ANEXA 4B

Procedura de încercare pentru motoarele cu aprindere prin compresie (CI) şi pentru motoarele cu aprindere prin scânteie (PI) alimentate cu gaz natural (GN) sau cu gaz petrolier lichefiat (GPL) incluzând certificarea armonizată la nivel mondial a vehiculelor grele [WHDC, norma tehnică mondială (gtr) nr. 4]

1. APLICABILITATE

Prezenta anexă nu se aplică încă pentru procedura de omologare în temeiul prezentului regulament. Se va aplica în viitor.

2. Rezervat (1)

3. DEFINIȚII, SIMBOLURI ȘI ABREVIERI

3.1. Definiții

În sensul prezentului regulament:

3.1.1. «regenerare continuă» înseamnă procesul de regenerare a unui sistem de posttratare a gazelor de evacuare care are loc fie în permanență, fie cel puțin o dată la fiecare încercare cu pornire la cald WHTC. Un astfel de proces de regenerare nu necesită o procedură de încercare specială;

3.1.2. «timp de întârziere» înseamnă timpul scurs între schimbarea componentului de măsurat în punctul de referință și un răspuns al sistemului de 10 % din citirea finală (t10), unde sonda de prelevare se definește ca punct de referință. Pentru componenții gazoși, acesta este în general timpul de transport al componentului măsurat de la sonda de prelevare la detector;

3.1.3. «sistem de denitrificare» înseamnă un sistem de posttratare a gazelor de evacuare proiectat în vederea reducerii emisiilor de oxizi de azot (NOx) [de exemplu, catalizatori NOx simplificați activi și pasivi, sisteme de absorbție a NOx și sisteme de reducție catalitică selectivă (SCR)];

3.1.4. «motor diesel» înseamnă un motor care funcționează pe principiul aprinderii prin compresie;

3.1.5. «abatere» înseamnă diferența între reacția etalon și reacția zero a instrumentului de măsurare, înainte și după o încercare pentru emisii;

3.1.6. «familie de motoare» înseamnă o grupare realizată de către constructori a motoarelor care, prin proiectare, astfel cum este definită la punctul 5.2 din prezenta anexă, au caracteristici similare în ceea ce privește emisiile de gaze de eșapament; toate motoarele din aceeași familie trebuie să respecte limitele de emisii aplicabile;

3.1.7. «sistem motor» înseamnă motorul, sistemul de control al emisiilor și interfața de comunicare (hardware și mesaje) între unitatea/unitățile de control electronic al motorului (ECU) și orice alt sistem de propulsie sau unitate de control al vehiculului;

3.1.8. «tip de motor» înseamnă o categorie de motoare care nu diferă în privința unor aspecte esențiale;

3.1.9. «sistem de posttratare a gazelor de evacuare» înseamnă un catalizator (de oxidare sau cu trei căi), un filtru de particule, un sistem de denitrificare, un filtru combinat de particule și de denitrificare sau orice alt dispozitiv de reducere a emisiilor instalat în aval în raport cu motorul. Prezenta definiție exclude recircularea gazelor de eșapament (EGR) care se consideră parte integrantă din sistemul motorului;

3.1.10. «metoda diluării debitului total» înseamnă procesul de amestecare a debitului total de evacuare cu diluant înainte de separarea unei fracții din debitul de evacuare diluat pentru analiză;

3.1.11. «poluanți gazoși» înseamnă monoxid de carbon, hidrocarburi și/sau hidrocarburi nemetanice [presupunând un raport de CH1,85 pentru motorină, de CH2,525 pentru GPL și de CH2,93 pentru GN și presupunând o moleculă CH3O0,5 pentru motoarele diesel care funcționează cu etanol], metan (presupunând un raport de CH4 pentru GN) și oxizi de azot, aceștia din urmă fiind exprimați în echivalenți de dioxid de azot (NO2);

3.1.12. «turație înaltă (n hi)» înseamnă cea mai înaltă turație la care este disponibil un procent de 70 % din puterea maximă declarată a motorului;

3.1.13. «turație joasă (n lo)» înseamnă cea mai joasă turație la care este disponibil un procent de 55 % din puterea maximă declarată a motorului;

3.1.14. «putere maximă (Pmax)» înseamnă puterea maximă în kW declarată de producător;

3.1.15. «turația la cuplul maxim» înseamnă turația motorului la care este obținut cuplul maxim, astfel cum este specificat de către producător;

3.1.16. «cuplu normalizat» înseamnă cuplu motor în procente, normalizat la cuplul maxim disponibil la o anumită turație a motorului;

3.1.17. «comandă a operatorului» înseamnă o comandă executată de operatorul unui motor, prin care acesta controlează funcționarea motorului. Operatorul poate fi o persoană (comandă manuală) sau un regulator (comandă automată) care transmite un impuls mecanic sau electronic prin care se solicită un răspuns al motorului. Impulsul poate proveni de la o pedală sau semnal de accelerație, de la o manetă de strangulare sau un semnal de control al admisiei, de la o manetă sau semnal de control al fluxului de combustibil, de la un dispozitiv sau semnal de control al vitezei sau o de la o valoare prescrisă sau un semnal al regulatorului;

3.1.18. «motor prototip» înseamnă un motor selectat dintr-o familie de motoare astfel încât caracteristicile sale în ceea ce privește emisiile să fie reprezentative pentru familia de motoare respectivă;

3.1.19. «dispozitiv de posttratare a particulelor» înseamnă un sistem de posttratare a gazelor de evacuare proiectat să reducă emisiile de particule poluante (PT) printr-o separare mecanică, aerodinamică, difuzională sau inerțială;

3.1.20. «metoda diluării cu debit parțial» înseamnă procesul de separare a unei părți din debitul de evacuare, și amestecarea acesteia cu o cantitate potrivită de diluant înaintea filtrului de particule eșantion;

3.1.21. «particule (PM)» înseamnă orice material colectat într-un mediu de filtrare specificat, după diluarea gazului de evacuare cu un diluant filtrat curat, cu temperatura între 315 K (42 °C) și 325 K (52 °C); acest material este în primul rând carbon, hidrocarburi condensate și sulfați cu apă;

3.1.22. «regenerare periodică» înseamnă procesul de regenerare al unui dispozitiv de control al emisiilor care are loc periodic, de obicei la mai puțin de 100 de ore de funcționare normală a motorului. În timpul ciclurilor în care are loc regenerarea, se pot depăși standardele referitoare la emisii;

3.1.23. «ciclu de încercare cu rampă în regim staționar» înseamnă un ciclu de încercare cu o secvență de moduri de încercare a motorului în regim staționar cu criterii precizate ale turației și ale cuplului la fiecare mod și cu rampe predefinite între aceste moduri (WHSC);

3.1.24. «turația nominală» înseamnă turația la sarcina maximă permisă de regulator, astfel cum este specificată de producător în manualele sale de vânzări sau de asistență tehnică sau, în lipsa unui asemenea regulator, turația la care se obține puterea maximă a motorului, astfel cum este specificată de producător în manualele sale de vânzări sau de asistență tehnică;

3.1.25. «timp de răspuns» înseamnă diferența de timp dintre schimbarea rapidă a elementului de măsurat la punctul de referință și răspunsul al sistemului de 90 % din citirea finală (t90) cu sonda de prelevare definită drept punct de referință, pentru care modificarea elementului măsurat este de cel puțin 60 % din limita scării (FS) și se produce în mai puțin de 0,1 secunde. Timpul de răspuns al sistemului este reprezentat de timpul de întârziere și de timpul de urcare al acestuia;

3.1.26. «timp de urcare» înseamnă diferența de timp dintre 10 % și 90 % răspuns la citirea finală (t90 – t10);

3.1.27. «răspunsul la gazul de etalonare» înseamnă răspunsul mediu la un gaz de etalonare pe durata unui interval de 30 de secunde;

3.1.28. «emisii specifice» înseamnă emisii de masă exprimate în g/kWh;

3.1.29. «ciclu de încercare» înseamnă o secvență de puncte de încercare, fiecare cu o turație și un cuplu definite, care trebuie urmate de motor în regim staționar (test ESC) sau în condiții de funcționare tranzitorii (test ETC sau test ELR);

3.1.30. «timp de transformare» înseamnă diferența de timp dintre schimbarea elementului de măsurat la punctul de referință și răspunsul sistemului de 50 % din citirea finală (t50) cu sonda de prelevare definită drept punct de referință. Timpul de transformare se utilizează la sincronizarea semnalelor diferitelor instrumente de măsură;

3.1.31. «ciclu de încercări în regim tranzitoriu» înseamnă un ciclu de încercări cu o secvență de turație normalizată și cu valori ale cuplului care variază relativ repede în funcție de timp (WHTC);

3.1.32. «durată de viață utilă» înseamnă perioada relevantă, ca distanță parcursă și/sau ca timp, în care trebuie asigurată respectarea limitelor referitoare la emisiile relevante de gaze și particule;

3.1.33. «răspunsul la gaz zero» înseamnă răspunsul mediu la gaz zero, pe durata unui interval de 30 de secunde.

3.2. Simboluri generale

Simbol Unitate de măsură Denumire a1 — Panta curbei de regresie a0 — Ordonata curbei de regresie A/F st — Proporția stoichiometrică aer/carburant c ppm/Vol % Concentrație c d ppm/Vol % Concentrație pe o bază uscată c w ppm/Vol % Concentrație în stare umedă c b ppm/Vol % Concentrație de fond C d — Coeficient de evacuare SSV cgaz ppm/vol % Concentrația în gaze componente d m Diametrul d V m Diametrul gâtului difuzorului de aer D 0 m3/s Ordonata funcției de calibrare a pompei PDP D — Factor de diluare Δt s Interval de timp e gas g/kWh Emisie specifică de componente gazoase e PM g/kWh Emisie specifică de particule e r g/kWh Emisie specifică în timpul regenerării e w g/kWh Emisie specifică cântărită E CO2 % Interferența CO2 cu analizorul NOx E E % Eficiența etanului E H2O % Interferența apei cu analizorul NOx E M % Eficiența metanului E NOx % Eficiența convertizorului de NOx f Hz Rata de eșantionare a datelor f a — Factorul atmosferic de laborator F s — Factorul stoichiometric H a g/kg Umiditatea absolută a aerului de admisie H d g/kg Umiditatea absolută a diluantului i — Indice al unei măsurări instantanee (ex. 1 Hz) k c — Factor specific de carbon k f,d m3/kg combustibil Volum suplimentar de evacuare uscată provenit din combustie k f,w m3/kg combustibil Volum suplimentar de evacuare umedă provenit din combustie kh,D — Factor de corecție a umidității pentru NOx la motoare CI kh,G — Factor de corecție a umidității pentru NOx la motoare PI k ru — Factor de regenerare amonte k rd — Factor de regenerare aval k w,a — Factor de corecție de la uscat la umed pentru aerul de admisie k w,d — Factor de corecție de la uscat la umed pentru diluant k w,e — Factor de corecție de la uscat la umed pentru gazul de evacuare diluat k w,r — Factor de corecție de la uscat la umed pentru gazul de evacuare brut K V — Funcția de etalonare CFV λ — Raport de exces de aer m b mg Masa eșantionului de particule din diluantul colectat m d kg Masa eșantionului de diluant care trece prin filtrele de eșantionare a particulelor m ed kg Masa de evacuare totală diluată pe parcursul ciclului m edf kg Masa gazelor de evacuare echivalente diluate pe parcursul ciclului m ew kg Masa totală de evacuare pe parcursul ciclului m gas g Masa emisiilor gazoase pe parcursul ciclului de încercări m f mg Masa filtrului de eșantionare a particulelor m p mg Masa eșantionului de particule colectat m PM g Masa emisiilor de particule pe parcursul ciclului de încercări m se kg Masa eșantionului de evacuare pe parcursul testului m sed kg Masa gazului de evacuare diluat care trece prin tunelul de diluție m sep kg Masa gazului de evacuare diluat care trece prin filtrele de colectare a particulelor m ssd kg Masa diluantului secundar M Nm Cuplu M a g/mol Masa molară a aerului de admisie M d g/mol Masa molară a diluantului M e g/mol Masa molară a evacuării M f Nm Cuplul absorbit de sistemele/echipamentele auxiliare de instalat M gas g/mol Masa molară a componentelor gazoase Mr Nm Cuplul absorbit de sistemele/echipamentele auxiliare de îndepărtat n — Numărul măsurărilor nr — Numărul măsurărilor cu regenerare n min.–1 Viteza de rotație a motorului n hi min.–1 Turația mare a motorului n lo min.–1 Turația mică a motorului n pref min.–1 Turația preferată a motorului n p r/s Turația pompei PDP p a kPa Presiunea vaporului de saturație a aerului de admisie din motor p b kPa Presiunea atmosferică totală p d kPa Presiunea vaporilor de saturație a diluantului P f kW Puterea absorbită de sistemele/echipamentele auxiliare de instalat p p kPa Presiunea absolută p r kPa Presiunea vaporilor de apă după baia de răcire p s kPa Presiunea atmosferică în stare uscată P kW Putere P r kW Puterea absorbită de sistemele/echipamentele auxiliare de îndepărtat q mad kg/s Debitul masic al aerului de admisie în stare uscată q maw kg/s Debitul masic al aerului pentru diluare în stare umedă q mCe kg/s Debitul masic al carbonului în gazul de evacuare brut q mCf kg/s Debitul masic al carbonului în motor q mCp kg/s Debitul masic al carbonului în sistemul de diluție parțială a debitului q mdew kg/s Debitul masic al gazului de eșapament diluat în stare umedă q mdw kg/s Debitul masic al diluantului în stare umedă q medf kg/s Debitul masic al gazului de eșapament diluat echivalent în stare umedă q mew kg/s Debitul masic al gazului de eșapament în stare umedă q mex kg/s Debitul masic al eșantionului extras din tunelul de diluție q mf kg/s Debitul masic al carburantului q mp kg/s Debitul eșantionului de gaz de evacuare în sistemul de diluție parțială a debitului q vCVS m3/s Debitul volumetric CVS q vs dm3/min Debitul sistemului analizorului de evacuare q vt cm3/min Debitul gazului de marcare r2 — Coeficientul de determinare r d — Raportul de diluție r D — Raportul de diametru al SSV r h — Factorul de răspuns al FID în cazul hidrocarburilor r m — Factorul de răspuns al FID în cazul metanolului r p — Raportul de presiune al SSV r s — Rata medie a eșantionului ρ kg/m3 Densitate ρ e kg/m3 Densitatea gazului de evacuare σ — Deviația standard s Deviația standard T K Temperatura absolută T a K Temperatura absolută a aerului de admisie t s Timp t 10 s Timpul dintre primul pas și 10 % din citirea finală t 50 s Timpul dintre primul pas și 50 % din citirea finală t 90 s Timpul dintre primul pas și 90 % din citirea finală u — Raportul dintre densitățile (sau masele molare) componentelor gazoase și gazul de evacuare împărțit la 1 000 V 0 m3/r Volumul gazului PDP pompat per o mișcare de rotație V s dm3 Volumul sistemului băncii analizorului de evacuare W act kWh Randamentul real al ciclului de încercare W ref kWh Randamentul de referință al ciclului de încercare X 0 m3/r Funcția de etalonare PDP

