BILAGA 4B

Provningsförfarande för motorer med kompressionständning eller gnisttändning och med naturgas (NG) eller motorgas (LPG) som bränsle, inbegripet förfarandet för enhetlig harmoniserad certifiering för tung trafik (WHDC, enhetliga tekniska föreskrifter (GTR) nr 4)

1. TILLÄMPLIGHET

Denna bilaga är för närvarande inte tillämplig för typgodkännande enligt dessa föreskrifter. Den kommer att göras tillämplig senare.

2. RESERVERAD (1)

3. DEFINITIONER, SYMBOLER OCH FÖRKORTNINGAR

3.1 Definitioner

I dessa föreskrifter gäller följande definitioner:

3.1.1 kontinuerlig regenerering: regenereringsprocess i ett system för efterbehandling av avgaser som sker kontinuerligt eller åtminstone en gång per WHTC-varmstartsprovning. För en sådan regenereringsprocess behövs inget särskilt provningsförfarande.

3.1.2 fördröjning: tidsskillnaden mellan ändring av den komponent som ska mätas vid referenspunkten och en systemreaktion på 10 % av slutligt avläst värde (t10 ), om provtagningssonden definieras som referenspunkt. I fråga om gasformiga ämnen avses det uppmätta ämnets transporttid från provtagningssonden till detektorn.

3.1.3 deNOx-system: ett system för efterbehandling av avgaser som syftar till att minska kväveoxidutsläppen (NOx) (för närvarande finns t.ex. passiva och aktiva magra NOx-katalysatorer, NOx-adsorbenter och system för selektiv katalytisk reduktion (SCR)).

3.1.4 dieselmotor: motor som fungerar enligt kompressionständningsprincipen.

3.1.5 avdrift: skillnaden mellan utslaget från spänn- respektive nollställningsgas för mätinstrumentet efter och före ett avgasprov.

3.1.6 motorfamilj: en tillverkares sammanföring av motorer vilka genom sin konstruktion, enligt definitionen i punkt 5.2 i denna bilaga, har likvärdiga avgasutsläppsvärden. Alla motorer i motorfamiljen ska hålla sig inom gränsvärdena för utsläpp.

3.1.7 motorsystem: motorn, avgasreningssystemet och kommunikationsgränssnittet (hårdvara och meddelanden) mellan motorns elektroniska styrenhet(er) och andra eventuella styrdon för drivaggregat och fordonssystem.

3.1.8 motortyp: en kategori motorer som inte skiljer sig åt med avseende på väsentliga motoregenskaper.

3.1.9 system för efterbehandling av avgaser: en katalysator (oxidationskatalysator eller trevägskatalysator), partikelfilter, deNOx-system, kombinerat system med deNOx-katalysator och partikelfilter eller någon annan form av utsläppsbegränsande anordning som är monterad nedströms motorn. Denna definition omfattar inte avgasåterföring, som betraktas som en del av motorsystemet.

3.1.10 metod med fullflödesutspädning: process när det totala avgasflödet blandas med utspädningsgas innan en del av det utspädda avgasflödet separeras för analys.

3.1.11 gasformiga föroreningar: kolmonoxid, kolväten och/eller icke-metankolväten (med antagande av förhållandet CH1,85 för diesel, CH2,525 för motorgas och CH2,93 för naturgas och med antagande av förhållandet CH3O0,5 för etanoldrivna dieselmotorer), metan (med antagande av förhållandet CH4 för naturgas) och oxider av kväve (uttryckta i kvävedioxidekvivalenter (NO2)).

3.1.12 högt varvtal (nhi): högsta motorvarvtal vid vilket 70 % av den uppgivna maximieffekten avges.

3.1.13 lågt varvtal (nlo): lägsta motorvarvtal vid vilket 55 % av den uppgivna maximieffekten avges.

3.1.14 maximieffekt (Pmax): största effekt i kW enligt uppgift från tillverkaren.

3.1.15 varvtal för maximalt vridmoment: det varvtal vid vilket motorn ger maximalt vridmoment enligt uppgift från tillverkaren.

3.1.16 normaliserat vridmoment: procentandelen av det maximalt tillgängliga vridmoment som erhålls vid ett visst varvtal hos motorn.

3.1.17 operatörskrav: motoroperatörens inmatning för att styra motorns utmatning. Operatören kan vara en person (dvs. manuell) eller en styranordning (dvs. automatisk) som mekaniskt eller elektroniskt signalerar en inmatning som kräver en utmatning från motorn. Inmatningen kan ske från en gaspedal eller gashandtag eller motsvarande signal, en bränslespak eller -signal, en hastighetsspak eller -signal, eller en styranordnings börvärde eller signal.

3.1.18 huvudmotor: motor utvald ur en motorfamilj enligt sådana kriterier att dess utsläppsegenskaper blir representativa för hela motorfamiljen.

3.1.19 anordning för efterbehandling av avgaser: ett system för efterbehandling av avgaser som är utformat så att det ska reducera utsläppen av partikelformiga föroreningar genom mekanisk eller aerodynamisk separation, separation genom diffusion eller tröghetsseparation.

3.1.20 metod med delflödesutspädning: process när en del av det totala avgasflödet separeras från det totala avgasflödet och sedan blandas med en lämplig mängd utspädningsgas före partikelprovtagningsfiltret.

3.1.21 partikelformiga föroreningar: allt material som uppsamlas på ett angivet filtermedium sedan avgasluften spätts ut med ren filtrerad luft till en temperatur på mellan 315 K (42 °C) och 325 K (52 °C). De består främst av kol, kondenserade kolväten och sulfater med tillhörande vatten.

3.1.22 periodisk regenerering: regenereringsprocess som sker med jämna mellanrum i ett system för efterbehandling av avgaser efter mindre än 100 timmar av normal motordrift. Under de cykler då regenerering sker får utsläppskraven överskridas.

3.1.23 stationär provcykel med ramper: provcykel med en följd av stationära motorprovlägen med definierade krav på varvtal och vridmoment vid varje läge och definierade ramper mellan dessa lägen (WHSC).

3.1.24 nominellt varvtal: det maximala varvtal vid full belastning som regulatorn tillåter, enligt tillverkarens uppgifter i försäljnings- och underhållsdokumentation, eller i avsaknad av regulator det varvtal vid vilket maximal effekt erhålls från motorn enligt tillverkarens uppgifter i försäljnings- och underhållsdokumentation.

3.1.25 reaktionstid: tidsskillnaden mellan en ändring av den komponent som ska mätas vid referenspunkten och en systemreaktion på 90 % av slutligt värde (t90) om provtagningssonden definieras som referenspunkt, förutsatt att ändringen av den uppmätta komponenten är minst 60 % av fullskaleutslag och sker på mindre än 0,1 s. Systemets reaktionstid består av systemets fördröjningstid och stigtid.

3.1.26 stigtid: tidsskillnaden mellan en reaktion på 10 % och 90 % av slutligt avläst värde (t90 –t10 ).

3.1.27 spännreaktion: den genomsnittliga reaktionen på en spänngas under ett intervall om 30 s.

3.1.28 specifika utsläpp: massutsläpp uttryckta i g/kWh.

3.1.29 provcykel: en serie provningspunkter, var och en med fastlagt varvtal och vridmoment, som motorn ska genomgå under stationära driftsförhållanden (WHSC) eller transienta driftsförhållanden (WHTC).

3.1.30 omvandlingstid: tidsskillnaden mellan en ändring av den komponent som ska mätas vid referenspunkten och en systemreaktion på 50 % av slutligt avläst värde (t50 ), där provtagningssonden definieras som referenspunkt. Omvandlingstiden används för att justera signalerna från olika mätinstrument.

3.1.31 transient provcykel: en provcykel med en följd av normaliserade varvtals- och vridmomentvärden som varierar förhållandevis snabbt med tiden (WHTC).

3.1.32 livslängd: den relevanta distans och/eller tid under vilken överensstämmelse med tillämpliga gränser för utsläpp av gas och partiklar ska garanteras.

3.1.33 nollpunktsreaktion: den genomsnittliga reaktionen på en nollpunktsgas under ett intervall om 30 s.

3.2 Allmänna beteckningar

Beteck-ning Enhet Benämning a 1 — Regressionslinjens lutningskoefficient a 0 — Regressionslinjens skärningspunkt med y-axeln A/F st — Stökiometriskt luft-bränsleförhållande c ppm/volym-procent Koncentration c d ppm/volym-procent Koncentration på torr bas c w ppm/volym-procent Koncentration på våt bas cb ppm/volym-procent Bakgrundskoncentration C d — SSV-utsläppskoefficient c gas ppm/volym-procent Koncentration av gasformiga komponenter d m Diameter d V m Venturirörets mynningsdiameter D 0 m3/s PDP-kalibreringens skärningspunkt D — Utspädningsfaktor Δt s Tidsintervall e gas g/kWh Specifika utsläpp av gasformiga komponenter e PM g/kWh Specifika utsläpp av partiklar e r g/kWh Specifika utsläpp under regeneration e w g/kWh Viktade specifika utsläpp E CO2 % CO2-dämpning i NOx-analysator E E % Verkningsgrad för etan E H2O % Vattendämpning i NOx-analysator E M % Verkningsgrad för metan E NOx % Verkningsgrad i NOx-omvandlare f Hz Datainsamlingsfrekvens f a — Atmosfärisk faktor i laboratoriet F s — Stökiometrisk faktor H a g/kg Inloppsluftens absoluta fuktighet H d g/kg Utspädningsgasens absoluta fuktighet i — Index som betecknar momentan mätning (t.ex. 1 Hz) k c — Kolspecifik faktor k f,d m3/kg bränsle Extra förbränningsvolym från torra avgaser k f,w m3/kg bränsle Extra förbränningsvolym från våta avgaser k h,D — Luftfuktighetskorrektion för NOx i kompressionständningsmotorer k h,G — Luftfuktighetskorrektion för NOx i gnisttändningsmotorer k r,u — Regenereringsjusteringsfaktor uppåt k r,d — Regenereringsjusteringsfaktor nedåt k w,a — Korrektionsfaktor från torr till våt bas för inloppsluften k w,d — Korrektionsfaktor från torr till våt bas för utspädningsgasen k w,e — Korrektionsfaktor från torr till våt bas för utspädda avgaser k w,r — Korrektionsfaktor från torr till våt bas för outspädda avgaser K V — CFV-kalibreringsfunktion λ — Luftöverskottsförhållande m b mg Massa av uppsamlade partiklar från utspädningsgasen m d kg Massa av det prov på utspädningsgasen som passerat genom partikelprovtagningsfiltren m ed kg Total massa av utspädda avgaser under cykeln m edf kg Ekvivalent massa för utspädda avgaser under cykeln m ew kg Total massa avgaser under cykeln m gas g Massa av gasformiga utsläpp under provcykeln m f mg Partikelprovtagningsfiltrets massa m p mg Massa av uppsamlade partiklar m PM g Massa av partikelutsläpp under provcykeln m se kg Massa av avgasprov under provcykeln m sed kg Massa av utspädda avgaser som passerar genom utspädningstunneln m sep kg Massa av utspädda avgaser som passerar genom partikelfiltren m ssd kg Massa av sekundär utspädningsgas M Nm Moment M a g/mol Inloppsluftens molmassa M d g/mol Utspädningsgasens molmassa M e g/mol Avgasernas molmassa M f Nm Vridmoment som absorberas av hjälpaggregat/utrustning som ska monteras M gas g/mol Gaskomponenternas molmassa M r Nm Vridmoment som absorberas av hjälpaggregat/utrustning som ska monteras av n — Antal mätningar nr — Antal mätningar med regenerering n min–1 Motorvarvtal n hi min–1 Högt motorvarvtal n lo min–1 Lågt motorvarvtal n pref min–1 Idealt motorvarvtal n p r/s PDP-pumpvarvtal p a kPa Mättnadsångtryck hos motorns inloppsluft p b kPa Totalt atmosfärstryck p d kPa Mättnadsångtryck hos utspädningsgasen P f kW Effekt som förbrukas av hjälpaggregat/utrustning som ska monteras p p kPa Absolut tryck p r kW Vattenångtrycket efter kylbad p s kPa Torrt atmosfärstryck P kW Effekt P r kW Effekt som förbrukas av hjälpaggregat/utrustning som ska monteras av q mad kg/s Inloppsluftens massflöde på torr bas q maw kg/s Inloppsluftens massflöde på våt bas q mCe kg/s Kolmassflöde i de outspädda avgaserna q mCf kg/s Kolmassflöde in i motorn q mCp kg/s Kolmassflöde i delflödesutspädningssystemet q mdew kg/s De utspädda avgasernas massflöde på våt bas q mdw kg/s Utspädningsgasens massflöde på våt bas q medf kg/s Ekvivalent massflöde för utspädda avgaser på våt bas q mew kg/s Massflöde för avgaser på våt bas q mex kg/s Massflöde i provgas som extraheras från utspädningstunneln q mf kg/s Massflöde för bränsle q mp kg/s Massflöde i provavgaser till system med delflödesutspädning q vCVS m3/s Volymflöde CVS q vs dm3/min Systemflöde i avgasanalysatorsystemet q vt cm3/min Spårgasflöde r2 — Förklaringsgrad r d — Utspädningsförhållande r D — Diameterförhållande i SSV r h — Flamjoniseringsdetektorns kolvätereaktionsfaktor r m — Flamjoniseringsdetektorns metanolreaktionsfaktor r p — Tryckförhållande i SSV r s — Medelprovtagningsfrekvens ρ kg/m3 Densitet ρ e kg/m3 Avgasdensitet σ — Standardavvikelse s Standardavvikelse T K Absolut temperatur T a K Inloppsluftens absoluta temperatur t s Tid t 10 s Tid från steginsignal till 10 % av slutligt avläst värde t 50 s Tid från steginsignal till 50 % av slutligt avläst värde t 90 s Tid från steginsignal till 90 % av slutligt avläst värde u — Förhållande mellan avgaskomponenternas och avgasernas densiteter (eller molmassor) delat med 1 000 V 0 m3/r PDP-gasvolym som pumpas per pumpvarv V s dm3 Analysatorns systemvolym W act kWh Faktiskt cykelarbete under provcykeln W ref kWh Referenscykelarbete under provcykeln X 0 m3/r PDP-kalibreringsfunktion

