text:
werden kann.
 2.6.2. Prüfung des Kohlenstoffdurchsatzes
 Eine Prüfung des Kohlenstoffdurchsatzes unter Verwendung tatsächlicher Abgase wird zur Aufdeckung von Mess- und Steuerungsproblemen und zur Überprüfung des ordnungsgemäßen Betriebs des Teilstrom-Verdünnungssystems nachdrücklich empfohlen. Die Kohlenstoffdurchsatzprüfung sollte zumindest dann vorgenommen werden, wenn ein neuer Motor installiert oder am Prüfstand eine wesentliche Änderung vorgenommen wurde.
 Der Motor wird bei Volllastdrehmoment und -drehzahl oder in einem anderen stationären Betriebszustand gefahren, in dem mindestens 5 % CO2 erzeugt werden. Das Teilstrom-Probenahmensystem wird mit einem Verdünnungsfaktor von etwa 15 zu 1 betrieben.
 2.6.3. Vorprüfung
 Eine Kontrolle vor der Prüfung ist innerhalb von 2 Stunden vor dem Prüflauf folgendermaßen durchzuführen:
 Die Genauigkeit der Durchflussmesser ist nach derselben Methode zu prüfen, die für die Kalibrierung von mindestens zwei Punkten verwendet wird, einschließlich der Durchsatzwerte von G
 DILW, die den Verdünnungsverhältnissen zwischen 5 und 15 für den in der Prüfung verwendeten G
 TOTW-Wert entsprechen.
 Falls anhand der Aufzeichnungen des vorstehend beschriebenen Kalibrierungsverfahrens bewiesen werden kann, dass die Kalibrierung des Durchflussmessers über einen längeren Zeitraum stabil ist, kann auf die Kontrolle vor der Prüfung verzichtet werden.
 2.6.4. Bestimmung der Wandlungszeit
 Die Systemeinstellungen für die Ermittlung der Wandlungszeit müssen genau dieselben sein wie während der Messung des Prüflaufs. Die Wandlungszeit ist mit folgender Methode zu ermitteln:
 Ein unabhängiger Bezugsdurchsatzmesser mit einem für den Probenstrom geeigneten Messbereich wird in Reihe mit der Sonde angeordnet und eng mit ihr gekuppelt. Dieser Durchsatzmesser muss über eine Umwandlungszeit von unter 100 ms für die bei der Messung der Ansprechzeit verwendete Durchsatzstufengröße sowie einen Strömungswiderstand verfügen, der gering genug ist, um sich nicht auf die dynamische Leistung des Teilstrom-Verdünnungssystems auszuwirken, und der guter technischer Praxis entspricht.
 Der in das Teilstrom-Verdünnungssystem eintretende Abgasstrom (oder Luftstrom, wenn der Abgasstrom errechnet wird) wird schrittweise von einem niedrigen Wert bis auf mindestens 90 % des Skalenendwertes verändert. Als Auslöser für die schrittweise Veränderung ist derselbe zu verwenden wie für den Start der vorausschauenden Steuerung bei der eigentlichen Prüfung. Der Auslöser der Veränderungsschritte des Abgasstroms und die Durchsatzmesseransprechzeit sind mit einer Häufigkeit von mindestens 10 Hz aufzuzeichnen.
 Aus diesen Daten wird die Wandlungszeit für das Teilstrom-Verdünnungssystem bestimmt, das heißt die Zeit von der Auslösung des Veränderungsschritts bis zum Erreichen des 50-%-Ansprechens des Durchsatzmessers. In gleicher Weise sind die Umwandlungszeiten des G
 SE-Signals des Teilstrom-Verdünnungssystems und des GEXHW-Signals des Abgasdurchsatzmessers zu bestimmen. Diese Signale werden bei den nach jeder Prüfung durchgeführten Regressionsprüfungen verwendet (Anhang 4A Anlage 1 Absatz 2.4).
 Die Berechnung muss für mindestens 5 Anstiegs- und Abfallstimuli wiederholt und aus den Ergebnissen der Durchschnitt ermittelt werden. Die interne Wandlungszeit (< 100 ms) des Bezugsdurchsatzmessers ist von diesem Wert abzuziehen. Dies ist der „vorausschauende“ Wert des Teilstrom-Verdünnungssystems, der nach Anhang 4A Anlage 1 Absatz 2.4 anzuwenden ist.
 3. KALIBRIERUNG DES CVS-SYSTEMS
 3.1. Allgemein
 Das CVS-System wird mit einem Präzisionsdurchsatzmesser kalibriert und dient zur Änderung der Betriebsbedingungen.
 Der Durchfluss im System wird unter unterschiedlichen Durchsatzeinstellungen gemessen; ebenso werden die Regelkenngrößen des Systems ermittelt und ins Verhältnis zu den Durchsätzen gesetzt.
 Es können mehrere Typen von Durchsatzmessern verwendet werden, z. B. kalibriertes Venturi-Rohr, kalibrierter Laminardurchsatzmesser,


text:
kalibrierter Flügelraddurchsatzmesser.
 Auf Antrag des Herstellers und mit Zustimmung der Genehmigungsbehörde können die Methoden nach Anhang 4B, Absätze 8.1 und 8.2 alternativ zu denen nach Absatz 3 dieses Anhangs angewandt werden.