3.3. Simboluri și abrevieri pentru compoziția carburantului

w ALF Conținutul de hidrogen al carburantului, procente masice w BET Conținutul de carbon al carburantului, procente masice w GAM Conținutul de sulf al carburantului, procente masice w DEL Conținutul de nitrogen al carburantului, procente masice w EPS Conținutul de oxigen al carburantului, procente masice α Raportul molar de hidrogen (H/C) g γ Raportul molar de sulf (S/C) δ Raportul molar de azot (N/C) ε Raportul molar de oxigen (O/C)

referitor la un carburant CH α O ε N δ S γ

3.4. Simboluri și abrevieri pentru componentele chimice

C1 Carbon 1 echivalent cu hidrocarbură CH4 Metan C2H6 Etan C3H8 Propan CO Monoxid de carbon CO2 Dioxid de carbon DOP Dioctilftalat HC Hidrocarburi H2O Apă NMHC Hidrocarburi nemetanice NOx Oxizi de azot NO Oxid nitric NO2 Dioxid de azot PM Pulberi în suspensie

3.5. Abrevieri

CFV Debit critic Venturi CLD Detector de chimiluminescență CVS Eșantionare constantă a volumului deNOx Sistem de denitrificare EGR Recircularea gazului de evacuare FID Detector de flacără de ionizare GC Cromatograf de gaz HCLD Detector încălzit de chimiluminescență HFID Detector încălzit de flacără de ionizare GPL Gaz petrolier lichefiat NDIR Infraroșu nedispersiv (analizor) NG Gaz natural NMC Separator nemetanic PDP Pompă de deplasare pozitivă % FS Procent de scară completă PFS Sistemul de debit parțial SSV Venturi subsonic VGT Turbină cu geometrie variabilă

4. CERINȚE GENERALE

Sistemul motor este proiectat, construit și asamblat astfel încât să permită motorului, în condiții normale de utilizare, să respecte dispozițiile prezentei anexe pe parcursul duratei de viață utilă, astfel cum este definită în prezentul regulament, inclusiv atunci când este instalat pe vehicul.

5. SPECIFICAȚII DE PERFORMANȚĂ

5.1. Emisia de gaze și particule poluante

Emisiile de gaze și particule poluante de către motor vor fi determinate în cadrul testelor de încercare WHTC și WHSC, conform descrierilor de la punctul 7. Sistemele de măsurare vor îndeplini specificațiile de liniaritate menționate la punctul 9.2 și cerințele de la punctul 9.3 (măsurarea emisiei de gaze), punctul 9.4 (măsurarea cantității de particule) și din apendicele 3.

Alte sisteme sau analizoare pot fi omologate de către autoritatea de omologare, în cazul în care se constată că acestea conduc la rezultate echivalente, în conformitate cu punctul 5.1.1.

5.1.1. Echivalența

Stabilirea echivalenței sistemelor are la bază un studiu de corelare a 7 perechi de eșantioane (sau mai multe) între sistemul studiat și unul dintre sistemele din prezenta anexă.

«Rezultatele» se referă la valoarea ponderată a emisiilor specifice ciclului. Încercarea de corelare se desfășoară în același laborator, celulă de încercare și asupra aceluiași motor și, preferabil, simultan cu încercarea de referință. Echivalența mediilor perechilor de eșantioane se determină pe baza statisticilor încercărilor de tip F și t, în conformitate cu apendicele 4 punctul A.4.3, obținute în condiții de laborator, de celulă de încercare și în condiții ale motorului similare cu cele de mai sus. Abaterile vor fi stabilite în conformitate cu ISO 5725 și vor fi excluse din baza de date. Sistemele utilizate pentru încercarea de corelare vor fi supuse omologării de către autoritatea de omologare.

5.2. Familia de motoare

5.2.1. Generalități

O familie de motoare se caracterizează prin parametri de proiectare. Aceștia vor fi comuni tuturor motoarelor din familia respectivă. Producătorul motorului poate decide asupra apartenenței unor motoare la o anumită familie de motoare, în măsura în care sunt respectate criteriile de apartenență enumerate la punctul 5.2.3. Familia de motoare este omologată de către autoritatea de omologare. Producătorul va furniza autorității de omologare informații pertinente în ceea ce privește nivelurile de emisie ale membrilor familiei de motoare.

5.2.2. Cazuri speciale

În unele cazuri, parametrii pot interacționa. Acest aspect va fi luat în considerare pentru a garanta că numai motoarele care au caracteristici similare în ceea ce privește emisia de gaze de evacuare sunt incluse în aceeași familie de motoare. Aceste cazuri vor fi identificate de către producător și raportate autorității de omologare. Ulterior, acest caz va fi luat în considerare drept criteriu pentru crearea unei noi familii de motoare.

În cazul existenței unor dispozitive sau caracteristici care nu sunt enumerate la punctul 5.2.3 și care au o influență puternică asupra nivelul emisiilor, echipamentul va fi identificat de către constructor în baza bunei practici inginerești și va fi raportat autorității de omologare. Ulterior, acest caz va fi luat în considerare drept criteriu pentru crearea unei noi familii de motoare.

Suplimentar față de parametri enumerați la punctul 5.2.3, producătorul poate introduce criterii suplimentare care să permită definirea familiilor de motoare de dimensiuni mai restrânse. Acești parametri nu sunt neapărat din categoria celor care au influență asupra nivelului de emisii.

5.2.3. Parametrii care definesc familia de motoare

5.2.3.1. Ciclul de combustie

(a) în 2 timpi

(b) în 4 timpi

(c) motor cu piston rotativ

(d) altele

5.2.3.2. Configurația cilindrilor

5.2.3.2.1. Poziția cilindrilor în cadrul blocului

(a) V

(b) în linie

(c) radială

(d) altele (F, W etc.)

5.2.3.2.2. Poziția relativă a cilindrilor

Motoarele care au același tip de bloc pot aparține aceleiași familii, în măsura în care dimensiunile centru-la centru ale alezajului sunt aceleași.

5.2.3.3. Principalul agent de răcire

(a) aer

(b) apă

(c) ulei

5.2.3.4. Cilindreea unitară

5.2.3.4.1. Motor cu cilindree unitară ≥ 0,75 dm3

Pentru ca motoarele cu cilindree unitară ≥ 0,75 dm3 să fie considerate ca aparținând aceleiași familii de motoare, diferența dintre cilindreele unitare ale acestora nu trebuie să depășească 15 % din cea mai mare cilindree din familie.

5.2.3.4.2. Motoare cu cilindree unitară < 0,75 dm3

Pentru ca motoarele cu cilindree unitară < 0,75 dm3 să fie considerate ca aparținând aceleiași familii de motoare, diferența dintre cilindreele unitare ale acestora nu trebuie să depășească 30 % din cea mai mare cilindree din familie.

5.2.3.4.3. Motoare cu alte limite de cilindree unitară

Motoarele cu o cilindree care depășește limitele definite la punctele 5.2.3.4.1 și 5.2.3.4.2 pot fi considerate ca aparținând aceleiași familii, cu aprobarea autorității de omologare. Aprobarea se va baza pe elemente de natură tehnică (calcule, simulări, rezultate experimentale etc.) care să demonstreze faptul că depășirea limitelor nu are o influență semnificativă asupra emisiilor de gaze de evacuare.

5.2.3.5. Metoda de aspirare a aerului

(a) aspirat natural

(b) supraalimentat

(c) supraalimentat cu instalație de răcire a aerului de admisie

5.2.3.6. Tipul de carburant

(a) motorină

(b) gaz natural (GN)

(c) gaz petrolier lichefiat (GPL)

(d) Etanol

5.2.3.7. Tipul camerei de ardere

(a) cameră deschisă

(b) cameră divizată

(c) alte tipuri

5.2.3.8. Tipul aprinderii

(a) aprindere prin scânteie

(b) aprindere prin compresie

5.2.3.9. Supape și orificii

(a) configurație

(b) număr de supape per cilindru

5.2.3.10. Tip de alimentare cu carburant

(a) sistem de alimentare cu carburant lichid (i) pompă în linie (presiune înaltă) și pompă de injecție (ii) pompă în linie sau pompă de distribuție (iii) pompă de unitate sau pompă de injecție (iv) rampă comună (v) carburator (carburatoare) (vi) altele

(b) Tip de alimentare cu gaz (i) cu gaz (ii) cu gaz lichefiat (iii) alimentare mixtă (iv) altele

(c) alte tipuri

5.2.3.11. Dispozitive diverse

(a) recircularea gazelor de evacuare (EGR)

(b) injecție cu apă

(c) injecție cu aer

(d) altele

5.2.3.12. Tipul de control electronic

Prezența sau absența unei unități de control electronic (ECU) într-un motor este considerată parametru de bază al familie de motoare.

În cazul motoarelor controlate electronic, constructorul va prezenta elementele tehnice, explicând criteriile de grupare a acestor motoare în cadrul aceleiași familii, respectiv considerentele conform cărora se așteaptă ca aceste motoare să îndeplinească aceleași cerințe privind emisiile.

Aceste elemente tehnice pot fi calcule, simulări, estimări, descrieri ale parametrilor de injecție, rezultate experimentale etc.

Câteva exemple de caracteristici controlate:

(a) sincronizarea

(b) presiunea de injecție

(c) injecția multiplă

(d) suprapresiunea

(e) VGT

(f) EGR

5.2.3.13. Sisteme de posttratare a fluxului de evacuare

Funcționarea și combinarea următoarelor dispozitive sunt considerate a fi criterii de apartenență la o familie de motoare:

(a) catalizator de oxidare

(b) catalizator cu trei căi

(c) sistem de denitrificare cu reducere selectivă a NOx (cu adaos de agent de reducere)

(d) alte sisteme de denitrificare

(e) filtru de particule cu regenerare pasivă

(f) filtru de particule cu regenerare activă

(g) alte filtre de particule

(h) alte dispozitive

În cazul în care un motor a fost omologat fără a avea un sistem de evacuare cu posttratare, fie ca prototip, fie ca membru al familiei de motoare, atunci motorul respectiv, echipat ulterior cu un catalizator de oxidare, poate fi inclus în aceeași familie de motoare, dacă nu necesită caracteristici diferite în ceea ce privește carburantul.

Dacă necesită caracteristici specifice în ceea ce privește carburantul (de exemplu, filtre de particule care impun introducerea de aditivi speciali în carburant pentru a asigura procesul de regenerare), decizia de a-l include în aceeași familie se va baza pe elementele tehnice furnizate de producător. Aceste elemente vor indica faptul că nivelul de emisii estimat pentru motorul astfel echipat respectă aceeași valoare-limită ca motorul neechipat.

În cazul în care un motor a fost omologat cu un sistem cu posttratare, fie ca prototip, fie ca membru al unei familii de motoare al cărei prototip este echipat cu același sistem de posttratare, atunci motorul respectiv nu trebuie inclus în aceeași familie de motoare, dacă nu este echipat cu un sistem de posttratare.

