Separator de compuși organici nemetanici în combinație cu un detector cu ionizare în flacără (Non-Methane Cutter in combination with a Flame-Ionisation) Detector

1.2.39. „Abaterea de la răspunsul la reglarea la zero” înseamnă diferența dintre răspunsul mediu la un semnal de reglare și semnalul real de reglare la zero care este măsurat la o anumită perioadă de timp după ce un analizor, un instrument de măsurare a debitului sau un senzor au fost corect etalonate la zero.

Nivelul zero al analizorului trebuie să fie înregistrat prin prelevarea de aer ambiant filtrat cu ajutorul unui filtru HEPA. Semnalul trebuie să fie înregistrat timp de 2 minute, după care trebuie calculate valorile medii; concentrația finală admisibilă se determină odată ce echipamentele de măsurare adecvate devin disponibile. În cazul în care diferența dintre rezultatele obținute înainte și după încercare pentru abaterea reglării la zero și cea a verificării calibrării este mai mare decât cea admisibilă, toate rezultatele încercărilor se anulează și încercarea se repetă.

Reglarea la zero și calibrarea analizoarelor de componente gazoase se verifică folosind gaze de etalonare identice cu cele aplicate la punctul 4.5 pentru a evalua abaterea răspunsului analizorului față de etalonarea anterioară încercării. Este permisă reglarea la zero a analizorului înainte de a verifica abaterea calibrării, în cazul în care abaterea reglării la zero se află în intervalul admisibil. Verificarea abaterii ulterioare încercării trebuie să fie finalizată cât mai curând posibil după încercare și înainte ca PEMS sau unele analizoare sau senzori individuali să fie dezactivați sau scoși din funcțiune. Diferența dintre rezultatele obținute înainte și după încercare trebuie să respecte cerințele specificate în tabelul 2.

Prelevarea, măsurarea și înregistrarea parametrilor trebuie să continue pe toată durata încercării vehiculului în circulație. Motorul poate fi oprit și repornit, însă prelevarea emisiilor și înregistrarea parametrilor trebuie să continue. Orice semnal de avertizare care indică funcționarea defectuoasă a PEMS trebuie să fie documentat și verificat. Înregistrarea parametrilor trebuie să atingă o exhaustivitate a datelor mai mare de 99 %. Măsurarea și înregistrarea datelor pot fi întrerupte pentru o perioadă de timp mai mică de 1 % din durata totală a cursei, dar nu mai mult de 30 de secunde consecutive, numai în cazul unei pierderi involuntare de semnal sau în scopul mentenanței sistemului PEMS. Întreruperile pot fi înregistrate în mod direct de PEMS, însă nu este permis să se introducă întreruperi în parametrii înregistrați prin operațiuni de preprocesare, postprocesare sau schimb de date. În cazul în care are loc, reglarea automată la zero trebuie să se facă prin raportarea la o valoare zero de referință trasabilă similară celei utilizate pentru reglarea la zero a analizorului. Se recomandă cu fermitate să se lanseze mentenanța sistemului PEMS pe parcursul perioadelor în care viteza vehiculului este zero.

Apendicele 2

Specificații și etalonarea componentelor și a semnalelor PEMS

1. INTRODUCERE

Prezentul apendice stabilește specificațiile și calibrarea componentelor și a semnalelor PEMS.

2. SIMBOLURI

> – mai mare decât ≥ – mai mare sau egal cu % – procent ≤ – mai mic sau egal cu A – concentrația de CO2 nediluat [%] a 0 – ordonata la origine a dreptei de regresie liniară a 1 – panta dreptei de regresie liniară B – concentrația de CO2 diluat [%] C – concentrația de NO diluat [ppm] c – răspunsul analizorului în cadrul încercării de verificare a interacțiunii cu oxigenul c FS,b – concentrația de HC la scară completă în etapa (b) [ppmC1] c FS,d – concentrația de HC la scară completă în etapa (d) [ppmC1] c HC(w/NMC) – concentrația de HC atunci când CH4 sau C2H6 trece prin NMC [ppmC1] c HC(w/o NMC) – concentrația de HC atunci când CH4 sau C2H6 ocolesc NMC [ppmC1] c m,b – concentrația de HC măsurată în etapa (b) [ppmC1] c m,d – concentrația de HC măsurată în etapa (d) [ppmC1] c ref,b – concentrația de HC de referință în etapa (b) [ppmC1] c ref,d – concentrația de HC de referință în etapa (d) [ppmC1] °C – grad Celsius D – concentrația de NO nediluat [ppm] D e – concentrația de NO diluat prevăzută (ppm) E – presiunea de funcționare absolută [kPa] E CO2 – coeficient de stingere cu CO2 E E – eficiența etanului E H2O – coeficient de stingere cu apă E M – eficiența metanului EO2 – interacțiunea cu oxigenul F – temperatura apei [K] G – presiunea de saturație a vaporilor [kPa] g – gram gH2O/kg – gram de apă per kilogram h – oră H – concentrația de vapori de apă [%] H m – concentrația maximă de vapori de apă [%] Hz – hertz K – kelvin kg – kilogram km/h – kilometru pe oră kPa – kilopascal max – valoare maximă NOX,dry – concentrația medie, corectată a umidității, a înregistrărilor de NOX stabilizate NOX,m – concentrația medie a înregistrărilor de NOX stabilizate NOX,ref – concentrația medie de referință a înregistrărilor de NOX stabilizate ppm – părți per milion ppmC1 – părți per milion de echivalent carbon r2 – coeficient de determinare s – secundă t0 – moment corespunzător comutării debitului de gaze [s] t10 – moment corespunzător unui răspuns de 10 % din citirea finală t50 – moment corespunzător unui răspuns de 50 % din citirea finală t90 – moment corespunzător unui răspuns de 90 % din citirea finală x – variabilă independentă sau valoare de referință χmin – valoare minimă y – variabilă dependentă sau valoare măsurată

3. VERIFICAREA LINIARITĂȚII

3.1. Observații generale

Liniaritatea analizoarelor, a instrumentelor de măsurare, a senzorilor și a semnalelor trebuie să fie în conformitate cu standardele naționale sau internaționale. În mod alternativ, senzorii sau semnalele care nu sunt direct trasabile, de exemplu, instrumentele de măsurare a debitului simplificate, se etalonează pe bancul dinamometric de laborator care a fost etalonat în funcție de standardele internaționale sau naționale.

