a concentração do gás traçador à velocidade de marcha lenta sem carga do motor depois da mistura se torne inferior à escala completa do analisador do gás traçador. O cálculo do caudal dos gases de escape faz-se do seguinte modo: em que: GEXHW = caudal mássico dos gases de escape em base húmida, kg/s GT = caudal do gás marcador, cm3/min concmix = instantaneous concentration of the tracer gas after mixing, ppm ρEXH = densidade dos gases de escape, kg/m3 conca = concentração em base húmida do gás marcador no ar de diluição A concentração de fundo do gás traçador (conca) pode ser determinada calculando a média das contra concentrações de fundo medidas imediatamente antes do ensaio e após o ensaio. Quando a concentração de fundo for inferior a 1 % da concentração do gás traçador após mistura (concmix.) ao escoamento máximo de gases de escape, a concentração de fundo pode ser desprezada. O sistema completo deve satisfazer as especificações de precisão para o escoamento de gases de escape e deve ser calibrado de acordo com o ponto 1.11.2. do apêndice 2. 1.2.5. Método de medição do caudal de ar e da relação ar/combustível Esta medição envolve o cálculo do caudal mássico dos gases de escape a partir do caudal de ar e da relação ar/combustível. O cálculo do caudal mássico instantâneo dos gases de escape faz-se do seguinte modo: em que: A/Fst = razão estequiométrica ar/combustível, kg/kg λ = relação ar/combustível concCO2 = concentração de CO2 seco, % concCO = concentração do CO seco, ppm concHC = concentração de HC, ppm Nota: O cálculo refere-se a um combustível para motores diesel com uma relação H/C igual a 1,8. O caudalímetro de ar deve satisfazer as especificações de precisão contidas no quadro 3, o analisador de CO2 utilizadas as especificações do quadro do ponto 1.4.1, e o sistema total, as especificações de precisão para o escoamento dos gases de escape. Facultativamente, o equipamento de medição da relação ar/combustível, tal como um sensor do tipo Zirconia, pode ser utilizado para a medição da relação ar/combustível de acordo com as especificações do ponto 1.4.4. 1.2.6. Caudal total dos gases de escape diluídos Ao utilizar um sistema de diluição do escoamento total, deve-se medir o caudal total dos gases de escape diluídos (GTOTW) com um PD ou CFI ou SST — ponto 1.2.1.2. do anexo VI. A precisão deve estar em conformidade com as disposições do ponto 2.2. do apêndice 2 do anexo III. 1.3. Precisão dos instrumentos de medida A calibração de todos os instrumentos de medida deve ser feita com base em normas nacionais (internacionais) e satisfazer os requisitos estabelecidos no quadro 3. Quadro 3 — Precisão dos instrumentos de medida N.o Aparelhos de medida Precisão 1 Velocidade do motor ± 2% da leitura ou ± 1% do valor máximo do motor, conforme o maior 2 Binário ± 2% da leitura ou ± 1% do valor máximo do motor, conforme o maior 3 Consumo de combustível ± 2% do valor máximo do motor 4 Consumo de ar ± 2% da leitura ou ±1% do valor máximo do motor, conforme o maior 5 Caudal dos gases de escape ± 2,5% da leitura ou ± 1,5% do valor máximo do motor, conforme o maior 6 Temperaturas ≤ 600 K ± 2 K 7 Temperaturas > 600 K ± 1% da leitura 8 Pressão dos gases de escape ±0,2 kPa absolutos 9 Depressão à entrada de ar ± 0,05kPa absolutos 10 Pressão atmosférica ± 0,1k Pa absolutos 11 Outras pressões ± 0,1kPa absolutos 12 Humidade relativa ±5% da leitura 13 Caudal do ar de diluição ± 2% da leitura 14 Caudal dos gases de escape diluídos ± 2% da leitura 1.4. Determinação dos componentes gasosos 1.4.1. 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 1.4.1.1). Recomenda-se que os analisadores funcionem de modo tal que as concentrações medidas fiquem compreendidas entre 15 % e 100 % da escala completa. Se o valor da escala completa for igual ou inferior a 155 ppm (ou ppm C) ou se forem utilizados sistemas de visualização (computadores, dispositivos de registo de dados) que forneçam uma precisão e uma resolução suficientes abaixo de 15 % da escala completa, são também aceitáveis concentrações abaixo de 15 % da escala completa. Neste caso, devem ser feitas calibrações adicionais para assegurar a precisão das curvas de calibração — ponto 1.5.5.2. do apêndice 2 do anexo III. A compatibilidade electromagnética (CEM) do equipamento deve ser tal que minimize erros adicionais. 1.4.1.1. Erros de medida O desvio do analisador relativamente ao ponto de calibração nominal não pode ser superior a ± 2 % da leitura em toda a gama de medição com excepção do zero, ou a ± 0.3 % da escala completa no zero, conforme o maior. Nota: Para efeitos deste ponto, “precisão” é definida como o desvio da leitura do analisador em relação aos valores de calibração nominais utilizando um gás de calibração (≡ valor verdadeiro). 1.4.1.2. Repetibilidade A repetibilidade, definida como 2,5 vezes o desvio padrão de dez respostas consecutivas a um determinado gás de calibração, não deve ser superior a ± 1 % da concentração máxima para cada gama utilizada acima de 155 ppm (ou ppm C) ou ± 2 % de cada gama utilizada abaixo de 155 ppm (ou ppm C). 1.4.1.3. Ruído A resposta pico a pico do analisador a gases de colocação no zero ou gases de calibração durante qualquer período de dez segundos não deve exceder 2 % da escala completa em todas as gamas utilizadas. 1.4.1.4. 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 ao 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. 1.4.1.5. Desvio de calibração O desvio da calibração durante um período de uma hora deve ser inferior 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. 1.4.2. Secagem do gás O dispositivo facultativo de secagem do gás deve ter um efeito mínimo na concentração dos gases medidos. Os secadores químicos não constituem um método aceitável de remoção da água da amostra. 1.4.3. Analisadores Os pontos 1.4.3.1. a 1.4.3.5. do presente apêndice descrevem os princípios de medida a utilizar. O anexo VI 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 utilização de circuitos de linearização. 1.4.3.1. Análise do monóxido de carbono (CO) O analisador de monóxido de carbono deve ser do tipo não dispersivo de absorção no infravermelho (NDIR). 1.4.3.2. Análise do dióxido de carbono (CO2) O analisador de dióxido de carbono deve ser do tipo não dispersivo de absorção no infravermelho (NDIR). 