 3.2. Kalibrierung der Verdrängerpumpe
 Sämtliche Kennwerte der Pumpe werden gleichzeitig mit den Kennwerten eines Kalibrierungs-Venturirohrs gemessen, das mit der Pumpe in Reihe geschaltet ist. Danach ist die Kurve des berechneten Durchsatzes (ausgedrückt in m3/min am Pumpeneinlass bei absolutem Druck und absoluter Temperatur) als Korrelationsfunktion aufzuzeichnen, die einer bestimmten Kombination von Pumpenkennwerten entspricht. Die lineare Gleichung, die das Verhältnis zwischen dem Pumpendurchsatz und der Korrelationsfunktion ausdrückt, wird sodann aufgestellt. Lässt sich die Pumpe des CVS-Systems mit mehreren Drehzahlen betreiben, so muss für jede verwendete Drehzahl eine Kalibrierung vorgenommen werden.
 Während der Kalibrierung ist eine gleichbleibende Temperatur zu gewährleisten.
 Leckverluste an allen Anschlüssen und Röhren zwischen dem Kalibrierungs-Venturirohr und der CVS-Pumpe sind unter 0,3 % des niedrigsten Durchsatzpunktes (höchste Drosselung und niedrigste PDP-Geschwindigkeit) zu halten.
 3.2.1. Datenauswertung
 Der Luftdurchsatz (Qs) bei jeder Einstellung des Drosselglieds (mindestens 6 Einstellungen) wird nach der vom Hersteller vorgeschriebenen Methode aus den Messwerten des Durchsatzmessers in m3/min. ermittelt. Der Luftdurchsatz wird dann auf den Pumpendurchsatz (V0) am Pumpeneinlass in m3 je Umdrehung bei absoluter Temperatur und absolutem Druck umgerechnet:
 Dabei gilt
 Q
 s
 =
 Luftdurchsatzmenge unter Standardbedingungen (101,3 kPa, 273 K) (m3/s)
 T
 =
 Temperatur am Pumpeneinlass (K)
 p
 A
 =
 absoluter Druck am Pumpeneinlass (p
 B – p
 1) (kPa)
 n
 =
 Pumpgeschwindigkeit (Umdrehungen/s)
 Zur Korrektur der gegenseitigen Beeinflussung der Druckschwankungen in der Pumpe und der Verlustrate der Pumpe wird die Korrelationsfunktion (X0) zwischen der Pumpendrehzahl, der Druckdifferenz zwischen Ein- und Auslass der Pumpe und dem absoluten Druck am Pumpenauslass wie folgt berechnet:
 Dabei gilt:
 Δpp
 =
 Druckdifferenz zwischen Pumpeneinlass und Pumpenauslass (kPa)
 p
 A
 =
 absoluter Druck am Pumpenauslass, kPa
 Mit der Methode der kleinsten Quadrate wird eine lineare Anpassung vorgenommen, um nachstehende Kalibriergleichung zu erhalten:
 D0 und m sind die Konstanten für den Achsabschnitt und die Steigung, die die Regressionsgeraden beschreiben.
 Hat das CVS-System mehrere Betriebsdrehzahlen, müssen die für die einzelnen Durchsatzbereiche der Pumpe erzielten Kalibrierkurven annähernd parallel verlaufen, und die Abschnittswerte (D
 0) müssen größer werden, wenn der Durchsatzbereich der Pumpe kleiner wird.
 Die mit Hilfe der Formel errechneten Werte dürfen nicht mehr als ± 0,5 % vom gemessenen Wert V0 abweichen. Der Wert m ist je nach Pumpe verschieden. Im Laufe der Zeit bewirkt der Partikelzustrom eine Abnahme der Verlustrate der Pumpe, die sich in niedrigeren Werten für m niederschlägt. Die Kalibrierung muss daher bei Inbetriebnahme der Pumpe, nach wesentlichen Wartungsarbeiten sowie dann erfolgen, wenn bei der Überprüfung des gesamten Systems (Absatz 3.5) eine Veränderung der Verlustrate festgestellt wird.
 3.3. Kalibrierung des Venturi-Rohrs mit kritischer Strömung (CFV)
 Die Kalibrierung des CVF beruht auf der Durchflussgleichung für ein Venturi-Rohr mit kritischer Strömung: Wie unten dargestellt, ist die Gasdurchsatzmenge eine Funktion des Eintrittsdrucks und der Eintrittstemperatur.
 Dabei gilt:
 K
 v
 =
 Kalibrierkoeffizient
 p
 A
 =
 absoluter Druck am Eintritt des Venturirohrs (kPa),
 T
 =
 Temperatur am Eintritt des Venturirohrs (K)
 3.3.1. Datenauswertung
 Der

type: contracts

jurisdiction: EU


text:
Luftdurchsatz (Qs) bei jeder Einstellung des Drosselglieds (mindestens 8 Einstellungen) wird nach der vom Hersteller vorgeschriebenen Methode aus den Messwerten des Durchsatzmessers in m3/min bei Normbedingungen ermittelt. Der Kalibrierkoeffizient ist anhand der Kalibrierdaten für jede Einstellung wie folgt zu berechnen:
 Dabei gilt
 Q
 s
 =
 Luftdurchsatzmenge unter Standardbedingungen (101,3 kPa, 273 K) (m3/s)
 T
 =
 Temperatur am Eintritt des Venturi-Rohrs (K)
 p
 A
 =
 absoluter Druck am Eintritt des Venturirohrs (kPa)
 Zur Bestimmung des Bereichs der kritischen Strömung ist eine Kurve K
 v in Abhängigkeit vom Druck am Eintritt des Venturirohrs aufzunehmen. Bei kritischer (gedrosselter) Strömung ist K
 v relativ konstant. Bei abnehmendem Druck (d. h. bei zunehmendem Unterdruck) nimmt die Drosselung des Venturi-Rohrs ab und K
 v ebenso, was ein Anzeichen dafür ist, dass das CFV außerhalb des zulässigen Bereichs betrieben wird.