3.3 Beteckningar och förkortningar för bränslesammansättning

w ALF Bränslets vätehalt, massprocent w BET Bränslets kolhalt, massprocent w GAM Bränslets svavelhalt, massprocent w DEL Bränslets kvävehalt, massprocent w EPS Bränslets syrehalt, massprocent α Molar vätekvot (H/C) γ Molar svavelkvot (S/C) δ Molar kvävekvot (N/C) ε Molar syrekvot (O/C)

med avseende på ett bränsle CH α O ε N δ S γ

3.4 Symboler och förkortningar för kemiska komponenter

C1 Kol 1-ekvivalent kolväte CH4 Metan C2H6 Etan C3H8 Propan CO Kolmonoxid CO2 Koldioxid DOP Dioktylftalat HC Kolväten H2O Vatten NMHC Andra kolväten än metan NOx Kväveoxider NO Kväveoxid NO2 Kvävedioxid PM Partiklar

3.5 Förkortningar

CFV Venturirör för kritiskt flöde CLD Kemiluminiscensdetektor CVS Provtagning vid konstant volym deNOx NOx-efterbehandlingssystem EGR Återcirkulation av avgaser FID Flamjoniseringsdetektor GC Gaskromatograf HCLD Uppvärmd kemiluminiscensdetektor HFID Uppvärmd flamjoniseringsdetektor LPG Motorgas NDIR Icke-dispersiv infrarödanalysator NG Naturgas NMC Icke-metanavskiljare PDP Kolvpump Procent FS Procent av fullt skalutslag PFS Delflödessystem SSV Subsoniskt venturirör VGT Turbin med variabel geometri

4. ALLMÄNNA KRAV

Motorsystemet ska vara så konstruerat, tillverkat, monterat och installerat i fordonet att motorn i normal drift kan uppfylla bestämmelserna i denna bilaga under sin livslängd, i enlighet med vad som föreskrivs i dessa föreskrifter.

5. PRESTANDAKRAV

5.1 Utsläpp av gasformiga och partikelformiga föroreningar

Motorns utsläpp av gasformiga och partikelformiga föroreningar ska bestämmas med WHTC- och WHSC-provcyklerna, i enlighet med punkt 7. Mätsystemen ska uppfylla linearitetskraven i punkt 9.2 och specifikationerna i punkterna 9.3 (mätning av gasformiga utsläpp) och 9.4 (mätning av partikelutsläpp) samt tillägg 3 till denna bilaga.

Typgodkännandemyndigheten får godkänna andra system eller analysatorer, om det kan visas att de ger likvärdiga resultat enligt punkt 5.1.1.

5.1.1 Likvärdighet

Att systemen är likvärdiga ska avgöras på grundval av en undersökning med sju provpar (eller mer) för bestämning av korrelationen mellan det aktuella systemet och ett av de referenssystem som nämns i dessa föreskrifter.

Med ’resultat’ avses det viktade utsläppsvärdet från respektive provcykel. Korrelationsprovet ska utföras vid samma laboratorium, i samma provrum och på samma motor, och det ska helst göras samtidigt med de båda systemen. Huruvida medelvärdena från provparen är likvärdiga eller ej ska avgöras genom beräkning av utfallet från F-test och t-test enligt punkt A.4.3 i tillägg 4 under ovan beskrivna laboratorie-, provcells- och motorförhållanden. Extremvärden ska fastställas i enlighet med ISO 5725 och uteslutas från databasen. System som är avsedda att användas för korrelationsprov ska godkännas av typgodkännandemyndigheten.

5.2 Motorfamilj

5.2.1 Allmänt

En motorfamilj karakteriseras av konstruktionsegenskaper. Dessa ska vara gemensamma för alla motorer i familjen. Vilka motorer som ingår i en motorfamilj får motortillverkaren besluta, förutsatt att släktskapskriterierna i punkt 5.2.3 respekteras. Motorfamiljen ska godkännas av typgodkännandemyndigheten. Tillverkaren ska ge typgodkännandemyndigheten lämplig information om utsläpp för motorfamiljens medlemmar.

5.2.2 Specialfall

I några fall kan egenskaperna påverka varandra. Sådana effekter måste beaktas för att säkerställa att endast de motorer som har liknande egenskaper i fråga om avgasutsläpp ingår i en motorfamilj. Dessa fall ska anges av tillverkaren och anmälas till typgodkännandemyndigheten. Detta ska sedan beaktas som kriterium för skapande av en ny motorfamilj.

När det gäller sådana anordningar eller funktioner som inte anges i punkt 5.2.3 och som starkt påverkar utsläppsnivåerna ska sådan utrustning identifieras av tillverkaren med ledning av god teknisk sed och ska anmälas till typgodkännandemyndigheten. Detta ska sedan beaktas som kriterium för skapande av en ny motorfamilj.

Förutom de parametrar som anges i punkt 5.2.3 får tillverkaren införa ytterligare kriterier som möjliggör en avgränsning av mindre familjer. Dessa parametrar är inte nödvändigtvis sådana som påverkar utsläppsnivåerna.

5.2.3 Parametrar för bestämning av en motorfamilj

5.2.3.1 Förbränningscykel

a) 2-takts

b) 4-takts

c) Roterande motor

d) Övriga

5.2.3.2 Cylinderkonfiguration

5.2.3.2.1 Cylindrarnas placering i blocket

a) V

b) I linje

c) Radiell

d) Övriga (F, W osv.)

5.2.3.2.2 Cylindrarnas inbördes läge

Motorer med samma block kan tillhöra samma familj så länge deras mått mellan cylindrarnas mittlinjer är desamma.

5.2.3.3 Huvudsakligt kylmedel

a) Luft

b) Vatten

c) Olja

5.2.3.4 Individuell cylindervolym

5.2.3.4.1 Motorer med cylindervolym i enskilda cylindrar på ≥ 0,75 dm3

För att motorer med en cylindervolym i enskilda cylindrar på ≥ 0,75 dm3 ska kunna anses tillhöra samma motorfamilj får spridningen av deras individuella cylindervolym inte överstiga 15 % av den största enskilda cylindervolymen inom familjen.

5.2.3.4.2 Motorer med cylindervolym i enskilda cylindrar på < 0,75 dm3

För att motorer med en cylindervolym i enskilda cylindrar på < 0,75 dm3 ska kunna anses tillhöra samma motorfamilj får spridningen av deras individuella cylindervolym inte överstiga 30 % av den största enskilda cylindervolymen inom familjen.

5.2.3.4.3 Motorer med andra gränser för cylindervolym i enskilda cylindrar

Motorer med gränser för cylindervolym i enskilda cylindrar som överskrider gränserna i punkterna 5.2.3.4.1 och 5.2.3.4.2 får anses tillhöra samma familj om typgodkännandemyndigheten godkänner det. Godkännandet ska baseras på tekniska överväganden (beräkningar, simuleringar, provresultat osv.) som visar att överskridandet av gränserna inte påverkar avgasutsläppen i nämnvärd omfattning.

5.2.3.5 Metod för luftaspiration

a) Sugmotor

b) Överladdning

c) Överladdning med laddluftkylare

5.2.3.6 Bränsletyp

a) Diesel

b) Naturgas

c) Motorgas (LPG)

d) Etanol

5.2.3.7 Typ av förbränningskammare

a) Öppen kammare

b) Delad kammare

c) Annan typ

5.2.3.8 Tändningstyp

a) Gnisttändning

b) Kompressionständning

5.2.3.9 Ventiler och öppningar

a) Konfiguration

b) Antal ventiler per cylinder

5.2.3.10 Bränsletillförsel

a) Tillförsel av flytande bränsle i) Pump, (högtrycks)ledning och injektor ii) Radpump eller fördelningspump iii) Separat pump eller separat injektor iv) Gemensam skena v) Förgasare vi) Övriga

b) Tillförsel av gasformigt bränsle i) Gasform ii) Flytande iii) Blandarenheter iv) Övriga

c) Annan typ

5.2.3.11 Diverse anordningar

a) Avgasåterföring (EGR)

b) Vatteninsprutning

c) Luftinsprutning

d) Övriga

5.2.3.12 Elektronisk styrstrategi

Huruvida motorn är försedd med en elektronisk styrenhet eller ej betraktas som en grundläggande parameter för familjen.

För elektroniskt styrda motorer ska tillverkaren redogöra för de tekniska grunder som motiverar att dessa motorer förs samman i en familj, dvs. varför motorerna kan förväntas uppfylla samma utsläppskrav.

Grunderna kan vara beräkningar, simuleringar, skattningar, beskrivningar av insprutningsparametrar, provresultat osv.

Exempel på styrda egenskaper

a) Tidsinställning

b) Insprutningstryck

c) Multipelinsprutning

d) Ökat tryck

e) VGT

f) EGR

5.2.3.13 Efterbehandling av avgaser

Funktion och kombination av följande anordningar betraktas som grunder för medlemskap i en motorfamilj:

a) Oxidationskatalysator.

b) Trevägskatalysator.

c) DeNOx-system med selektiv reduktion av NOx (tillsats av reducerande ämne).

d) Andra deNOx-system.

e) Partikelfälla med passiv regenerering.

f) Partikelfälla med aktiv regenerering.

g) Andra partikelfällor.

h) Andra anordningar.

När en motor har certifierats utan efterbehandlingssystem, oavsett om det är som huvudmotor eller medlem av en motorfamilj, får denna motor, om den förses med oxideringskatalysator, ingå i samma motorfamilj, förutsatt att den inte kräver ändrade bränsleegenskaper.

Om den kräver särskilda bränsleegenskaper (t.ex. partikelfällor som kräver särskilda bränsletillsatser för regenerering) ska bedömningen att låta den ingå i samma familj bygga på tekniska grunder som tillverkaren lämnar. I dessa grunder ska det anges att den utrustade motorns förväntade utsläppsnivåer uppfyller samma gränsvärden som en icke utrustad motor.

När en motor har certifierats med efterbehandlingssystem, oavsett om det är som huvudmotor eller medlem av en motorfamilj vars huvudmotor utrustas med samma efterbehandlingssystem, ska denna motor när den inte är försedd med efterbehandlingssystem inte hänföras till samma motorfamilj.

5.2.4 Val av huvudmotor

5.2.4.1 Kompressionständningsmotorer

När typgodkännandemyndigheten har samtyckt till motorfamiljen, ska familjens huvudmotor väljas, i första hand efter kriteriet högsta bränsletillförsel per takt vid det uppgivna varvtal då högst vridmoment avges. Om flera motorer delar detta högsta bränsletillförselvärde ska man i ett andra urvalssteg använda kriteriet högsta bränsletillförsel per takt vid nominellt varvtal.

5.2.4.2 Gnisttändningsmotorer

När typgodkännandemyndigheten har samtyckt till motorfamiljen, ska familjens huvudmotor väljas, i första hand efter kriteriet högsta slagvolym. Om två eller flera motorer har denna slagvolym ska följande kriterier användas i tur och ordning:

a) Högsta bränsletillförsel per takt vid varvtalet för uppgiven nominell effekt.

b) Tidigaste tändtidpunkt.

c) Lägsta avgasåtercirkulationsvärde (EGR).

5.2.4.3 Anmärkningar om val av huvudmotor

Typgodkännandemyndigheten får konstatera att familjens högsta utsläppsnivå bäst kan karakteriseras genom provning av ytterligare motorer. I så fall ska motortillverkaren lämna lämplig information för att avgöra vilka motorer i motorfamiljen som sannolikt har högst utsläppsnivå.

Om en motorfamilj har andra variabla egenskaper som kan anses inverka på avgasutsläppen, ska dessa egenskaper också definieras och beaktas vid valet av huvudmotor.

Om motorer i en familj uppfyller samma utsläppsgränsvärden under olika livslängder ska detta beaktas vid val av huvudmotor.

6. PROVNINGSFÖRHÅLLANDEN

6.1 Provningsförhållanden i laboratorium

Den absoluta temperaturen på inloppsluften till motorn (T a), uttryckt i kelvin, och det torra atmosfärstrycket (p s), uttryckt i kPa, ska mätas, och parametern f a bestämmas enligt nedan. I flercylindriga motorer med avgränsade grupper av inloppsrör, t.ex. i en V-motor, ska genomsnittstemperaturen mätas för varje avgränsad grupp. Parametern f a ska uppges tillsammans med provningsresultaten. För bättre repeterbarhet och reproducerbarhet rekommenderas att parametern f a befinner sig i intervallet 0,93 ≤ f a ≤ 1,07.

a) Motorer med kompressionständning Sugmotorer och motorer med mekanisk överladdning (1) Turboladdade motorer med eller utan kylning av inloppsluften (2)

b) Gnisttändningsmotorer (3)

6.2 Motorer med laddluftkylning

Laddluftens temperatur registreras och ska vid det uppgivna nominella varvtalet och full belastning ligga inom ± 5 K av den maximala laddlufttemperatur som anges av tillverkaren. Kylmedlets temperatur ska vara minst 293 K (20 °C).

Vid användning av ett särskilt provningssystem för laddluften eller en extern fläkt ska kylmedlets flöde ställas in så att laddluftens temperatur hålls inom ± 5 K av den maximala laddlufttemperatur som angetts av tillverkaren vid nominellt varvtal och full belastning. Kylmedlets temperatur och laddluftkylarens kylmedelsflöde vid ovannämnda punkt får inte ändras under hela provcykeln, utom om detta skulle leda till orepresentativ överkylning av laddluften. Laddluftkylarens volym ska bygga på god teknisk sed och vara representativ för en serietillverkad motors montering för drift. Provningssystemet för laddluften ska vara utformat så att ansamlingen av kondensat minimeras. Allt ansamlat kondensat ska dräneras och alla dräneringar ska vara helt tillstängda före provning av utsläpp.