5.2.4. Selectarea motorului prototip

5.2.4.1. Motoare cu aprindere prin compresie

Din momentul în care familia de motoare a fost aprobată de către autoritatea de omologare, motorul prototip al familiei se alege utilizându-se drept criteriu principal valoarea maximă de alimentare per cursă a pistonului la turația maximă de cuplu declarată. În cazul în care două sau mai multe motoare au în comun același criteriu principal, se apelează la criteriul secundar al celei mai mari cantități de carburant alimentat per cursă, la turația nominală.

5.2.4.2. Motoare cu aprindere prin scânteie

Din momentul în care familia de motoare a fost aprobată de către autoritatea de omologare, motorul prototip al familiei se alege pe baza criteriul principal al celei mai mari capacități cilindrice. În cazul în care două sau mai multe motoare au în comun același criteriu principal, motorul prototip se selectează în funcție de criterii secundare, în următoarea ordine:

(a) capacitatea maximă de alimentare cu combustibil per cursă la turația corespunzătoare puterii nominale declarate;

(b) cel mai mare avans la aprindere;

(c) cea mai mică rată de recirculare a gazelor de evacuare.

5.2.4.3. Observații asupra selectării motorului prototip

Autoritatea de omologare poate să stabilească faptul că cea mai nocivă rată a emisiei întregii familii de motoare se poate stabili cel mai bine prin încercarea unor motoare. În acest caz, producătorul motorului va furniza informații pertinente în scopul stabilirii motoarelor din cadrul familiei suspectate că ar avea cel mai înalt nivel al emisiilor.

În cazul în care motoarele dintr-o familie au și alte caracteristici variabile despre care se poate considera că influențează emisiile evacuate, acestea se identifică și se iau în considerare la selectarea motorului prototip.

În cazul în care motoarele dintr-o familie au aceleași valori ale emisiilor în perioade diferite ale duratei de viață utilă, acestea se iau în considerare la selectarea motorului prototip.

6. CONDIȚII DE ÎNCERCARE

6.1. Condiții de încercare în laborator

Se măsoară temperatura absolută (T a) a aerului de intrare în motor, exprimată în Kelvin, și presiunea atmosferică uscată (p s), exprimată în kPa, iar parametrul f a se determină în funcție de următoarele prevederi: În cazul motoarelor cu mai mulți cilindri care au grupuri distincte de conducte de admisie, precum motoarele cu configurație în «V», se va lua în considerare temperatura medie a grupurilor distincte. Parametrul f a se raportează împreună cu rezultatele încercării. Parametrul f a se raportează împreună cu rezultatele testului. Pentru o mai bună repetabilitate și reproductibilitate a rezultatelor testului, se recomandă ca parametrul f a să fie 0,93 ≤ f a ≤ 1,07.

(a) Motoare cu aprindere prin compresie: Motoare cu aspirație naturală și supraalimentare mecanică: (1) Motoare cu turbocompresor, cu sau fără răcirea aerului de admisie: (2)

(b) motoare cu aprindere prin scânteie: (3)

6.2. Motoare cu sistem de răcire a aerului de supraalimentare

Temperatura aerului de supraalimentare se înregistrează și se situează, la turația nominală și la sarcină maximă, în limita a ± 5K din temperatura aerului de supraalimentare specificată de producător. Temperatura mediului de răcire este de minimum 293 K (20 °C).

În cazul în care se utilizează un sistem de încercare în laborator sau un ventilator extern, temperatura aerului de supraalimentare se va încadra în limita de ± 5 K a temperaturii maxime a aerului de supraalimentare specificată de constructor, la turația nominală și sarcina maximă. Temperatura lichidului de răcire și debitul lichidului de răcire al aerului de supraalimentare în punctul susmenționat vor rămâne neschimbate pe parcursul întregului test de încercare, cu excepția cazului în care testul are ca rezultat o suprarăcire nereprezentativă a aerului de supraalimentare. Volumul instalației de răcire a aerului de încărcare se va baza pe bunele practici inginerești și va fi reprezentativ pentru instalația în uz a motorului în producție. Sistemul de laborator este proiectat astfel încât să reducă la minimum acumularea de condens. Condensul acumulat trebuie să fie eliminat, iar toate punctele de scurgere trebuie să fie astupate înaintea încercării pentru emisii.

Dacă producătorul motorului specifică limite ale pierderii de presiune pentru sistemul de răcire a aerului de supraalimentare, pierderea de presiune din acest sistem, în condițiile de funcționare a motorului stabilite de producător, trebuie să se situeze între limitele specificate de acesta. Pierderea de presiune se măsoară la locațiile specificate de producător.

6.3. Puterea motorului

Baza de măsurare a emisiilor specifice este reprezentată de puterea motorului și lucrul mecanic al ciclului, determinate în conformitate cu punctele 6.3.1-6.3.5.

6.3.1. Instalarea generală a motorului

Motorul se încearcă împreună cu dispozitivele auxiliare și echipamentele enumerate în apendicele 7.

Dacă dispozitivele auxiliare/echipamentele nu sunt instalate conform cerințelor, puterea lor este luată în considerare în conformitate cu punctele 6.3.2-6.3.5.

6.3.2. Dispozitivele auxiliare/echipamentele care se montează în scopul încercării de emisii

Dacă nu pot fi instalate dispozitivele auxiliare/echipamentele pe bancul de încercări în conformitate cu apendicele 7, puterea utilizată de acestea se determină și se scade din puterea măsurată a motorului (puterea de referință și puterea reală) pentru întreaga gamă de turații ale motorului prevăzute de WHTC și pentru turațiile de încercare prevăzute de WHSC.

6.3.3. Dispozitivele auxiliare/echipamentele care trebuie demontate în vederea încercării

În cazul în care dispozitivele auxiliare/echipamentele care nu sunt prevăzute ca necesare la apendicele 7 nu pot fi demontate, puterea absorbită de acestea poate fi stabilită și adăugată la puterea măsurată a motorului (puterea de referință și puterea reală) pentru întreaga gamă de turații prevăzută de WHTC și pentru turațiile de încercare prevăzute de WHSC. Dacă valoarea obținută depășește cu cel puțin 3 % puterea maximă la turația de încercare, autoritatea responsabilă cu încercările o poate verifica.

6.3.4. Determinarea puterii auxiliare

Puterea absorbită de dispozitive auxiliare și echipamente se stabilește numai dacă:

(a) dispozitivele auxiliare/echipamentele prevăzute la apendicele 7 nu sunt conectate la motor; și/sau

(b) dispozitivele auxiliare/echipamentele care nu sunt prevăzute ca necesare la apendicele 7 sunt conectate la motor.

Valorile puterii auxiliare și metoda de măsurare/calcul a puterii auxiliare pentru întregul domeniu al ciclurilor de încercare se prezintă de către producătorul motorului și se aprobă de către autoritatea de omologare.

6.3.5. Lucrul mecanic al ciclului motorului

Calculul lucrului mecanic de referință și real al motorului (a se vedea punctele 7.4.8 și 7.8.6) se efectuează în funcție de puterea motorului, în conformitate cu punctul 6.3.1. În acest caz, P f și P r din ecuația 4 sunt zero, iar P este egal cu P m.

Dacă dispozitivele auxiliare/echipamentul sunt instalate în conformitate cu punctele 6.3.2 și/sau 6.3.3, puterea absorbită de acestea se utilizează pentru corectarea valorii puterii P m,i a fiecărui ciclu instantaneu, după cum urmează:

(4)

unde:

P m,i este puterea măsurată a motorului, în kW P f,i este puterea absorbită de dispozitive auxiliare/echipamente care urmează a fi conectate, în kW P r,i este puterea absorbită de dispozitive auxiliare/echipamente care urmează a fi deconectate, în kW

6.4. Sistemul de alimentare cu aer a motorului

Se utilizează un sistem de alimentare cu aer sau un sistem de încercare în laborator care să asigure o restricționare a alimentării cu aer în limita de ± 300 Pa din limita maximă specificată de constructor pentru un filtru de aer curat, la viteza nominală și sarcina maximă. Presiunea diferențială statică a dispozitivului de restricționare se măsoară în locația specificată de producător.

6.5. Sistemul de evacuare al motorului

Se utilizează un sistem de evacuare sau un sistem de încercare în laborator care să asigure o contrapresiune de evacuare în limita a 80-100 % din valoarea maximă specificată de producător, la viteza nominală și sarcina maximă. Dacă restricția maximă este mai mică sau egală cu 5 kPa, punctul de reglare trebuie să fie stabilit la o diferență de minimum 1,0 kPa față de limita maximă. Sistemul de evacuare respectă cerințele de eșantionare a gazului de evacuare stabilite la punctele 9.3.10 și 9.3.11.

6.6. Motoare cu sistem de posttratare a gazelor de evacuare

În cazul în care motorul este echipat cu un sistem de posttratare a gazelor de evacuare, țeava de evacuare trebuie să aibă același diametru cu cea montată în mod normal, sau specificată de producător, pe cel puțin 4 diametre de țeavă în amonte de zona de expansiune care conține dispozitivul de posttratare. Distanța de la flanșa colectorului de evacuare sau de la ieșirea turbocompresorului la dispozitivul de posttratare a gazelor de evacuare este aceeași ca în configurația normală a vehiculului sau în limita specificațiilor de distanță ale producătorului. Contrapresiunea sau restricțiile de evacuare se supun acelorași criterii ca cele menționate anterior și se pot regla cu ajutorul unei supape. În cazul dispozitivelor de posttratare cu restricție variabilă, restricția maximă a evacuării este definită la starea de posttratare (degradare/îmbătrânire și regenerare/nivel de încărcare) specificată de producător. Dacă restricția maximă este mai mică sau egală cu 5 kPa, punctul de reglare trebuie stabilit la o diferență de minimum 1,0 kPa față de limita maximă. Vasul de posttratare poate fi demontat în timpul simulării testelor și în timpul cartografierii motorului și apoi înlocuit cu un vas echivalent conținând catalizatori inactivi.

Emisiile măsurate în ciclul de încercare se consideră a fi reprezentative pentru emisiile din teren. În cazul în care motorul este echipat cu un sistem de posttratare a gazelor de evacuare care necesită consumarea unui reactiv, reactivul utilizat în toate testele va fi declarat de către constructor.

Motoarele echipate cu sisteme de posttratare a gazelor de evacuare cu regenerare continuă nu necesită o procedură specială de încercare, dar procesul de regenerare trebuie demonstrat în conformitate cu punctul 6.6.1.

În cazul motoarelor echipate cu sisteme de posttratare a gazelor de evacuare ce se regenerează periodic, conform descrierii de la punctul 6.6.2, rezultatele emisiilor vor fi optimizate, pentru a ține seama de situațiile în care are loc regenerarea. În acest caz, emisia medie depinde de frecvența acestor situații de regenerare, în termeni de fracțiuni ale încercărilor în timpul cărora apare regenerarea.

6.6.1. Regenerarea continuă

Emisiile se măsoară pe un sistem de posttratare care a fost stabilizat astfel încât să producă emisii reproductibile. Procesul de regenerare are loc cel puțin o dată în timpul încercării WHTC de pornire la cald, iar constructorul trebuie să declare condițiile normale în care intervine regenerarea (cantitatea de reziduuri, temperatura, contrapresiunea la evacuare etc.).

Pentru a demonstra faptul că procesul de regenerare este continuu, se efectuează cel puțin trei încercări de pornire la cald de tip WHTC. În scopul acestei demonstrații, motorul se încălzește în conformitate cu procedura de la punctul 7.4.1, este lăsat să funcționeze cu șocul tras în conformitate cu punctul 7.6.3 și se efectuează prima încercare de pornire la cald de tip WHTC. Următoarele încercări de pornire la cald se efectuează după funcționarea prealabilă cu șocul tras, în conformitate cu punctul 7.6.3. În timpul încercărilor, se înregistrează temperaturile și presiunile de evacuare (temperatura înainte și după instalarea sistemului de posttratare, contrapresiunea de evacuare etc.).

În cazul în care condițiile declarate de producător se manifestă în timpul încercărilor și rezultatele celor trei (sau mai multe) încercări de pornire la cald de tip WHTC nu diferă cu mai mult de ± 25 % sau 0,005 g/kWh (se reține valoarea mai mare), sistemul de posttratare este considerat a fi de tipul cu regenerare continuă și se aplică dispozițiile generale de încercare de la punctul 7.6 (WHTC) și de la punctul 7.7 (WHSC).

În cazul în care sistemul de posttratare a gazelor de evacuare are un sistem de securitate care trece într-un mod de regenerare periodică, acesta se verifică în conformitate cu punctul 6.6.2. În acest caz special, limitele de emisie aplicabile pot fi depășite și nu se ponderează.

6.6.2. Regenerarea periodică

În cazul unui sistem de posttratare a gazelor de evacuare bazat pe un proces de regenerare periodică, emisiile se măsoară pe durata a cel puțin trei încercări de pornire la cald de tip WHTC, una cu regenerare și două fără proces de regenerare, pe un sistem de posttratare stabilizat, iar rezultatele se ponderează în conformitate cu ecuația 5.