 Bei mindestens acht Drosselstellen im kritischen Bereich sind der Mittelwert von K
 V und die Standardabweichung zu berechnen. Die Standardabweichung darf ± 0,3 % des Mittelwerts von K
 V nicht überschreiten.
 3.4. Kalibrierung des subsonischen Venturirohrs (SSV)
 Die Kalibrierung des SSV beruht auf der Durchsatzgleichung für ein Venturirohr mit subsonischer Strömung. Wie unten dargestellt, ist die Gasdurchsatzmenge eine Funktion des Eintrittsdrucks und der Temperatur sowie des Druckabfalls zwischen SSV-Eintritt und –verengung:
 Dabei gilt
 A
 0= Sammlung von Konstanten und Einheitenumwandlungen =
 0,006111 in SI-Einheiten
 d= Durchmesser der SSV-Verengung (m)
 C
 d= Durchsatzkoeffizient des SSV
 p
 A= absoluter Druck am Eintritt des Venturirohrs (kPa),
 T= Temperatur am Eintritt des Venturirohrs (K)
 r= Verhältnis zwischen den absoluten statischen Drücken an der Einschnürung und am
 ß= Verhältnis zwischen den Innendurchmessern an der Einschnürung (d) und
 3.4.1. Datenauswertung
 Die Luftdurchsatzmenge (QSSV) an jeder Durchsatzstelle (mindestens 16 Stellen) wird nach der vom Hersteller vorgeschriebenen Methode aus den Messwerten des Durchsatzmessers in m3/min bei Normbedingungen ermittelt. Der Durchsatzkoeffizient ist anhand der Kalibrierdaten für jede Stelle wie folgt zu berechnen:
 Dabei gilt
 Q
 SSV
 =
 Luftdurchsatzmenge unter Standardbedingungen (101,3 kPa, 273 K) (m3/s)
 T
 =
 Temperatur am Eintritt des Venturi-Rohrs (K)
 d
 =
 Durchmesser der SSV-Verengung (m)
 r
 =
 Verhältnis zwischen den absoluten statischen Drücken an der Einschnürung und am
 ß
 =
 Verhältnis zwischen den Innendurchmessern an der Einschnürung und
 Zur Bestimmung des Bereichs der kritisch betriebenen Strömung ist eine Kurve Cd in Abhängigkeit von der Reynolds-Zahl an der SSV-Verengung aufzunehmen. Re an der SSV-Einschnürung wird nach folgender Formel berechnet:
 Dabei gilt
 A
 1
 =
 Sammlung von Konstanten und Einheitenumwandlungen
 Q
 SSV
 =
 Luftdurchsatzmenge unter Standardbedingungen (101,3 kPa, 273 K) (m
 3/s)
 d
 =
 Durchmesser der SSV-Verengung (m)
 μ
 =
 absolute oder dynamische Viskosität des Gases, berechnet nach folgender Formel:
 wobei
 b
 =
 S
 =
 empirische Konstante = 104,4 K
 Da QSSV selbst in die Re-Formel eingeht, müssen die Berechnungen mit einer Schätzung für QSSV oder Cd des Kalibrierungs-Venturirohrs beginnen und so lange wiederholt werden, bis QSSV konvergiert. Die Konvergenzmethode muss eine Genauigkeit von mindestens 0,1 % erreichen.
 Für mindestens 16 Punkte des subsonischen Strömungsbereichs müssen die aus der resultierenden Kalibrierungskurvengleichung für Cd sich ergebenden Rechenwerte innerhalb von ± 0,5 % des Messwerts Cd


text:
für jeden Kalibrierungspunkt liegen.
 3.5. Überprüfung des Gesamtsystems
 Die Gesamtgenauigkeit des CVS-Entnahmesystems und des Analysesystems wird ermittelt, indem eine bekannte Menge luftverunreinigenden Gases in das System eingeleitet wird, wenn dieses normal betrieben wird. Der Schadstoff wird analysiert und die Masse nach Anhang 4A Anlage 3 Absatz 2.4.1 berechnet, allerdings ist anstelle von 0,000479 für HC bei Propan ein Faktor von 0,000472 zu verwenden. Es ist eines der folgenden zwei Verfahren anzuwenden.
 3.5.1. Messung mit einer Messblende für kritische Strömung
 Durch eine kalibrierte Messblende wird eine bekannte Menge reinen Gases (Propan) in das CVS-System eingeführt. Ist der Eintrittsdruck groß genug, so ist der mit der Messblende eingestellte Durchsatz unabhängig vom Austrittsdruck der Messblende (kritische Strömung). Das CVS-System ist wie bei einer normalen Prüfung der Abgasemission 5 bis 10 Minuten zu betreiben. Eine Gasprobe wird mit dem normalerweise verwendeten Gerät analysiert (Beutel oder Integrationsmethode) und die Masse des Gases berechnet. Die auf diese Weise ermittelte Masse muss ± 3 % der bekannten Masse des eingeblasenen Gases betragen.