3.2. Cerințe de liniaritate

Toate analizoarele, instrumentele de măsurare, senzorii și semnalele trebuie să respecte cerințele de liniaritate specificate în tabelul 1. În cazul în care debitul de aer, debitul de carburant, raportul aer / carburant sau debitul masic al gazelor de evacuare se obțin pornind de la ECU, debitul masic calculat al gazelor de evacuare trebuie să respecte cerințele de liniaritate specificate în tabelul 1.

Tabelul 1

Cerințe cu privire la liniaritate pentru parametrii și sistemele de măsurare

Parametru/instrument de măsurare Pantă a1 Eroare standard SEE Coeficient de determinare r2 Debit de carburant (14) ≤ 1 % max 0,98 – 1,02 ≤ 2 % max ≥ 0,990 Debit de aer (14) ≤ 1 % max 0.98 – 1.02 ≤ 2 % max ≥ 0,990 Debitul masic al gazelor de evacuare ≤ 2 % max 0,97 – 1,03 ≤ 2 % max ≥ 0,990 Analizoare de gaze ≤ 0,5 % max 0,99 – 1,01 ≤ 1 % max ≥ 0,998 Cuplu (15) ≤ 1 % max 0,98-1,02 ≤ 2 % max ≥ 0,990 Analizoare PN (16) de stabilit de stabilit de stabilit de stabilit

3.3. Frecvența verificării liniarității

Cerințele cu privire la liniaritate vizate la punctul 3.2 trebuie verificate:

(a) pentru fiecare analizor, cel puțin o dată la trei luni sau ori de câte ori are loc o reparație sau o schimbare a sistemului care ar putea să influențeze etalonarea;

(b) pentru alte instrumente relevante, cum ar fi debitmetrele masice pentru gazele de evacuare și senzorii etalonați în mod trasabil, ori de câte ori se constată defecțiuni, astfel cum prevede auditul intern, producătorul instrumentului sau standardul ISO 9000, dar nu mai târziu de un an înainte de încercarea propriu-zisă.

Îndeplinirea cerințelor cu privire la liniaritate prevăzute la punctul 3.2 pentru senzori sau semnalele ECU care nu sunt direct trasabile trebuie să se efectueze o singură dată pentru fiecare structură PEMS cu un dispozitiv de măsurare etalonat în mod trasabil pe bancul dinamometric.

3.4. Procedura verificării liniarității

3.4.1. Cerințe generale

Analizoarele, instrumentele și senzorii relevanți trebuie aduși la condițiile de funcționare normale, conform recomandărilor producătorului lor. Analizoarele, instrumentele și senzorii trebuie să funcționeze la temperaturile, presiunile și debitele specificate.

3.4.2. Procedura generală

Liniaritatea trebuie verificată pentru fiecare interval de funcționare normală prin efectuarea următoarelor etape:

(a) Analizorul, instrumentul de măsurare sau senzorul se reglează la zero prin introducerea unui semnal zero. În cazul analizoarelor de gaz, se introduce în portul analizorului un aer sintetic purificat sau azot prin intermediul unei conducte de gaz care trebuie să fie cât mai directă și mai scurtă posibil.

(b) Calibrarea analizorului, a instrumentului de măsurare a debitului sau a senzorului se realizează prin introducerea unui semnal de calibrare. În cazul analizoarelor de gaz, se introduce în portul analizorului un gaz de calibrare corespunzător prin intermediul unei conducte de gaz care trebuie să fie cât mai directă și mai scurtă posibil.

(c) Se repetă procedura de reglare la zero de la litera (a).

(d) Verificarea se efectuează prin introducerea a cel puțin 10 valori valide de referință, la distanțe aproximativ egale (inclusiv valoarea zero). Valorile de referință cu privire la concentrația componentelor, debitul masic al gazelor de evacuare sau orice alt parametru relevant trebuie alese astfel încât să corespundă gamei de valori preconizate în cursul încercării privind emisiile. Pentru măsurarea debitului masic al gazelor de evacuare, punctele de referință mai mici de 5 % din valoarea maximă de etalonare pot fi excluse din verificarea liniarității.

(e) Pentru analizoarele de gaz, în portul analizorului se introduc concentrații de gaz cunoscute, conform punctului 5. Trebuie să se acorde suficient timp pentru stabilizarea semnalului.

(f) Valorile în curs de evaluare și, dacă este necesar, valorile de referință, trebuie să fie înregistrate la o frecvență de cel puțin 1,0 Hz într-un interval de 30 de secunde.

(g) Se utilizează valorile mediilor aritmetice pe durata a 30 secunde pentru a calcula parametrii de regresie liniară prin metoda celor mai mici pătrate, unde ecuația celei mai bune ajustări este următoarea: y = a 1 x + a 0 unde: y este valoarea reală a sistemului de măsurare a 1 este panta liniei de regresie x este valoarea de referință a 0 este ordonata la origine a dreptei de regresie Eroarea standard de estimare (SEE) a lui y plecând de la x și coeficientul de determinare (r2) se calculează pentru fiecare parametru și sistem de măsurare.

(h) Parametrii de regresie liniară trebuie să îndeplinească cerințele din tabelul 1.

3.4.3. Cerințele privind verificarea liniarității pe un banc dinamometric

Instrumentele de măsurare a debitului, senzorii sau semnalele ECU netrasabile, care nu pot fi direct etalonate în funcție de standardele trasabile, se etalonează pe bancul dinamometric. Procedura respectă, după caz, cerințele din anexa 4a la Regulamentul nr. 83 al CEE-ONU. În cazul în care este necesar, instrumentul sau senzorul care trebuie etalonat se instalează pe vehiculul de încercare și se pune în funcțiune în conformitate cu cerințele din apendicele 1. Procedura de etalonare trebuie să respecte, în măsura posibilului, cerințele de la punctul 3.4.2; trebuie selectate cel puțin 10 valori de referință corespunzătoare, astfel încât să se asigure faptul că este acoperită cel puțin 90 % din valoarea maximă preconizată în timpul încercării privind emisiile.