Om motortillverkarens anger tryckfallsgränser över laddluftkylsystemet ska det säkerställas att tryckfallet över laddluftkylsystemet vid av tillverkaren angivet motortillstånd ligger inom av tillverkaren angivna gränser. Tryckfallet ska mätas på de ställen som anges av tillverkaren.

6.3 Motoreffekt

Grunden för mätning av specifika utsläpp är motoreffekt och cykelarbete som fastställs i enlighet med punkterna 6.3.1–6.3.5.

6.3.1 Allmänt om motorinstallation

Motorn ska provas med de hjälpaggregat/den utrustning som räknas upp i tillägg 7.

Om hjälpaggregat/utrustning inte installeras såsom krävs, ska deras effekt beaktas i enlighet med punkterna 6.3.2–6.3.5.

6.3.2 Hjälpaggregat/utrustning som ska vara monterade vid provningen av utsläpp

Om det är praktiskt olämpligt att ha hjälpaggregaten/utrustningen som krävs enligt tillägg 7 påmonterade i provbänken, ska effekten som de förbrukar bestämmas och därefter subtraheras från den uppmätta motoreffekten (referens och verklig) i motorns hela varvtalsområde för WHTC och över provningsvarvtalen för WHSC.

6.3.3 Hjälpaggregat/utrustning som ska monteras av inför provningen

Om de hjälpaggregat/den utrustning som inte krävs enligt tillägg 7 inte kan monteras av, ska effekten som de förbrukar bestämmas och därefter adderas till den uppmätta motoreffekten (referens och verklig) i motorns hela varvtalsområde för WHTC och över provningsvarvtalen för WHSC. Om detta värde är större än 3 % av den maximala effekten vid provningsvarvtalet ska det visas för typgodkännandemyndigheten.

6.3.4 Bestämning av hjälpaggregatens effekt

Den effekt som förbrukas av hjälpaggregaten/utrustningen behöver bara bestämmas om

a) hjälpaggregat/utrustning som krävs enligt tillägg 7 inte monterats på motorn, och/eller

b) hjälpaggregat/utrustning som inte krävs enligt tillägg 7 har monterats på motorn.

Hjälpaggregatens effektvärden och mät-/beräkningsmetoden för bestämning av hjälpaggregatens effekt ska inlämnas av motortillverkaren för provcyklernas hela driftsområde och godkännas av typgodkännandemyndigheten.

6.3.5 Motorns cykelarbete

Beräkningen av referenscykelarbete och verkligt cykelarbete (se punkterna 7.4.8 och 7.8.6) ska baseras på motoreffekt enligt punkt 6.3.1. I detta fall är P f och P r i ekvation 4 noll och P är lika med P m.

Om hjälpaggregat/utrustning installerats enligt punkterna 6.3.2 och/eller 6.3.3 ska den effekt som de förbrukar användas för att korrigera varje momentant cykeleffektvärde P m,i, enligt följande:

(4)

där

P m,i är den uppmätta motoreffekten i kW, P f,i är den effekt som förbrukas av hjälpaggregat/utrustning som ska monteras i kW, P r,i är den effekt som förbrukas av hjälpaggregat/utrustning som ska monteras av i kW.

6.4 Motorns luftinloppssystem

Motorns luftinloppssystem eller ett laboratorieprovningssystem ska användas, med en luftinloppsbegränsning inom ± 300 Pa av det högsta värde som tillverkaren uppger för en renluftsrenare vid nominellt varvtal och full belastning. Det statiska differenstrycket för begränsningen ska mätas på det ställe som uppges av tillverkaren.

6.5 Motorns avgassystem

Motorns avgassystem eller ett laboratorieprovningssystem ska användas, med ett avgasmottryck inom 80–100 % av det högsta värde som tillverkaren uppger vid nominellt varvtal och full belastning. Om den högsta begränsningen är 5 kPa eller mindre, ska börvärdet inte vara mindre än 1,0 kPa från det högsta. Avgassystemet ska uppfylla kraven på provtagning av avgaser i punkterna 9.3.10 och 9.3.11.

6.6 Motor med system för efterbehandling av avgaser

Om motorn är utrustad med ett system för efterbehandling av avgaser ska avgasröret ha samma diameter som det avgasrör som används vid drift av fordonet, eller såsom anges av tillverkaren, på en punkt som är minst fyra rördiametrar långt räknat uppströms från inloppet till expansionsdelen där anordningen för efterbehandling av avgaser sitter. Avståndet från avgasgrenrörets fläns eller turboladdarens utlopp till systemet för efterbehandling av avgaser ska vara samma som i fordonskonfigurationen eller ligga inom tillverkarens avståndsspecifikationer. Avgasmottrycket eller strypningen ska uppfylla samma villkor som ovan och får ställas in med en ventil. För efterbehandlingsanordningar med variabel begränsning, ska den största avgasbegränsningen anges vid det efterbehandlingsförhållande (inkörning/åldring och regenererings-/laddningsnivå) som anges av tillverkaren. Om den högsta begränsningen är 5 kPa eller mindre, ska börvärdet inte vara mindre än 1,0 kPa från det högsta. Efterbehandlingsbehållaren får avlägsnas under övningsprovningar och under motorinställning och ersättas med en motsvarande behållare med ett inaktivt katalysämne.

De utsläpp som mäts upp under provcykeln ska vara representativa för utsläpp under normal drift. För motorer som är försedda med system för efterbehandling av avgaser som kräver förbrukning av en reagens, ska tillverkaren uppge vilken reagens som ska användas för alla provningar.

Motorer försedda med efterbehandlingssystem för avgaser med kontinuerlig regenerering kräver inget särskilt provningsförfarande, men regenereringsprocessen ska visas i enlighet med punkt 6.6.1.

För motorer som är försedda med system för efterbehandling av avgaser som regenereras periodiskt, i enlighet med punkt 6.6.2, ska utsläppsvärdena justeras för att ta hänsyn till regenereringen. I detta fall beror de genomsnittliga utsläppen på hur ofta regenerering inträffar, dvs. på under hur stor andel av provningarna som regenerering inträffar.

6.6.1 Kontinuerlig regenerering

Utsläppen ska mätas på ett efterbehandlingssystem för avgaser som har stabiliserats så att utsläppsegenskaperna ger repeterbara resultat. Regenereringsprocessen ska ske åtminstone en gång under WHTC-varmstartsprovningen och tillverkaren ska ange under vilka förhållanden regenereringen normalt inträffar (sotmängd, temperatur, avgasmottryck osv.).

För att visa att regenereringsprocessen är kontinuerlig ska minst tre WHTC-provningar med varmstart genomföras. Inför denna demonstration ska motorn värmas upp i enlighet med punkt 7.4.1, motorn konditioneras enligt punkt 7.6.3 och den första WHTC-varmstartsprovningen utföras. Efterföljande varmstartsprovningar ska startas efter konditionering enligt punkt 7.6.3. Under provningarna ska avgastemperaturerna och avgastrycken registreras (temperaturen före och efter efterbehandlingssystemet, avgasmottryck osv.).

Om de förhållanden som anges av tillverkaren uppstår under provningarna och resultaten av de tre (eller fler) WHTC-varmstartsprovningarna ligger inom det största av ± 25 % eller ±0,005 g/kWh, anses efterbehandlingssystemet vara av den kontinuerligt regenererande typen och de allmänna bestämmelserna om provning i punkt 7.6 (WHTC) och punkt 7.7 (WHSC) gäller.

Om systemet för avgasefterbehandling har ett säkerhetsläge som går över till periodisk regenerering ska det kontrolleras i enlighet med punkt 6.6.2. I det fallet får de tillämpliga utsläppsgränserna överskridas och ska inte viktas.

6.6.2 Periodisk regenerering

I system för efterbehandling av avgaser som bygger på en periodisk regenereringsprocess ska utsläppen mätas vid åtminstone tre WHTC-varmstartsprovningar, varav en under och två utanför själva regenereringen, på ett stabiliserat efterbehandlingssystem. Resultaten ska därefter viktas enligt ekvation 5.

Regenereringsprocessen ska inträffa åtminstone en gång under WHTC-varmstartsprovningen. Motorn får vara utrustad med en omkopplare som kan aktivera eller avaktivera regenereringsprocessen, under förutsättning att denna funktion inte påverkar den ursprungliga motorkalibreringen.

Tillverkaren ska ange under vilka parameterförhållanden regenereringsprocessen normalt inträffar (sotmängd, temperatur, avgasmottryck osv.) samt hur länge den varar. Tillverkaren ska även tillhandahålla frekvensen för regenereringen i antal provningar under vilka regenerering inträffar jämfört med antal provningar utan regenerering. Hur bestämningen av denna frekvens exakt ska gå till ska baseras på användningsdata och utifrån god branschpraxis i samråd med typgodkännande- eller certifieringsmyndigheten.

Tillverkaren ska tillhandahålla ett efterbehandlingssystem som har belastats så att regenereringen sker under WHTC-provningen. För denna provning ska motorn värmas upp i enlighet med punkt 7.4.1, motorn konditioneras enligt punkt 7.6.3 och WHTC-varmstartsprovningen startas. Under denna motoruppvärmningsfas ska det inte förekomma någon regenerering.

De genomsnittliga specifika utsläppen mellan regenereringsfaserna ska bestämmas av det aritmetiska medelvärdet av flera ungefär ekvidistanta WHTC-provningsresultat med varmstart (g/kWh). Minst en WHTC-provning med varmstart så nära ett regenereringsprov som möjligt och ett WHTC-varmstartsprovning omedelbart efter ett regenereringsprov ska utföras. Som ett alternativ kan tillverkaren lämna uppgifter som visar att utsläppen förblir konstanta (det största av ±25 % eller 0,005 g/kWh) mellan regenereringsfaserna. Om så är fallet räcker det att använda utsläppen från endast en WHTC-varmstartsprovning.

Under regenereringsprovet ska alla uppgifter som behövs för att påvisa regenereringen registreras (CO- eller NOx-utsläpp, temperatur före och efter efterbehandlingssystemet, avgasmottryck osv.).

Under regenereringsprocessen får tillämpliga utsläppsgränser överskridas.

Provningsförfarandet visas översiktligt i figur 2.

Utsläppen från WHTC-varmstarten ska viktas enligt följande:

(5)

där

n är antalet WHTC-varmstartsprovningar utan regenerering, nr är antalet WHTC-varmstartsprovningar med regenerering (minst en provning), är genomsnittliga specifika utsläpp utan regenerering, g/kWh, är genomsnittliga specifika utsläpp med regenerering, g/kWh.

Vid bestämmandet av , gäller följande bestämmelser:

a) Om regenereringen tar mer än en WHTC-varmstartsprovning, ska på varandra följande, fullständiga WHTC-varmstartsprovningar utföras och utsläppen ska fortsätta att mätas utan konditionering och utan att motorn stängs av, tills regenereringen slutförts och medelvärdet för WHTC-varmstartsprovningarna kan beräknas.

b) Om regenereringen slutförs under någon WHTC-varmstartsprovning, ska provningen fortsättas under dess hela tid.

I samförstånd med typgodkännandemyndigheten kan regenereringsjusteringsfaktorerna tillämpas antingen multiplikativt c) eller additivt d) baserat på vederhäftig teknisk analys.

c) De multiplikativa justeringsfaktorerna ska beräknas enligt följande: (uppåt) (6) (nedåt) (6a)

d) De additiva justeringsfaktorerna ska beräknas enligt följande: (uppåt) (7) (nedåt) (8)

Med referens till de specifika utsläppsberäkningarna i punkt 8.6.3 ska regenereringsjusteringsfaktorerna tillämpas enligt följande:

e) För en provning utan regenerering ska k r,u multipliceras med respektive adderas till det specifika utsläppet e i ekvation 69 eller 70.

f) För en provning med regenerering ska kr,d multipliceras med respektive adderas till det specifika utsläppet e i ekvation 69 eller 70.

På begäran av tillverkaren får regenereringsjusteringsfaktorerna

g) tillämpas på andra medlemmar av samma motorfamilj,

h) tillämpas på andra motorfamiljer som använder samma efterbehandlingssystem, om typgodkännande- eller certifieringsmyndigheten på förhand godtar det på grundval av teknisk bevisning som tillverkaren lämnar om att utsläppen är liknande.

6.7 Kylsystem

Det använda motorkylsystemet ska ha tillräcklig kapacitet för att hålla motorn vid den normala driftstemperatur som föreskrivits av tillverkaren.

6.8 Smörjolja

Smörjoljan ska specificeras av tillverkaren och vara representativ för smörjoljor som finns tillgängliga på marknaden. Uppgifter om den smörjolja som används vid provningen ska noteras och presenteras tillsammans med provningsresultaten.

6.9 Specifikation av referensbränsle

Referensbränsle specificeras i tillägg 2 till denna bilaga för motorer med kompressionständning och i bilagorna 6 och 7 för motorer som drivs med komprimerad naturgas och motorgas.

Bränslets temperatur ska överensstämma med tillverkarens rekommendationer.

6.10 Utsläpp från vevhus

Inga utsläpp från vevhuset ska släppas ut direkt i den omgivande atmosfären, med följande undantag: motorer försedda med turboladdning, pumpar, fläktar eller laddningskompressorer för luftinsprutning får släppa ut utsläpp från vevhuset till den omgivande atmosfären om utsläppen adderas till avgasutsläppen (antingen fysiskt eller matematiskt) vid alla provningar av utsläpp. Tillverkare som utnyttjar detta undantag ska installera motorerna så att alla utsläpp från vevhuset kan ledas till provtagningssystemet för utsläpp.