1.4.3.3. Análise dos hidrocarbonetos (HC) O analisador de hidrocarbonetos deve ser do tipo aquecido de ionização por chama (HFID) com detector, válvulas, tubagens, etc., aquecido de modo a manter a temperatura do gás em 463 K (190 °C) ± 10 K. 1.4.3.4. Análise dos óxidos de azoto (NOx) O analisador de óxidos de azoto deve ser do tipo de quimio-luminiscência (CLD) ou do tipo de quimio-luminiscência aquecido (HCLD) com conversor NO2/NO, se a medição for feita em base seca. Se a medição for feita em base húmida, deve ser utilizado um analisador HCLD com conversor mantido acima de 328 K (55 °C), desde que a verificação do efeito de atenuação da água (ponto 1.9.2.2. do apêndice 2 do anexo III) tenha sido satisfatória. Tanto para o CLD como para o HCLD, o percurso do gás será mantido a uma temperatura das paredes de 328 K a 473 K (55 °C a 200 °C) até ao conversor, nas medições em base seca, e até ao analisador, nas medições em base húmida. 1.4.4. Medição da relação ar/combustível O equipamento de medida da relação ar/combustível utilizado para determinar o escoamento dos gases de escape conforme especificado no ponto 1.2.5. é um sensor da relação ar/combustível de gama larga ou um sensor lambda do tipo Zircónia. O sensor é montado directamente no tubo de escape num local em que a temperatura dos gases de escape seja suficientemente elevada para eliminar a condensação da água. A precisão do sensor com a parte electrónica incorporada deve ter as seguintes tolerâncias: ± 3 % da leitura λ <2 ± 5 % da leitura 2 ≤ λ <5 ± 10 % da leitura 5 ≤ λ Para se obter a precisão acima especificada, o sensor deve ser calibrado conforme especificado pelo fabricante do instrumento. 1.4.5. Recolha de amostras das emissões gasosas As sondas de recolha de amostras das emissões gasosas devem ser instaladas pelo menos 0,5 metro ou três 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 do motor de modo a assegurar uma temperatura dos gases de escape de pelo menos 343 K (70 °C) na sonda. No caso de um motor multicilindros com um colector de escape ramificado, a entrada da sonda deve estar localizada suficientemente longe, a jusante, de modo a 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 escoamento mássico total dos gases de escape do motor. Se a composição dos gases de escape for influenciada por qualquer sistema pós-tratamento do escape, a amostra de gases de escape deve ser retirada a montante desse dispositivo nos ensaios da fase I e a jusante desse dispositivo nos ensaios da fase II. Quando se utilizar um sistema de diluição do escoamento total para a determinação das partículas, as emissões gasosas podem também ser determinadas nos gases de escape diluídos. As sondas de recolha de amostras devem estar próximas da sonda de recolha de partículas no túnel de diluição [ponto 1.2.1.2. (DT) e ponto 1.2.2. (PSP) do anexo VI]. O CO e o CO2 podem ser facultativamente determinados através da recolha de amostras para um saco e subsequente medição da concentração no saco de amostras. 1.5. Determinação das partículas A determinação das partículas exige um sistema de diluição. A diluição pode ser obtida por um sistema de diluição parcial do escoamento ou um sistema de diluição total do escoamento. 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 amostras, e manter a temperatura dos gases de escape diluídos à temperatura entre 315 K (42 °C) e 325 K (52 °C) ou menos, imediatamente a montante dos suportes dos filtros. Se a humidade do ar for elevada, é permitida a desumidificação do ar de diluição antes de entrar no sistema de diluição. Se a temperatura ambiente for inferior a 293 K (20 °C), recomenda-se o pré-aquecimento do ar de diluição acima do limite de temperatura de 303 K (30 °C). Todavia, a temperatura do ar deleite não deve exceder 325 K (52 °C) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição. Nota: Em relação ao método em condições estacionárias, a temperatura do filtro pode ser mantida à temperatura máxima de 325 K (52 °C) ou menos em vez de respeitar a gama de temperaturas 315 K — 325 K (42 °C — 52 °C). Num sistema de diluição do escoamento parcial do fluxo, a sonda de recolha de amostras de partículas deve ser instalada próximo e a montante da sonda de gases, conforme definido no ponto 4.4. e de acordo com o ponto 1.2.1.1, figuras12, EP e SP, do anexo VI. O sistema de diluição do escoamento 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 partículas. É essencial que a razão de diluição seja determinada com muita precisão. Podem ser aplicados diferentes métodos de separação, mas o tipo de separação utilizado dita, em grau significativo, os equipamentos e os processos de recolha de amostras a utilizar (ponto 1.2.1.1. do anexo VI). 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 da pesar microgramas e uma câmara de pesagem controlada em termos de temperatura e de humidade. Podem ser aplicados dois métodos à recolha de amostras de partículas: — o método do filtro único utiliza um par de filtros (ver ponto 1.5.1.3. do presente apêndice) para todos os modos do ciclo de ensaio. Deve-se prestar uma atenção considerável aos tempos e escoamentos da recolha de amostras durante a fase de recolha do ensaio. Todavia, apenas será necessário um par de filtros para o ciclo do ensaio, — o método dos filtros múltiplos exige que seja utilizado um par de filtros (ver ponto 1.5.1.3. do presente apêndice) para cada um dos modos individuais do ciclo de ensaios. Este método permite processos de recolha de amostras mais fáceis, mas utiliza mais filtros. 1.5.1. Filtros de recolha de amostras de partículas 1.5.1.1. Especificação dos filtros São necessários filtros de fibra de vidro revestidos de fluorocarbono ou filtros de membrana com base em fluorocarbono para os ensaios de certificação. Para aplicações especiais, podem ser utilizados diferentes materiais de filtragem. Todos os tipos de filtro devem ter um rendimento de recolha de 0,3 μm DOP (ftalato de dioctilo) de pelo menos 99 % a uma velocidade nominal do gás compreendida entre 35 e 100 cm/s. Ao realizar ensaios de correlação entre laboratórios ou entre um fabricante e uma autoridade de homologação, devem-se utilizar filtros de qualidade idêntica. 1.5.1.2. 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 1.5.1.5). 1.5.1.3. Filtros primário e secundário Durante a sequência de ensaios, os gases de escape diluídos devem ser recolhidos por meio de um par de filtros colocados em série (um filtro primário e um secundário). O filtro secundário não deve ser localizado a 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. 