 3.5.2. Messung mit einem gravimetrischen Verfahren
 Das Gewicht eines kleinen, mit Propan gefüllten Zylinders ist auf ±0,01 g genau zu bestimmen. Das CVS-System wird etwa 5 bis 10 Minuten lang wie für eine normale Prüfung zur Bestimmung der Abgasemissionen betrieben, wobei Kohlenmonoxid oder Propan in das System eingeführt wird. Die abgegebene Menge reinen Gases wird durch Messung der Massendifferenz ermittelt. Eine Gasprobe wird mit dem normalerweise verwendeten Gerät analysiert (Beutel oder Integrationsmethode) und die Masse des Gases berechnet. Die auf diese Weise ermittelte Masse muss ± 3 % der bekannten Masse des eingeblasenen Gases betragen.
 (1) Das Kalibrierverfahren ist für die NRSC- und die NRTC-Prüfung gleich; ausgenommen sind die in den Absätzen 1.11 und 2.6 genannten Anforderungen.
 Anlage 3
 Auswertung der Messwerte und Berechnungen
 1. AUSWERTUNG DER MESSWERTE UND BERECHNUNGEN – NRSC-PRÜFUNG
 1.1. Auswertung der Messwerte bei gasförmigen Emissionen
 Zur Bewertung der Emissionen gasförmiger Schadstoffe ist der Durchschnittswert aus den Aufzeichnungen der letzten 60 s jeder Prüfphase zu bilden, und die durchschnittlichen Konzentrationen (conc) von HC, CO, NOx und – bei Verwendung der Kohlenstoffbilanzmethode – von CO2 während jeder Prüfphase sind aus den Durchschnittswerten der Aufzeichnungen und den entsprechenden Kalibrierdaten zu bestimmen. Eine andere Art der Aufzeichnung kann gewählt werden, wenn sie eine gleichwertige Datenerfassung gewährleistet.
 Die durchschnittlichen Hintergrundkonzentrationen (concd) können anhand der Beutelablesewerte der Verdünnungsluft oder anhand der fortlaufenden (ohne Beutel vorgenommenen) Hintergrundmessung und der entsprechenden Kalibrierdaten bestimmt werden.
 Bei Verwendung der gestuften Mehrphasenprüfzyklen nach Anhang 5 Absatz 1.2 Buchstabe a beziehungsweise b gelten die Datenbewertungs- und Berechnungsverfahren nach Anhang 4B Absatz 7.8.2.2 und die einschlägigen Absätze der Absätze A.8.2, A.8.3 und A.8.4. Die abschließenden Prüfungsergebnisse sind nach den Formeln A.8-60 und A.8-61 oder A.7-49 und A.7-50 zu berechnen.
 1.2. Partikelemissionen
 Zur Bewertung der Partikelemissionen ist die Gesamtmasse (MSAM,i) der durch die Filter geleiteten Proben für jede Prüfphase aufzuzeichnen. Die Filter sind wieder in die Wägekammer zu bringen und mindestens eine Stunde, jedoch nicht mehr als 80 Stunden lang zu konditionieren und dann zu wägen. Das Bruttogewicht der Filter ist aufzuzeichnen und das Nettogewicht


text:
(siehe Anhang 4A Absatz 3.1) abzuziehen. Die Partikelmasse (M
 f bei Einzelfiltermethode, M
 f,i bei Mehrfachfiltermethode) ist die Summe der auf den Haupt- und Nachfiltern gesammelten Partikelmassen. Bei Anwendung einer Hintergrundkorrektur sind die Masse (MDIL) der durch die Filter geleiteten Verdünnungsluft und die Partikelmasse (Md) aufzuzeichnen. Wurde mehr als eine Messung vorgenommen, so ist der Quotient Md/MDIL für jede einzelne Messung zu berechnen und der Durchschnitt der Werte zu bestimmen.
 Bei Verwendung der gestuften Mehrphasenzyklen nach Anhang 5 Absatz 1.2 Buchstabe a beziehungsweise b gelten die Datenbewertungs- und Berechnungsverfahren nach Anhang 4B Absatz 7.8.2.2 und die einschlägigen Absätze der Absätze A.8.2, A.8.3 und A.8.4. Die abschließenden Prüfungsergebnisse sind nach der Formel 8-64 oder A.7-53 zu berechnen.
 1.3. Berechnung der gasförmigen Emissionen
 Die abschließend zu meldenden Prüfergebnisse sind durch die folgenden Schritte zu ermitteln:
 1.3.1. Bestimmung des Abgasdurchsatzes
 Die Werte des Abgasdurchsatzes (G
 EXHW,i) sind für jede Prüfphase nach Anhang 4A Anlage 1 Absätze 1.2.1 bis 1.2.3 zu bestimmen.
 Bei Verwendung eines Vollstrom-Verdünnungssystems ist der Gesamtdurchsatz des verdünnten Abgases (G
 TOTW,i) für jede Prüfphase nach Anhang 4A Anlage 1 Absatz 1.2.4zu bestimmen.