I denna punkt ska inte utsläpp från vevhuset som leds in i avgaserna uppströms efterbehandlingen av avgaser under all drift anses släppas ut direkt till den omgivande atmosfären.

Öppna utsläpp från vevhuset ska ledas in i avgassystemet för mätning av utsläppen enligt följande:

a) Rörmaterialet ska ha en jämn innersida, vara elektriskt ledande och inte reagera med utsläppen från vevhuset. Rörets längd ska vara så kort som möjligt.

b) Antalet krökar i laboratoriets rör från vevhuset ska vara så få som möjligt och radien på krökar som inte kan undvikas ska vara så stor som möjligt.

c) Laboratoriets avgasrör från vevhuset ska vara uppvärmt, tunnväggigt eller isolerat och ska uppfylla tillverkarens angivelser om vevhusmottryck.

d) Avgasröret från vevhuset ska anslutas till de outspädda avgaserna från ett eventuellt efterbehandlingssystem nedanför eventuella installerade avgasbegränsningar och tillräckligt långt ovanför alla provtagningssonder för att säkerställa fullständig blandning med motorns avgaser före provtagning. Avgasröret från vevhuset ska sträcka sig in i de fritt strömmande avgaserna för att undvika gränsskikteffekter och främja blandning. Utloppet från vevhusets avgasrör kan vara riktat i godtycklig riktning i förhållande till flödet av outspädda avgaser.

7. PROVNINGSFÖRFARANDEN

7.1 Principer för mätning av utsläpp

För att mäta de specifika utsläppen ska motorn arbeta enligt de provcykler som anges i punkterna 7.2.1 och 7.2.2. Mätningen av de specifika utsläppen kräver bestämning av komponenternas massa i avgaserna och motsvarande cykelarbete för motorn. De komponenter som bestäms genom provtagningsmetoderna beskrivs i punkterna 7.1.1 och 7.1.2.

7.1.1 Kontinuerlig provtagning

Vid kontinuerlig provtagning mäts komponentens koncentration kontinuerligt i outspädda eller utspädda avgaser. Denna koncentration multipliceras med det kontinuerliga (outspädda eller utspädda) avgasflödet vid utsläppsprovtagningen för att bestämma komponentens massflöde. Komponentens utsläpp summeras kontinuerligt över provcykeln. Denna summa utgör den totala massan för den avgivna komponenten.

7.1.2 Partiprovtagning

Vid partiprovtagning tas ett prov av outspädda eller utspädda avgaser kontinuerligt och lagras för senare mätning. Det uttagna provet ska vara proportionellt mot flödet av outspädda eller utspädda avgaser. Exempel på partiprovtagning är insamling av utspädda gasformiga komponenter i en säck och insamling av partiklar (PM) på ett filter. Partiets provkoncentrationer multipliceras med den totala avgasmassan eller massflödet (outspätt eller utspätt) från vilket det togs ut under provcykeln. Denna summa utgör den totala massan eller massflödet för den avgivna komponenten. För att beräkna koncentrationen av partiklar ska de partiklar som avsatts på ett filter från proportionellt uttagna avgaser divideras med mängden filtrerade avgaser.

7.1.3 Mätförfaranden

I denna bilaga används två mätförfaranden som är funktionellt likvärdiga. Båda förfaringssätten får användas både för WHTC- och WHSC-provcykeln:

a) De gasformiga ämnena provtas kontinuerligt i de outspädda avgaserna och partiklarna bestäms med ett system med delflödesutspädning.

b) De gasformiga ämnena och partiklarna bestäms med ett system med fullflödesutspädning (CVS-system).

Alla kombinationer av de två principerna (t.ex. mätning av outspädda avgaser och fullflödesmätning av partiklar) är tillåtna.

7.2 Provcykler

7.2.1 Transient cykel (WHTC)

Den transienta cykeln (WHTC) beskrivs i tillägg 1 som en transient uppdelad sekvens av normaliserade varvtal och vridmoment. För att kunna utföra provet på en motor måste man räkna om de normaliserade värdena till den provade motorns verkliga värden på grundval av motorns vridmomentkurva. Denna omräkning kallas denormalisering, och den resulterande provcykeln kallas den provade motorns referenscykel. Dessa referensvärden för varvtal och vridmoment ska användas när motorn provas och de faktiska varvtalen och vridmomenten registreras. Provet ska valideras med hjälp av en regressionsanalys mellan varvtalens, vridmomentens och effektens referensvärden och faktiska värden.

För beräkning av bromsspecifika utsläpp ska det faktiska arbetet under cykeln beräknas genom integration av den faktiska motoreffekten under cykeln. För att cykeln ska vara giltig ska det faktiska arbetet under cykeln ligga inom de angivna gränserna för arbete under referenscykeln.

För de gasformiga föroreningarna kan kontinuerlig provtagning (outspädda eller utspädda avgaser) användas. Partikelprovet ska spädas ut med konditionerad utspädningsgas (såsom omgivningsluft) och samlas upp på ett enda lämpligt filter. WHTC-cykeln visas schematiskt i figur 3.

7.2.2 Stationär provcykel med ramper (WHSC)

Den stationära provcykeln med ramper (WHSC) består av ett antal normaliserade varvtals- och belastningslägen som ska omvandlas till referensvärdena för den enskilda motor som provas på grundval av motorns vridmomentkurva. Motorn ska köras den föreskrivna tiden i varje läge, varigenom varvtal och belastning ska ändras linjärt inom 20 ± 1 s. Den avslutade provningen ska valideras med hjälp av en regressionsanalys mellan varvtalens, vridmomentens och effektens referensvärden och faktiska värden.

Koncentrationerna av alla gasformiga föroreningar, liksom avgasflödet och den avgivna effekten ska bestämmas över provcykeln. De gasformiga föroreningarna kan registreras kontinuerligt eller samlas upp i en provtagningssäck. Partikelprovet ska spädas ut med konditionerad utspädningsgas (såsom omgivningsluft). Under hela provningsförloppet tas ett enda partikelprov, och det samlas upp på ett enda lämpligt filter.

För beräkning av bromsspecifika utsläpp ska det faktiska arbetet under cykeln beräknas genom integration av den faktiska motoreffekten under cykeln.

WHSC visas i tabell 1. Med undantag för läge 1 definieras starten av varje läge som starten av rampen från föregående läge.

Tabell 1

WHSC-provcykeln

Läge Normaliserat varvtal (%) Normaliserat vridmoment (%) Lägets längd (s) inkl. 20 s ramp 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 Summa 1 895

7.3 Allmänt provningsförfarande

I följande flödesschema visas de allmänna riktlinjer som bör följas vid provning. Detaljerna i varje steg anges i tillämplig punkt. Avvikelser från riktlinjerna är tillåtna där så är befogat, men de särskilda kraven i tillämpliga punkter är obligatoriska.

För WHTC består provningsförfarandet av en kallstartsprovning följt av naturlig eller forcerad avsvalning av motorn, en värmekonditionering och en varmstartsprovning.

För WHSC består provningsförfarandet av en varmstartsprovning efter konditionering av motorn i WHSC-läge 9.

7.4 Bestämning av motorns vridmomentkurva och referenscykel

Mätningar på motorn före prov, prestandakontroller före prov och systemkalibreringar före prov ska göras innan motorns vridmomentkurva bestäms i enlighet med det övergripande schemat i punkt 7.3.

Såsom bas för alstring av referenscykel för WHTC och WHSC ska motorns vridmomentkurva tas fram vid körning med full last för bestämning av kurvorna för varvtal mot vridmoment respektive varvtal mot effekt. Motorns vridmomentkurva ska användas för beräkning av det verkliga motorvarvtalet (punkt 7.4.6) och motorns verkliga vridmoment (punkt 7.4.7).

7.4.1 Motoruppvärmning

Motorn ska varmköras vid 75–100 % av dess högsta effekt eller i enlighet med tillverkarens rekommendation och gott tekniskt omdöme. Mot slutet av varmkörningen ska den köras för att stabilisera temperaturen på motorns kylmedel och smörjolja till inom ± 2 % av dess medelvärde under minst 2 minuter eller tills motorns termostat reglerar motorns temperatur.

7.4.2 Bestämning av varvtalsområdet för vridmomentkurvan

Lägsta och högsta varvtal för vridmomentkurvan definieras på följande sätt:

Lägsta varvtal = tomgångsvarvtal. Högsta varvtal = n hi × 1,02 eller det varvtal där vridmomentet vid full belastning sjunker till noll om det senare varvtalet är lägre.

7.4.3 Motorns vridmomentkurva

När motorn har stabiliserats enligt punkt 7.4.1, bestäms vridmomentkurvan enligt följande:

a) Motorn avlastas och körs på tomgång.

b) Motorn körs med högsta operatörskrav på lägsta varvtal för bestämning av vridmomentkurvan.

c) Motorns varvtal ska ökas med i genomsnitt 8 ± 1 min–1 per sekund från lägsta till högsta varvtal för bestämning av vridmomentkurvan eller med en konstant ökning så att det tar 4 till 6 minuter att gå från lägsta till högsta varvtal för bestämning av vridmomentkurvan. Varvtals- och vridmomentvärdena registreras med en frekvens på minst en mätpunkt per sekund.

Vid val av alternativ b i punkt 7.4.7 för bestämning av negativt referensvridmoment, kan motorns vridmomentkurva direkt fortsätta med minsta operatörskrav från lägsta till högsta varvtal för bestämning av vridmomentkurvan.

7.4.4 Alternativa sätt att bestämma vridmomentkurvan

Om en tillverkare anser att ovanstående förfaranden inte är säkra eller representativa för en viss motor, får alternativa metoder användas. Dessa alternativa metoder måste uppfylla syftet med de beskrivna förfarandena för bestämning av vridmomentkurvan, nämligen att bestämma det högsta tillgängliga vridmomentet vid alla varvtal som uppnås under provcyklerna. Om man av säkerhetsskäl eller av det skäl att förfarandena inte är representativa vill göra avsteg från de förfaranden för bestämning av vridmomentkurvan vilka beskrivs i denna punkt, ska avstegen ges godkännande av typgodkännandemyndigheten med en motivering till varför de får göras. Under inga omständigheter får dock vridmomentkurvan köras med fallande motorvarvtal när det gäller styrda motorer eller motorer med turboladdare.

7.4.5 Förnyad bestämning av vridmomentkurvan

Vridmomentkurvan behöver inte bestämmas före varje provcykel. Vridmomentkurvan för en motor behöver bestämmas före en provcykel bara

a) om det, grundat på en fackmässig bedömning, har gått orimligt lång tid sedan den senaste bestämningen, eller

b) om det har gjorts fysiska förändringar eller nya inställningar på motorn vilka kan tänkas påverka motorns prestanda.

7.4.6 Beräkning av motorns verkliga varvtal

Vid alstring av referenscykler ska de normaliserade varvtalen i tillägg 1 (WHTC) och tabell 1 (WHSC) omvandlas till verkliga värden med följande ekvation:

(9)

För bestämning av n pref beräknas integralen av största vridmoment från n idle till n 95h från motorns vridmomentkurva, såsom den bestämts enligt punkt 7.4.3.

Motorvarvtalen i figurerna 4 och 5 anges enligt följande:

n lo är lägsta varvtal då effekten är 55 % av högsta effekt. n pref är motorns varvtal då den största vridmomentsintegralen är 51 % av hela integralen mellan n idle och n 95h. n hi är högsta varvtal då effekten är 70 % av största effekt. n idle är tomgångsvarvtal. n 95h är högsta varvtal då effekten är 95 % av största effekt.

För motorer (huvudsakligen motorer med gnisttändning) med en brant fallande styrkurva där bränslestrypning inte medger körning av motorn upp till n hi eller n 95h, gäller följande bestämmelser:

n hi i ekvation 9 ersätts med n Pmax × 1,02. n 95h ersätts med n Pmax × 1,02.

7.4.7 Beräkning av verkligt vridmoment

Vridmomentvärdena enligt dynamometertabellen i tillägg 1 (WHTC) och i tabell 1 (WHSC) är normaliserade och uttryckta i procent av högsta vridmoment vid respektive varvtal. Vid alstring av referenscykler ska de verkliga vridmomentvärdena beräknas för varje enskilt referensvarvtalsvärde som bestämts enligt punkt 7.4.6. Beräkningen ska ske med hjälp av den vridmomentkurva som bestämts enligt punkt 7.4.3, enligt följande:

(10)

där

M norm,i är det normaliserade vridmomentet i %, M max,i är det högsta vridmomentet enligt vridmomentskurvan i Nm, M f,i är det vridmoment som absorberas av hjälpaggregat/utrustning som ska monteras i Nm, M r,i är det vridmoment som absorberas av hjälpaggregat/utrustning som ska monteras av i Nm.

Om hjälpaggregat/utrustning är monterade i enlighet med punkt 6.3.1 och tillägg 7, är M f och M r lika med noll.

De negativa vridmomentvärdena i punkterna med motorbromsning (m i tillägg 1) ska för alstringen av referenscykeln åsättas referensvärden som bestämts på något av följande sätt:

a) Negativa 40 % av det positiva vridmoment som är tillgängligt vid närmaste varvtalspunkt.

b) Bestämning av de negativa vridmoment som behövs för att vrida runt motorn i området från högsta till lägsta varvtal.

c) Bestämning av de negativa vridmoment som behövs för att vrida runt motorn vid tomgångsvarvtalet och vid n hi och linjär interpolering mellan dessa två punkter.

7.4.8 Beräkning av det arbete som genereras under referenscykeln

Arbetet under referenscykeln ska bestämmas över provcykeln genom att synkront beräkna de momentana värdena för motoreffekten från referensvarvtalet och referensmomentet, såsom de bestämts i punkterna 7.4.6 och 7.4.7. Momentana motoreffektvärden ska integreras över provcykeln för att beräkna arbetet under referenscykeln W ref (kWh). Om hjälpaggregat inte är installerade i enlighet med punkt 6.3.1, ska de momentana effektvärdena korrigeras med hjälp av ekvation 4 i punkt 6.3.5.