1.5.1.4. Velocidade nominal no filtro Deve-se obter uma velocidade nominal do gás através do filtro compreendida entre 35 e 100 cm/s. O aumento da perda de carga entre o início e o fim do ensaio não deve ser superior a 25 kPa. 1.5.1.5. Carga do filtro As cargas mínimas recomendadas para as dimensões de filtros mais comuns estão indicadas no quadro a seguir. Para as dimensões maiores, a carga mínima é de 0,065 mg/1000 mm2 de área de filtragem. Diâmetro do filtro (mm) Diâmetro recomendado da mancha (mm) Carga mínima recomendada (mg) 47 37 0,11 70 60 0,25 90 80 0,41 110 100 0,62 Para o método dos filtros múltiplos, a carga mínima recomendada para o conjunto dos filtros é igual ao produto do valor correspondente acima indicado pela raiz quadrada do número total de modos. 1.5.2. Especificações da câmara de pesagem e da balança analítica 1.5.2.1. 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 (22 °C) ± 3 K durante todo o período de condicionamento e pesagem. A humidade deve ser mantida a um ponto de orvalho de 282,5 K (9,5 °C) ± 3 K, e a humidade relativa, a 45 % ± 8 %. 1.5.2.2. Pesagem dos filtros de referência O ambiente da câmara (ou sala) deve estar isento de quaisquer contaminantes ambientes (tais como pó) que possam cair nos filtros de partículas durante a sua fase de estabilização. Serão admitidas perturbações das condições da câmara de pesagem especificadas no ponto 1.5.2.1. se a sua duração não exceder 30 minutos. A câmara de pesagem deve satisfazer as especificações 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 quatro horas, mas de preferência ao mesmo tempo que o filtro (par de filtros) 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 10 μg, todos os filtros de recolha devem ser deitados fora, repetindo-se o ensaio de emissões. Se não forem satisfeitos os critérios de estabilidade da câmara de pesagem indicados no ponto 1.5.2.1, mas a pesagem dos filtros (pares de filtros) de referência satisfizer esses critérios, o fabricante dos motores tem a faculdade de aceitar as massas dos filtros de recolha ou de anular os ensaios, arranjar o sistema de controlo da câmara de pesagem e voltar a realizar os ensaios. 1.5.2.3. Balança analítica A balança analítica utilizada para determinar as massas de todos os filtros deve ter uma precisão (desvio-padrão) de 2 μg e uma resolução de1 μg (1 dígito = 1 μg) especificadas pelo fabricante da balança. 1.5.2.4. Eliminação dos efeitos da electricidade estática Para eliminar os efeitos da electricidade estática, os filtros devem ser neutralizados antes da pesagem, por exemplo por um neutralizador de polónio ou dispositivo de efeito semelhante. 1.5.3. Especificações adicionais para a medição de partículas Todas as peças do sistema de diluição e do sistema de recolha de amostras, desde o tubo de escape até ao suporte dos filtros, que estejam em contacto com gases de escape brutos ou diluídos, devem ser concebidas 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. 2. MÉTODOS DE MEDIÇÃO E DE RECOLHA DE AMOSTRAS (ENSAIO NRTC) 2.1. Introdução Medem-se os componentes gasosos e as partículas emitidos pelo motor submetido a ensaio devem ser medidos pelos métodos descritos no anexo VI. Os métodos desse anexo descrevem os sistemas de análise recomendados para as emissões gasosas (ponto 1.1) e os sistemas de diluição e de recolha de amostras de partículas recomendados (ponto1.2). 2.2. Dinamómetro e equipamentos da célula de ensaio Utilizam-se os seguintes equipamentos para os ensaios de emissões dos motores nos dinamómetros. 2.2.1. Dinamómetro para motores Deve utilizar-se um dinamómetro para motores com características adequadas para realizar o ciclo de ensaio descrito no apêndice 4 do presente anexo. A instrumentação para a medição do binário e da velocidade deve permitir a medição da potência dentro dos limites dados. Podem ser necessários cálculos adicionais. A precisão do equipamento de medida deve ser de modo a que não sejam excedidas as tolerâncias máximas dos valores dados no quadro3. 2.2.2. Outros instrumentos Utilizam-se conforme necessário, instrumentos de medida para o consumo de combustível, o consumo de ar, a temperatura do líquido de arrefecimento e do lubrificante, a pressão dos gases de escape e a depressão no colector de admissão, a temperatura dos gases de escape, a temperatura da entrada de ar, a pressão atmosférica, a humidade e a temperatura do combustível. Estes instrumentos devem satisfazer os requisitos do quadro 3: Quadro 3 — Precisão dos instrumentos de medida N.o Aparelhos de medida Precisão 1 Velocidade do motor ± 2 % da leitura ou ± 1 % do valor máximo do motor, conforme o valor mais elevado 2 Binário ± 2 % da leitura ou ± 1 % do valor máximo do motor, conforme o valor mais elevado 3 Consumo de combustível ± 2 % do valor máximo do motor 4 Consumo de ar ± 2 % da leitura ou ± 1 % do valor máximo do motor, conforme o valor mais elevado 5 Escoamento dos gases de escape ± 2,5 % da leitura ou ± 1,5 % do valor máximo do motor, conforme o valor mais elevado 6 Temperaturas ≤ 600 K ± 2 K 7 Temperaturas > 600 K ±1 % da leitura 8 Pressão dos gases de escape ± 0,2 kPa absolutos 9 Depressão do ar de admissão ± 0,05 kPa absolutos 10 Pressão atmosférica ± 0,1 kPa absolutos 11 Outras pressões ± 0,1 kPa absolutos 12 Humidade absoluta ± 5 % da leitura 13 Escoamento do ar de diluição ± 2 % da leitura 14 Escoamento dos gases de escape diluídos ± 2 % da leitura 2.2.3. Caudal dos gases de escape brutos Para calcular as emissões contidas nos gases de escape brutos e para controlar um sistema de diluição do escoamento parcial, é necessário conhecer o caudal mássico dos gases de escape. Para determinar este caudal, pode-se utilizar qualquer um dos métodos adiante descritos. Para fins do cálculo das emissões, o tempo de resposta de qualquer método descrito a seguir deve ser igual ou inferior ao valor exigido para o tempo de resposta do analisador, conforme definido no ponto 1.11.1. do apêndice 2. Para efeitos do controlo de um sistema de diluição do escoamento parcial, é necessária uma resposta mais rápida. Para os sistemas de diluição do escoamento parcial com controlo em linha, é necessário um tempo de resposta ≤ 0,3 s. Para os sistemas de diluição do escoamento parcial com controlo baseado num ensaio pré-registado, é necessário um tempo de resposta no sistema de medida do caudal dos gases de escape ≤ 5 s com o tempo de ≤ 1 s. O tempo de resposta do sistema deve ser especificado pelo fabricante do instrumento. Os requisitos relativos ao tempo de resposta para os sistemas de medida do caudal dos gases de escape e de diluição do escoamento parcial estão indicados no ponto 2.4. Método de medição directa A medição directa do escoamento instantâneo dos gases de escape pode ser efectuada por sistema tais como: — dispositivos de diferencial de pressão, tal