În cazul în care un instrument de măsurare, un senzor sau un semnal ECU care nu este direct trasabil și care servește la măsurarea debitului gazelor de evacuare trebuie să fie etalonat, pe țeava de evacuare a vehiculului se atașează un debitmetru masic pentru gazele de evacuare, etalonat în mod trasabil, sau sistemul CVS. Este necesar să se asigure că gazele de evacuare ale vehiculului sunt măsurate cu exactitate de debitmetrul masic pentru gazele de evacuare, în conformitate cu punctul 3.4.3 din apendicele 1. Vehiculul trebuie operat prin aplicarea unei accelerații constante cu o selecție constantă a treptei de viteză și o încărcare constantă a bancului dinamometric.

4. ANALIZOARE PENTRU MĂSURAREA COMPONENTELOR GAZOASE

4.1. Tipuri de analizoare admisibile

4.1.1. Analizoare standard

Componentele gazoase sunt măsurate de analizoarele specificate la punctele 1.3.1-1.3.5 din apendicele 3, anexa 4A la Regulamentul nr. 83 al CEE-ONU, seria 07 de amendamente. În cazul în care un analizor NDUV măsoară atât NO, cât și NO 2, nu este necesar un convertizor NO2/NO.

4.1.2. Analizoare alternative

Orice analizor care nu respectă specificațiile de proiectare de la punctul 4.1.1 este admisibil, cu condiția să îndeplinească cerințele de la punctul 4.2. Producătorul se asigură că analizorul alternativ are o performanță de măsurare echivalentă sau superioară în raport cu un analizor standard pentru gama concentrațiilor de poluanți și de gaze coexistente așteptate în cazul vehiculelor care funcționează cu carburanți admisibili în condiții moderate și extinse de încercare în circulație, astfel cum se specifică la punctele 5, 6 și 7. La cerere, producătorul analizorului trebuie să prezinte în scris informații suplimentare, care să demonstreze că performanțele de măsurare ale analizorului alternativ corespund în mod consecvent și fiabil performanțelor de măsurare ale analizoarelor standard. Informațiile suplimentare trebuie să conțină:

(a) o descriere a bazelor teoretice și a componentelor tehnice ale analizorului alternativ;

(b) o demonstrare a echivalenței cu analizorul standard respectiv specificat la punctul 4.1.1 în gama preconizată a concentrațiilor de poluanți, precum și a condițiilor ambientale ale încercării de omologare de tip stabilite în anexa 4a la Regulamentul nr. 83 al CEE-ONU, seria 07 de amendamente, precum și o încercare de validare, conform descrierii de la punctul 3 din apendicele 3 în cazul unui vehicul echipat cu un motor cu aprindere prin compresie și cu aprindere prin scânteie; producătorul analizorului trebuie să demonstreze amploarea echivalenței în limitele toleranțelor admisibile prevăzute la punctul 3.3 din apendicele 3.

(c) o demonstrare a echivalenței cu analizorul standard respectiv specificat la punctul 4.1.1 în ceea ce privește influența presiunii atmosferice asupra performanței de măsurare a analizorului; încercarea demonstrativă trebuie să determine răspunsul la un gaz de calibrare care are o concentrație situată în intervalul analizorului pentru a verifica presiunea atmosferică în condițiile de altitudine moderate și extinse definite la punctul 5.2. O astfel de încercare poate fi efectuată într-o cameră de încercare de mediu la altitudine.

(d) o demonstrare a echivalenței cu analizorul standard respectiv specificat la punctul 4.1.1 pe parcursul a cel puțin trei încercări în circulație care îndeplinesc cerințele din prezenta anexă.

(e) o demonstrare a faptului că influența vibrațiilor, a accelerațiilor și a temperaturii ambientale asupra citirii analizorului nu depășește cerințele privind zgomotul pentru analizoare prevăzute la punctul 4.2.4.

Autoritățile de omologare pot solicita informații suplimentare care să demonstreze echivalența sau să refuze omologarea, în cazul în care măsurătorile demonstrează că un analizor alternativ nu este echivalent cu un analizor standard.

4.2. Specificațiile analizorului

4.2.1. Observații generale

În plus față de cerințele privind liniaritatea definite pentru fiecare analizor la punctul 3, conformitatea tipurilor de analizoare cu specificațiile prevăzute la punctele 4.2.2 – 4.2.8 sunt demonstrate de către producătorul analizorului. Analizoarele trebuie să aibă un interval de măsurare și un timp de răspuns adecvate pentru a măsura cu acuratețea adecvată concentrațiile componentelor gazelor de evacuare la standardul privind emisiile aplicabile în condiții de tranzitorii și staționare. Sensibilitatea analizoarelor la șocuri, vibrații, îmbătrânire, variațiile de temperatură și presiunea aerului, precum și la interferențele electromagnetice și alte efecte legate de vehicul și de funcționarea analizorului trebuie să fie cât mai limitată posibil.

4.2.2. Acuratețe

Acuratețea, definită ca devierea valorii de citire a analizorului de la valoarea de referință, nu trebuie să depășească 2 % din valoarea de citire sau 0,3 % din scara completă, reținându-se valoarea mai mare.

4.2.3. Precizie

Precizia, definită ca fiind de 2,5 ori abaterea standard a 10 răspunsuri repetitive la un gaz de etalonare sau de calibrare dat, trebuie să fie de maxim 1 % din concentrația la scară completă pentru un interval de măsurare mai mare sau egal cu 155 ppm (sau ppmC1) și de 2 % din concentrația la scară completă pentru un interval de măsurare mai mic de 155 ppm (sau ppmC1).

4.2.4. Zgomot

Zgomotul, definit ca fiind de două ori rădăcina medie pătrată a 10 abateri standard, fiecare calculată pornind de la răspunsurile la reglarea la zero măsurate la o frecvență de înregistrare constantă de cel puțin 1,0 Hz într-un interval de 30 secunde, nu trebuie să depășească 2 % din scara completă. Fiecare din cele 10 perioade de măsurare trebuie despărțită de un interval de 30 de secunde în care analizorul este expus la un gaz de calibrare corespunzător. Înainte de fiecare perioadă de prelevare și de fiecare perioadă de calibrare, se acordă suficient timp pentru purjarea analizorului și a liniilor de prelevare.

4.2.5. Abaterea răspunsului la reglarea la zero

Abaterea răspunsului la reglarea la zero, definită ca răspunsul mediu la un gaz de reglare la zero într-un interval de cel puțin 30 de secunde, trebuie să respecte specificațiile prevăzute în tabelul 2.