Procesul de regenerare trebuie să se producă cel puțin o dată pe durata încercării de pornire la cald de tip WHTC. Motorul poate fi echipat cu un comutator care să împiedice sau să permită procesul de regenerare, cu condiția ca această operațiune să nu afecteze etalonarea originală a motorului.

Producătorul declară condițiile normale în care are loc procesul de regenerare (cantitatea de impurități, temperatura, contrapresiunea etc.) și durata acestuia. De asemenea, producătorul comunică frecvența procesului de regenerare, sub forma unui număr de încercări în timpul cărora se produce regenerarea, comparativ cu numărul de încercări fără regenerare. Procedura exactă de determinare a acestei frecvențe se bazează pe datele utilizate și pe bunele practici inginerești, și este acceptată de autoritatea de omologare sau de certificare.

Producătorul furnizează un sistem de posttratare care a fost încărcat pentru a se produce regenerarea în timpul încercării WHTC. În scopul acestei încercări, motorul se încălzește în conformitate cu punctul 7.4.1, este lăsat să funcționeze cu șocul tras în conformitate cu punctul 7.6.3, apoi se efectuează încercarea de pornire la cald de tip WHTC. Regenerarea nu trebuie să se producă în timpul încălzirii motorului.

Emisiile medii specifice dintre fazele de regenerare se determină pornind de la media aritmetică a mai multor rezultate de încercări WHTC de pornire la cald aproximativ echidistante (g/kWh). Se efectuează cel puțin o încercare WHTC cu cât mai puțin timp posibil înainte de o încercare de regenerare, precum și o încercare de pornire la cald de tip WHTC imediat după o încercare de regenerare. Alternativ, producătorul poate furniza date care indică faptul că emisiile rămân constante (±25 % sau 0,005 g/kWh, reținându-se valoarea cea mai mare) între fazele de regenerare. În acest caz, pot fi utilizate emisiile detectate în urma unei singure încercări de pornire la cald de tip WHTC.

În timpul încercării de regenerare, toate datele necesare detectării regenerării se înregistrează (emisiile de CO sau de NOx, temperatura înainte și după sistemul de posttratare, contrapresiunea la evacuare etc.).

Pe parcursul procesului de regenerare, se pot depăși limitele aplicabile ale emisiilor.

Procedura de încercare este reprezentată schematic în figura 2.

Emisiile de pornire la cald se ponderează după cum urmează:

(5)

unde:

n este numărul încercărilor de pornire la cald de tip WHTC fără regenerare nr este numărul încercărilor de pornire la cald de tip WHTC cu regenerare (minimum o încercare) reprezintă emisia specifică medie fără regenerare, g/kWh reprezintă emisia specifică medie cu regenerare, g/kWh

Pentru determinarea se aplică următoarele dispoziții:

(a) dacă regenerarea necesită mai mult de o pornire la cald WHTC, se efectuează încercări complete de pornire la cald de tip WHTC consecutive, iar emisiile se măsoară fără funcționarea cu șocul tras și fără oprirea motorului, până la finalizarea regenerării, apoi se calculează media încercărilor de pornire la cald de tip WHTC;

(b) dacă regenerarea se finalizează în timpul unei încercări de pornire la cald de tip WHTC, încercarea se continuă pe parcursul întregii sale durate.

De acord cu autoritatea de omologare, factorii de ajustare a regenerării pot fi aplicați fie multiplicativ (c), fie aditiv (d), pe baza bunelor practici inginerești;

(c) factorii de ajustare multiplicativă se calculează după cum urmează: (superior) (6) (inferior) (6a)

(d) factorii de ajustare aditivă se calculează după cum urmează: (superior) (7) (inferior) (8)

Având în vedere calculele specifice privind emisiile de la punctul 8.6.3, factorii de ajustare a regenerării se aplică după cum urmează:

(e) în cazul unei încercări fără regenerare, k r,u se înmulțește sau se adună cu emisia specifică e din ecuația 69, respectiv 70;

(f) în cazul unei încercări cu regenerare, k r,d se înmulțește sau se scade din emisia specifică e din ecuația 69, respectiv 70.

La solicitarea producătorului, factorii de ajustare a regenerării

(g) se pot extinde la alți membri ai aceleiași familii de motoare;

(h) se pot extinde la alte familii de motoare care utilizează același sistem de posttratare, cu aprobarea prealabilă a autorității de omologare sau de certificare, în baza dovezilor tehnice pe care constructorul trebuie să le furnizeze cu privire la similaritatea emisiilor.

6.7. Sistemul de răcire

Se utilizează un sistem de răcire cu o capacitate suficientă, astfel încât motorul să se mențină la temperatura normală de funcționare prescrisă de constructor.

6.8. Lubrifiantul

Lubrifiantul trebuie specificat de producător și reprezentativ pentru lubrifianții disponibili pe piață; specificațiile lubrifiantului folosit pentru încercare se înregistrează și se prezintă împreună cu rezultatele încercării.

6.9. Specificații privind carburantul de referință

Carburantul de referință este specificat în apendicele 2 al prezentei anexe pentru motoare C. I și în anexa 6 și 7 pentru motoare cu carburant CNG și GPL.

Temperatura carburantului trebuie să fie în conformitate cu recomandările producătorului.

6.10. Emisii de gaze de carter

Descărcarea direct în atmosferă a gazelor de carter este interzisă, cu următoarea excepție: motoarele echipate cu turbocompresoare, pompe, suflante sau dispozitive de supraalimentare pentru inducția aerului pot emite gaze de carter în atmosferă dacă emisiile sunt adăugate (fizic sau matematic) emisiilor de gaze de evacuare pe durata tuturor încercărilor de emisii. Producătorii care beneficiază de această excepție trebuie să instaleze motoarele astfel încât toate emisiile de gaze de carter să fie direcționate către sistemul de eșantionare a emisiilor.

În scopul prezentului punct, emisiile de gaze de carter care sunt redirecționate către partea din amonte a sistemului de posttratare a gazelor de evacuare pe durata funcționării nu sunt considerate ca fiind descărcate direct în atmosferă.

Emisiile de gaze de carter se direcționează în sistemul de evacuare, în vederea măsurării, după cum urmează:

(a) materialele din care sunt confecționate conductele au pereți netezi, sunt conducătoare de electricitate și nu intră în reacție cu emisiile de gaze de carter. Lungimea conductelor trebuie să fie cât mai redusă posibil;

(b) numărul coturilor din conductele carterului de laborator trebuie să fie redus la minimum, iar raza de curbură a coturilor obligatorii trebuie să fie cât mai mare;

(c) conductele de evacuare ale carterului de laborator trebuie să fie încălzite, cu pereți subțiri sau izolați, și trebuie să îndeplinească specificațiile producătorului referitoare la contrapresiunea din interiorul carterului;

(d) conductele de evacuare ale carterului trebuie să fie conectate în porțiunea cu emisii brute din aval, în aval de orice sistem de posttratare și orice restricție de evacuare instalată, dar la o distanță suficientă în amonte de orice sonde de eșantionare pentru a asigura amestecul complet cu gazele de evacuare ale motorului înainte de eșantionare. Tubul de evacuare al carterului trebuie să fie amplasat pe direcția fluxului de gaze de evacuare, astfel încât să fie evitate efectele stratului limită și să se faciliteze amestecarea. Gura de ieșire a tubului de evacuare a emisiilor poate fi orientată în orice direcție în raport cu fluxul de gaze de evacuare brute.

7. PROCEDURI DE ÎNCERCARE

7.1. Principii de măsurare a emisiilor

Pentru măsurarea emisiilor specifice, motorul trebuie să funcționeze la ciclurile de încercare definite la punctele 7.2.1 și 7.2.2. Măsurarea emisiilor specifice necesită stabilirea masei componentelor din sistemul de evacuare și a lucrului mecanic corespunzător al motorului. Componentele sunt stabilite prin metodele de eșantionare descrise la punctele 7.1.1 și 7.1.2.

7.1.1. Eșantionare continuă

La eșantionarea continuă, concentrația componentei este măsurată permanent pe parcursul transformării din gaz de evacuare brut în gaz de evacuare diluat. Această concentrație se înmulțește cu debitul de evacuare continuu (brut sau diluat) din locația de eșantionare a emisiilor, pentru a se determina debitul masic al componentei. Emisia componentei este însumată continuu pe durata ciclului de încercare. Această sumă reprezintă masa totală a componentei emise.

7.1.2. Eșantionarea pe lot

În eșantionarea pe lot, un eșantion de gaz de evacuare brut sau diluat este extras continuu și stocat pentru măsurare ulterioară. Eșantionul extras trebuie să fie proporțional cu debitul de gaze de evacuare brute sau diluate. Exemple de eșantionare pe lot sunt reprezentate de colectarea de componente gazoase diluate într-un recipient și colectarea de particule (PM) pe un filtru. Concentrațiile eșantionate pe lot sunt înmulțite cu masa totală a gazelor de evacuare sau debitul masic (brut sau diluat) din care au fost extrase pe durata ciclului de încercare. Produsul obținut reprezintă masa totală sau debitul masic al componentei emise. Pentru a se calcula concentrația de PM, cantitatea de PM obținută din gaze de evacuare extrase proporțional și depozitate pe un filtru se împarte la cantitatea de gaze de evacuare filtrate.

7.1.3. Procedurile de măsurare

Prezenta anexă prevede două proceduri de măsurare care sunt echivalente din punct de vedere funcțional. Ambele proceduri pot fi folosite atât pentru ciclul de încercare WHTC, cât și pentru ciclul de încercare WHSC:

(a) componentele gazoase sunt eșantionate continuu în gazele de evacuare brute, iar cantitatea de particule este determinată prin utilizarea unui sistem de diluare parțială a debitului;

(b) componentele gazoase și particulele sunt determinate folosind un sistem de diluare totală a debitului (sistem CVS);

Este permisă orice combinație între cele două principii (de exemplu: măsurarea gazului brut și măsurarea particulelor debitului total).

7.2. Cicluri de încercare

7.2.1. Ciclu de încercare WHTC în regim tranzitoriu

Ciclul de încercare în regim tranzitoriu WHTC este prezentat în apendicele 1 ca succesiune la interval de o secundă a vitezei normalizate și a valorilor cuplului. Pentru realizarea încercării în celula de încercare a motorului, valorile normalizate se transformă în valori reale pentru motorul în cauză în temeiul încercării bazate pe curba de funcționare a motorului. Se face referire la conversia în cauză ca la o denormalizare și la ciclul de încercare astfel dezvoltat ca la ciclul de referință al motorului care trebuie supus încercării. Cu valorile vitezei de referință și ale cuplului în cauză, ciclul se va derula pe celula de încercare și se vor înregistra valorile reale ale vitezei, cuplului și puterii. Pentru a valida rularea încercării, la finalizarea încercării este necesară efectuarea unei analize a regresiei între valorile de referință și cele reale ale turației, cuplului și puterii.

Pentru calculul emisiilor specifice frânării se va calcula lucrul mecanic real al ciclului prin integrarea puterii reale a motorului în funcție de ciclu. Pentru validarea ciclului, lucrul mecanic real al ciclului trebuie să se situeze între limitele prescrise pentru lucrul mecanic al ciclului de referință.

În cazul gazelor poluante, se poate utiliza eșantionarea continuă (gaze de evacuare brute sau diluate) sau eșantionare pe lot (gaze de evacuare diluate). Eșantionul de particule se diluează cu un diluant condiționat (de exemplu, aer ambiant) și se colectează într-un filtru adecvat. Încercarea WHTC este reprezentată schematic în figura 3.

7.2.2. Ciclu WHSC în rampă de încercare în regim staționar

Ciclul WHSC în rampă de încercare în regim staționar constă într-un număr de moduri normalizate de turație și încărcare care se transformă în valori de referință pentru motorul supus încercării, pe baza curbei de funcționare a motorului. Motorul funcționează în fiecare mod pe perioada prescrisă, la care turația și sarcina motorului trebuie să varieze liniar în interval de 20 ± 1 secunde. Pentru a valida încercarea, la finalizarea acesteia este necesară efectuarea unei analize a regresiei între valorile de referință și cele reale ale turației, cuplului și puterii.

Pe parcursul fiecărui ciclu de încercare se determină concentrația fiecărui gaz poluant, debitul de evacuare și puterea. Gazele poluante pot fi înregistrate în mod continuu ori eșantionate într-un sac de eșantionare. Eșantionul de particule se diluează cu un diluant condiționat (de exemplu, aer ambiant). La sfârșitul încercării se colectează un eșantion de particule într-un filtru adecvat.

Pentru calculul emisiilor specifice frânării se va calcula lucrul mecanic real al ciclului prin integrarea puterii reale a motorului pe întregul ciclu.

Încercarea WHSC este descrisă în tabelul 1. Cu excepția modului 1, începutul fiecărui mod este definit ca începutul rampei din modul antrior.