como tubeiras de escoamento (ver norma ISO 5167: 2000), — medidor de escoamento ultrasónico, — medidor de escoamento por vórtices. Devem ser tomadas precauções para evitar erros de medição que teriam influência nos erros dos valores de emissões. Tais precauções incluem a instalação cuidadosa do dispositivo do sistema de escape do motor de acordo com as recomendações do fabricante do instrumento e com a boa prática da engenharia. Em especial, o comportamento funcional do motor e as emissões não devem ser afectados pela instalação do dispositivo. Os medidores de escoamento devem satisfazer as especificações de precisão do quadro 3. Método de medição do ar e do combustível Trata-se de medir o escoamento de ar e o escoamento de combustível com medidores adequados. O cálculo de escoamento dos gases de escape faz-se do seguinte modo: GEXHW= GAIRW + GFUEL (para a massa dos gases de escape em húmido) Os medidores de escoamento devem satisfazer as especificações de precisão do quadro 3, mas devem também ser suficientemente precisos para satisfazer as especificações de precisão relativas ao escoamento dos gases de escape. Método de medição de um gás marcador Este método envolve a medição da concentração de um gás marcador nos gases de escape. Injecta-se uma quantidade conhecida de um gás inerte (por exemplo, hélio puro) no escoamento dos gases de escape como marcador. O gás é misturado e deleite com os gases de escape, mas não deve reagir no tubo de escape. A concentração do gás deve ser então medida na amostra de gases de escape. Para assegurar a mistura completa do gás marcador, a sonda de recolha de amostras dos gases de escape deve estar localizada pelo menos a l metro ou 30 vezes o diâmetro do tubo de escape, conforme o maior, a jusante do ponto de injecção do gás marcador. A sonda de recolha de amostras pode estar localizada mais próxima do ponto de injecção se se verificar a mistura completa por comparação da concentração do gás marcador com a concentração de referência quando o gás marcador for injectado a montante do motor. O caudal do gás marcador deve ser regulado de modo a que a concentração desse gás em marca lenta sem carga do motor depois da mistura se torne inferior à escala completa do analisador do gás traçador. O cálculo do caudal dos gases de escape faz-se do seguinte modo: em que: GEXHW = caudal mássico dos gases de escape em base húmida, kg/s GT = caudal do gás marcador, cm 3/min concmix = instantaneous concentration of the tracer gas after mixing, ppm ρEXH = densidade dos gases de escape, kg/m3 conca = concentração em base húmida do gás marcador no ar de diluição A concentração de fundo do gás marcador (conca) pode ser determinada tomando a média da concentração de fundo medida imediatamente antes do ensaio e após o ensaio. Quando a concentração de fundo for inferior a 1 % da concentração do gás marcador após mistura (concmix.) ao escoamento máximo de escape, a concentração de fundo pode ser desprezada. O sistema completo deve satisfazer as especificações de precisão para o escoamento dos gases de escape e deve ser calibrado de acordo com o ponto 1.11.2. do apêndice 2. Método de medida do caudal de ar e relação ar/combustível Este método envolve o cálculo do caudal mássico dos gases de escape a partir do caudal de ar e da relação ar/combustível. O cálculo do caudal mássico instantâneo dos gases de escape faz-se do seguinte modo: em que: A/Fst = razão estequiométrica ar/combustível, kg/kg λ = relação ar/combustível concCO2 = concentração de CO2 seco, % concCO = concentração do CO seco, ppm concHC = concentração de HC, ppm Nota: O cálculo refere-se a um combustível para motores diesel com uma relação H/C igual a 1,8. O caudalímetro de ar deve satisfazer as especificações de precisão do quadro 3, o analisador de CO2 as do ponto 2.3.1. e o sistema completo as relativas ao cálculo do caudal dos gases de escape. Facultativamente, pode-se utilizar um equipamento de medida da relação ar/combustível tal como um sensor do tipo zircónia para a medição do ar em excesso de acordo com as especificações do ponto 2.3.4. 2.2.4. Caudal dos gases de escape diluídos Calcula-se o caudal das emissões contidas nos gases de escape diluídos, é necessário conhecer o caudal mássico dos gases de escape diluídos. O escoamento total dos gases de escape diluídos durante o ciclo (kg/ensaio) a partir dos valores medidos durante o ensaio e dos dados de calibração correspondentes do dispositivo de medida do escoamento (V0 para o PDP, KV para o CFV, Cd para o SSV) por qualquer de um dos métodos descritos no ponto 2.2.1. do apêndice 3. Se a massa total da amostra de partículas dos componentes gasosos do escoamento total através do CVS, este deve ser corrigido ou então o escoamento das amostras de partículas deve voltar ao CVS antes do dispositivo de medida do caudal. 2.3. Determinação dos componentes gasosos 2.3.1. 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 1.4.1.1). Recomenda-se que os analisadores funcionem de modo tal que as concentrações medidas fiquem compreendidas entre 15 % e 100 % da escala completa. Se o valor da escala completa for igual ou inferior a 155 ppm (ou ppm C) ou se forem utilizados sistemas de visualização (computadores, dispositivos de registo de dados) que forneçam uma precisão e uma resolução suficientes abaixo de 15 % da escala completa, são também aceitáveis concentrações abaixo de 15 % da escala completa. Neste caso, devem ser feitas calibrações adicionais para assegurar a precisão das curvas de calibração — ponto 1.5.5.2. do apêndice 2 do anexo III. A compatibilidade electromagnética (CEM) do equipamento deve ser tal que minimize erros adicionais. 2.3.1.1. Erros de medida O desvio do analisador relativamente ao ponto de calibração nominal não pode ser superior a ± 2 % da leitura, ou a ± 0,3 % da escala completa, conforme o valor maior. Nota: Para este fim, a precisão é definida como desvio de leitura do analisador em relação aos valores nominais de calibração utilizando um gás de calibração (≡ valor verdadeiro). 2.3.1.2. Repetibilidade A repetibilidade, definida como 2,5 vezes o desvio-padrão de dez respostas consecutivas a um determinado gás de calibração, não deve ser superior a ± 1 % da concentração máxima para cada gama utilizada acima de 155 ppm (ou ppm C) ou ± 2 % para cada gama utilizada abaixo de 155 ppm (ou ppm C). 2.3.1.3. 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. 2.3.1.4. 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 ao 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. 