4.2.6. Abaterea răspunsului la calibrare

Abaterea răspunsului la calibrare, definită ca răspunsul mediu la un gaz de calibrare într-un interval de cel puțin 30 de secunde, trebuie să respecte specificațiile prevăzute în tabelul 2.

Tabelul 2

Abaterea permisă a răspunsului la reglarea la zero și a răspunsului la calibrare a analizoarelor de măsurare a componentelor gazoase în condiții de laborator

Poluant Abaterea răspunsului la reglarea la zero Abaterea răspunsului la calibrare CO2 ≤ 1 000 ppm în 4 h ≤ 2 % din valoarea de citire sau ≤ 1 000 ppm timp de 4 ore, reținându-se valoarea mai mare dintre acestea două CO ≤ 50 ppm în 4 h ≤ 2 % din valoarea de citire sau ≤ 50 ppm timp de 4 ore, reținându-se valoarea cea mai mare dintre acestea două NO2 ≤ 5 ppm în 4 h ≤ 2 % din valoarea de citire sau ≤ 5 ppm timp de 4 ore, reținându-se valoarea mai mare dintre acestea două NO/NOX ≤ 5 ppm în 4 h ≤ 2 % din valoarea de citire sau 5 ppm timp de 4 ore, reținându-se valoarea mai mare dintre acestea două CH4 ≤10 ppmC1 ≤ 2 % din valoarea de citire sau ≤ 10 ppmC1 timp de 4 ore, reținându-se valoarea cea mai mare dintre acestea două THC ≤10 ppmC1 ≤ 2 % din valoarea de citire sau ≤ 10 ppmC1 timp de 4 ore, reținându-se valoarea cea mai mare dintre acestea două

4.2.7. Timpul de creștere

Timpul de creștere se definește ca intervalul de timp dintre răspunsurile la 10 % și 90 % din valoarea de citire finală (t 90 – t 10; a se vedea punctul 4.4). Timpul de creștere al analizoarelor PEMS nu trebuie să depășească 3 secunde.

4.2.8. Uscarea gazelor

Gazele de evacuare pot fi măsurate în condiții umede sau uscate. În cazul în care se utilizează un dispozitiv de uscare a gazului, acesta trebuie să aibă un efect minim asupra compoziției gazelor măsurate. Aparatele de uscare chimică nu sunt permise.

4.3. Cerințe suplimentare

4.3.1. Observații generale

Dispozițiile de la punctele 4.3.2-4.3.5 definesc cerințe suplimentare de performanță pentru tipurile specifice de analizor și se aplică doar în cazul în care analizorul în cauză este utilizat pentru măsurarea emisiilor PEMS.

4.3.2. Încercare de eficiență pentru convertizoarele de NOx

În cazul în care se utilizează un convertizor de NOx, de exemplu, pentru conversia NO2 în NO pentru analiză cu un analizor cu chemiluminescență, eficiența acestuia trebuie încercată în conformitate cu cerințele de la punctul 2.4 din apendicele 3 la anexa 4A la Regulamentul nr. 83 al CEE-ONU, seria 07 de amendamente. Eficiența convertizorului de NOx se verifică cel mult cu o lună înainte de încercarea privind emisiile.

4.3.3. Reglarea detectorului cu ionizare în flacără (FID)

(a) Optimizarea răspunsului detectorului

În cazul în care se măsoară hidrocarburile, detectorul cu ionizare în flacără trebuie reglat la intervalele specificate de producătorul analizorului în conformitate cu punctul 2.3.1 din apendicele 3 la anexa 4A la Regulamentul nr. 83 al CEE-ONU, seria 07 de amendamente. Se utilizează un gaz de calibrare compus din propan în aer sau din propan în azot în vederea obținerii unui răspuns optim în intervalul de funcționare cel mai curent.

(b) Factori de răspuns la hidrocarburi

În cazul în care se măsoară hidrocarburi, factorul de răspuns al FID la hidrocarburi se verifică prin aplicarea dispozițiilor de la punctul 2.3.3 din apendicele 3 la anexa 4a la Regulamentul nr. 83 al CEE-ONU, seria 07 de amendamente, utilizând propan în aer sau propan în azot ca gaze de calibrare și, respectiv, aer sintetic purificat sau azot ca gaze de reglare la zero.

(c) Verificarea interacțiunii cu oxigenul

Verificarea interacțiunii cu oxigenul se realizează când un analizor este pus în funcțiune și după serviciile majore de întreținere periodice. Se alege o gamă de măsurare în care gazele de verificare a interacțiunii cu oxigenul sunt cuprinse în partea superioară de 50 %. Încercarea se efectuează cu temperatura cuptorului reglată conform cerințelor. Specificațiile privind gazele de verificare a interacțiunii cu oxigenul sunt prezentate la punctul 5.3.

Se aplică următoarea procedură:

(i) analizorul se aduce la zero;

(ii) se reglează amplitudinea analizorului cu un dozaj de amestec de 0 % oxigen pentru motoarele cu aprindere prin scânteie și de 21 % oxigen pentru motoarele cu aprindere prin compresie;

(iii) răspunsul la reglarea la zero se verifică încă o dată. În cazul în care s-a modificat cu mai mult de 0,5 % din scara completă, se repetă etapele (i) și (ii);

(iv) se introduc gazele de verificare a interacțiunii cu oxigenul de 5 % și 10 %;

(v) răspunsul la reglarea la zero se verifică încă o dată. În cazul în care s-a modificat cu mai mult de ± 1 % din scara completă, încercarea se repetă;

(vi) interacțiunea cu oxigenul E O2 se calculează pentru fiecare dintre gazele de verificare a interacțiunii cu oxigenul din etapa (d), după cum urmează: unde răspunsul analizorului este: unde: c ref,b este concentrația de HC de referință în etapa (b) [ppmC1] c ref,d este concentrația de HC de referință în etapa (d [ppmC1] c FS,b concentrația de HC a scării complete în etapa (b) [ppmC1] c FS,d concentrația de HC a scării complete în etapa (d) [ppmC1] c m,b este concentrația de HC măsurată în etapa (b) [ppmC1] c m,d este concentrația de HC măsurată în etapa (d) [ppmC1]

(vii) interferența cu oxigenul E O2 trebuie să fie mai mică de ± 1,5 % pentru toate gazele necesare pentru verificarea interacțiunii cu oxigenul;

(viii) în cazul în care interacțiunea cu oxigenul E O2 este mai mare de ± 1,5 %, se pot lua măsuri de corecție, reglând treptat debitul aerului (peste și sub specificațiile producătorului), precum și debitul carburantului și debitul eșantionului;

(ix) verificarea interacțiunii cu oxigenul se repetă pentru fiecare nouă reglare.