 1.3.2. Trocken-Feucht-Umrechnung
 Die Umrechnung vom trockenen in den feuchten Bezugszustand (G
 EXHW,i) ist für jede Prüfphase gemäß Anhang 4A Anlage 1 Absätze 1.2.1. bis 1.2.3. festzulegen.
 Wird GEXHW verwendet, ist die gemessene Konzentration nach folgender Formel in einen Wert für den feuchten Bezugszustand umzurechnen, falls die Messung nicht schon für den feuchten Bezugszustand vorgenommen wurde:
 für das Rohabgas gilt:
 Für das verdünnte Gas gilt:
 oder
 Für die Verdünnungsluft gilt:
 Für die Ansaugluft (wenn nicht mit der Verdünnungsluft identisch) gilt:
 Dabei gilt:
 Ha
 =
 absolute Feuchtigkeit der Ansaugluft (g Wasser je kg trockener Luft),
 Hd
 =
 absolute Feuchtigkeit der Verdünnungsluft (g Wasser je kg trockener Luft),
 Rd
 =
 relative Feuchtigkeit der Verdünnungsluft (%),
 Ra
 =
 relative Feuchtigkeit der Ansaugluft (%),
 pd
 =
 Sättigungsdampfdruck der Verdünnungsluft (kPa),
 pa
 =
 Sättigungsdampfdruck der Ansaugluft (kPa),
 pB
 =
 barometrischer Gesamtdruck (kPa).
 Hinweis: Ha
 und Hd
 können von der vorstehend beschriebenen Messung der relativen Feuchtigkeit oder von der Messung am Taupunkt, der Messung des Dampfdrucks oder der Trocken/Feucht-Messung unter Verwendung der allgemein anerkannten Formeln abgeleitet werden.
 1.3.3. Feuchtigkeitskorrektur bei NOx
 Da die NOx-Emission von den Bedingungen der Umgebungsluft abhängig ist, ist die NOx-Konzentration unter Berücksichtigung von Temperatur und Feuchtigkeit der Umgebungsluft mithilfe des in der folgenden Formel angegebenen Faktors KH zu korrigieren:
 Dabei gilt:
 (dry air basis)
 T
 a
 =
 Lufttemperatur (in K)
 H
 a
 =
 Feuchtigkeit der Ansaugluft (g Wasser je kg trockener Luft):
 wobei
 R
 a
 =
 relative Feuchtigkeit der Ansaugluft (%),
 p
 a
 =
 Sättigungsdampfdruck der Ansaugluft (kPa),
 p
 B
 =
 barometrischer Gesamtdruck (kPa)
 Hinweis: H
 a kann von der vorstehend beschriebenen Messung der relativen Feuchtigkeit oder von der Messung am Taupunkt, der Messung des Dampfdrucks oder der Trocken/Feucht-Messung unter Verwendung der allgemein anerkannten Formeln abgeleitet werden.
 1.3.4. Berechnung der Emissionsmassendurchsätze
 Der Massendurchsatz der Emissionen ist für jeden Prüfpunkt wie folgt zu berechnen:
 a)
 Für das Rohabgas (1):
 b)
 Für das verdünnte Abgas (2):
 Dabei gilt:
 concc die um die Hintergrundkonzentration berichtigte


text:
Konzentration
 oder
 Die Koeffizienten u-feucht sind entsprechend der Tabelle 5 zu verwenden:
 Tabelle 5
 Werte des Koeffizienten u–feucht für verschiedene Abgasbestandteile
 Gas
 u
 conc
 NOx
 0,001587
 ppm
 CO
 0,000966
 ppm
 HC
 0,000479
 ppm
 CO2
 15,19
 %
 Die Dichte von HC basiert auf einem durchschnittlichen Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis von 1:1,85.
 1.3.5. Berechnung der spezifischen Emissionen
 Die spezifische Emission (g/kWh) ist für alle einzelnen Bestandteile folgendermaßen zu berechnen:
 Dabei gilt: .
 Die Wichtungsfaktoren und die Anzahl der Prüfpunkte (n), die bei der oben beschriebenen Berechnung verwendet werden, müssen den Angaben in Anhang 4A Absatz 3.7.1 entsprechen.
 1.4. Berechnung der Partikelemission
 Die Partikelemission ist wie folgt zu berechnen:
 1.4.1. Feuchtigkeits-Korrekturfaktor für Partikel
 Da die Partikelemission der Dieselmotoren von den Bedingungen der Umgebungsluft abhängig ist, muss der Massendurchsatz der Partikel unter Berücksichtigung der Feuchtigkeit der Umgebungsluft mithilfe des in der folgenden Formel angegebenen Faktors K
 p korrigiert werden:
 Wobei
 H
 a= Feuchtigkeit der Ansaugluft (g Wasser je kg trockener Luft)
 Dabei gilt:
 R
 a= relative Feuchtigkeit der Ansaugluft (%),
 p
 a= Sättigungsdampfdruck der Ansaugluft (kPa),
 p
 B= barometrischer Gesamtdruck (kPa).
 Hinweis: H
 a kann von der vorstehend beschriebenen Messung der relativen Feuchtigkeit oder von der Messung am Taupunkt, der Messung des Dampfdrucks oder der Trocken/Feuchtmessung unter Verwendung der allgemein anerkannten Formeln abgeleitet werden.