2.3.1.5. Desvio de calibração O desvio da calibração durante um período de uma hora deve ser inferior 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. 2.3.1.6. Tempo de subida Para a análise dos gases de escape brutos, o tempo de subida do analisador instalado no sistema de medida não deve exceder 2,5 s. Nota: Avaliar apenas o tempo de resposta do analisador não define com clareza a adequação do sistema total ao ensaio em condições transientes. Os volumes e especialmente os volumes mortos através do sistema, não só afectarão o tempo de transporte da sonda até ao analisador, mas também o tempo de subida. Do mesmo modo, os tempos de transporte dentro de um analisador seriam definidos como tempo de resposta do analisador, tal como o conversor ou os colectores de água dentro dos analisadores de NOx. A determinação do tempo total de resposta do sistema está descrita no ponto 1.11.1. do apêndice 2. 2.3.2. Secagem do gás Aplicam-se as mesmas especificações para o ciclo de ensaios NRSC (ver ponto 1.4.2). O dispositivo facultativo de secagem do gás deve ter um efeito mínimo na concentração dos gases medidos. Os secadores químicos não constituem um método aceitável de remoção da água da amostra. 2.3.3. Analisadores Aplicam-se as mesmas especificações para o ciclo de ensaios NRSC (ver ponto 1.4.3). Os gases a medir devem ser analisados com os instrumentos a seguir indicados. Para os analisadores não lineares, é admitida a utilização de circuitos de linearização. 2.3.3.1. Análise do monóxido de carbono (CO) O analisador de monóxido de carbono deve ser do tipo não dispersivo de absorção no infravermelho (NDIR). 2.3.3.2. Dióxido de carbono (CO2) O analisador de dióxido de carbono deve ser do tipo não dispersivo de absorção no infravermelho (NDIR). 2.3.3.3. Análise dos hidrocarbonetos (HC) O analisador de hidrocarbonetos deve ser do tipo aquecido de ionização por chama (HFID) com detector, válvulas, tubagens, etc., aquecido de modo a manter a temperatura do gás em 463 K (190 °C) ± 10 K. 2.3.3.4. Análise dos óxidos de azoto (NOx) O analisador de óxidos de azoto deve ser do tipo de quimio-luminiscência (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, deve ser utilizado um analisador HCLD com conversor mantido acima de 328 K (55 °C), desde que a verificação do efeito de atenuação da água (ponto 1.9.2.2. do apêndice 2 do anexo III) tenha sido satisfatória. Tanto para o CLD como para o HCLD, o percurso do gás será mantido a uma temperatura das paredes de 328 K a 473 K (55 °C a 200 °C) até ao conversor nas medições em base seca e até ao analisador nas medições em base húmida. 2.3.4. Medição da relação ar/combustível O equipamento de medida da relação ar/combustível utilizado para determinar o escoamento dos gases de escape conforme especificado no ponto 1.2.5. é um sensor da relação ar/combustível de gama larga ou um sensor lambda do tipo Zircónia. O sensor é montado directamente no tubo de escape num local em que a temperatura dos gases de escape seja suficientemente elevada para eliminar a condensação da água. A precisão do sensor com a parte electrónica incorporada deve ter as seguintes tolerâncias: ± 3 % da leitura λ <2 ± 5 % da leitura 2 ≤ λ <5 ± 10 % da leitura 5 ≤ λ Para se obter a precisão acima especificada, o sensor deve ser calibrado conforme especificado pelo fabricante do instrumento. 2.3.5. Recolha de amostras das emissões gasosas 2.3.5.1. Escoamento dos gases de escape Para o cálculo das emissões nos gases de escape brutos, aplicam-se as mesmas especificações que para o ciclo de ensaios NRSC (ver ponto 1.4.4). As sondas de recolha de amostras das emissões gasosas devem ser instaladas pelo menos 0,5 metro ou três vezes o diâmetro do tubo de escape — conforme o valor mais elevado — montante da saída do sistema de gases de escape, tanto quanto possível, e suficientemente próximo do motor de modo a assegurar uma temperatura dos gases de escape de pelo menos 343 K (70 °C) na sonda. No caso de um motor multicilindros com um colector de escape ramificado, a entrada da sonda deve estar localizada suficientemente longe, a jusante, de modo a 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 escoamento mássico total dos gases de escape do motor. Se a composição dos gases de escape for influenciada por qualquer sistema póstratamento do escape, a amostra de gases de escape deve ser retirada a montante desse dispositivo nos ensaios da fase I e a jusante desse dispositivo nos ensaios da fase II. 2.3.5.2. Escoamento dos gases de escape diluídos Se for utilizado um sistema de diluição do escoamento total, aplicam-se as especificações a seguir. O tubo de escape entre o motor e o sistema de diluição do escoamento total deve satisfazer os requisitos do anexo VI. Instalam-se as sondas de recolha de amostras das emissões gasosas no túnel de diluição num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape sejam bem misturados, e na estreita proximidade da sonda de recolha de amostras de partículas. A recolha de amostras pode ser executada de um modo geral de duas formas: — recolhem-e amostras dos poluentes num saco de recolha de amostras durante o ciclo, que são medidas depois do ensaio ter terminado, — são recolhidas continuamente amostras dos poluentes que são integradas durante o ciclo; este método é obrigatório para os HC e os NOx. Recolhem-se amostras das concentrações de fundo a montante do túnel de diluição num saco de amostras, são subtraídas da concentração das emissões de acordo com o ponto 2.2.3. do apêndice 3. 2.4. Determinação das partículas A determinação das partículas exige um sistema de diluição. A diluição pode ser obtida por um sistema de diluição do escoamento parcial ou um sistema de diluição do escoamento total. 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 amostras, e manter a temperatura dos gases de escape diluídos entre 315 K (42 °C) e 325 K (52 °C) imediatamente a montante dos suportes dos filtros. Se a humidade do ar for elevada, é permitida a desumidificação do ar de diluição antes de entrar no sistema de diluição. Se a temperatura ambiente for inferior a 293 K (20 °C), recomenda-se o préaquecimento do ar de diluição acima do limite de temperatura de303 K (30°C). Todavia, a temperatura do ar diluído não deve exceder 325 K (52 °C) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição. A sonda de recolha de amostras de partículas deve ser instalada na vizinhança próxima da sonda de recolha de amostras das emissões gasosas, e a instalação deve satisfazer as disposições do ponto 2.3.5. 