Tabelul 1

Ciclu de încercare WHSC

Mod Turație normalizată (%) Cuplu normalizat (%) Durata modului (s) inclusiv rampa de 20 s 1 0 0 210 2 55 100 50 3 55 25 250 4 55 70 75 5 35 100 50 6 25 25 200 7 45 70 75 8 45 25 150 9 55 50 125 10 75 100 50 11 35 50 200 12 35 25 250 13 0 0 210 Total 1 895

7.3. Succesiunea generală a încercării

Următoarea diagramă prezintă orientări generale care ar trebui să fie urmate pe durata încercării. Detaliile privind fiecare etapă sunt descrise la punctele relevante. Abaterile de la pașii menționați sunt permise dacă este cazul, dar cerințele specifice ale paragrafelor relevante sunt obligatorii.

Pentru încercarea WHTC, procedura constă într-o încercare de pornire la rece în urma răcirii naturale ori forțate a motorului, o perioadă de funcționare cu șocul tras și o încercare de pornire la cald.

Pentru încercarea WHSC, procedura constă într-o încercare de pornire la cald în urma precondiționării motorului la modul WHSC 9.

7.4. Diagrama de funcționare a motorului și ciclul de referință

Măsurările motorului înainte de încercare, verificarea performanțelor motorului și calibrările sistemului anterioare încercării se efectuează înainte de procedura de stabilire a curbei de funcționare a motorului, în conformitate cu planul general de desfășurare a încercării descrisă la punctul 7.3.

În scopul generării ciclului de referință pentru WHTC și WHSC, diagrama de funcționare a motorului se determină cu motorul la sarcină maximă, pentru a se stabili graficul turației în funcție de cuplul maxim și graficul turației în funcție de puterea maximă. Diagrama de funcționare se utilizează pentru denormalizarea turației motorului (punctul 7.4.6) și a cuplului motorului (punctul 7.4.7).

7.4.1. Încălzirea motorului

Motorul se încălzește prin funcționare la 75 %-100 % din puterea sa maximă sau în funcție de recomandările producătorului și bunele practici inginerești. Spre sfârșitul perioadei de încălzire, este acționat, în scopul stabilizării lichidului de răcire și a temperaturii uleiului la ± 2 % din valorile medii, timp de cel puțin 2 minute sau până când termostatul motorului controlează temperatura acestuia.

7.4.2. Determinarea intervalului turației pentru diagrama de funcționare

Turațiile minime și maxime pe curba de funcționare sunt definite după cum urmează:

Turația minimă de funcționare = turația de ralanti Turația maximă de funcționare = n hi × 1,02 sau turația la care cuplul de sarcină completă scade la zero, luându-se în considerare valoarea cea mai mică

7.4.3. Diagrama de funcționare a motorului

Când motorul este stabilizat în conformitate cu punctul 7.4.1, curba de funcționare a motorului se determină în conformitate cu următoarea procedură.

(a) Motorul este scos din sarcină și funcționează la turație redusă.

(b) Motorul este rulat la solicitare maximă din partea operatorului, la turația minimă de funcționare.

(c) Turația motorului este crescută cu o rată medie de 8 ± 1 min–1/s, astfel încât trecerea de la turația minimă de funcționare la cea maximă să dureze între 4 și 6 minute. Turația motorului și punctele cuplului vor fi înregistrate la o rată de eșantionare de cel puțin un punct pe secundă.

Atunci când cuplul negativ de referință este determinat conform opțiunii (b) de la punctul 7.4.7, diagrama de funcționare poate continua direct cu solicitarea minimă din partea operatorului, de la turația maximă la turația minimă de funcționare.

7.4.4. Funcționare alternativă

În cazul în care un producător consideră că tehnicile de stabilire a curbei de funcționare descrise anterior sunt nesigure sau nereprezentative pentru un anumit motor, se pot folosi tehnici de stabilire a curbei de funcționare alternative. Aceste tehnici alternative trebuie să satisfacă intenția procedurilor specificate de stabilirea curbei de funcționare de a determina cuplul maxim disponibil la toate turațiile motorului obținute în cadrul ciclurilor de încercare. Abaterile de la tehnicile de stabilire a curbei de funcționare specificate la prezentul punct din motive de securitate sau de reprezentativitate se aprobă de către serviciul tehnic și vor fi însoțite de justificarea utilizării acestora. Totuși, curba de cuplu nu va putea fi obținută în niciun caz pornind de la turații descrescătoare în cazul motoarelor cu regulator sau turbocompresor.

7.4.5. Reluarea încercărilor

Nu este necesar ca motorul să fie determinată diagrama de funcționare a motorului înainte de fiecare ciclu de încercare. Diagrama de funcționare a motorului se determină din nou înaintea unui ciclu de încercare în cazul în care:

(a) un inginer consideră că a trecut o perioadă excesivă de timp de la ultima determinare a curbei de funcționare; sau

(b) au avut loc modificări fizice sau recalibrări ale motorului care pot afecta performanțele acestuia.

7.4.6. Denormalizarea turației motorului

Pentru generarea ciclurilor de referință, vitezele normalizate prezentate în apendicele 1 (WHTC) și tabelul 1 (WHSC) se denormalizează prin următoarea ecuație:

(9)

Pentru determinarea n pref, integrala cuplului maxim se calculează în funcție de n ralanti la n 95h pe baza curbei de funcționare a motorului, determinată în conformitate cu punctul 7.4.3.

Turațiile motorului din figurile 4 și 5 se definesc după cum urmează:

n lo este cea mai mică viteză la care puterea este 55 % din puterea maximă n pref este turația motorului la care integrala cuplului maxim cartografiat este de 51 % din integrala completă între n ralanti și n 95h n hi este cea mai mare turație atunci când puterea este 70 % din puterea maximă. n idle este turația de ralanti n 95h este cea mai mare turație atunci când puterea este 95 % din puterea maximă.

În cazul motoarelor (în principal cu aprindere prin scânteie) având un regulator cu o curbă de reglare abruptă, atunci când întreruperea alimentării cu combustibil nu permite exploatarea motorului până la n hi sau n 95h, se aplică următoarele:

n hi în ecuația 9 este înlocuit cu n Pmax × 1,02 n 95h este înlocuit cu n Pmax × 1,02

7.4.7. Denormalizarea cuplului motorului

Valorile cuplului în programul standului de măsurare a puterii motorului din apendicele 1 (WHTC) sunt normalizate la cuplul maxim la turația respectivă. Pentru generarea ciclurilor de referință, valorile cuplului pentru fiecare turație individuală de referință determinată în conformitate cu punctul 7.4.6 se denormalizează utilizând curba de funcționare stabilită în conformitate cu punctul 7.4.3, după cum urmează:

(10)

unde:

M norm,i este cuplul normalizat, în % M max,i este cuplul maxim din curba de funcționare, în Nm M f,i este cuplul absorbit de dispozitivele auxiliare/echipamentul de montat, în Nm M r,i este cuplul absorbit de dispozitivele auxiliare/echipamentul de eliminat, în Nm

Dacă dispozitivele auxiliare/echipamentul sunt montate în conformitate cu punctul 6.3.1 și apendicele 7, M f și M r sunt zero.

Valorile negative ale cuplului pentru punctele motrice («m» în apendicele 1) vor primi, în scopul generării ciclului de referință, valori de referință determinate prin una dintre următoarele metode:

(a) valori negative pentru 40 % din cuplul pozitiv disponibil la punctul de turație asociat;

(b) determinarea cuplului negativ necesar operării motorului de la turația maximă de funcționare la cea minimă;

(c) determinarea cuplului negativ necesar operării motorului la turația de ralanti și la n hi și a interpolării între aceste două puncte.

7.4.8. Calculul lucrului mecanic de referință al ciclului

Lucrul mecanic de referință al ciclului se determină pe parcursul ciclului de încercare prin calculul simultană a valorilor instantanee ale puterii motorului pe baza turației și cuplului de referință, astfel cum sunt definite la punctele 7.4.6 și 7.4.7. Valorile instantanee ale puterii motorului se integrează pe ciclul de încercare, pentru a se calcula lucrul mecanic de referință al ciclului, W ref (kWh). Dacă nu există dispozitive auxiliare montate în conformitate cu punctul 6.3.1, valorile puterii instantanee se corectează cu ajutorul ecuației 4 de la punctul 6.3.5.

Aceeași metodologie se va folosi pentru integrarea atât a puterii de referință a motorului cât și a celei reale. În cazul în care trebuie calculate valorile între valoarea de referință adiacentă și valoarea măsurată adiacentă, se efectuează o interpolare liniară. La integrarea lucrului mecanic real al ciclului, toate valorile negative ale cuplului se setează la zero și se includ. În cazul în care se folosește integrarea la o frecvență mai mică de 5 Hertz și în cazul în care, pe parcursul unui anumit segment de timp, valoarea cuplului se schimbă de la pozitiv la negativ sau de la negativ la pozitiv, porțiunea negativă se calculează și se setează la zero. Partea pozitivă este inclusă în valoarea integrată.

7.5. Proceduri înainte de încercare

7.5.1. Instalarea echipamentelor de măsurare

Instrumentele și sondele de prelevare a probelor se instalează conform instrucțiunilor. În cazul în care se folosește un sistem de diluare totală a debitului, conducta de legătură se conectează la acest sistem.

7.5.2. Pregătirea echipamentului de măsurare pentru eșantionare

Înainte de începerea eșantionării emisiilor, se parcurg următoarele etape:

(a) se verifică eventualele scurgeri în termen de 8 ore înainte de eșantionarea emisiilor, în conformitate cu punctul 9.3.4;

(b) în cazul eșantionării pe loturi, se atașează medii de stocare curate, cum ar fi saci goliți;

(c) toate instrumentele de măsurare se manipulează în conformitate cu instrucțiunile producătorului și bunele practici inginerești;

(d) se pornesc sistemele de diluare, pompele de eșantionare, ventilatoarele de răcire și sistemul de colectare a datelor;

(e) debitele eșantioanelor se ajustează la nivelurile dorite, cu ajutorul debitelor derivației, dacă se dorește acest lucru;

(f) schimbătoarele de căldură din sistemul de eșantionare se încălzesc sau se răcesc în prealabil la temperatura de operare, în vederea încercării;

(g) componentele încălzite sau răcite, precum liniile de eșantionare, filtrele, răcitoarele și pompele sunt lăsate să se stabilizeze la temperaturile de operare;

(h) sistemul de diluare a gazelor de evacuare este demarat cu cel puțin 10 minute înaintea unei succesiuni de încercări;

(i) orice dispozitive electronice se resetează o dată sau în mod repetat înainte de începerea unui set de încercări.

7.5.3. Verificarea analizoarelor de gaze

Se selectează sensibilitatea analizoarelor de gaze. Sunt permise analizoare de emisii cu comutare automată sau manuală a intervalului. Nu se efectuează nicio comutare a intervalului analizoarelor de emisii pe durata ciclului de încercare. De asemenea, factorul de amplificare al unui amplificator (a amplificatorilor) operațional (operaționali) analog (analogi) al (ai) unui analizor nu poate fi schimbat pe durata ciclului de încercare.

Răspunsul la gaz zero și răspunsul la gazul de etalonare se determină pentru toate analizoarele care utilizează gaze trasabile internațional conforme cu specificațiile de la punctul 9.3.3. Analizoarele FID se etalonează pe baza elementului carbon cu un singur atom (C1).

7.5.4. Pregătirea filtrului de eșantionare a particulelor

Cu cel puțin o oră înaintea încercării, fiecare filtru se introduce într-un vas Petri protejat împotriva contaminării cu praf și care permite schimbul de aer și apoi se introduce într-o cameră de cântărire pentru stabilizare. La sfârșitul perioadei de stabilizare, fiecare filtru este cântărit și se înregistrează greutatea proprie. Filtrul se păstrează apoi într-un vas Petri închis sau într-un port-filtru închis ermetic până la momentul încercării. Filtrul se utilizează în termen de opt ore de la scoaterea din camera de cântărire.

7.5.5. Reglarea sistemului de diluare

Debitul total al gazului de evacuare diluat al unui sistem cu diluare totală a debitului sau debitul gazului de evacuare diluat printr-un sistem cu diluare parțială a debitului se reglează pentru a elimina condensarea apei din sistem și pentru a obține o temperatură la suprafața filtrului între 315 K (42 °C) și 325 K (52 °C).

7.5.6. Punerea în funcțiune a sistemului de eșantionare a particulelor

Sistemul de eșantionare a particulelor se pornește și se rulează deviat. Nivelul de particule de fond al diluantului se poate determina prin eșantionarea diluantului înainte de intrarea gazului de evacuare în tunelul de diluare. Măsurarea poate fi efectuată înainte sau după încercare. În cazul în care măsurarea se efectuează atât la începutul cât și la sfârșitul ciclului, se poate face media valorilor. În cazul în care se utilizează un sistem de eșantionare diferit pentru măsurările de fond, măsurarea se efectuează simultan cu desfășurarea încercării.