Samma metod ska användas för integrering av både motorns referenseffekt och dess verkliga effekt. Om värden ska bestämmas i punkter mellan angränsande referensvärden eller mellan angränsande uppmätta värden, ska linjär interpolation användas. Vid integrering av referenscykelns arbete och det verkliga arbetet ska alla negativa vridmomentvärden åsättas värdet noll och tas med. Om integreringen görs vid en frekvens på mindre än 5 Hz och om vridmomentvärdet under ett visst intervall ändras från positivt till negativt eller från negativt till positivt, ska den negativa delen beräknas och åsättas värdet noll. Den positiva delen ska tas med i det integrerade värdet.

7.5 Förfarande före provning

7.5.1 Installation av mätutrustningen

Instrument och provtagningssonder ska installeras på föreskrivet sätt. Avgasröret ska i förekommande fall anslutas till systemet med fullflödesutspädning.

7.5.2 Preparering av mätutrustningen för provtagning

Följande steg ska vidtas innan provtagningen av utsläpp börjar:

a) Kontroll av läckage ska utföras inom 8 timmar före provtagning av utsläpp i enlighet med punkt 9.3.4.

b) Vid partiprovtagning ska rena lagringsmedier anslutas, såsom tömda säckar.

c) Alla mätinstrument ska startas i enlighet med tillverkarens anvisningar och gott tekniskt omdöme.

d) Utspädningssystem, provtagningspumpar, kylfläktar och datainsamlingssystem ska startas.

e) Provtagningsflödet ska justeras till önskade nivåer, med bypass-flöde, om så önskas.

f) Värmeväxlare i provtagningssystemet ska vara förvärmda eller förkylda till respektive driftstemperaturområde för en provning.

g) Uppvärmda eller kylda komponenter såsom provtagningsledningar, filter, kylare och pumpar ska tillåtas stabiliseras vid sina driftstemperaturer.

h) Flöde från avgasutspädningssystem ska kopplas på minst 10 minuter före en provningssekvens.

i) Alla elektroniska integrerande anordningar ska vara nollställda eller omnollade innan något provningsintervall startas.

7.5.3 Kontroll av gasanalysatorerna

Gasanalysatorernas områden ska väljas. Utsläppsanalysatorer med automatisk eller manuell mätområdesomkoppling är tillåtna. Under provcykeln ska utsläppsanalysatorernas områden inte kopplas om. Samtidigt får inte förstärkningen för en analysators analoga driftsförstärkare kopplas om under provcykeln.

Utslagen från spänn- och nollställningsgasen ska bestämmas för alla analysatorer som använder internationellt spårbara gaser som uppfyller specifikationerna i punkt 9.3.3. Flamjonisationsdetektorer ska tillföras en spänngas som baseras på kolantalet ett (C1).

7.5.4 Preparering av partikelprovtagningsfilter

Minst en timme före provningen placeras filtret i en petriskål, som är skyddad mot damm och tillåter luftväxling, som i sin tur placeras i en vägningskammare för stabilisering. Efter stabiliseringen vägs filtret och tareringsvikten registreras. Filtret förvaras sedan i en stängd petriskål eller i en förseglad filterhållare fram till provningen. Filtret ska användas inom åtta timmar efter att det har tagits ur vägningskammaren.

7.5.5 Justering av utspädningssystemet

Det totala utspädda avgasflödet i ett system med fullflödesutspädning, eller det utspädda avgasflödet genom ett system med delflödesutspädning, ska ställas in så att man eliminerar vattenkondensering i systemet och så att filtret har en yttemperatur på mellan 315 K (42 °C) och 325 K (52 °C).

7.5.6 Start av partikelprovtagningssystemet

Partikelprovtagningssystemet ska startas och köras i bypass-läge. Utspädningsgasens bakgrundsnivå av partiklar kan bestämmas genom att man tar ett prov av utspädningsgasen före avgasernas inlopp i utspädningstunneln. Mätning kan göras före eller efter provningen. Om mätningen görs i både cykelns början och dess slut får ett medelvärde av mätvärdena beräknas. Om ett annat provtagningssystem används för bakgrundsmätningar ska mätningen utföras parallellt med provningen.

7.6 Körning av WHTC-cykel

7.6.1 Avsvalning av motorn

Naturlig eller forcerad avsvalning kan användas. För forcerad avsvalning ska gott tekniskt omdöme användas för att utforma system som för kylluft över motorn, driver kylolja genom motorns smörjsystem, avlägsnar värme från kylmedlet genom motorns kylsystem och avlägsnar värme från eventuella efterbehandlingssystem. Vid forcerad avsvalning får kylluft inte tillföras förrän efterbehandlingssystemet har svalnat till en temperatur under den vid vilken katalysatorn aktiveras. Alla avsvalningsmetoder som leder till icke-representativa utsläpp är förbjudna.

7.6.2 Kallstartsprovning

Kallstartsprovningen ska inledas när temperaturerna i motorns smörjmedel, kylmedel och efterbehandlingssystem alla ligger mellan 293 och 303 K (20 och 30 °C). Motorn ska startas på något av följande sätt:

a) Motorn startas på det sätt som rekommenderas i ägarhandboken med en serietillverkad startmotor och ett tillräckligt laddat batteri eller ett lämpligt kraftaggregat.

b) Motorn startas med hjälp av dynamometern. Motorn ska dras runt inom ± 25 % av sitt normala varvtal vid igångdragning. Igångdragningen ska stoppas inom 1 sekund efter det att motorn har startats. Om motorn inte startar efter 15 sekunders igångdragning, ska igångdragningen stoppas och skälet till att starten misslyckats ska bestämmas, om det inte anges i ägarhandboken eller servicehandboken att längre igångdragningstid är normalt.

7.6.3 Varmkonditioneringstid

Omedelbart efter det att kallstartsprovningen är färdig ska motorn konditioneras för varmstartsprovningen genom en varmkonditioneringstid på 10 ± 1 minuter.

7.6.4 Varmstartsprovning

Motorn ska startas efter slutet av den varmkonditioneringstid som anges i punkt 7.6.3 med de startmetoder som anges i punkt 7.6.2.

7.6.5 Provningssekvens

Provningssekvensen för både kallstarts- och varmstartsprovningen ska inledas när motorn startas. När motorn startats ska cykelregleringen initieras så att motorns drift överensstämmer med cykelns första börvärde.

WHTC ska utföras enligt den referenscykel som anges i punkt 7.4. Börvärdeskommandona för varvtal och vridmoment ska ges med minst 5 Hz (10 Hz rekommenderas). Börvärdena ska beräknas genom linjär interpolering mellan referenscykelns börvärden för 1 Hz. De verkliga värdena för varvtal och vridmoment ska registreras minst en gång per sekund under provcykeln (1 Hz), och det är tillåtet att filtrera signalerna elektroniskt.

7.6.6 Insamling av relevanta utsläppsuppgifter

Vid provningssekvensens början ska utrustning för följande mätningar startas samtidigt:

a) Insamling eller analys av utspädningsgas, om ett system med fullflödesutspädning används.

b) Insamling eller analys av de outspädda eller utspädda avgaserna, beroende på vilken metod som tillämpas.

c) Mätning av mängden utspädda avgaser och av de temperaturer och tryck som behöver registreras.

d) Registrering av avgasmassflödet, om ett system för analys av outspädda avgaser används.

e) Registrering av återkopplingsvärden för varvtal och dynamometerns vridmoment.

Om man mäter outspädda avgaser, ska utsläppens koncentrationer (kolväten, CO och NOx) och avgasmassflödet mätas kontinuerligt och lagras i ett datorsystem med en frekvens på minst 2 Hz. Alla övriga värden kan registreras med en provtagningsfrekvens på minst 1 Hz. Om man använder analoga analysatorer, ska reaktionen registreras, och kalibreringsuppgifterna får användas i realtid eller genom satskörning under provresultatens behandling.

Om man använder ett system med fullflödesutspädning, ska kolväten och NOx mätas kontinuerligt i utspädningstunneln med en frekvens på minst 2 Hz. De genomsnittliga koncentrationerna bestäms genom integrering av analysatorsignalerna under provcykeln. Systemets reaktionstid får vara högst 20 s, och den ska vid behov anpassas till CVS-flödets variationer och avvikelser i fråga om provtagningstid per provcykel. CO, CO2 och NMHC kan bestämmas genom integrering av kontinuerliga mätsignaler eller genom analys av de koncentrationer i provtagningssäcken som samlats upp under cykeln. Koncentrationerna av gasformiga föroreningar i utspädningsgasen ska bestämmas före den punkt där avgaserna kommer in i utspädningstunneln genom integrering eller genom uppsamling i bakgrundssäcken. Alla övriga parametrar som behöver mätas ska registreras med minst en mätning per sekund (1 Hz).

7.6.7 Partikelprovtagning

Vid provningssekvensens start ska systemet för partikelprovtagning ställas om från bypass-läge till uppsamling av partiklar.

Om ett system med delflödesutspädning används, ska provtagningspumpen/-pumparna ställas in så att flödet genom partikelprovtagningssonden eller överföringsröret hålls proportionellt mot avgasmassflödet, som bestäms enligt punkt 9.4.6.1.

Om ett system med fullflödesutspädning används, ska provtagningspumpen/-pumparna ställas in så att flödet genom partikelprovtagningssonden eller överföringsröret hålls inom ±2,5 % av det inställda flödet. Om flödeskompensering (dvs. proportionell reglering av provtagningsflödet) används ska det visas att förhållandet mellan flödet i huvudtunneln och partikelprovtagningsflödet inte varierar med mer än ±2,5 % av dess inställda värde (utom för de första 10 sekundernas provtagning). Genomsnittstemperaturen och genomsnittstrycket vid inloppet till gasmätaren/gasmätarna eller flödesinstrumentet ska registreras. Om det inställda flödet inte kan hållas under hela cykeln (inom ±2,5 %) på grund av hög partikelbeläggning på filtret ska provningen ogiltigförklaras. Provningen ska göras om med ett lägre provtagningsflöde.

7.6.8 Motorstopp och felfungerande utrustning

Om motorstopp inträffar vid någon tidpunkt under kallstartsprovningen ska provningen ogiltigförklaras. Motorn ska förkonditioneras och startas om enligt kraven i punkt 7.6.2 och provningen ska upprepas.

Om motorstopp inträffar vid någon tidpunkt under varmstartsprovningen ska varmstartsprovningen ogiltigförklaras. Motorn ska varmkonditioneras enligt punkt 7.6.3 och varmstartsprovningen ska upprepas. I detta fall behöver kallstartsprovningen inte upprepas.

Om någon erforderlig mätutrustning drabbas av felfunktion under provcykeln ska provningen ogiltigförklaras och upprepas i enlighet med ovanstående bestämmelser.

7.7 Körning av WHSC-cykel

7.7.1 Förkonditionering av utspädningssystemet och motorn

Utspädningssystemet och motorn ska startas och varmköras i enlighet med punkt 7.4.1. Efter varmkörningen ska motorn och provtagningssystemet förkonditioneras genom att motorn körs i läge 9 (se punkt 7.2.2, tabell 1) i minst 10 minuter samtidigt som utspädningssystemet körs. Icke giltiga partikelutsläppsprov får tas upp. Dessa provtagningsfilter behöver varken stabiliseras eller vägas och kan kasseras. Flödena ställs in så att de ungefär motsvarar de flöden som valts för provning. Motorn ska stängas av efter förkonditionering.

7.7.2 Start av motorn

5 ± 1 minuter efter slutet av förkonditionering i läge 9 enligt beskrivningen i punkt 7.7.1 ska motorn startas på det sätt som tillverkaren rekommenderar i ägarhandboken, antingen med en serietillverkad startmotor eller med dynamometern i enlighet med punkt 7.6.2.

7.7.3 Provningssekvens

Provningssekvensen ska inledas då motorn startats och inom en minut efter att motorns drift reglerats till att överensstämma med det första läget i cykeln (tomgång).

WHSC ska utföras enligt den sekvens av provningslägen som anges i tabell 1 i punkt 7.2.2.

7.7.4 Insamling av relevanta utsläppsuppgifter

Vid provningssekvensens början ska utrustning för följande mätningar startas samtidigt:

a) Insamling eller analys av utspädningsgas, om ett system med fullflödesutspädning används.

b) Insamling eller analys av de outspädda eller utspädda avgaserna, beroende på vilken metod som tillämpas.

c) Mätning av mängden utspädda avgaser och av de temperaturer och tryck som behöver registreras.

d) Registrering av avgasmassflödet, om ett system för analys av outspädda avgaser används.

e) Registrering av återkopplingsvärden för varvtal och dynamometerns vridmoment.

Om man mäter outspädda avgaser, ska utsläppens koncentrationer (kolväten, CO och NOx) och avgasmassflödet mätas kontinuerligt och lagras i ett datorsystem med en frekvens på minst 2 Hz. Alla övriga värden kan registreras med en provtagningsfrekvens på minst 1 Hz. Om man använder analoga analysatorer, ska utslaget registreras, och kalibreringsuppgifterna får användas i realtid eller genom satskörning under provresultatens behandling.

Om man använder ett system med fullflödesutspädning, ska kolväten och NOx mätas kontinuerligt i utspädningstunneln med en frekvens på minst 2 Hz. De genomsnittliga koncentrationerna bestäms genom integration av analysatorsignalerna under provcykeln. Systemets reaktionstid får vara högst 20 s, och den ska vid behov anpassas till CVS-flödets variationer och avvikelser i fråga om provtagningstid per provcykel. CO, CO2 och NMHC ska bestämmas genom integrering av kontinuerliga mätsignaler eller genom analys av de koncentrationer i provtagningssäcken som samlats upp under provcykeln. Koncentrationerna av gasformiga föroreningar i utspädningsgasen ska bestämmas före den punkt där avgaserna kommer in i utspädningstunneln genom integrering eller genom uppsamling i bakgrundssäcken. Alla övriga parametrar som behöver mätas ska registreras med minst en mätning per sekund (1 Hz).