4.3.4. Eficiența conversiei separatorului de hidrocarburi nemetanice (NMC)

Dacă se analizează hidrocarburile, se poate utiliza un NMC pentru a îndepărta hidrocarburile nemetanice din eșantionul de gaz prin oxidarea tuturor hidrocarburilor cu excepția metanului. În mod ideal, conversia pentru metan este de 0 %, iar pentru alte hidrocarburi reprezentate de etan este de 100 %. Pentru o măsurare exactă a NMHC, cele două eficiențe se determină și sunt utilizate pentru calcularea emisiilor de NMHC (a se vedea punctul 9.2 din apendicele 4). Nu este necesar să se stabilească eficiența de conversie a metanului dacă NMC-FID se etalonează în conformitate cu metoda (b) de la punctul 9.2 din apendicele 4, trecându-se gazul de etalonare metan/aer prin NMC.

(a) Eficiența conversiei pentru metan Gazul de etalonare metan este trecut prin FID, cu și fără ocolirea NMC; se înregistrează ambele concentrații. Eficiența metanului se determină după cum urmează: unde: cHC(w/NMC) este concentrația de HC atunci când CH4 trece prin NMC [ppmC1] cHC(w/o NMC) este concentrația de HC atunci când CH4 ocolește NMC [ppmC1]

(b) Eficiența conversiei pentru etan Gazul de etalonare etan este trecut prin FID, cu și fără ocolirea NMC; se înregistrează ambele concentrații. Eficiența etanului se determină după cum urmează: unde: c HC(w/NMC) este concentrația de HC atunci când C2H6 trece prin NMC [ppmC1] c HC(w/o NMC) este concentrația de HC atunci când C2H6 ocolește NMC [ppmC1]

4.3.5. Efecte ale interacțiunii

(a) Observații generale

Alte gaze decât cele analizate pot afecta valoarea citirii analizorului. O verificare a efectelor interferenței și funcționalitatea corectă a analizoarelor se efectuează de către producătorul acestora înainte de introducerea pe piață cel puțin o dată pentru fiecare tip de analizor sau dispozitiv menționat la literele (b) – (f).

(b) Verificarea interacțiunii pentru analizorul de CO

Apa și CO2 pot perturba măsurătorile analizorului de CO. Prin urmare, un gaz de calibrare a CO2 cu o concentrație între 80 și 100 % din scara completă a intervalului maxim de operare al analizorului de CO utilizat în timpul încercării se barbotează cu apă la temperatura camerei și se înregistrează răspunsul analizorului. Răspunsul analizorului nu trebuie să fie mai mare de 2 % din concentrația medie de CO anticipată pentru încercarea normală în circulație sau ± 50 ppm, reținându-se valoarea mai mare. Verificarea interacțiunii pentru H2O și CO2 se poate desfășura ca procedură separată. Dacă nivelurile de H2O și CO2 utilizate pentru verificarea interacțiunii sunt mai mari decât nivelurile maxime anticipate pe durata încercării, fiecare valoare observată a interacțiunii se ajustează în jos prin înmulțirea interacțiunii observate cu raportul dintre valoarea concentrației maxime preconizată a avea loc în timpul încercării și valoarea reală a concentrației utilizate în cursul acestei verificări. Pot fi efectuate verificări separate ale interacțiunii cu concentrații de H2O care sunt mai reduse decât concentrația maximă preconizată să aibă loc pe durata încercării, iar interacțiunea cu H2O observată este ajustată în sus prin înmulțirea interacțiunii observate cu raportul dintre concentrația maximă de H2O preconizată a avea loc în timpul încercării și valoarea reală a concentrației utilizate în cursul acestei verificări. Suma celor două valori ale interacțiunii astfel ajustate trebuie să respecte toleranțele specificate la prezentul punct.

(c) Verificarea efectelor de extincție pentru analizorul de NOX

Cele două gaze care pot afecta exactitatea analizoarelor CLD și HCLD sunt CO2 și vaporii de apă. Efectele de extincție cauzate de aceste gaze sunt proporționale cu concentrațiile lor. O încercare trebuie să determine efectul de extincție la cele mai mari concentrații preconizate în cursul încercării. În cazul în care analizoarele CLD și HCLD folosesc algoritmi de compensare a extincției care utilizează analizoare de măsurare a H2O și/sau CO2, extincția trebuie evaluată cu aceste instrumente active și cu aplicarea algoritmilor de compensare.

(i) Verificarea efectului de extincție pentru CO2

Un gaz de calibrare CO2 având o concentrație de 80 până la 100 % din intervalul maxim de operare este trecut prin analizorul NDIR; valoarea CO2 trebuie înregistrată drept A. Gazul de calibrare CO2 trebuie să fie apoi diluat în proporție de aproximativ 50 % cu gazul de calibrare NO și trecut prin NDIR și CLD sau HCLD; valorile CO2 și NO sunt înregistrate drept B și, respectiv, C. Debitul de gaz CO2 este întrerupt și doar gazul de calibrare NO se trece prin analizorul CLD sau HCLD; valoarea NO se înregistrează drept D. Coeficientul de extincție în % se calculează după cum urmează:

unde:

A concentrația de CO2 nediluat, măsurată cu analizorul NDIR [%] B concentrația de CO2 diluat, măsurată cu analizorul NDIR [%] C este concentrația de NO diluat, măsurată cu analizorul CLD sau HCLD [ppm] D este concentrația de NO nediluat, măsurată cu analizorul CLD sau HCLD [ppm]

Metode alternative de diluare și de cuantificare a valorilor gazelor de calibrare CO2 și NO, precum amestecul sau dozajul dinamic, sunt permise cu aprobarea autorității de omologare de tip.