7.6. Desfășurarea ciclului WHTC

7.6.1. Răcirea motorului

Se poate utiliza o procedură de răcire naturală sau forțată. Pentru răcirea forțată, se vor folosi bunele practici inginerești pentru instalarea unor sisteme de direcționare a aerului de răcire către motor, de direcționare a uleiului rece prin sistemul de lubrifiere al motorului, de eliminare a căldurii din lichidul de răcire prin sistemul de răcire al motorului și de eliminare a căldurii dintr-un sistem de posttratare a gazelor de evacuare. În cazul unei răciri forțate a sistemului de posttratare, nu se trimite aer de răcire înainte ca sistemul de posttratare să fi ajuns la o temperatură mai joasă decât temperatura sa de activare catalitică. Nu se permite nicio procedură de răcire care are ca rezultat emisii nereprezentative.

7.6.2. Încercarea de pornire la rece

Încercarea de pornire la rece se începe atunci când temperaturile lubrifiantului motorului, ale lichidului de răcire și ale sistemelor de posttratare sunt cuprinse între 293 și 303 K (20 și 30 °C). Motorul se pornește folosind una din următoarele metode:

(a) motorul se pornește în conformitate cu recomandările din manualul utilizatorului, folosindu-se un demaror de serie și o baterie încărcată complet sau o sursă de alimentare cu curent adecvată; sau

(b) motorul se pornește cu ajutorul standului de măsurare a puterii motorului. Motorul se turează în intervalul de ± 25 % din turația normală de funcționare. Demararea se oprește după o secundă de la pornirea motorului. Dacă motorul nu pornește după 15 secunde de la demarare, aceasta trebuie oprită, determinându-se cauza eșecului, în afară cazului în care manualul utilizatorului sau manualul de întreținere și reparații descrie durata mai mare de demarare ca fiind normală.

7.6.3. Perioada de funcționare cu șocul tras

Imediat după încheierea încercării de pornire la rece, motorul se condiționează pentru încercarea de pornire la cald printr-o perioadă de funcționare cu șocul tras de 10 ± 1 minute.

7.6.4. Încercarea de pornire la cald

Motorul se pornește la sfârșitul perioadei de funcționare cu șocul tras, astfel cum se definește la punctul 7.6.3, folosindu-se procedura de pornire prezentată la punctul 7.6.2.

7.6.5. Succesiunea de încercări

Succesiunea de încercări de pornire la cald și la rece începe la pornirea motorului. După ce motorul a început să funcționeze, se inițiază controlul ciclului, astfel încât funcționarea motorului să corespundă primului punct de referință al ciclului.

WHTC se efectuează în conformitate cu ciclul de referință prevăzut la punctul 7.4. Punctele de reglare a turației și a cuplului motorului se setează la o frecvență de minimum 5 Hz (se recomandă 10 Hz). Punctele de reglare se calculează prin interpolare liniară între punctele de reglare din ciclul de referință distribuite la 1 Hz. Turația și cuplul real al motorului se înregistrează cel puțin o dată pe secundă pe durata ciclului de încercare (1 Hz), iar semnalele pot fi filtrate electronic.

7.6.6. Colectarea datelor privind emisiile

Echipamentul de măsurare se pornește simultan la începutul succesiunii de încercări:

(a) se începe colectarea sau analizarea aerului diluant, în cazul în care se utilizează un sistem de diluare totală;

(b) se începe colectarea sau analizarea gazelor de evacuare brute sau diluate, în funcție de metoda utilizată;

(c) se începe măsurarea cantității de gaze de evacuare diluate, precum și a temperaturilor și presiunilor necesare;

(d) se începe înregistrarea debitului masic de gaze de evacuare, în cazul în care se utilizează analiza gazelor de evacuare brute;

(e) se începe înregistrarea datelor privind turația și momentul pe standul de măsurare a puterii motorului.

Pentru măsurarea gazului de evacuare brut, concentrațiile emisiilor [(NM)HC, CO și NOx] și debitul masic al gazului de evacuare se măsoară în mod continuu și se stochează la o frecvență de cel puțin 2 Hz. pe un sistem informatic. Toate celelalte date se pot înregistra cu o frecvență de cel puțin1 Hz. În cazul analizoarelor analogice se înregistrează răspunsul, iar datele de etalonare se pot utiliza fie prin conectare la rețea, fie fără conectare, în timpul evaluării datelor.

În cazul în care se utilizează un sistem de diluare totală, HC și NOx se măsoară în mod continuu în tunelul de diluare, cu o frecvență de cel puțin 2 Hz. Concentrațiile medii se determină prin integrarea semnalelor analizorului pe toată durata ciclului de încercare. Timpul de răspuns al sistemului nu trebuie să fie mai mare de 20 de secunde și trebuie să fie coordonat cu fluctuațiile debitului volumetric al probei cu volum constant și cu abaterile de la timpul de prelevare a probelor/de la durata ciclului de încercare, dacă este cazul. Cantitățile de CO, CO2, și NMHC se determină prin integrarea semnalelor măsurării continue sau prin analizarea concentrațiilor din sacul de eșantionare colectate pe durata ciclului. Concentrațiile de gaze poluante din diluant se determină înainte de punctul în care gazele de evacuare intră în tunelul de diluare, prin integrarea sau prin colectarea în sacul secundar. Toți ceilalți parametri care trebuie să fie măsurați se înregistrează cu o frecvență de cel puțin o măsurare pe secundă (1 Hz).

7.6.7. Eșantionarea particulelor

La începerea succesiunii de încercări, sistemul de eșantionare a particulelor trebuie comutat de la debit parțial la colectarea de particule.

În cazul în care se utilizează un sistem de diluare cu debit parțial, pompa/pompele de eșantioane se reglează astfel încât debitul prin sonda de eșantionare a particulelor sau prin tubul de transfer să se mențină proporțional cu debitul masic al evacuării, stabilit în conformitate cu punctul 9.4.6.1.

În cazul în care se utilizează un sistem de diluare cu debit total, pompa/pompele de eșantionare se reglează astfel încât debitul prin sonda de eșantionare a particulelor sau prin tubul de transfer să fie menținut la o valoare de ±2,5 % din debitul setat. În cazul în care se utilizează compensarea debitului (respectiv controlul proporțional al debitului de eșantionare), trebuie să se demonstreze că raportul dintre debitul tunelului principal și cel al eșantionului de particule nu se schimbă cu mai mult de ±2,5 % din valoarea sa stabilită (cu excepția eșantionării în primele 10 secunde). Trebuie să se înregistreze valorile medii ale temperaturii și presiunii la contorul (contoarele) de gaze sau la intrarea în instrumentele de măsurare a debitului. În cazul în care debitul setat nu poate fi menținut pe durata întregului ciclu în limitele de ±2,5 % din cauza încărcării ridicate cu particule a filtrului, încercarea se anulează. Încercarea se repetă utilizându-se un debit mai redus.

7.6.8. Calarea motorului și defectarea echipamentului

În cazul în care motorul se calează în orice moment pe durata încercării de pornire la rece, încercarea se anulează Motorul trebuie precondiționat și pornit din nou în conformitate cu cerințele de la punctul 7.6.2, iar încercarea se repetă.

În cazul în care motorul se calează în orice moment în timpul încercării de pornire la cald, încercarea se anulează. Motorul trebuie lăsat să funcționeze cu șocul tras în conformitate cu punctul 7.6.3 și se repetă încercarea de pornire la cald. În acest caz, încercarea de pornire la rece nu trebuie repetată.

În cazul în care apare o defecțiune în oricare dintre echipamentele de încercare prevăzute pe durata ciclului de încercare, încercarea se anulează și se repetă conform dispozițiilor menționate mai sus.

7.7. Desfășurarea ciclului WHSC

7.7.1. Precondiționarea sistemului de diluare și a motorului

Sistemul de diluare și motorul se pornesc și se încălzesc în conformitate cu punctul 7.4.1. După încălzire, motorul și sistemul de eșantionare se precondiționează prin operarea motorului în modul 9 (a se vedea punctul 7.2.2, tabelul 1) timp de minimum 10 minute, cu operarea simultană a sistemului de diluare. Pot fi colectate eșantioane provizorii de emisii de particule. În acest scop, nu este nevoie ca filtrele de eșantionare să fie stabilizate sau cântărite, putând fi înlăturate. Debitele se reglează la nivelurile aproximative ale debitelor selectate pentru încercare. După precondiționare, motorul se oprește.

7.7.2. Pornirea motorului

După 5 ±1 minute de la încheierea etapei de precondiționare în modul 9, descrisă la punctul 7.7.1, motorul se pornește în conformitate cu procedura de pornire recomandată de producător în manualul de utilizare, folosindu-se fie un demaror de serie, fie un stand de măsurare a puterii motorului, în conformitate cu punctul 7.6.2.

7.7.3. Succesiunea de încercări

Succesiunea de încercări începe după pornirea motorului și în termen de un minut după ce motorul intră în primul mod al ciclului (ralanti).

Încercarea WHSC se efectuează în ordinea modurilor de încercare specificate în tabelul 1 de la punctul 7.2.2.

7.7.4. Colectarea datelor privind emisiile

Echipamentul de măsurare trebuie pornit simultan la începutul succesiunii de încercări:

(a) se începe colectarea sau analiza diluantului, în cazul în care se utilizează un sistem de diluare totală;

(b) se începe colectarea sau analizarea gazelor de evacuare brute sau diluate, în funcție de metoda utilizată;

(c) se începe măsurarea cantității de gaze de evacuare diluate, precum și a temperaturilor și presiunilor necesare;

(d) se începe înregistrarea debitului masic de gaze de evacuare, în cazul în care se utilizează analiza gazelor de evacuare brute;

(e) se începe înregistrarea datelor privind turația și momentul pe standul de măsurare a puterii motorului.

Dacă se utilizează gaz de evacuare brut, concentrațiile emisiilor [(NM)HC, CO și NOx] și debitul masic al gazului de eșapament se măsoară în mod continuu și se stochează la o frecvență de cel puțin 2 Hz pe un sistem informatic. Toate celelalte date se pot înregistra cu o frecvență de cel puțin1 Hz. Pentru analizoarele analogice se înregistrează răspunsul, iar datele de etalonare se pot utiliza fie prin conectare la rețea, fie fără conectare, în timpul evaluării datelor.

În cazul în care se utilizează un sistem cu diluare totală, HC și NOx se măsoară în mod continuu în tunelul de diluare cu o frecvență de cel puțin 2 Hz. Concentrațiile medii se determină prin integrarea semnalelor analizorului pe toată durata ciclului de încercare. Timpul de răspuns al sistemului nu trebuie să fie mai mare de 20 de secunde și trebuie să fie coordonat cu fluctuațiile debitului volumetric al probei cu volum constant și cu abaterile de la timpul de prelevare a probelor/de la durata ciclului de încercare, dacă este cazul. Cantitățile de CO, CO2, și NMHC se determină prin integrarea semnalelor continue de măsurare sau prin analizarea concentrațiilor din sacul de eșantionare colectate pe durata ciclului. Concentrațiile gazelor poluante din diluant se determină înainte de momentul în care gazul de evacuare intră în tunelul de diluare, prin integrare sau prin colectare în sacul secundar. Toți ceilalți parametri care trebuie să fie măsurați se înregistrează cu o frecvență de cel puțin o măsurare pe secundă (1 Hz).

7.7.5. Eșantionarea particulelor

La pornirea succesiunii de încercare, sistemul de eșantionare a particulelor trebuie comutat de pe debit parțial pe colectare de particule. În cazul în care se utilizează un sistem de diluare cu debit parțial, pompa/pompele de eșantionare se reglează astfel încât debitul prin sonda de eșantionare a particulelor sau prin tubul de transfer să se mențină proporțional cu debitul masei de evacuare, stabilit în conformitate cu punctul 9.4.6.1.

În cazul în care se utilizează un sistem de diluare cu debit total, pompa/pompele de eșantionare se reglează astfel încât debitul prin sonda de eșantionare a particulelor sau prin tubul de transfer să fie menținut la o valoare de ±2,5 % din debitul setat. În cazul în care se utilizează compensarea debitului (respectiv controlul proporțional al debitului de eșantionare), trebuie să se demonstreze că raportul între debitului prin tunelul principal și debitul eșantionului de particule nu se schimbă cu mai mult de ±2,5 % din valoarea sa stabilită (cu excepția eșantionării în primele 10 secunde). Trebuie să se înregistreze valorile medii ale temperaturii și presiunii la contorul (contoarele) de gaze sau la intrarea în instrumentele de măsurare a debitului. În cazul în care debitul setat nu poate fi menținut pe durata întregului ciclu în limitele de ±2,5 % din cauza încărcării ridicate cu particule a filtrului, încercarea se anulează. Încercarea se repetă utilizându-se un debit mai redus.

7.7.6. Calarea motorului și defectarea echipamentului

Dacă motorul se calează pe parcursul ciclului, încercarea se anulează. Motorul se precondiționează în conformitate cu punctul 7.7.1 și este repornit în conformitate cu punctul 7.7.2, apoi încercarea se repetă.