7.7.5 Partikelprovtagning

Vid provningssekvensens start ska systemet för partikelprovtagning ställas om från bypass-läge till uppsamling av partiklar. Om ett system med delflödesutspädning används, ska provtagningspumpen/-pumparna ställas in så att flödet genom partikelprovtagningssonden eller överföringsröret hålls proportionellt mot avgasmassflödet, som bestäms enligt punkt 9.4.6.1.

Om ett system med fullflödesutspädning används, ska provtagningspumpen/-pumparna ställas in så att flödet genom partikelprovtagningssonden eller överföringsröret hålls inom ±2,5 % av det inställda flödet. Om flödeskompensering (dvs. proportionell reglering av provtagningsflödet) används ska det visas att förhållandet mellan flödet i huvudtunneln och partikelprovtagningsflödet inte varierar med mer än ±2,5 % av dess inställda värde (utom för de första 10 sekundernas provtagning). Genomsnittstemperaturen och genomsnittstrycket vid inloppet till gasmätaren/gasmätarna eller flödesinstrumentet ska registreras. Om det inställda flödet inte kan hållas under hela cykeln (inom ±2,5 %) på grund av hög partikelbeläggning på filtret ska provningen ogiltigförklaras. Provningen ska göras om med ett lägre provtagningsflöde.

7.7.6 Motorstopp och felfungerande utrustning

Om motorstopp inträffar under cykeln ska provningen ogiltigförklaras. Motorn ska förkonditioneras i enlighet med punkt 7.7.1 och startas om enligt i punkt 7.7.2 och provningen ska upprepas.

Om någon erforderlig provningsutrustning drabbas av felfunktion under provcykeln ska provningen ogiltigförklaras och upprepas i enlighet med ovanstående bestämmelser.

7.8 Förfarande efter provning

7.8.1 Arbetsmoment efter provning

När provningen avslutats ska mätningen av avgasmassflödet, den utspädda avgasvolymen, gasflödet till uppsamlingssäckarna och partikelprovtagningspumpen stoppas. För integrerande analysatorsystem ska provtagningen fortsätta tills systemets reaktionstider har löpt ut.

7.8.2 Kontroll av proportionell provtagning

För alla proportionella partiprov, såsom säckprov eller partikelprov, ska det kontrolleras att proportionell provtagning kunnat bibehållas i enlighet med punkterna 7.6.7 och 7.7.5. Alla prov som inte uppfyller kraven ska ogiltigförklaras.

7.8.3 Konditionering och vägning av partiklar

Partikelfiltret ska placeras i en täckt eller förseglad behållare eller filterhållarna ska stängas, för att skydda provfiltren mot kontaminering från omgivningen. Skyddat på detta sätt ska filtret återföras till vägningskammaren. Filtret ska konditioneras under minst en timme och sedan vägas i enlighet med punkt 9.4.5. Filtrets bruttovikt ska registreras.

7.8.4 Kontroll av avdrift

Så snart som praktiskt möjligt men inte senare än 30 minuter efter slutförd provcykel eller under uppvärmningstiden, ska utslaget från spänn- respektive nollställningsgas för analysatorns områden bestämmas. Vid tillämpningen av denna punkt definieras provcykeln enligt följande:

a) För WHTC: den kompletta sekvensen kall – varmkonditionering – varm.

b) För WHTC-varmstartsprovning (punkt 6.6): sekvensen varmkonditionering – varm.

c) För WHTC-varmstartsprovning med multipel regenerering (punkt 6.6): det totala antalet varmstartsprovningar.

d) För WHSC: provcykeln.

Följande bestämmelser gäller för analysatorns avdrift:

a) Utslagen från spänn- respektive nollställningsgas före och efter provning kan föras in direkt i ekvation 66 i punkt 8.6.1 utan att avdriften bestäms.

b) Om skillnaden i avdrift mellan utslagen före och efter provning är mindre än 1 % av fullt skalutslag kan de uppmätta koncentrationerna användas okorrigerade eller korrigeras för avdrift i enlighet med punkt 8.6.1.

c) Om skillnaden i avdrift mellan utslagen före och efter provning är lika med eller större än 1 % av fullt skalutslag ska provningen ogiltigförklaras eller korrigering för avdrift utföras av de uppmätta koncentrationerna i enlighet med punkt 8.6.1.

7.8.5 Analys av prover i gassäck

Följande ska utföras så snart som det är praktiskt möjligt:

a) Proverna i gassäcken ska analyseras senast 30 minuter efter slutförd varmstartsprovning eller under konditioneringstiden för kallstartsprovningen.

b) Bakgrundsproverna ska analyseras senast 60 minuter efter slutförd varmstartsprovning.

7.8.6 Validering av cykelarbetet

Innan det faktiska cykelarbetet beräknas ska alla värden som registrerats under motorns start uteslutas. Faktiskt cykelarbete ska bestämmas över provcykeln genom synkron användning av faktiska varvtals- och vridmomentvärden for att beräkna momentanvärden för motoreffekten. Momentana motoreffektvärden ska integreras över provcykeln för att beräkna det faktiska cykelarbetet W act (kWh). Om hjälpaggregat/utrustning inte är installerade i enlighet med punkt 6.3.1, ska de momentana effektvärdena korrigeras med hjälp av ekvation 4 i punkt 6.3.5.

Samma metod som beskrivs i punkt 7.4.8 ska användas för integrering av faktisk motoreffekt.

Det faktiska cykelarbetet W act används för jämförelse med referenscykelns arbete W ref och för beräkning av de bromsspecifika utsläppen (se punkt 8.6.3).

W act ska ligga mellan 85 och 105 % av W ref.

7.8.7 Statistisk validering av provcykeln

Linjär regressionsanalys av de faktiska värdenas (n act, M act, P act) beroende av referensvärdena (n ref, M ref, P ref) ska utföras för både WHTC och WHSC.

För att minimera effekten av tidsfördröjningen mellan de faktiska värdena och referensvärdena är det tillåtet att förskjuta hela den faktiska signalsekvensen framåt eller bakåt i tiden i förhållande till referenscykeln. Om de faktiska signalerna är förskjutna ska både varvtal och vridmoment förskjutas med samma tidslängd och i samma riktning.

Minstakvadratmetoden ska användas med bäst anpassade funktion på formeln

(11)

där

y är verkligt värde för varvtal (min–1), vridmoment (Nm) eller effekt (kW), a1 är regressionslinjens lutningskoefficient, x är referensvärde för varvtal (min–1) vridmoment (Nm) eller effekt (kW), a0 är regressionslinjens skärningspunkt med y-axeln.

Skattningens standardavvikelse (SEE) för regressionen av y på x samt förklaringsgraden (r2) ska beräknas för varje regressionslinje.

Denna analys bör göras med frekvensen 1 Hz. För att ett prov ska anses som giltigt måste villkoren i tabell 2 (WHTC) eller tabell 3 (WHSC) vara uppfyllda.

Tabell 2

Regressionslinjens toleranser för WHTC

Varvtal Vridmoment Effekt Skattningens standardavvikelse (SEE) för regressionen av y på x Högst 5 % av motorns högsta provningsvarvtal Högst 10 % av motorns högsta vridmoment Högst 10 % av högsta motoreffekt Regressionslinjens lutningskoefficient, a1 0,95–1,03 0,83–1,03 0,89–1,03 Förklaringsgrad, r2 Minst 0,970 Minst 0,850 Minst 0,910 Regressionslinjens skärningspunkt med y-axeln, a0 Högst 10 % av motorns tomgångs-varvtal ± 20 Nm eller ± 2 % av högsta vridmoment, beroende på vad som är störst ± 4 kW eller ± 2 % av högsta effekt, beroende på vad som är störst





Tabell 3

Regressionslinjens toleranser för WHSC

Varvtal Moment Effekt Skattningens standardavvikelse (SEE) för regressionen av y på x Högst 1 % av motorns högsta provningsvarvtal Högst 2 % av motorns högsta vridmoment Högst 2 % av högsta motoreffekt Regressionslinjens lutningskoefficient, a1 0,99–1,01 0,98–1,02 0,98–1,02 Förklaringsgrad, r2 Minst 0,990 Minst 0,950 Minst 0,950 Regressionslinjens skärningspunkt med y-axeln, a0 Högst 1 % av motorns högsta provningsvarvtal ± 20 Nm eller ± 2 % av högsta vridmoment, beroende på vad som är störst ± 4 kW eller ± 2 % av högsta effekt, beroende på vad som är störst

För att beräkna regressionen, och endast i det syftet, är det tillåtet att före beräkningen utesluta enstaka mätpunkter i enlighet med villkoren i tabell 4. Dessa punkter får dock inte uteslutas när man beräknar cykelns arbete och utsläppen. Man får utesluta punkter i hela eller någon del av cykeln.

Tabell 4

Tillåten uteslutning av punkter från regressionsanalys

Händelse Villkor Tillåten uteslutning av punkt Minsta operatörskrav (tomgångspunkt) n ref = 0 % och M ref = 0 % och M act > (M ref – 0,02M max. mapped torque) och M act < (M ref + 0,02M max. mapped torque) Varvtal och effekt Minsta operatörskrav (motorbromspunkt) M ref < 0 % Effekt och vridmoment Minsta operatörskrav n act ≤ 1,02 n ref och M act > M ref eller n act > n ref och M act ≤ M ref' eller n act > 1,02 n ref och M ref < M act ≤ (M ref + 0,02M max. mapped torque) Effekt och antingen vridmoment eller varvtal Högsta operatörskrav n act < n ref och M act ≥ M ref eller n act ≥ 0,98 n ref och M act < M ref eller n act < 0,98 n ref och M ref > M act ≥ (M ref – 0,02M max. mapped torque) Effekt och antingen vridmoment eller varvtal

8. BERÄKNING AV UTSLÄPP

De slutliga provningsresultaten ska avrundas i ett steg till det antal decimaler som anges i tillämplig utsläppsstandard plus en signifikant siffra ytterligare, i enlighet med ASTM E 29-06B. Ingen avrundning av mellanliggande värden som leder till de slutliga bromsspecifika utsläppsvärdena får förekomma.

Exempel på beräkningsförfaranden ges i tillägg 6.

Utsläppsberäkning i mol, i enlighet med bilaga 7 i enhetliga tekniska föreskrifter nr [xx] avseende avgasutsläppsprovningprotokollet för mobila maskiner som inte är avsedda att användas för transporter på väg (NRMM), är tillåten om typgodkännandemyndigheten på förhand godtar det.

8.1 Korrigering torr bas/våt bas

Om koncentrationen mäts på torr bas ska den omvandlas till våt bas enligt nedanstående formel.

(12)

där

c d är koncentration på torr bas i ppm eller volymprocent, kw är korrektionsfaktorn för torr bas/våt bas (k w,a, k w,e, eller k w,d beroende på respektive använd ekvation).

8.1.1 Outspädda avgaser

(13)

eller

(14)

eller

(15)

med

(16)

och

(17)

där

H a är inloppsluftens fuktighet i g vatten/kg torr luft, w ALF är bränslets vätehalt i massprocent, q mf,i är momentant bränslemassflöde i kg/s, q mad,I är momentant massflöde för torr inloppsluft i kg/s, p r är vattenångtrycket efter kylbad i kPa, p b är totalt atmosfärstryck i kPa, w DEL är bränslets kvävehalt i massprocent, w EPS är bränslets syrehalt i massprocent, α är bränslets molara väteförhållande, c CO2 är torr CO2-koncentration i %, c CO är torr CO-koncentration i %.

Ekvationerna 13 och 14 är i princip identiska med faktorn 1,008 i ekvationerna 13 och 15 då de är ett närmevärde för den noggrannare nämnaren i ekvation 14.

8.1.2 Utspädda avgaser

(18)

eller

(19)

med

(20)

där

α är bränslets molara väteförhållande, c CO2w är våt CO2-koncentration i %, c CO2d är torr CO2-koncentration i %, H d är utspädningsgasens fuktighet i g vatten/kg torr luft, H a är inloppsluftens fuktighet i g vatten/kg torr luft, D är utspädningsfaktorn (se punkt 8.5.2.3.2).

8.1.3 Utspädningsgas

(21)

med

(22)

där

H d är utspädningsgasens fuktighet i g vatten/kg torr luft.

8.2 NOx-korrektion för luftfuktighet

Eftersom NOx-utsläppen är beroende av omgivningens luftförhållanden, ska NOx-koncentrationen korrigeras för den omgivande luftfuktigheten med hjälp av de faktorer som anges i formlerna i punkt 8.2.1 eller 8.2.2. Inloppsluftens fuktighet Ha kan härledas genom mätning av den relativa luftfuktigheten eller genom mätning av daggpunkten, mätning av ångtrycket eller mätning med torr/våt termometer med hjälp av vedertagna formler.

8.2.1 Kompressionständningsmotorer

(23)

där

H a är inloppsluftens fuktighet i g vatten/kg torr luft.

8.2.2 Gnisttändningsmotorer

(24)

där

H a är inloppsluftens fuktighet i g vatten/kg torr luft.

8.3 Bärkraftkorrigering för partikelfilter

Provtagningsfiltrets massa ska korrigeras för bärkraft i luft. Korrigeringen för bärkraft beror på provtagningsfiltrets densitet, luftens densitet och densiteten hos vågens kalibreringsvikt, men ingen hänsyn tas till partiklarnas bärkraft. Korrigeringen för bärkraft ska tillämpas på både tareringsfiltermassa och bruttofiltermassa.