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 da pesar microgramas e uma câmara de pesagem controlada em termos de temperatura e de humidade. Especificações do sistema de diluição do parcial O sistema de diluição parcial do escoamentotem 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 partículas. É essencial que a razão da diluição seja determinada com muita precisão. 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 1.2.1.1. do anexo VI). Para o controlo de um sistema de diluição do escoamento parcial é necessário uma resposta rápida do sistema. Determina-se o tempo de transformação pelo sistema através do processo descrito no ponto 1.11.1. do apêndice 2. Se o tempo de transformação combinado da medição do escoamento de escape (ver ponto anterior) e do sistema de diluição do escoamento parcial for inferior a 0,3 s, pode-se utilizar controlo em linha. Se o tempo de transformação exceder 0,3 s deve-se utilizar controlo avançado baseado num ensaio pré-registado. Neste caso, o tempo de subida deve ser ≤ 1 s e o tempo de atraso da combinação ≤ 10 s. A resposta total do sistema deve ser concebida para assegurar uma amostra representativa das partículas GSE, proporcional ao caudal mássico do escape. Para determinar a proporcionalidade, efectua-se uma análise de regressão linear de GSEem relação a GEXHW a uma taxa de aquisição de dados mínima de 5 Hz e satisfazendo os seguintes critérios: — o coeficiente de correlação r da regressão linear entre GSE e GEXHW não deve ser inferior a 0,95, — o erropadrão da estimativa de GSE em GEXHW não deve exceder 5 % do máximo de GSE , — a ordenada na origem de GSE na recta de regressão não deve exceder ± 2 % do máximo de GSE. Facultativamente, pode-se efectuar um préensaio e utilizar o sinal do caudal mássico de escape desse préensaio para controlar o escoamento das amostras para dentro do sistema de partículas (“controlo avançado”). Tal método é exigido se o tempo de transformação do sistema de partículas, t50,P ou o tempo de transformação do caudal mássico de escape forem, t50,F >0,3 s. Obtêm-se um controlo correcto do sistema de diluição parcial se o traço do tempo de GEXHW,pre do pré-ensaio, que controla GSE, for desviado por um tempo de t50,P + t50,F . Para estabelecer a correlação entre GSEe GEXHW , utilizam-se os dados obtidos durante o ensaio real, com o GEXHW alinhado em função do tempo por t50,F relativo a GSE (não há contribuição de t50,P para o alinhamento de tempo). Quer dizer, o desvio de tempo entre GEXHWe GSE é a diferença dos seus tempos de transformação que foi determinada no ponto 2.6. do apêndice 2. No que diz respeito aos sistemas de diluição do escoamento parcial, a precisão do caudal recolhido GSEé de especial importância, se não for medido directamente mas determinado por medição diferencial do caudal: GSE= GTOTW — GDILW Neste caso, não é suficiente uma precisão de ± 2 % para o GTOTWe GDILWpara garantir precisões aceitáveis para o GSE. Se o caudal de gás for determinado por medição diferencial do escoamento, o erro máximo da diferença deve ser tal que a exactidão de GSE seja de ± 5 % quando a razão de diluição for inferior a 15. O cálculo pode ser feito extraindo a raiz quadrada da média dos quadrados dos erros de cada instrumento. Podem ser obtidas precisões aceitáveis para o GSEatravés de qualquer um dos seguintes métodos: a) As precisões absolutas de GTOTW e GDILW são ± 0,2 % o que garante uma precisão de GSE ≤ 5 % a uma razão de diluição de 15. Todavia, ocorrerão erros maiores a maiores razões de diluição; b) A calibração de GDILW relativamente a GTOTW é efectuada de modo tal que se obtenham as mesmas precisões para GSE que as obtidas na alíneaa). Para os pormenores de tal calibração, ver ponto 2.6. do apêndice 2; c) Determina-se indirectamente a precisão de GSE a partir da precisão da razão de diluição conforme determinada por um gás marcador, por exemplo, CO2. Aqui também são necessárias precisões equivalentes para o GSE que as obtidas pelo método da alínea a); d) As precisões absolutas de GTOTW e GDILW são ± 0,2 % de GTOTW e GDILW estão a ± 2 % da escala completa, o erro máximo da diferença entre GTOTW e GDILW está a 0,2 %, e o erro de linearidade está a ±0,2 % do valor mais elevado de GTOTW observada durante o ensaio. 2.4.1. Filtros de recolha de amostras de partículas 2.4.1.1. Especificação dos filtros São necessários filtros de fibra de vidro revestidos de fluorocarbono ou filtros de membrana com base em fluorocarbono para os ensaios de certificação. Para aplicações especiais podem ser utilizados diferentes materiais de filtragem. Todos os tipos de filtro devem ter um rendimento de recolha de 0,3 μm DOP (ftalato de dioctilo) de pelo menos 99 % a uma velocidade nominal do gás compreendida entre 35 e 100 cm/s. Ao efectuar ensaios de correlação entre laboratórios ou entre um fabricante e uma autoridade de homologação, devem-se utilizar filtros de qualidade idêntica. 2.4.1.2. 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 2.4.1.5). 2.4.1.3. Filtros primário e secundário Durante a sequência de ensaios, os gases de escape diluídos devem ser recolhidos por meio de um par de filtros colocados em série (um filtro primário e um secundário). O filtro secundário não deve ser localizado a 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. 2.4.1.4. Velocidade nominal no filtro Deve-se obter uma velocidade nominal do gás através do filtro compreendida entre 35 e 100 cm/s. O aumento da perda de carga entre o início e o fim do ensaio não deve ser superior a 25 kPa. 2.4.1.5. Carga do filtro As cargas mínimas recomendadas para as dimensões de filtros mais comuns estão indicadas no quadro a seguir. Para as dimensões maiores, a carga mínima é de 0,065 mg/1000 mm2 de área de filtragem. Diâmetro do filtro (mm) Diâmetro recomendado da mancha (mm) Carga mínima recomendada (mg) 47 37 0,11 70 60 0,25 90 80 0,41 110 100 0,62 2.4.2. Especificações da câmara de pesagem e da balança analítica 2.4.2.1. Condições na câmara de pesagem A temperatura da câmara (ou sala) em que os filtros de partículas são condicionados e pesados deve ser mantida a295 K (22 °C) ± 3 K durante todo o período de condicionamento e pesagem. A humidade deve ser mantida a um ponto de orvalho de 282,5 K (9,5 °C) ± 3 K, e a humidade relativa, a 45 % ± 8 %. 