În cazul în care apare o defecțiune în oricare dintre echipamentele de încercare prevăzute pe durata ciclului de încercare, încercarea se anulează și se repetă conform dispozițiilor de mai sus.

7.8. Proceduri ulterioare încercării

7.8.1. Operațiuni după încercare

La încheierea încercării, măsurarea debitului masic al gazului de eșapament și a volumului gazului de eșapament diluat, debitul gazului în sacii colectori și pompa de eșantionare a particulelor se opresc. În cazul unui analizor integrator, eșantionarea continuă până la scurgerea timpilor de răspuns ai sistemului.

7.8.2. Verificarea eșantionării proporționale

În cazul unui eșantion proporțional dintr-un lot, cum ar fi un eșantion dintr-un sac sau un eșantion PM, se verifică dacă eșantionarea proporțională a continuat în conformitate cu punctele 7.6.7 și 7.7.5. Orice eșantion care nu îndeplinește cerințele este eliminat.

7.8.3. Condiționarea și cântărirea PM

Filtrul de particule se introduce în recipiente acoperite sau sigilate, sau suporturile filtrului se închid, pentru a proteja filtrele de eșantionare împotriva contaminării ambiante. Astfel protejat, filtrul este reintrodus în camera de cântărire. Filtrul se condiționează timp de cel puțin o oră, apoi se cântărește în conformitate cu punctul 9.4.5. Se înregistrează greutatea brută a filtrului.

7.8.4. Verificarea abaterii

Imediat ce este posibil, dar cel mult după 30 de minute de la finalizarea ciclului de încercare sau pe durata perioadei de funcționare cu șocul tras, se determină răspunsul la gaz zero și răspunsul la gazul de etalonare la intervalele utilizate ale analizorului de gaze. În scopul prezentului punct, ciclul de încercare este definit după cum urmează:

(a) pentru WHTC: succesiunea completă rece – șoc tras – cald;

(b) pentru încercarea WHTC de pornire la cald (punctul 6.6): succesiunea șoc tras – cald;

(c) pentru încercarea WHTC de pornire la cald pentru regenerare multiplă (punctul 6.6): numărul total de încercări de pornire la cald;

(d) pentru WHSC: ciclul de încercare.

Următoarele dispoziții se aplică în ceea ce privește abaterea analizorului:

(a) răspunsul la gaz zero și răspunsul la gazul de etalonare înainte de încercare și după încercare pot fi introduse direct în ecuația 66 de la punctul 8.6.1, fără a se determina abaterea;

(b) dacă diferența abaterii între rezultatele obținute înainte și după încercare este mai mică de 1 % din scara completă, concentrațiile măsurate pot fi utilizate necorectate sau pot fi corectate în ceea ce privește abaterea în conformitate cu punctul 8.6.1;

(c) dacă diferența abaterii între rezultatele obținute înainte și după încercare este mai mare de 1 % din scara completă, încercarea se anulează sau concentrațiile măsurate se corectează în ceea ce privește abaterea în conformitate cu punctul 8.6.1.

7.8.5. Analizarea conținutului sacului de eșantionare a gazelor

Imediat ce este posibil:

(a) eșantioanele din sacul de eșantionare a gazelor se analizează după cel mult 30 de minute de la finalizarea încercării de pornire la cald sau în intervalul de funcționare cu șocul tras, în cazul încercării de pornire la rece;

(b) eșantioanele de fond se analizează după cel mult 60 de minute de la finalizarea încercării la cald.

7.8.6. Validarea lucrului mecanic al ciclului

Înainte de calculul lucrului mecanic real al ciclului, se vor omite toate punctele înregistrate pe durata pornirii motorului. Lucrul mecanic real al ciclului se determină pentru durata ciclului de încercări prin utilizarea simultană a turației reale și a cuplului real pentru a se calcula valorile instantanee ale puterii motorului. Valorile puterii instantanee a motorului se integrează pe ciclul de încercare pentru a se calcula lucrul mecanic real al ciclului W act (kWh). Dacă nu există dispozitive auxiliare/echipamente montate în conformitate cu punctul 6.3.1, valorile puterii instantanee se corectează utilizând ecuația 4 de la punctul 6.3.5.

Pentru integrarea puterii reale a motorului se utilizează aceeași metodologie descrisă la punctul 7.4.8.

Lucrul mecanic real al ciclului W act este folosit pentru comparație cu lucrul mecanic de referință al ciclului W ref și pentru calculul emisiilor specifice frânării (a se vedea punctul 8.6.3).

W act se situează în intervalul 85 % și 105 % din W ref.

7.8.7. Statistici privind validarea ciclului de încercare

Regresiile liniare ale valorilor reale (n act, M act, P act) în raport cu valorile de referință (n ref, M ref, P ref) se efectuează atât în cazul WHTC, cât și în cazul WHSC.

Cu scopul de a minimiza efectul de decalaj al perioadei de întârziere dintre valorile ciclului real și de referință, întreaga secvență de semnale de răspuns ale turației și ale cuplului motorului poate fi avansată sau întârziată în timp în funcție de secvența de turație de referință și de cuplul de referință. În cazul în care semnalele sunt decalate, turația și cuplul trebuie decalate cu aceeași valoare și în aceeași direcție.

Se folosește metoda celor mai mici pătrate, ecuația cea mai potrivită având forma:

(11)

unde:

y este valoarea reală a turației (min–1), cuplului (Nm) sau puterii (kW) a1 este panta liniei de regresie x este valoarea de referință a turației (min–1), cuplului (Nm) sau puterii (kW) a0 este ordonata liniei de regresie pe axa y

Eroarea standard de estimare (ESE) a lui y pe x și coeficientul de determinare (r2) se calculează pentru fiecare linie de regresie.

Se recomandă ca această analiză să se efectueze la 1 Hz. Pentru ca încercarea să fie considerată valabilă, trebuie să fie îndeplinite criteriile din tabelul 2 (WHTC) sau din tabelul 3 (WHSC).

Tabelul 2

Toleranțele liniei de regresie în cazul WHTC

Turație Cuplu Putere Eroarea standard de estimare (ESE) a lui y pe x maximum 5 % din turația maximă de încercare maximum 10 % din cuplul maxim al motorului maximum 10 % din puterea maximă a motorului Panta liniei de regresie, a1 0,95-1,03 0,83-1,03 0,89-1,03 Coeficientul de determinare, r2 minimum 0,970 minimum 0,850 minimum 0,910 Ordonata liniei de regresie pe axa y, a0 maximum 10 % din turația de ralanti ± 20 Nm sau ± 2 % din cuplul maxim – se reține valoarea mai mare ± 4 kW sau ± 2 % din puterea maximă – se reține valoarea mai mare





Tabelul 3

Toleranțele liniei de regresie în cazul WHSC

Turație Cuplu Putere Eroarea standard de estimare (ESE) a lui y pe x maximum 1 % din turația maximă de încercare maximum 2 % din cuplul maxim al motorului maximum 2 % din puterea maximă a motorului Panta liniei de regresie, a1 0,99-1,01 0,98-1,02 0,98-1,02 Coeficientul de determinare, r2 minimum 0,990 minimum 0,950 minimum 0,950 Ordonata liniei de regresie pe axa y, a0 maximum 1 % din turația maximă de încercare ± 20 Nm sau ± 2 % din cuplul maxim – se reține valoarea mai mare ± 4 kW sau ± 2 % din puterea maximă – se reține valoarea mai mare

Doar în ceea ce privește regresia, înainte de a face calculul, se permit omisiuni de puncte în cazul în care acestea sunt menționate în tabelul 4. Cu toate acestea, punctele în cauză nu se elimină pentru calculul lucrului mecanic și emisiilor ciclului. Omisiunea punctului poate fi aplicată întregului ciclu sau unei părți din acesta.

Tabelul 4

Puncte care pot fi omise din analiza de regresie

Eveniment Condiții Puncte care pot fi omise Acționare de către operator la sarcină minimă (punct de ralanti) n ref = 0 % și M ref = 0 % și M act > (M ref – 0,02M cuplu de funcționare max.) și M act < (M ref + 0,02M cuplu de funcționare max.) Turație și putere Acționare de către operator la sarcină minimă (punctul motric) M ref < 0 % Turație și cuplu Acționare de către operator la sarcină minimă n act ≤ 1,02 n ref și M act > M ref or n act > n ref și M act ≤ M ref' sau n act > 1,02 n ref și M ref < M act ≤ (M ref + 0,02M cuplu de funcționare max.) Putere și fie cuplu, fie turație Acționare de către operator la sarcină maximă n act < n ref și M act ≥ M ref sau n act ≥ 0,98 n ref și M act < M ref sau n act < 0,98 n ref și M ref > M act ≥ (M ref – 0,02M cuplu de funcționare max.) Putere și fie cuplu, fie turație

8. CALCULUL EMISIILOR

Rezultatul final al încercării se rotunjește într-o etapă la numărul de zecimale din dreapta virgulei zecimale indicat de standardul aplicabil cu privire la emisii, plus o cifră semnificativă suplimentară, în conformitate cu ASTM E 29-06B. Nu se permite rotunjirea valorilor intermediare care conduc la rezultatul final privind emisiile specifice frânării.

Exemple de proceduri de calcul sunt prezentate în apendicele 6.

Calculul emisiilor pe bază molară, în conformitate cu anexa 7 din gtr nr. [xx] privind protocolul de încercare al emisiilor de evacuare în cazul echipamentelor mobile nerutiere (NRMM), este permis fără acordul prealabil al autorității de omologare.

8.1. Corecția în stare uscată/umedă

În cazul în care concentrația emisiilor a fost măsurată în stare uscată, aceasta se convertește într-o bază umedă pe baza formulei următoare:

(12)

unde:

c d este concentrația în stare uscată în ppm sau volumul în % kw este factorul de corecție în stare uscată/umedă (k w,a, k w,e, sau k w,d, în funcție de respectiva ecuație utilizată)

8.1.1. Gazul de evacuare brut

(13)

sau

(14)

sau

(15)

cu:

(16)

și

(17)

unde:

H a este umiditatea aerului de admisie, g apă per kg de aer uscat w ALF este conținutul de hidrogen al carburantului, % masă q mf,i este debitul masic instantaneu de carburant, kg/s q mad,I este debitul masic instantaneu al aerului de admisie în stare uscată, kg/s p r este presiunea vaporilor de apă după baia de răcire, kPa p b este presiunea atmosferică totală, kPa w DEL este conținutul de azot al carburantului, % masă w EPS este conținutul de oxigen al carburantului, % masă α este raportul molar al hidrogenului în carburant c CO2 este concentrația de CO2 în stare uscată, % c CO este concentrația de CO în stare uscată, %

Ecuațiile 13 și 14 sunt în principal identice cu factorul 1,008 din ecuațiile 13 și 15, fiind o valoare aproximativă a numitorului mai exact din ecuația 14.

8.1.2. Gaz de evacuare diluat

(18)

sau

(19)

cu:

(20)

unde:

α este raportul molar al hidrogenului în carburant c CO2w este concentrația de CO2 în stare umedă, % c CO2d este concentrația de CO2 în stare uscată, % H d este umiditatea diluantului, g de apă pe kg de aer uscat H a este umiditatea aerului de admisie, g apă per kg de aer uscat D D este factorul de diluare (a se vedea punctul 8.5.2.3.2)

8.1.3. Diluantul

(21)

cu:

(22)

unde:

H d este umiditatea diluantului, g de apă pe kg de aer uscat

8.2. Corecția emisiilor de NOx în funcție de umiditate

Întrucât emisiile de NOx depind de condițiile atmosferice ambiante, concentrația de NOx se corectează în funcție de umiditate aplicându-se factorii prevăzuți la punctele 8.2.1 sau 8.2.2. Umiditatea aerului de admisie Ha poate fi dedusă din măsurarea umidității relative, a punctului de rouă, a presiunii vaporilor sau măsurarea psihrometrică, utilizându-se formula general acceptată.

8.2.1. Motoare cu aprindere prin compresie

(23)

unde:

H a este umiditatea aerului de admisie, g apă per kg de aer uscat

8.2.2. Motoare cu aprindere prin scânteie

(24)

unde:

H a este umiditatea aerului de admisie, g apă per kg de aer uscat

8.3. Corecția la cântărirea în aer a filtrului de particule

Masa filtrului de eșantionare se corectează ținând cont de forța arhimedică în aer. Corecția la cântărirea în aer depinde de densitatea filtrului de eșantionare, de densitatea aerului și a greutății de etalonare a cântarului și nu reprezintă cântărirea în aer a PM în sine. Corecția la cântărirea în aer se aplică atât masei tarei filtrului, cât și masei brute a acestuia.

În cazul în care densitatea filtrului materialului nu este cunoscută, se utilizează următoarele densități:

(a) filtru din fibră de sticlă impregnată cu teflon: 2 300 kg/m3;

(b) filtru cu membrană pe bază de teflon: 2 144 kg/m3;

(c) filtru cu membrană pe bază de teflon cu inel de sprijin din polimetil pentenă; 920 kg/m3.