Om filtermaterialets densitet inte är känd ska följande densiteter användas:

a) Teflonbelagt glasfiberfilter: 2 300 kg/m3.

b) Teflonmembranfilter: 2 144 kg/m3.

c) Teflonmembranfilter med stödring av polymetylpenten: 920 kg/m3.

För kalibreringsvikter i rostfritt stål ska densiteten 8 000 kg/m3 användas. Om kalibreringsvikterna är gjorda av annat material måste dess densitet vara känd.

Följande ekvation ska användas:

(25)

med

(26)

där

m uncor är okorrigerad partikelfiltermassa i mg, ρ a är luftens densitet i kg/m3, ρ w är densitet hos vågens kalibreringsvikt i kg/m3, ρ f är partikelprovtagningsfiltrets densitet i kg/m3, p b är totalt atmosfärstryck i kPa, T a är lufttemperaturen i vågens omgivning i K, 28,836 är luftens molmassa vid referensfuktigheten (282,5 K) i g/mol, 8,3144 är den molara gaskonstanten.

Partikelprovmassan mp, som används i punkterna 8.4.3 och 8.5.3, ska beräknas enligt följande:

(27)

där

m f,G är bruttopartikelfiltermassa korrigerad för bärkraft i mg, m f,T är tareringspartikelfiltermassa korrigerad för bärkraft i mg.

8.4 Mätning vid delflödesutspädning och outspädda avgaser

De gasformiga ämnenas momentana koncentrationssignaler används för beräkning av massutsläppen genom multiplikation med det momentana avgasmassflödet. Avgasernas massflöde kan mätas direkt eller beräknas med hjälp av metoden med mätning av flödena av inloppsluft och bränsle, metoden med spårgas eller metoden med mätning av inloppsluft och förhållandet mellan luft och bränsle. Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt de olika instrumentens reaktionstider. Skillnaderna ska korrigeras genom tidsförskjutning av signalerna. När det gäller partiklar, använder man avgasmassflödets signaler för att styra systemet med delflödesutspädning och för att ta ett prov som är proportionellt mot avgasmassflödet. Proportionalitetens kvalitet ska kontrolleras med hjälp av en regressionsanalys mellan provflödet och avgasflödet i enlighet med punkt 9.4.6.1. Den fullständiga provuppställningen visas översiktligt i figur 6.

8.4.1 Bestämning av massflödet av outspädda avgaser

8.4.1.1 Inledning

För att kunna beräkna utsläppen i de outspädda avgaserna och styra ett system med delflödesutspädning måste man känna till avgasmassflödet. För bestämning av avgasmassflödet kan någon av metoderna i punkterna 8.4.1.3–8.4.1.7 användas.

8.4.1.2 Reaktionstid

Vid utsläppsberäkningar ska reaktionstiden för var och en av de metoder som anges i punkterna 8.4.1.3–8.4.1.7 vara lika med eller mindre än analysatorns reaktionstid på ≤ 10 s, enligt kravet i punkt 9.3.5.

För styrning av ett system med delflödesutspädning krävs en snabbare reaktion. För ett system med delflödesutspädning med direktstyrning ska reaktionstiden vara ≤ 0,3 s. För ett system med delflödesutspädning med look ahead-styrning baserad på en förinspelad provkörning ska avgasflödesmätningssystemets reaktionstid vara ≤ 5 s och dess stigtid ≤ 1 s. Systemets reaktionstid ska anges av tillverkaren. De kombinerade reaktionstidskraven för avgasflöde och system med delflödesutspädning framgår av punkt 9.4.6.1.

8.4.1.3 Metod med direkt mätning

Direkt mätning av det momentana avgasflödet kan exempelvis ske med hjälp av

a) differentialtrycksutrustning, såsom flödesmunstycke (för närmare uppgifter se ISO 5167),

b) ultraljudsflödesmätare,

c) vortexflödesmätare.

Försiktighetsåtgärder ska vidtas för att undvika mätfel som ger fel utsläppsvärden. Detta innebär bl.a. noggrann installation av utrustningen i motorns avgassystem enligt instrumenttillverkarens rekommendationer och god branschpraxis. Särskilt motorns prestanda och utsläpp får inte påverkas av utrustningens installation.

Flödesmätarna ska uppfylla linearitetskraven i punkt 9.2.

8.4.1.4 Metod med mätning av luft och bränsle

Mätning av luftflödet och bränsleflödet med lämpliga flödesmätare. Beräkningen av det momentana avgasflödet ska göras enligt följande formel:

(28)

där

q mew,i är momentant avgasmassflöde i kg/s, q maw,i är momentant massflöde av inloppsluft i kg/s, q mf,i är momentant bränslemassflöde i kg/s.

Flödesmätarna ska uppfylla linearitetskraven i punkt 9.2, men ska vara tillräckligt exakta för att också uppfylla linearitetskraven för avgasflödet.

8.4.1.5 Metod med spårgasmätning

Mätning av koncentrationen av en spårgas i avgaserna.

En känd mängd inert gas (t.ex. rent helium) sprutas in i avgasflödet som spårgas. Gasen blandar sig med och späds ut av avgaserna men får inte reagera i avgasröret. Gasens koncentration i avgasprovet mäts.

För en fullständig blandning av spårgasen placeras avgasprovtagningssonden minst 1 m eller 30 gånger avgasrörets diameter, om det senare värdet är högre, nedströms spårgasens insprutningspunkt. Provtagningssonden får placeras närmare insprutningspunkten om man verifierat fullständig blandning genom att jämföra spårgasens koncentration med referenskoncentrationen när gasen sprutas in uppströms motorn.

Spårgasflödet ska ställas in så att spårgaskoncentrationen vid tomgångsvarvtal och efter blandning är lägre än fullt skalutslag på gasanalysatorn.

Beräkningen av avgasflödet ska göras enligt följande formel:

(29)

där

q mew,i är momentant avgasmassflöde i kg/s, q vt är spårgasflöde i cm3/min, c mix,i är spårgasens momentana koncentration efter blandning i ppm, ρ e är avgasernas densitet i kg/m3 (se tabell 4), c b är spårgasens bakgrundskoncentration i inloppsluften i ppm.

Spårgasens bakgrundskoncentration (c b) kan bestämmas som genomsnittet av de bakgrundskoncentrationer som mäts omedelbart före och efter provningen.

Om bakgrundskoncentrationen är lägre än 1 % av spårgasens koncentration efter blandning (c mix.i) vid maximalt avgasflöde, får man bortse från bakgrundskoncentrationen.

Det totala systemet ska uppfylla linearitetskraven för avgasflöde i punkt 9.2.

8.4.1.6 Metod med mätning av luftflöde och luft-bränsleförhållande

Beräkning av avgasmassan utifrån luftflöde och luft-bränsleförhållande. Beräkningen av det momentana avgasmassflödet ska göras enligt följande formel:

(30)

med

(31)

(32)

där

q maw,i är momentant massflöde av inloppsluft i kg/s, A/F st är stökiometriskt luft-bränsleförhållande i kg/kg, λ i är momentant förhållande för överflödig luft, c CO2d är torr CO2-koncentration i %, c COd är torr CO-koncentration i ppm, c HCw är våt kolvätekoncentration i ppm.

Luftflödesmätare och luftanalysatorer ska uppfylla linearitetskraven i punkt 9.2 och det totala systemet ska uppfylla linearitetskraven för avgasflödet i punkt 9.2.

Om utrustning för mätning av luft-bränsleförhållanden, t.ex. en givare av zirconiatyp, används för mätning av förhållandet av överflödig luft ska den uppfylla kraven i punkt 9.3.2.7.

8.4.1.7 Kolbalansmetoden

Denna omfattar beräkning av avgasmassan utifrån bränsleflöde och gasformiga avgaskomponenter som innehåller kol. Beräkningen av det momentana massflödet av avgaser görs enligt följande formel:

(33)

med

(34)

och

(35)

där

q mf,i är momentant bränslemassflöde i kg/s, H a är inloppsluftens fuktighet i g vatten/kg torr luft, w BET är bränslets kolhalt i massprocent, w ALF är bränslets vätehalt i massprocent, w DEL är bränslets kvävehalt i massprocent, w EPS är bränslets syrehalt i massprocent, c CO2d är torr CO2-koncentration i %, c CO2d,a är torr CO2-koncentration i inloppsluften i %, c CO är torr CO-koncentration i ppm, c HCw är våt kolvätekoncentration i ppm.

8.4.2 Bestämning av gasformiga ämnen

8.4.2.1 Inledning

De gasformiga komponenterna i provningsmotorns outspädda avgaser ska mätas med de mät- och provtagningssystem som beskrivs i punkt 9.3 och tillägg 3. Utvärderingen av mätdata beskrivs i punkt 8.4.2.2.

Två beräkningsförfaranden beskrivs i punkterna 8.4.2.3 och 8.4.2.4, och de är likvärdiga för referensbränslet i tillägg 2. Förfarandet i punkt 8.4.2.3 är enklare, eftersom det bygger på en tabell med värden på u för förhållandet mellan komponent- och avgasdensitet. Förfarandet i punkt 8.4.2.4 är mer exakt för bränslekvaliteter som avviker från specifikationerna i tillägg 2, men kräver grundämnesanalys av bränslets sammansättning.

8.4.2.2 Utvärdering av mätdata

Relevanta utsläppsdata ska registreras och lagras i enlighet med punkt 7.6.6.

För beräkning av de gasformiga komponenternas massutsläpp ska spår av de registrerade koncentrationerna och spår av avgasmassflödet synkroniseras med hjälp av den omvandlingstid som definieras i punkt 3.1.30. Därför ska reaktionstiden för varje avgasanalysator och i avgasmassflödessystemet bestämmas i enlighet med punkt 8.4.1.2 respektive punkt 9.3.5 och registreras.

8.4.2.3 Beräkning av massutsläpp utifrån tabellvärden

Föroreningarnas massa (g/prov) ska bestämmas genom beräkning av momentant massutsläpp från de outspädda koncentrationerna av föroreningar och avgasmassflödet, synkroniserat med avseende på omvandlingstiden enligt punkt 8.4.2.2. De momentana värdena ska integreras över cykeln och de integrerade värdena ska multipliceras med värdena på u i tabell 5. Om mätningen görs på torr bas, ska korrigering från torr till våt bas i enlighet med punkt 8.1 tillämpas på de momentana koncentrationsvärdena, innan andra beräkningar görs.

Vid beräkning av NOx ska massutsläppet där så är tillämpligt multipliceras med korrektionsfaktorn för luftfuktighet, k h,D eller k h,G, bestämd i enlighet med punkt 8.2.

Följande ekvation ska användas:

(i g/prov) (36)

där

u gas är avgaskomponentens respektive värde enligt tabell 5, c gas,i är momentan koncentration av respektive komponent i avgaserna i ppm, q mew,i är momentant avgasmassflöde i kg/s, f är datainsamlingsfrekvens i Hz, n är antal mätningar.

Tabell 5

Värden på u för outspädda avgaser och komponenternas densiteter

Bränsle ρ e Gas NOx CO HC CO2 O2 CH4 ρ gas [kg/m3] 2,053 1,250 (2) 1,9636 1,4277 0,716 u gas (3) Diesel 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 CNG (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 LPG (6) 1,2811 0,001602 0,000976 0,000510 0,001533 0,001115 0,000559

8.4.2.4 Beräkning av massutsläpp utifrån exakta ekvationer

Föroreningarnas massa (g/prov) ska bestämmas genom beräkning av momentant massutsläpp från de outspädda koncentrationerna av föroreningarna, värdena på u och avgasmassflödet, synkroniserat med avseende på omvandlingstiden bestämd i enlighet med punkt 8.4.2.2, och de momentana värdena ska integreras över cykeln. Om mätningen görs på torr bas, ska korrigering från torr till våt bas i enlighet med punkt 8.1 tillämpas på de momentana koncentrationsvärdena, innan andra beräkningar görs.

Vid beräkning av NOx ska massutsläppet multipliceras med korrektionsfaktorn för luftfuktighet k h,D, eller k h,G, bestämd i enlighet med punkt 8.2.

Följande ekvation ska användas:

(i g/prov) (37)

där

u gas,i beräknas enligt ekvation 38 eller 39, c gas,i är momentan koncentration av respektive komponent i avgaserna i ppm q mew,i är momentant avgasmassflöde i kg/s, f är datainsamlingsfrekvens i Hz, n är antal mätningar.

De momentana värdena på u ska beräknas enligt följande:

(38)

eller

(39)

med

(40)

där

M gas är gaskomponentens molmassa i g/mol (se tillägg 6), M e,i är avgasens momentana molmassa i g/mol, ρ gas är gaskomponentens densitet i kg/m3, ρ e,i är avgasens momentana densitet i kg/m3.

Avgasens molmassa, M e, ska härledas för en generell bränslesammansättning CH α O ε N δ S γ med antagandet att bränslet fullständigt förbränns enligt följande:

(41)

där

q maw,i är momentant massflöde av inloppsluft på våt bas i kg/s, q mf,i är momentant bränslemassflöde i kg/s, H a är inloppsluftens fuktighet i g vatten/kg torr luft, M a är den torra inloppsluftens molmassa = 28,965 g/mol.

Avgasdensiteten ρ e ska härledas enligt följande:

(42)

där

q mad,i är momentant massflöde av inloppsluft på torr bas i kg/s, q mf,i är momentant bränslemassflöde i kg/s, H a är inloppsluftens fuktighet i g vatten/kg torr luft, k fw är den bränslespecifika faktorn för våta avgaser (ekvation 16) i punkt 8.1.1.

8.4.3 Bestämning av partiklar

8.4.3.1 Utvärdering av mätdata

Partikelmassan ska beräknas i enlighet med ekvation 27 i punkt 8.3. För utvärdering av partikelkoncentrationen ska den totala provmassa (m sep) som passerar genom filtren under provcykeln registreras.