 1.4.2. Teilstrom-Verdünnungssystem
 Die anzugebenden endgültigen Prüfergebnisse für die Partikelemission sind durch die folgenden Schritte zu ermitteln. Da verschiedene Arten der Kontrolle des Verdünnungsverhältnisses angewandt werden dürfen, gelten verschiedene Methoden zur Berechnung des äquivalenten Massendurchsatzes des verdünnten Abgases GEDF. Alle Berechnungen müssen auf den Mittelwerten der einzelnen Prüfphasen (i) während der Probenahmedauer beruhen.
 1.4.2.1. Isokinetische Systeme
 wobei r dem Verhältnis der Querschnittsflächen der isokinetischen Sonde Ap und des Auspuffrohrs AT entspricht:
 1.4.2.2. Systeme mit Messung der CO2- oder NOx-Konzentration
 Dabei gilt:
 Conc
 E
 =
 Konzentration des feuchten Spürgases im Rohabgas
 Conc
 D
 =
 Konzentration des feuchten Spürgases im verdünnten Abgas
 Conc
 A
 =
 Konzentration des feuchten Spürgases in der Verdünnungsluft
 Die auf trockener Basis gemessenen Konzentrationen sind gemäß Absatz 1.3.2 in Feuchtwerte umzuwandeln.
 1.4.2.3. Systeme mit CO2-Messung und Kohlenstoffbilanzmethode
 Dabei gilt:
 CO
 2D
 =
 CO2-Konzentration des verdünnten Abgases
 CO
 2A
 =
 CO2-Konzentration der Verdünnungsluft.
 (Konzentrationen in Volumenprozent auf der Basis des feuchten Zustandes.)
 Diese Gleichung beruht auf der Annahme der Kohlenstoffbilanz (die dem Motor zugeführten Kohlenstoffatome werden als CO2 freigesetzt) und wird in den nachstehenden Schritten ermittelt:
 und
 1.4.2.4. Systeme mit Durchsatzmessung
 1.4.3. Vollstrom-Verdünnungssystem
 Die anzugebenden endgültigen Prüfergebnisse für die Partikelemission sind durch die folgenden Schritte zu ermitteln.
 Alle Berechnungen müssen auf den Durchschnittswerten der einzelnen Prüfphasen (i) während der Probenahmedauer beruhen.
 G
 EDFW,i
 = G
 TOTW,i
 1.4.4. Berechnung des Partikelmassendurchsatzes
 Der Partikelmassendurchsatz ist wie folgt zu berechnen:
 bei dem Einzelfilterverfahren:
 Dabei gilt
 (G
 EDFW)aver ist über den Prüfzyklus durch Addition der in den einzelnen Prüfphasen während der Probenahmedauer ermittelten Durchschnittswerte zu bestimmen:
 wobei i = 1, ... n
 beim Mehrfachfilterverfahren:
 wobei i = 1, ... n
 Der Partikel-Massendurchsatz kann wie folgt mit der Vorbelastung korrigiert werden:
 beim Einzelfilterverfahren:
 Wird mehr als eine Messung durchgeführt, so ist (Md/MDIL) durch (M
 d/M
 DIL)aver zu ersetzen


text:
oder
 Bei der Mehrfachfiltermethode:
 Wird mehr als eine Messung durchgeführt, so ist (Md/MDIL) durch (M
 d/M
 DIL)aver zu ersetzen.
 oder
 1.4.5. Berechnung der spezifischen Emissionen
 Die spezifischen Partikelemissionen PT (g/kWh) sind folgendermaßen zu berechnen (3):
 beim Einzelfilterverfahren:
 beim Mehrfachfilterverfahren:
 1.4.6. Effektiver Wichtungsfaktor
 Bei der Einzelfiltermethode ist der effektive Wichtungsfaktor WF
 E, i
 für jede Prüfphase folgendermaßen zu berechnen:
 wobei i = l, ... n.
 Die Werte der effektiven Wichtungsfaktoren dürfen von den in Anhang 4A Absatz 3.7.1 angegebenen Wichtungsfaktoren nicht um mehr als ± 0,005 (absoluter Wert) abweichen.
 2. AUSWERTUNG DER MESSWERTE UND BERECHNUNGEN (NRTC-PRÜFUNG)
 In diesem Absatz werden die beiden Messgrundsätze beschrieben, die bei der Bestimmung der Schadstoffemissionen über den NRTC-Prüfzyklus hinweg angewandt werden können:
 a)
 Die gasförmigen Schadstoffe werden im Rohabgas und in Echtzeit gemessen, die Partikel mit einem Teilstrom-Verdünnungssystem,
 b)
 die gasförmigen Bestandteile und die Partikel werden mithilfe eines Vollstrom-Verdünnungssystems (CVS-System) bestimmt.
 2.1. Berechnung der gasförmigen Emissionen in den Rohabgasen und der Partikelemissionen mit einem Teilstrom-Verdünnungssystem
 2.1.1. Vorbemerkung
 Die momentanen Konzentrationensignale der gasförmigen Bestandteile werden zur Berechnung der Masseemissionen durch Multiplikation mit dem momentanen Abgasmassendurchsatz verwendet. Der Abgasmassendurchsatz kann direkt gemessen oder anhand der in Anhang A4 Anlage 1 Absatz 2.2.3 beschriebenen Methoden berechnet werden (Messung des Ansaugluft- und des Kraftstoffstroms, Spürgasmethode, Messung der Ansaugluft und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses). Besondere Aufmerksamkeit ist den Ansprechzeiten der einzelnen Instrumente zu widmen. Deren Differenzen sind durch zeitlichen Abgleich der Signale zu berücksichtigen.