(ii) Verificarea extincției prin intermediul apei

Această verificare se aplică doar măsurărilor concentrațiilor de gaze în stare umedă. Calcularea extincției prin intermediul apei trebuie să ia în considerare diluarea gazului de calibrare cu vapori de apă și adaptarea concentrației de vapori de apă din amestecul gazos la nivelurile de concentrație preconizate în timpul unei încercări privind emisiile. Un gaz de calibrare NO având o concentrație de 80 până la 100 % din scara completă a intervalului normal de operare este trecut prin analizorul CLD sau HCLD; valoarea NO se înregistrează ca D. Gazul de calibrare NO se barbotează apoi la temperatura camerei și se trece prin analizorul CLD sau HCLD; valoarea NO se înregistrează ca C. Presiunea absolută de funcționare a analizorului și temperatura apei se determină și se înregistrează ca E, respectiv F. Presiunea vaporilor de saturație ai amestecului care corespunde cu temperatura apei din barbotorul F se determină și se înregistrează ca G. Concentrația vaporilor de apă H [ %] din amestecul de gaze se calculează după cum urmează:

concentrația preconizată a gazului de calibrare NO diluat în vapori de apă se înregistrează ca D e după ce a fost calculată astfel:

Pentru gazele de evacuare ale motoarelor diesel, concentrația maximă a vaporilor de apă din gazele de evacuare (în procente) preconizată în timpul încercării trebuie să fie înregistrată ca H m după ce a fost estimată, luându-se în considerare ipoteza unui raport H/Cal carburantului de 1,8/1 din concentrația maximă de CO2 în gazele de evacuare A, după cum urmează:

Extincția prin intermediul apei, în %, se calculează după cum urmează:

unde:

D e este concentrația estimată de NO diluat [ppm] C este concentrația măsurată a NO diluat [ppm] H m este concentrația maximă a vaporilor de apă [ %] H este concentrația reală a vaporilor de apă [ %]

(iii) Coeficientul de extincție maxim admisibil

Coeficientul de extincție combinat pentru CO2 și apă nu trebuie să depășească 2 % din scara completă.

(d) Verificarea efectelor de extincție pentru analizoarele NDUV

Hidrocarburile și apa pot interacțiunea pozitiv cu analizoarele NDUV, generând un răspuns similar cu cel al NOx. Producătorul analizorului NDUV trebuie să utilizeze următoarea procedură pentru a verifica faptul că efectele de extincție sunt limitate:

(i) Analizorul și răcitorul trebuie instalate urmând instrucțiunile de utilizare ale producătorului; ar trebui să se efectueze ajustări pentru a optimiza performanța analizorului și a răcitorului.

(ii) În cazul analizorului, se efectuează o etalonare la zero și o calibrare la valorile de concentrație preconizate în cursul încercării privind emisiile.

(iii) Se selectează un gaz de etalonare NO2 care corespunde pe cât posibil concentrației maxime de NO2 estimate în cursul încercării privind emisiile.

(iv) Gazul de etalonare NO2 trebuie să se reverse la sonda sistemului de prelevare de gaze până în momentul în care răspunsul NOX al analizorului se va fi stabilizat.

(v) Concentrația medie a înregistrărilor de NOX stabilizate pe o perioadă de 30 de secunde se calculează și se înregistrează drept NOX,ref.

(vi) Fluxul gazului de etalonare NO2 trebuie oprit și sistemul de prelevare trebuie saturat prin revărsarea ieșirii unui generator de punct de rouă reglat la un punct de rouă de 50 °C. Produsul obținut cu ajutorul generatorului de punct de rouă trebuie prelevat de sistemul de prelevare și de răcitor timp de minimum 10 minute, până în momentul în care se estimează că răcitorul elimină o cantitate de apă constantă.

(vii) La finalizarea etapei (iv), gazul de etalonare NO2 utilizat pentru stabilirea NOX,ref trebuie să se reverse din nou din sistemul de prelevare până când răspunsul NOx total se va fi stabilizat.

(viii) Concentrația medie a înregistrărilor de NOX stabilizate pe o perioadă de 30 de secunde se calculează și se înregistrează ca NOX,m.

(ix) NOX,m se corectează în NOX,dry pe baza vaporilor de apă reziduală care a traversat răcitorul la temperatura la presiunea și temperatura de ieșire a răcitorului respectiv.

Valoarea NOX,dry calculată se ridică la cel puțin 95 % din valoarea NOX,ref.

(e) Uscătorul de eșantioane

Un uscător de eșantioane îndepărtează apa care, în caz contrar, poate afecta măsurarea NOX. Pentru analizoarele CLD care funcționează în mod uscat, trebuie să se demonstreze că, la cea mai mare concentrație estimată de vapori de apă H m, uscătorul de eșantioane menține umiditatea CLD la ≤ 5 g apă/kg de aer uscat (sau aproximativ 0,8 % H2O), ceea ce reprezintă 100 % umiditate relativă la 3,9 °C și 101,3 kPa sau aproximativ 25 % umiditate relativă la 25 °C și 101,3 kPa. Conformitatea se poate demonstra măsurând temperatura la ieșirea dintr-un uscător de eșantioane termic sau măsurând umiditatea într-un punct în amonte față de analizorul CLD. De asemenea, se poate măsura umiditatea la ieșirea din CLD, cu condiția ca singurul debit care traversează CLD să fie debitul provenit din uscătorul de eșantioane.

(f) Penetrarea NO2 în uscătorul de eșantioane

Apa rămasă într-un uscător de eșantioane proiectat defectuos poate elimina NO2 din eșantion. Dacă un uscător de eșantioane este utilizat în combinație cu un analizor NDUV fără un convertizor NO2/NO montat în amonte, acesta poate elimina NO2 din eșantion înainte de măsurarea NOx. Uscătorul de eșantioane trebuie să permită măsurarea a cel puțin 95 % din NO2 conținut într-un gaz care este saturat cu vapori de apă și care constă din concentrația maximă de NO2 preconizată să apară în încercarea unui vehicul.