Om typgodkännandemyndigheten på förhand tillåter det får partikelmassan korrigeras för partikelnivån i utspädningsgasen, bestämd enligt punkt 7.5.6, i överensstämmelse med god teknisk sed och den specifika konstruktionen i det partikelmätningssystem som används.

8.4.3.2 Beräkning av massutsläpp

Beroende på systemets konstruktion ska partikelmassan (g/prov) beräknas med någon av metoderna i punkt 8.4.3.2.1 eller 8.4.3.2.2 efter bärkraftskorrigering för partikelprovfiltret enligt punkt 8.3.

8.4.3.2.1 Beräkning utifrån provförhållande

(43)

där

m p är partikelmassa i mg som samlats upp under cykeln, r s är genomsnittlig provkvot under provcykeln,

med

(44)

där

m se är provmassa under cykeln i kg, m ew är totalt massflöde avgaser under cykeln i kg, m sep är massa i kg av utspädda avgaser som passerar genom partikelfiltren, m sed är massa i kg av utspädda avgaser som passerar genom utspädningstunneln.

Vid system med total provtagning är m sep lika med m sed.

8.4.3.2.2 Beräkning utifrån utspädningsförhållande

(45)

där

m p är partikelmassa i mg som samlats upp under cykeln, m sep är massa i kg av utspädda avgaser som passerar genom partikelfiltren, m edf är massa i kg av ekvivalenta utspädda avgaser under cykeln.

Den totala massan av ekvivalent massflöde av utspädda avgaser under cykeln ska bestämmas på följande sätt:

(46)

(47)

(48)

där

q medf,i är momentant ekvivalent massflöde för utspädda avgaser i kg/s, q mew,i är momentant avgasmassflöde i kg/s, r d,i är momentant utspädningsförhållande, q mdew,i är momentant massflöde för utspädda avgaser i kg/s, q mdw,i är momentant massflöde för utspädningsgas i kg/s, f är datainsamlingsfrekvens i Hz, n är antal mätningar.

8.5 Mätning vid fullflödesutspädning (CVS)

De gasformiga komponenternas koncentrationssignaler, antingen från integration över cykeln eller från säckprovtagning, ska användas för beräkning av massutsläpp genom multiplikation med massflödet av de utspädda avgaserna. Massflödet av avgaserna ska mätas med ett system för konstant volymprovtagning (CVS), som kan använda en kolvpump (PDP), ett venturirör för kritiskt flöde (CFV) eller ett subsoniskt venturirör (SSV) med eller utan flödeskompensering.

För säckprovtagning och partikelprovtagning ska ett proportionellt prov tas från de utspädda avgaserna i CVS-systemet. För ett system utan flödeskompensering ska provflödets förhållande till CVS-flödet inte variera med mer än ±2,5 % från provningens utgångspunkt. För ett system med flödeskompensering ska varje enskilt flöde vara konstant inom ±2,5 % av respektive flödesbörvärde.

Den fullständiga provuppställningen visas översiktligt i figur 7.

8.5.1 Bestämning av utspätt avgasflöde

8.5.1.1 Inledning

För att kunna beräkna utsläppen i de utspädda avgaserna måste man känna till de utspädda avgasernas massflöde. Det sammanlagda utspädda avgasflödet under cykeln (kg per prov) ska räknas fram med hjälp av mätvärdena från cykeln och motsvarande kalibreringsdata för flödesmätningsutrustningen (V 0 för PDP, K V för CFV, C d för SSV) med hjälp av någon av de metoder som beskrivs i punkterna 8.5.1.2–8.5.1.4. Om det sammanlagda provflödet av partiklar (m sep) överskrider 0,5 % av det totala CVS-flödet (m ed), ska CVS-flödet korrigeras för m sep, eller också ska partikelprovflödet återföras till CVS-systemet innan det når flödesmätaren.

8.5.1.2 PDP-CVS-system

Beräkningen av massflödet under cykeln ska göras enligt följande formel, om de utspädda avgasernas temperatur hålls inom ± 6 K under provcykeln med hjälp av en värmeväxlare:

(49)

där

V 0 är gasvolym som pumpas per pumpvarv under provningsförhållanden i m3/varv, n P är sammanlagt antal pumpvarv per provning, p p är absolut tryck vid pumpinloppet i kPa, T är de utspädda avgasernas medeltemperatur vid pumpinloppet i K.

Vid användning av ett system med flödeskompensering (dvs. utan värmeväxlare) ska de momentana massutsläppen beräknas och integreras över cykeln. I detta fall beräknas de utspädda avgasernas momentana massa på följande sätt:

(50)

där

n P,i är sammanlagt antal pumpvarv per tidsintervall.

8.5.1.3 CFV-CVS-system

Beräkningen av massflödet under cykeln ska göras enligt följande formel, om de utspädda avgasernas temperatur hålls inom ± 11 K under cykeln med hjälp av en värmeväxlare:

(51)

där

t är cykelns längd i s, K V är kalibreringskoefficient för venturiröret för kritiskt flöde för standardförhållanden, p p är absolut tryck vid venturirörets inlopp i kPa, T är absolut temperatur vid venturirörets inlopp i K.

Vid användning av ett system med flödeskompensering (dvs. utan värmeväxlare) ska de momentana massutsläppen beräknas och integreras över cykeln. I detta fall beräknas de utspädda avgasernas momentana massa på följande sätt:

(52)

där

Δti är tidsintervallet i s.

8.5.1.4 SSV-CVS-system

Beräkningen av massflödet under cykeln ska göras enligt följande formel, om de utspädda avgasernas temperatur hålls inom ±11 K under hela cykeln med hjälp av en värmeväxlare:

(53)

med

(54)

där

A 0 är 0,006111 i SI-enheter av d V är SSV-mynningens diameter i m, C d är SSV-rörets utsläppskoefficient, p p är absolut tryck vid venturirörets inlopp i kPa, T är temperaturen vid venturirörets inlopp i K, r p är förhållandet mellan SSV-mynning och inloppets absoluta statiska tryck, r D är förhållande mellan SSV-mynningens diameter d och inlopprörets innerdiameter D.

Vid användning av ett system med flödeskompensering (dvs. utan värmeväxlare) ska de momentana massutsläppen beräknas och integreras över cykeln. I detta fall beräknas de utspädda avgasernas momentana massa enligt följande:

(55)

där

Δt i är tidsintervallet i s.

Realtidsberäkningen ska påbörjas antingen med ett rimligt värde på C d, såsom 0,98, eller ett rimligt värde på Q ssv. Om beräkningen påbörjas med Q ssv, ska det första Q ssv-värdet användas för utvärdering av Reynoldstalet.

Under alla utsläppsprov ska Reynoldstalet vid SSV-mynningen vara ungefär lika stort som de Reynoldstal som använts för härledning av kalibreringskurvan enligt punkt 9.5.4.

8.5.2 Bestämning av gasformiga ämnen

8.5.2.1 Inledning

De gasformiga komponenterna av de utspädda avgaser som avges av provningsmotorn ska mätas med de metoder som anges i tillägg 3. Avgaserna ska spädas ut med filtrerad omgivningsluft, syntetisk luft eller kväve. Fullflödessystemets flödeskapacitet ska vara såpass stor att kondens i utspädnings- och provtagningssystemen elimineras helt. Förfarandena för utvärdering av mätdata och beräkning beskrivs i punkterna 8.5.2.2 och 8.5.2.3.

8.5.2.2 Utvärdering av mätdata

Relevanta utsläppsdata ska registreras och lagras i enlighet med punkt 7.6.6.

8.5.2.3 Beräkning av massutsläpp

8.5.2.3.1 System med konstant massflöde

För system med värmeväxlare ska massan av föroreningar bestämmas med följande ekvation:

(i g/prov) (56)

där

u gas är avgaskomponentens respektive värde enligt tabell 6, c gas är komponentens genomsnittliga bakgrundskorrigerade koncentration i ppm, m ed är total massa av utspädda avgaser från cykeln i kg.

Om detta mäts på torr bas ska korrektion från torr till våt bas enligt punkt 8.1 tillämpas.

Vid beräkning av NOx ska massutsläppet multipliceras, om tillämpligt, med korrektionsfaktorn för luftfuktighet k h,D, eller k h,G, bestämd i enlighet med punkt 8.2.

De respektive värdena på u anges i tabell 6. Vid beräkning av värdena på u gas antas de utspädda avgasernas densitet vara lika med luftens densitet. Således är värdena på u gas identiska för enskilda gaskomponenter men olika för kolväten.

Tabell 6

Värden på u för utspädda avgaser och komponenternas densiteter

Bränsle ρ de Gas NOx CO HC CO2 O2 CH4 ρ gas [kg/m3] 2,053 1,250 (7) 1,9636 1,4277 0,716 u gas (8) Diesel 1,293 0,001588 0,000967 0,000480 0,001519 0,001104 0,000553 Etanol 1,293 0,001588 0,000967 0,000795 0,001519 0,001104 0,000553 CNG (9) 1,293 0,001588 0,000967 0,000517 (10) 0,001519 0,001104 0,000553 Propan 1,293 0,001588 0,000967 0,000507 0,001519 0,001104 0,000553 Butan 1,293 0,001588 0,000967 0,000501 0,001519 0,001104 0,000553 LPG (11) 1,293 0,001588 0,000967 0,000505 0,001519 0,001104 0,000553

Alternativt kan värdena på u beräknas med den exakta beräkningsmetod som allmänt beskrivs i punkt 8.4.2.4, enligt följande:

(57)

där

M gas är gaskomponentens molmassa i g/mol (se tillägg 6), M e är avgasernas molmassa i g/mol, M d är utspädningsgasens molmassa = 28,965 g/mol, D är utspädningsfaktorn (se punkt 8.5.2.3.2).

8.5.2.3.2 Bestämning av bakgrundskorrigerade koncentrationer

Den genomsnittliga bakgrundskoncentrationen av gasformiga föroreningar i utspädningsgasen ska subtraheras från de uppmätta koncentrationerna så att nettokoncentrationerna av föroreningar fås. Genomsnittsvärdena för bakgrundskoncentrationerna kan bestämmas med hjälp av provtagningssäckar eller genom fortlöpande mätning med integration. Följande ekvation ska användas:

(58)

där

c gas,e är koncentration i ppm av respektive komponent som uppmätts i de utspädda avgaserna, c d är koncentration i ppm av respektive komponent som uppmätts i utspädningsgasen, D är utspädningsfaktor.

Utspädningsfaktorn ska beräknas enligt följande:

a) Diesel- och motorgasmotorer (59)

b) Naturgasmotorer (60)

där

c CO2,e är koncentration i volymprocent på våt bas av CO2 i de utspädda avgaserna, c HC,e är koncentration, i ppm C1, av kolväten i de utspädda avgaserna, c NMHC,e är koncentration, i ppm C1, av NMHC i de utspädda avgaserna, c CO,e är koncentration i ppm av CO i de utspädda avgaserna, F S är den stökiometriska faktorn.

Den stökiometriska faktorn ska beräknas enligt följande:

(61)

där

α är bränslets molara vätekvot (H/C).

Om bränslesammansättningen inte är känd får följande stökiometriska faktorer användas som alternativ:

F S (diesel) = 13,4 F S (motorgas (LPG)) = 11,6 F S (naturgas (NG)) = 9,5

8.5.2.3.3 System med flödeskompensering

För system utan värmeväxlare ska massan av föroreningar (g per prov) bestämmas genom beräkning av de momentana massutsläppen och integrering av dessa momentana värden över provcykeln. Vidare ska bakgrundskorrigeringen göras direkt på de momentana koncentrationsvärdena. Följande ekvation ska användas:

(62)

där

c gas,e är koncentration i ppm av respektive komponent som uppmätts i de utspädda avgaserna, c d är koncentration i ppm av respektive komponent som uppmätts i utspädningsgasen, m ed,i är de utspädda avgasernas momentana massa i kg, m ed är total massa i kg för utspädda avgaser under cykeln, u gas är värde från tabell 6, D är utspädningsfaktorn.

8.5.3 Bestämning av partiklar

8.5.3.1 Beräkning av massutsläpp

Partikelmassan (g/prov) ska beräknas efter bärkraftskorrigering för partikelprovfiltret enligt punkt 8.3 på följande sätt:

(63)

där

m p är partikelmassa i mg som samlats upp under cykeln, m sep är massa i kg av utspädda avgaser som passerar genom partikelfiltren, m ed är massa i kg av utspädda avgaser under cykeln,

med

(64)

där

m set är massa i kg av de dubbelt utspädda avgaser som passerar genom partikelfiltret, m ssd är massa i kg av den sekundära utspädningsgasen.

Om partikelbakgrundsnivån i utspädningsgasen bestäms i enlighet med punkt 7.5.6 får partikelmassan bakgrundskorrigeras. I så fall ska partikelmassan (g/prov) beräknas enligt följande:

(65)

där

m sep är massa i kg av utspädda avgaser som passerar genom partikelfiltren, m ed är massa i kg av utspädda avgaser under cykeln, m sd är massa i kg av utspädningsgas som passerat uppsamlingsanordning för bakgrundspartiklar, m b är massa i mg av uppsamlade bakgrundspartiklar från utspädningsgasen, D är utspädningsfaktor såsom den bestämts i punkt 8.5.2.3.2.

8.6 Allmänna beräkningar

8.6.1 Korrigering för avdrift

Med avseende på kontroll av avdrift i punkt 7.8.4, ska korrigerade koncentrationsvärden beräknas enligt följande:

(66)

där

c ref,z är referenskoncentration i nollställningsgasen (vanligen noll) i ppm, c ref,s är referenskoncentration i spänngasen i ppm, c pre,z är analysatorkoncentration av nollställningsgasen före provning i ppm, c pre,s är analysatorkoncentration av spänngasen före provning i ppm, c post,z är analysat