În cazul greutăților de etalonare din oțel inoxidabil, se utilizează o densitate de 8 000 kg/m3. În cazul în care materialul greutății de etalonare este diferit, trebuie să se cunoască densitatea acesteia.

Se utilizează următoarea formulă:

(25)

cu:

(26)

unde:

m uncor este masa necorectată a filtrului de particule, mg ρ a este densitatea aerului, kg/m3 ρ w este densitatea greutății de etalonare a cântarului, kg/m3 ρ f este densitatea filtrului de eșantionare a particulelor, kg/m3 p b este presiunea atmosferică totală, kPa T a este temperatura aerului în apropierea cântarului, K 28,836 este masa molară a aerului la umiditatea de referință 282,5 K), g/mol 8,3144 este constanta molară a gazului

Masa mp a eșantionului de particule utilizată la punctele 8.4.3 și 8.5.3 se calculează după cum urmează:

(27)

unde:

m f,G este masa brută a filtrului de particule corectată pentru cântărirea în aer, mg m f,T este masa proprie a filtrului de particule corectată pentru cântărirea în aer, mg

8.4. Sistem de diluare cu debit parțial (PFS) și măsurarea emisiilor gazoase brute din gazul de evacuare

Semnalele concentrației instantanee a componentelor gazoase sunt folosite pentru calculul emisiilor de masă prin înmulțirea cu debitul masic instantaneu al gazelor de evacuare. Debitul masic al gazelor de evacuare poate fi măsurat direct, sau calculat utilizând metodele măsurării aerului de admisie și a debitului carburantului, metoda gazului de marcare sau măsurarea aerului de admisie și a raportului aer/carburant. Trebuie să se acorde o atenție deosebită timpilor de răspuns ai diferitelor instrumente. Aceste diferențe trebuie justificate în funcție de timp, prin alinierea semnalelor. În cazul particulelor, semnalele debitului masic al gazelor de evacuare sunt utilizate pentru controlarea sistemului de diluare cu debit parțial pentru a extrage câte un eșantion proporțional cu debitul masic al gazelor de eșapament. Trebuie verificată calitatea proporționalității aplicând o analiză de regresie între eșantion și gazele de evacuare, în conformitate cu punctul 9.4.6.1. Configurarea completă a încercării este prezentată schematic în figura 6.

8.4.1. Determinarea debitului masic al gazului de evacuare

8.4.1.1. Introducere

Pentru calculul emisiilor din gazul de evacuare brut și pentru controlarea unui sistem de diluare cu debit parțial, este necesară cunoașterea debitului masic al gazului de evacuare. Determinarea debitului masic al gazului de evacuare se poate efectua prin oricare dintre metodele descrise la punctele 8.4.1.3-8.4.1.7.

8.4.1.2. Timpul de răspuns

În scopul calculării emisiilor, timpul de răspuns în cazul oricăreia dintre metodele descrise la punctele 8.4.1.3-8.4.1.7 trebuie să fie mai mic sau egal cu timpul de răspuns de ≤ 10 s al analizorului menționat la punctul 9.3.5.

În scopul controlării unui sistem de diluare cu debit parțial, este necesar un timp de răspuns mai rapid. În cazul sistemelor de diluare cu debit parțial cu control online, este necesar un timp de răspuns de ≤ 0,3 s. În cazul sistemelor de diluare cu debit parțial cu control în avans care se bazează pe un test preînregistrat, timpul de răspuns al sistemului de măsurare a debitului evacuării trebuie să fie de ≤ 5 s, cu un timp de urcare de ≤ 1 s. Timpul de răspuns al sistemului este specificat de către producătorul instrumentului. Cerințele combinate în ceea ce privește timpii de răspuns pentru debitul de gaz de evacuare și pentru sistemul de diluare cu debit parțial sunt prevăzute la punctul 9.4.6.1.

8.4.1.3. Metoda măsurării directe

Măsurarea directă a debitului instantaneu al gazelor de evacuare poate fi realizată de sisteme cum sunt:

(a) dispozitive diferențiale de presiune, ca ajutajul debitului (pentru detalii, a se vedea ISO 5167);

(b) debitmetre cu ultrasunete;

(c) debitmetre vortex.

Trebuie luate măsuri de precauție pentru a se evita erorile de măsurare care pot duce la obținerea unor valori eronate ale emisiei. Astfel de măsuri cuprind instalarea cu atenție a dispozitivului în sistemul de evacuare al motorului, în conformitate cu recomandările producătorului instrumentului și cu bunele practici inginerești. În special, performanța motorului și emisiile nu trebuie să fie afectate de instalarea dispozitivului.

Debitmetrele trebuie să îndeplinească cerințele cu privire la liniaritate de la punctul 9.2.

8.4.1.4. Metoda de măsurare a aerului și a carburantului

Aceasta implică măsurarea debitului de aer și a debitului de carburant cu debitmetrele corespunzătoare. Calculul debitului instantaneu al gazelor de evacuare se efectuează după formula:

(28)

unde:

q mew,i este debitul masic instantaneu al gazelor de evacuare, kg/s q maw,i este debitul instantaneu al masei de aer de admisie, kg/s q mf,i este debitul masic instantaneu de carburant, kg/s

Debitmetrele trebuie să îndeplinească cerințele cu privire la liniaritate de la punctul 9.2, însă trebuie să fie suficient de exacte pentru a îndeplini și cerințele de liniaritate pentru debitul gazelor de evacuare.

8.4.1.5. Metoda măsurării gazului de marcare

Aceasta implică măsurarea concentrației de gaz de marcare din gazele de evacuare.

O cantitate cunoscută de gaz inert (de exemplu, heliu pur) se injectează în debitul de gaze de evacuare ca gaz de marcare. Acesta se amestecă și se diluează în gazele de evacuare, dar nu reacționează în țeava de eșapament. Concentrația gazului se măsoară apoi în eșantionul de gaze de evacuare.

Pentru a asigura amestecarea deplină a gazului de marcare, eșantionul de gaz de evacuare se plasează la o distanță de cel puțin 1 m sau de 30 de ori diametrul conductei de evacuare, oricare este mai mare, în aval față de punctul de injecție a gazului de marcare. Sonda de eșantionare poate fi poziționată mai aproape de punctul de injecție în cazul în care amestecarea completă a fost verificată prin compararea concentrației de gaz de marcare cu concentrația de referință, atunci când gazul de marcare este injectat în amonte față de motor.

Debitul gazului de marcare se setează în așa fel încât concentrația de gaz de marcare la turația de ralanti, după amestecare, să fie mai mică decât scara completă a analizorului gazului de marcare.

Calculul debitului gazelor de evacuare se efectuează după cum urmează:

(29)

unde:

q mew,i este debitul masic instantaneu al gazelor de eșapament, kg/s q vt este debitul gazului de marcare, cm3/min c mix,i este concentrația instantanee de gaz de marcare după amestecare, ppm ρ e este densitatea gazelor de evacuare, kg/m3 (a se vedea tabelul 4) c b este concentrația de fond a gazului de marcare în aerul de admisie, ppm

Concentrația de fond a gazului de marcare (c b) se poate determina prin calculul mediei concentrației de fond măsurată imediat înainte și după efectuarea încercării.

În cazul în care concentrația de fond este mai mică de 1 % din concentrația gazelor de marcare după amestecare (c mix.i) la debitul maxim al gazelor de evacuare, concentrația de fond poate fi neglijată.

Sistemul total trebuie să îndeplinească specificațiile privind liniaritatea pentru debitul de gaz de evacuare de la punctul 9.2.

8.4.1.6. Metoda măsurării debitului de aer și a raportului aer/carburant.

Metoda în cauză presupune calculul masei de evacuare din debitul de aer și raportul aer-combustibil. Calculul debitului masic instantaneu de gaze de eșapament se realizează după cum urmează:

(30)

unde:

(31)

(32)

unde:

q maw,i este debitul masic instantaneu al aerului de admisie, kg/s A/F st este raportul stoichiometric aer/carburant, kg/kg λ i este raportul de aer instantaneu în exces c CO2d este concentrația de CO2 în stare uscată, % c COd este concentrația de CO în stare uscată, ppm c HCw este concentrația de HC în stare umedă, ppm

Debitmetrul de aer și analizoarele trebuie să îndeplinească specificațiile privind liniaritatea prevăzute la punctul 9.2, iar sistemul total trebuie să îndeplinească specificațiile privind liniaritatea pentru debitul gazelor de evacuare de la punctul 9.2.

În cazul în care pentru măsurarea raportului de aer în exces se folosește un echipament de măsurare a raportului aer/carburant precum o sondă pe bază de oxid de zirconiu, acesta trebuie să îndeplinească specificațiile de la punctul 9.3.2.7.

8.4.1.7. Metoda echilibrului carbonului

Aceasta presupune calculul masei gazelor de evacuare din debitul de combustibil și a componentelor gazoase de evacuare care conțin carbon. Calculul debitului masic instantaneu de gaze de evacuare se realizează după cum urmează:

(33)

cu:

(34)

și

(35)

unde:

q mf,i este debitul masic instantaneu de carburant, kg/s H a este umiditatea aerului de admisie, g apă per kg de aer uscat w BET este conținutul de carbon al carburantului, % masă w ALF este conținutul de hidrogen al carburantului, % masă w DEL este conținutul de azot al carburantului, % masă w EPS este conținutul de oxigen al carburantului, % masă c CO2d este concentrația de CO2 în stare uscată, % c CO2d,a este concentrația de CO2 în stare uscată din aerul de admisie, în % c CO este concentrația de CO în stare uscată, ppm c HCw este concentrația de HC în stare umedă, ppm

8.4.2. Determinarea componentelor gazoase

8.4.2.1. Introducere

Componentele gazoase din gazul de evacuare brut emis de motorul supus încercării se măsoară cu sistemele de măsurare și eșantionare descrise la punctul 9.3 din apendicele 3. Evaluarea datelor este descrisă la punctul 8.4.2.2.

La punctele 8.4.2.3 și 8.4.2.4 sunt descrise două proceduri de calcul, care sunt echivalente pentru carburanții de referință din apendicele 2. Procedura de la punctul 8.4.2.3 este mai simplă, deoarece folosește valori tabelare u pentru raportul dintre densitatea componentelor gazoase și cea a gazului de evacuare. Procedura de la punctul 8.4.2.4 este mai exactă pentru calitățile carburantului care se abat de la specificațiile din apendicele 2, însă necesită o analiză elementară a compoziției carburantului.

8.4.2.2. Evaluarea datelor

Datele privind emisiile se înregistrează și se stochează în conformitate cu punctul 7.6.6.

Pentru calculul emisiei masice a componentelor gazoase, curbele concentrațiilor înregistrate și curba debitului masic al gazului de evacuare sunt aliniate în timp în funcție de timpul de transformare prevăzut la punctul 3.1.30. Prin urmare, timpul de răspuns al fiecărui analizor de emisii gazoase și al sistemului debitului masic al gazului de eșapament se determină în conformitate cu dispozițiile punctelor 8.4.1.2 și, respectiv, 9.3.5 și se înregistrează.

8.4.2.3. Calculul emisiei masice în funcție de valorile tabelare

Masa poluanților (g/test) se determină prin calculul emisiilor masice instantanee din concentrațiile brute de poluanți și din debitul masei gazului de evacuare, aliniate în funcție de timpul de transformare stabilit în conformitate cu punctul 8.4.2.2, integrând valorile instantanee pe durata ciclului și înmulțind valorile integrate cu valorile u din tabelul 5. În cazul în care se măsoară pe o bază uscată, corecția în stare umedă/uscată prevăzută la punctul 8.1 se aplică valorilor concentrației instantanee înainte de a se efectua alte calcule.

Pentru calculul emisiilor de NOx, emisiile masice se înmulțesc, dacă este cazul, cu factorul de corecție a umidității k h,D, sau k h,G, stabilit în conformitate cu punctul 8.2.

Se aplică următoarea formulă:

(în g/test) (36)

unde:

u gas este valoarea respectivă a componentei de evacuare din tabelul 5 c gas,i este concentrația instantanee a componentei respective în gazul de evacuare, ppm, q mew,i este debitul masic instantaneu al gazului de evacuare, kg/s f este frecvența eșantionării datelor, Hz n este numărul de măsurări

Tabelul 5

Valorile gazului de eșapament brut u și densitățile componentelor

Combustibil ρ e Gaze NOx CO HC CO2 O2 CH4 ρ gas [kg/m3] 2,053 1,250 (2) 1,9636 1,4277 0,716 u gas (3) Motorină 1,2943 0,001586 0,000966 0,000479 0,001517 0,001103 0,000553 Etanol 1,2757 0,001609 0,000980 0,000805 0,001539 0,001119 0,000561 GNC (4) 1,2661 0,001621 0,000987 0,000528 (5) 0,001551 0,001128 0,000565 Propan 1,2805 0,001603 0,000976 0,000512 0,001533 0,001115 0,000559 Butan 1,2832 0,001600 0,000974 0,000505 0,001530 0,001113 0,000558 GPL (6) 1,2811 0,001602 0,000976 0,000510 0,001533 0,001115 0,000559

8.4.2.4. Calculul emisiei m