 Bei Partikeln werden die Abgasmassendurchsatz-Signale zur Regelung des Teilstrom-Verdünnungssystems verwendet, um eine zum Abgasmassendurchsatz proportionale Probe zu nehmen. Die Qualität der Proportionalität wird geprüft durch eine Regressionsanalyse zwischen Probe- und Abgasstrom, wie in Anhang 4A Anlage 1 Absatz 2.4 beschrieben.
 2.1.2. Bestimmung der gasförmigen Bestandteile
 2.1.2.1. Berechnung der Emissionsmasse
 Die Schadstoffmasse M
 gas (g/Prüfung) ist zu bestimmen durch Berechnung der momentanen Masseemissionen aus den Rohschadstoffkonzentrationen, den u-Werten aus Tabelle 6 (siehe auch Absatz 1.3.4) und dem Abgasmassendurchsatz, angeglichen für die Umwandlungszeit, und Integrieren der momentanen Werte über den gesamten Zyklus. Die Konzentrationen sind vorzugsweise im feuchten Bezugszustand zu messen. Wenn die Messung auf trockener Basis erfolgt, ist die nachstehend erläuterte Umrechnung vom trockenen in den feuchten Bezugszustand auf die momentanen Konzentrationswerte anzuwenden, bevor weitere Berechnungen vorgenommen werden.
 Tabelle 6
 Werte des Koeffizienten u-feucht für verschiedene Abgasbestandteile
 Gas
 u
 conc
 NOx
 0,001587
 ppm
 CO
 0,000966
 ppm
 HC
 0,000479
 ppm
 CO2
 15,19
 %
 Die Dichte von HC basiert auf einem durchschnittlichen Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis von 1:1,85.
 Hierzu dient die folgende Formel:
 (in g/test)
 Dabei gilt:
 u
 =
 Verhältnis von Dichte des jeweiligen Abgasbestandteils und Dichte des Abgases
 conc
 i
 =
 momentane Konzentration des jeweiligen Bestandteils im Rohabgas (ppm)
 G
 EXHW, i
 =
 momentaner Abgasmassendurchsatz (kg/s)
 f
 =
 Datenauswahlsatz (Hz)
 n
 =
 Zahl der Messungen
 Zur Berechnung von NOx ist der Feuchtigkeits-Korrekturfaktor k
 H wie nachstehend beschrieben zu verwenden.
 Die momentan gemessene Konzentration ist in einen Wert für den feuchten Bezugszustand umzurechnen, falls die Messung nicht schon für den feuchten Bezugszustand vorgenommen worden ist.
 2.1.2.2. Trocken-Feucht-Umrechnung
 Wenn die momentane Konzentration im trockenen Bezugszustand gemessen wird, ist sie anhand folgender Formel in den feuchten Bezugszustand


text:
umzurechnen:
 Dabei gilt:
 und:
 wobei:
 conc
 CO2
 =
 CO2-Konzentration im trockenen Bezugszustand (%)
 conc
 CO
 =
 CO-Konzentration im trockenen Bezugszustand (%)
 H
 a
 =
 Feuchtigkeit der Ansaugluft (g Wasser je kg trockener Luft)
 wobei:
 R
 a
 =
 relative Feuchtigkeit der Ansaugluft (%)
 p
 a
 =
 Sättigungsdampfdruck der Ansaugluft (kPa)
 p
 B
 =
 barometrischer Gesamtdruck (kPa)
 Hinweis: H
 a kann von der vorstehend beschriebenen Messung der relativen Feuchtigkeit oder von der Messung am Taupunkt, der Messung des Dampfdrucks oder der Trocken/Feucht-Messung unter Verwendung der allgemein anerkannten Formeln abgeleitet werden.
 2.1.2.3. Korrektur der NOx-Konzentration unter Berücksichtigung von Temperatur und Feuchtigkeit
 Da die NOx-Emission von den Bedingungen der Umgebungsluft abhängig ist, ist die NOx-Konzentration unter Berücksichtigung von Feuchtigkeit und Temperatur der Umgebungsluft mithilfe der in der folgenden Formel angegebenen Faktoren zu korrigieren:
 Dabei gilt:
 Ta
 =
 Ansauglufttemperatur, K
 H
 a
 =
 Feuchtigkeit der Ansaugluft (g Wasser je kg trockener Luft)
 wobei:
 R
 a
 =
 relative Feuchtigkeit der Ansaugluft (%),
 p
 a
 =
 Sättigungsdampfdruck der Ansaugluft (kPa)
 p
 B
 =
 barometrischer Gesamtdruck (kPa)
 Hinweis: H
 a kann von der vorstehend beschriebenen Messung der relativen Feuchtigkeit oder von der Messung am Taupunkt, der Messung des Dampfdrucks oder der Trocken/Feucht-Messung unter Verwendung der allgemein anerkannten Formeln abgeleitet werden.