4.4. Verificarea timpului de răspuns al sistemului analitic

Pentru verificarea timpului de răspuns, reglajele sistemului analitic trebuie să fie exact aceleași ca în timpul încercării privind emisiile (adică presiunea, debitele, reglarea filtrelor din analizoare, precum și toți ceilalți parametri care influențează timpul de răspuns). Determinarea timpului de răspuns se efectuează prin comutarea gazului direct la admisia sondei de prelevare. Comutarea gazului trebuie să dureze mai puțin de 0,1 secunde. Gazele utilizate pentru încercare trebuie să producă o modificare a concentrației de cel puțin 60 % din scara completă a analizorului.

Trebuie să se înregistreze concentrația fiecărei componente a gazelor de evacuare. Timpul de întârziere se definește ca intervalul de timp de la comutarea de gaz (t 0) și momentul în care răspunsul ajunge la 10 % din valoarea de citire finale (t 10). Timpul de creștere se definește ca intervalul de timp dintre momentul în care răspunsul corespunde unui procent de 10 % și cel în care acesta corespunde unui procent de 90 % din valoarea de citire finală (t 90 – t 10). Timpul de răspuns al sistemului (t 90) reprezintă suma dintre timpul de întârziere la detectorul de măsurare și timpul de creștere al detectorului.

Pentru sincronizarea semnalelor analizorului și ale debitului gazelor de evacuare, timpul de transformare se definește ca intervalul de timp scurs între comutare (t 0) și momentul în care răspunsul atinge 50 % din valoarea de citire finală (t 50).

Timpul de răspuns al sistemului trebuie să fie ≤ 12 secunde, cu un timp de creștere ≤ 3 secunde pentru toate componentele și toate gamele utilizate. În cazul în care se utilizează un NMC pentru măsurarea NMHC, timpul de răspuns al sistemului poate depăși 12 secunde.

5. GAZE

5.1. Observații generale

Trebuie respectată durata de conservare a gazelor de etalonare și de calibrare. Gazele de etalonare și de calibrare pure și mixte trebuie să îndeplinească specificațiile de la punctele 3.1 și 3.2 din apendicele 3 la anexa 4A la Regulamentul nr. 83 al CEE-ONU, seria 07 de amendamente. În plus, este permis gazul de etalonare NO2. Concentrația gazului de etalonare NO2 trebuie să se situeze în limitele a două procente din valoarea concentrației declarate. Proporția de NO conținută în acest gaz de etalonare nu trebuie să depășească 5 % din conținutul în NO2.

5.2. Separatoare de gaze

Separatoarele de gaze, și anume, dispozitivele de amestecare de precizie care realizează o diluare cu N2 purificat sau cu aer sintetic, pot fi utilizate pentru a se obține gaze de etalonare și gaze de calibrare. Exactitatea separatorului de gaze trebuie să asigure concentrația gazelor de etalonare amestecate cu o toleranță de ± 2 %. Verificarea se efectuează între 15 % și 50 % din întreaga scală pentru fiecare calibrare care implică utilizarea unui dispozitiv de amestecare. În cazul în care prima verificare eșuează, se poate efectua o verificare suplimentară, utilizându-se un alt gaz de etalonare.

Opțional, separatorul de gaz poate fi verificat cu un instrument liniar prin natura sa, utilizându-se de exemplu gaz NO în combinație cu un CLD. Valoarea de calibrare a instrumentului se ajustează atunci când gazul de calibrare este conectat direct la instrument. Separatorul de gaze se verifică la reglajele folosite în mod normal, iar valoarea nominală se compară cu concentrația măsurată de instrumentul respectiv. Diferența trebuie să se situeze în fiecare punct în limita de ± 1 % din valoarea concentrației nominale.

5.3. Gaze de verificare a interacțiunii cu oxigenul

Gazele de verificare a interacțiunii cu oxigenul sunt un amestec din propan, oxigen și azot și trebuie să conțină propan cu o concentrație de 350 ±75 ppmC1. Concentrația se determină prin metode gravimetrice, prin amestecare dinamică sau prin metode de analiză cromatografică a hidrocarburilor totale la care se adaugă impuritățile. Concentrațiile de oxigen din gazele de verificare a interacțiunii cu oxigenul trebuie să îndeplinească cerințele enumerate în tabelul 3; partea rămasă din gazele de verificare a interacțiunii cu oxigenul constă în azot purificat.

Tabelul 3

Gaze de verificare a interacțiunii cu oxigenul

Tip de motor Aprindere prin compresie Aprindere prin scânteie Concentrația O2 21 ± 1 % 10 ± 1 % 10 ± 1 % 5 ± 1 % 5 ± 1 % 0,5 ± 0,5 %

6. ANALIZOARELE PENTRU MĂSURAREA EMISIILOR DE PARTICULE

Prezentul punct va defini cerințele viitoare aplicabile analizoarelor pentru măsurarea emisiilor de particule, odată ce măsurarea lor va deveni obligatorie.

7. INSTRUMENTE PENTRU MĂSURAREA DEBITULUI MASIC AL GAZELOR DE EVACUARE

7.1. Observații generale

Instrumentele, senzorii sau semnalele pentru măsurarea debitului masic al gazelor de evacuare trebuie să aibă o gamă de măsurare și un timp de răspuns în conformitate cu acuratețea cerută pentru măsurarea debitului masic al gazelor de evacuare, în condiții de funcționare tranzitorii și stabilizate. Sensibilitatea instrumentelor, a senzorilor și a semnalelor la șocuri, vibrații, îmbătrânire, variațiile de temperatură și presiunea aerului, precum și la interferențe electromagnetice și la alte efecte legate de vehicul și de funcționarea instrumentului trebuie să se afle la un nivel propice reducerii la minimum a erorilor suplimentare.

7.2. Specificații privind instrumentul

Debitul masic al gazelor de evacuare se determină prin metoda măsurării directe aplicate în oricare dintre următoarele instrumente:

(a) dispozitive de tipul tub Pitot;

(b) dispozitive diferențiale de presiune, precum ajutajul de debit (pentru detalii, a se vedea ISO 5167);

(c) debitmetru cu ultrasunete;

(d) debitmetru cu vortex.

Fiecare debitmetru pentru gazele de evacuare trebuie să îndeplinească cerințele cu privire la liniaritate prevăzute la punctul 3. În plus, producătorul instrumentului trebuie să demonstreze conformitatea fiecărui tip de debitmetru masic pentru gazele de evacuare cu specificațiile de la punctele 7.2.3-7.2.9.