2.4.2.2. Pesagem dos filtros de referência O ambiente da câmara (ou sala) deve estar isento de quaisquer contaminantes ambientes (tais como pó) que possam cair nos filtros de partículas durante a sua fase de estabilização. Serão admitidas perturbações das condições da câmara de pesagem especificadas no ponto 2.4.2.1. se a sua duração não exceder 30 minutos. A câmara de pesagem deve satisfazer as especificações 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 quatro horas, mas de preferência ao mesmo tempo que o filtro (par de filtros) 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 10 μg, todos os filtros de recolha devem ser deitados fora, repetindo-se o ensaio de emissões. Se não forem satisfeitos os critérios de estabilidade da câmara de pesagem indicados no ponto 2.4.2.1, mas a pesagem dos filtros (pares de filtros) de referência satisfizer esses critérios, o fabricante dos motores tem a faculdade de aceitar os pesos dos filtros de recolha ou de anular os ensaios, arranjar o sistema de controlo da câmara de pesagem e voltar a realizar os ensaios. 2.4.2.3. Balança analítica A balança analítica utilizada para determinar os pesos de todos os filtros deve ter uma precisão (desvio-padrão) de2 μg e uma resolução de 1 μg (1 dígito = 1 μg) especificadas pelo fabricante da balança. 2.4.2.4. Eliminação dos efeitos da electricidade estática Para eliminar os efeitos da electricidade estática, os filtros devem ser neutralizados antes da pesagem, por exemplo por um neutralizador de polónio ou dispositivo de efeito semelhante. 2.4.3. Especificações adicionais para a medição de partículas Todas as peças do sistema de diluição e do sistema de recolha de amostras, desde o tubo de escape até ao suporte dos filtros, que estejam em contacto com gases de escape brutos ou diluídos, devem ser concebidas para minimizar a deposição ou alteração das partículas. Todas as peças devem ser feitas de materiais condutores dos gases de escape, e devem ser ligadas à terra para impedir efeitos electroestáticos.». 6. O apêndice 2 é alterado do modo seguinte: a) O título passa a ter a seguinte redacção: b) No final do ponto 1.2.2. são aditados os seguintes textos. Os novos parágrafos passam a ter a seguinte redacção: «Esta precisão implica que os gases primários utilizados para a mistura devem ser conhecidos com uma precisão mínima de ± 1 %, com base em normas nacionais ou internacionais sobre gases. A verificação será efectuada entre 15 e 50 % da escala completa relativamente a cada calibração que inclua um dispositivo de mistura. Pode-se efectuar outra verificação utilizando outro gás de calibração, se a primeira verificação tiver falhado. Em alternativa, o dispositivo de mistura pode ser verificado com um instrumento, que por natureza é linear, utilizando gás NO com um CLD. O valor de calibração do instrumento deve ser ajustado com o gás de calibração directamente ligado ao instrumento. Verifica-se o dispositivo de mistura com as regulações utilizadas e compara-se o valor nominal com a concentração medida pelo instrumento. Esta diferença deve, em cada ponto, situar-se a ± 1 % do valor nominal. Podem ser utilizados outros métodos baseados na boa prática de engenharia e com o acordo prévio das partes envolvidas. Nota: Recomenda-se um divisor de gás cuja precisão tenha uma tolerância de ± 1 %, para o estabelecimento da curva de calibração do analisador. O divisor de gás deve ser calibrado pelo fabricante do instrumento.»; c) O ponto 1.5.5.1. passa a ter a seguinte redacção: i) o primeiro período passa a ter a seguinte redacção: «A curva de calibração do analisador é estabelecida por pelo menos seis pontos de calibração (excluindo o zero) espaçados tão uniformemente quanto possível.», ii) o terceiro período passa a ter a seguinte redacção: «A curva de calibração não deve afastar-se mais de +/-2 % do valor nominal de cada ponto de calibração e mais de +/-0,3 % da escala completa no zero.»; d) No ponto 1.5.5.2, o último período passa a ter a seguinte redacção: «A curva de calibração não deve afastar-se mais de +/- 4 % do valor nominal de cada ponto de calibração e mais de +/- 0,3 % da escala completa no zero.»; d) O ponto 1.8.3. passa a ter a seguinte redacção: «A verificação da interferência do oxigénio deve ser determinada ao colocar o analisador em serviço e após longos períodos de utilização. Escolhe-se uma gama em que os gases de verificação da interferência do oxigénio se situam nos 50 % superiores. Realiza-se o ensaio com a temperatura do forno regulada conforme necessário. 1.8.3.1. Gases de verificação da interferência do oxigénio Os gases de verificação da interferência do oxigénio devem conter propano com uma concentração de C de 350 ppm ± 75 ppm. O valor da concentração deve ser determinado com as tolerâncias para os gases de calibração através de análise cromatográfica dos hidrocarbonetos totais acrescidos de impurezas ou através de mistura dinâmica. O azoto deve ser o diluente predominante, sendo o restante oxigénio. As misturas necessárias para o ensaio dos motores diesel são: Concentração de O2 Balanço 21 (20 a 22) Azoto 10 (9 a 11) Azoto 5 (4 a 6) Azoto 1.8.3.2. Procedimento a) Coloca-se o analisador em zero. b) Calibra-se o analisador com a mistura de 21 % de oxigénio. c) Verifica-se novamente a resposta no zero. Se tiver mudado de mais de 0,5 % da escala completa, repetem-se as operações descritas nas alíneas a) e b). d) Introduzem-se os gases de verificação da interferência do oxigénio a 5 % e 10 %. e) Verifica-se novamente a resposta no zero. Se tiver mudado de mais de ± 1 % da escala completa, repete-se o ensaio. f) Calcula-se a interferência do oxigénio (% O2I) para cada mistura descrita na alínead conforme a seguir indicado: A = concentração de hidrocarbonetos (ppm C) do gás de calibração utilizado na alínea b), B = concentração de hidrocarbonetos (ppm C) dos gases de verificação da interferência do oxigénio utilizados na alínea d), C = Resposta do analisador D = Percentagem da resposta do analisador na escala completa devido a A g) A percentagem de interferência de oxigénio (% O2I) deve ser inferior a ± 3,0 % relativamente a todos os gases de verificação da interferência do oxigénio necessários antes da realização do ensaio. h) Caso a interferência do oxigénio seja superior a ± 3,0 %, ajusta-se progressivamente o escoamento de ar acima e abaixo das especificações do fabricante, repetindo-se o estabelecido no ponto 1.8.1. para cada fluxo. i) Caso a interferência do oxigénio seja superior a ± 3,0 % depois de se ajustar o escoamento de ar, sujeitam-se o escoamento de combustível e subsequentemente o escoamento da amostra a variações, repetindo-se as operações estabelecidas no ponto 1.8.1. para cada escoamento. j) Caso a interferência do oxigénio continue a ser superior a ± 3,0 %, reparam-se ou substituem-se o analisador, o combustível do FID ou o ar do queimador antes do ensaio. Repete-se então este ponto com o equipamento ou gases substituídos.»; f) O ponto 1.9.2.2. é alterado do seguinte modo: i) o primeiro parágrafo passa a ter a seguinte redacção: «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, e regista-se o valor do 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. Determina-se a temperatura da água, que é registada como F. Determinam-se a pressão absoluta de funcionamento do analisador e a temperatura da água, registando-se os valores com 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 (em %) da mistura é calculado do seguinte modo:», ii) o terceiro parágrafo passa a ter a seguinte redacção: «e registada como De. Para os gases de escape dos motores diesel, a concentração máxima de vapor de água (em %) prevista durante o ensaio deve ser estimada, na hipótese de uma relação atómica H/C do combustível de 1,8 para 1, a partir da concentração máxima de CO2 nos gases de escape ou da concentração do gás de calibração do CO2 não diluído (A, medido como se indica no ponto 1.9.2.1) do seguinte modo:»; g) É aditado o seguinte ponto: «1.11. Requisitos adicionais de calibração para as medições relativas aos gases de escape brutos durante o ensaio NRTC 1.11.1. Verificação do tempo de resposta do sistema analítico As regulações do sistema para a avaliação do tempo de resposta são exactamente as mesmas que durante a medição do ensaio (isto é, pressão, caudais, regulações dos filtros nos analisadores e todas as outras influências do tempo de resposta). A determinação do tempo de resposta é feita com a mudança do gás directamente à entrada da sonda de recolha de amostras. A mudança do gás deve ser feita em menos de 0,1 s. Os gases utilizados para o ensaio devem causar uma alteração da concentração de pelo menos 60 % de FS. Regista-se a alteração de concentração de cada componente do gás. O tempo de resposta é definido como a diferença de tempo entre a mudança do gás e a alteração adequada da concentração registada. O tempo de resposta do sistema (t90) consiste no tempo de atraso do detector de medida e no tempo de subida do detector. O tempo de atraso é definido como o tempo que passa entre a mudança (t0) e a obtenção de uma resposta de 10 % da leitura final (t10). O tempo de subida é definido como o tempo que passa entre a obtenção da resposta a 10 % e da resposta a 90 % da leitura final (t90 — t10). Para o alinhamento em tempo do analisador e dos sinais do escoamento dos gases de escape no caso da medição bruta, o tempo de transformação é definido como tempo necessário para se passar da alteração (t0) até se obter a resposta de 50 % da leitura final (t50). O tempo de resposta do sistema deve ser ≤ 10 segundos com um tempo de subida ≤ 2,5 segundos para todos os componentes limitados (CO, NOx, HC) e todas as gamas utilizadas. 1.11.2. Calibração do analisador do gás marcador para medições do caudal dos gases de escape Calibra-se o analisador para medição da concentração do gás marcador, se utilizado, com o gás padrão. Estabelece-se a curva de calibração no mínimo com 10 pontos de calibração (excluindo o zero) a intervalos que permitam que metade dos pontos de calibração se situem entre 4 % e 20 % da escala completa do analisador e os restantes se situem entre 20 % e 100 % da escala completa. A curva de calibração é calculada pelo método dos quadrados mínimos. A curva de calibração não deve afastar-se mais de ± 1 % da escala completa relativamente ao valor nominal de cada ponto de calibração, na gama de 20 % a 100 % da escala completa. A curva de calibração não deve afastar-se mais de ± 2 % da leitura do valor nominal na escala de 4 % a 20 % da escala completa. O analisador deve ser colocado no zero e calibrado antes da realização do ensaio utilizando um gás de colocação no zero e um gás de calibração cujo valor nominal seja superior a 80 % da escala completa do analisador.»; h) O ponto2.2. passa a ter a seguinte redacção: 2.2. «Os contadores de gás ou os debitómetros devem ser calibrados de acordo com normas nacionais e/ou internacionais. O erro máximo do valor medido deve ser ± 2 % da leitura. No que diz respeito aos sistemas de diluição do escoamento parcial, a precisão do caudal recolhido GSE é de especial importância, se não for medido directamente mas determinado por medição diferencial do caudal: GSE = GTOTW — GDILW Neste caso, não é suficiente uma precisão de ± 2 % para o GTOTW e GDILW para garantir precisões aceitáveis para o GSE. Se o caudal de gás for determinado por medição diferencial do escoamento, o erro máximo da diferença deve ser tal que a exactidão de GSE seja de ± 5 % quando a razão de diluição for inferior a 15. O cálculo pode ser feito extraindo a raiz quadrada da média dos quadrados dos erros de cada instrumento.»; i) É aditado o seguinte ponto: «2.6. Requisitos de calibração adicionais para sistemas de diluição de escoamento parcial 2.6.1. Calibração periódica Se o caudal da amostra de gases for determinado por medição diferencial, o caudalímetro ou a instrumentação de medida devem ser calibrados através de um dos procedimentos a seguir indicados, de modo tal que o caudal de GSE à entrada do túnel satisfaça os requisitos de precisão do ponto 2.4. do apêndice 1. O caudalímetro para o GDILW é ligado em série ao caudalímetro para o GTOTW, sendo a diferença entre os dois caudalímetros calculada durante pelo menos 5 pontos com os valores de caudal igualmente espaçados entre o valor mais baixo do GTOTW utilizado durante o ensaio e o valor do GDILW utilizado durante o ensaio. O túnel de diluição pode ser posto em derivação. Liga-se em série um aparelho calibrado de medição do caudal mássico com o caudalímetro para o GTOTW e verifica-se a precisão em relação ao valor utilizado para o ensaio. Liga-se em série um aparelho calibrado de medição do caudal mássico com o caudalímetro para o GDILW e verifica-se a precisão em relação ao valor utilizado para o ensaio para pelo menos 5 pontos correspondentes a uma razão de diluição compreendida entre 3 e 50, relativa ao GTOTW utilizado durante o ensaio Desliga-se o tubo de transferência TT do escape e liga-se um dispositivo de medição de caudais calibrado com uma gama adequada à medição de GSE ao tubo de transferência. Regula-se então GTOTW no valor utilizado no ensaio o GDILW é regulado em sequência em pelo menoscinco valores correspondentes a razões de diluição “q” entre 3 e 50. Em alternativa, pode existir um percurso de calibração especial do escoamento em que o túnel seja colocado em derivação mas o escoamento total e do ar de diluição através