Se permite să se calculeze debitul masic al gazelor de evacuare pe baza măsurătorilor debitului de aer și ale debitului combustibilului obținute de la senzori etalonați în mod trasabil, dacă acestea îndeplinesc cerințele cu privire la liniaritate de la punctul 3, cerințele cu privire la acuratețe de la punctul 8 și dacă debitul masic al gazelor de evacuare rezultat este validat în conformitate cu punctul 4 din apendicele 3.

În plus, sunt permise alte metode care determină debitul masic al gazelor de evacuare pe baza semnalelor și a instrumentelor care nu sunt direct trasabile, cum ar fi instrumentele simplificate pentru măsurarea debitului masic pentru gazele de evacuare sau semnale ECU, dacă debitul masic pentru gazele de evacuare rezultat îndeplinește cerințele cu privire la liniaritate de la punctul 3 și este validat în conformitate cu punctul 4 din apendicele 3.

7.2.1. Standarde de etalonare și verificare

Performanța de măsurare a debitmetrelor masice pentru gazele de evacuare se controlează cu aer sau gaze de evacuare în raport cu un standard identificabil, cum ar fi, de exemplu, un debitmetru masic pentru gazele de evacuare etalonat sau un tunel de diluare cu debit complet.

7.2.2. Frecvența verificării

Conformitatea debitmetrelor masice pentru gazele de evacuare cu punctele 7.2.3 și 7.2.9 trebuie verificată cu cel mult un an înaintea încercării propriu-zise.

7.2.3. Acuratețe

Acuratețea, definită ca abaterea citirii EFM față de valoarea debitului de referință, nu trebuie să depășească ± 2 % din valoarea de citire, 0,5 % din scara completă sau ± 1,0 % din debitul maxim la care a fost etalonat EFM, reținându-se valoarea cea mai mare.

7.2.4. Precizie

Precizia, definită ca fiind de 2,5 ori abaterea standard a 10 răspunsuri repetitive la un debit nominal dat, situat aproximativ la jumătatea intervalului de etalonare, nu trebuie să fie mai mare de ± 1 % din debitul maxim la care a fost etalonat EFM.

7.2.5. Zgomot

Zgomotul, definit ca de două ori rădăcina medie pătrată a 10 abateri standard, fiecare calculată pornind de la răspunsuri la reglajul zero măsurate la o frecvență de înregistrare constantă de cel puțin 1,0 Hz într-un interval de 30 secunde, nu trebuie să depășească 2 % din valoarea debitului etalonat maxim. Fiecare dintre cele 10 perioade de măsurare trebuie despărțită de un interval de 30 de secunde în care EFM este expus la un debit etalonat maxim.

7.2.6. Abaterea răspunsului la reglarea la zero

Răspunsul la reglarea la zero înseamnă răspunsul mediu la un semnal de reglare la zero într-un interval de cel puțin 30 de secunde. Abaterea răspunsului la reglarea la zero poate fi verificată pe baza semnalelor primare, de exemplu, presiunea. Abaterea semnalelor primare pe o perioadă de 4 ore trebuie să fie mai mică de ± 2 % din valoarea maximă a semnalului primar înregistrat la debitul la care a fost etalonat EFM.

7.2.7. Abaterea răspunsului la calibrare

Răspunsul la calibrare înseamnă răspunsul mediu la un semnal de calibrare într-un interval de cel puțin 30 de secunde. Abaterea răspunsului la calibrare poate fi verificată pe baza semnalelor primare, de exemplu, presiunea. Abaterea semnalelor primare pe o perioadă de 4 ore trebuie să fie mai mică de ± 2 % din valoarea maximă a semnalului primar înregistrat la debitul la care a fost etalonat EFM.

7.2.8. Timpul de creștere

Timpul de creștere al instrumentelor și metodelor de determinare a debitului gazelor de evacuare ar trebui să corespundă, pe cât posibil, timpului de creștere al analizoarelor de gaz, astfel cum se specifică la punctul 4.2.7, însă fără a depăși 1 secundă.

7.2.9. Verificarea timpului de răspuns

Timpul de răspuns al debitmetrelor masice pentru gazele de evacuare se determină aplicând parametri similari cu cei aplicați pentru încercarea privind emisiile (de exemplu, presiunea, debitele, reglajele filtrelor și toate celelalte elemente care influențează timpul de răspuns). Determinarea timpului de răspuns se realizează cu comutarea gazului direct la admisia debitmetrului masic pentru gazele de evacuare. Comutarea debitului de gaz trebuie să se facă cât mai repede posibil, dar se recomandă cu tărie ca aceasta să aibă loc în mai puțin de 0,1 secunde. Debitul de gaze utilizat pentru încercare trebuie să producă o modificare a debitului de cel puțin 60 % din scara completă a debitmetrului masic pentru gazele de evacuare. Se înregistrează debitul de gaze. Timpul de întârziere se definește ca intervalul de timp dintre comutarea debitului de gaz(t 0) și momentul în care răspunsul ajunge la 10 % din valoarea de citire finală (t 10). Timpul de creștere se definește ca intervalul de timp dintre răspunsurile la 10 % și 90 % din valoarea de citire finală (t 90 – t 10). Timpul de răspuns (t90) înseamnă suma dintre timpul de întârziere și timpul de creștere. Timpul de răspuns al debitmetrului masic pentru gazele de evacuare (t90 ) trebuie să fie ≤ 3 secunde, cu un timp de creștere (t 90 – t 10) de ≤ 1 secundă, conform punctului 7.2.8.

8. SENZORI ȘI ECHIPAMENTE AUXILIARE

Orice senzor și echipament auxiliar folosit pentru a determina, de exemplu, temperatura, presiunea atmosferică, umiditatea mediului ambiant, viteza vehiculului, debitul de combustibil sau debitul de aer de admisie nu trebuie să modifice sau să afecteze în mod nejustificat performanța motorului vehiculului și a sistemului acestuia de posttratare a gazelor de evacuare. Acuratețea senzorilor și a echipamentelor auxiliare trebuie să îndeplinească cerințele din tabelul 4. Conformitatea cu cerințele din tabelul 4 trebuie demonstrată la intervalele specificate de producătorul instrumentului, conform procedurilor de audit intern sau în conformitate cu standardul ISO 9000.

Tabelul 4

Cerințe de acuratețe pentru parametrii de măsurare