 2.1.2.4. Berechnung der spezifischen Emissionen
 Die spezifischen Emissionen (g/kWh) sind für jeden einzelnen Bestandteil folgendermaßen zu berechnen:
 wobei:
 M
 gas,cold
 =
 Gesamtmasse gasförmiger Schadstoffe über den Kaltstart-Zyklus (g)
 M
 gas,hot
 =
 Gesamtmasse gasförmiger Schadstoffe über den Warmstart-Zyklus (g)
 W
 act,cold
 =
 tatsächliche Arbeit über den Kaltstart-Zyklus gemäß Anhang 4A Absatz 4.6.2 (kWh)
 W
 act,hot
 =
 tatsächliche Arbeit über den Warmstart-Zyklus gemäß Anhang 4A Absatz 4.6.2 (kWh)
 2.1.3. Partikelbestimmung
 2.1.3.1. Berechnung der Emissionsmasse
 Die Partikelmassen MPT,cold und MPT,hot (g/Prüfung) sind mit einer der folgenden Methoden zu berechnen:
 a)
 Dabei gilt:
 M
 PT
 =
 M
 PT,cold für den Kaltstartzyklus,
 M
 PT
 =
 M
 PT,hot für den Warmstartzyklus,
 M
 f
 =
 über den Zyklus abgeschiedene Partikel-Probenahmemasse (mg),
 M
 EDFW
 =
 Masse des äquivalenten verdünnten Abgases über den gesamten Zyklus (kg)
 M
 SAM
 =
 Masse des durch Partikelfilter geleiteten verdünnten Abgases (kg)
 Die Gesamtmasse des äquivalenten verdünnten Abgases über den Zyklus ist wie folgt zu bestimmen:
 Dabei gilt:
 G
 EDFW,i
 =
 momentaner äquivalenter Massendurchsatz des verdünnten Abgases (kg/s),
 G
 EXHW,i
 =
 momentaner Abgasmassendurchsatz (kg/s)
 q
 i
 =
 momentanes Verdünnungsverhältnis
 G
 TOTW,i
 =
 momentaner Massendurchsatz des verdünnten Abgases durch den Verdünnungstunnel, kg/s
 G
 DILW,i
 =
 momentaner Massendurchsatz der Verdünnungsluft (kg/s)
 f
 =
 Datenauswahlsatz (Hz)
 n
 =
 Zahl der Messungen
 b)
 Dabei gilt:
 M
 PT
 =
 M
 PT,cold für den Kaltstartzyklus,
 M
 PT
 =
 M
 PT,hot für den Warmstartzyklus,
 M
 f
 =
 über den Zyklus abgeschiedene Partikel-Probenahmemasse (mg),
 r
 s
 =
 durchschnittlicher Probenahmequotient über den Zyklus
 wobei
 M
 SE
 =
 Abgasmassenproben über den gesamten Zyklus (kg)
 M
 EXHW
 =
 Gesamtabgasmassedurchsatz über den Zyklus (kg)
 M
 SAM
 =
 Masse des durch Partikelfilter geleiteten verdünnten Abgases (kg)
 M
 TOTW
 =
 Masse des durch den Verdünnungstunnel geleiteten verdünnten Abgases (kg)
 Hinweis: Bei einem Gesamtprobenahmesystem sind MSAM und MTOTW identisch
 2.1.3.2. Feuchtigkeitskorrekturfaktor für Partikel
 Da die Partikelemission der


text:
Dieselmotoren von den Bedingungen der Umgebungsluft abhängig ist, muss die Partikelkonzentration unter Berücksichtigung der Feuchtigkeit der Umgebungsluft mithilfe des mit der folgenden Formel ermittelten Faktors kp korrigiert werden.
 Dabei gilt:
 H
 a= Feuchtigkeit der Ansaugluft (g Wasser je kg trockene Luft)
 wobei
 R
 a= relative Feuchtigkeit der Ansaugluft (%)
 p
 a= Sättigungsdampfdruck der Ansaugluft (kPa)
 p
 B= barometrischer Gesamtdruck (kPa)
 Hinweis: H
 a kann von der vorstehend beschriebenen Messung der relativen Feuchtigkeit oder von der Messung am Taupunkt, der Messung des Dampfdrucks oder der Trocken/Feucht-Messung unter Verwendung der allgemein anerkannten Formeln abgeleitet werden.
 2.1.3.3. Berechnung der spezifischen Emissionen
 Die spezifischen Emissionen (g/kWh) sind folgendermaßen zu berechnen:
 Dabei gilt:
 M
 PT,cold
 =
 Partikelmasse über den Kaltstartzyklus (g/Prüfung)
 M
 PT,hot
 =
 Partikelmasse über den Warmstartzyklus (g/Prüfung)
 K
 p, cold
 =
 Feuchtigkeits-Korrekturfaktor für Partikel über den Kaltstart-Zyklus
 K
 p, hot
 =
 Feuchtigkeits-Korrekturfaktor für Partikel über den Warmstart-Zyklus
 W
 act, cold
 =
 tatsächliche Arbeit über den Kaltstartzyklus gemäß Anhang 4A Absatz 4.6.2 (kWh)
 W
 act, hot
 =
 tatsächliche Arbeit über den Warmstartzyklus gemäß Anhang 4A Absatz 4.6.2 (kWh)
 2.2. Bestimmung von gasförmigen und Partikelbestandteilen mit einem Vollstrom-Verdünnungssystem
 Zur Berechnung der Emissionen des verdünnten Abgases muss der Massendurchsatz des verdünnten Abgases bekannt sein. Der Durchfluss des gesamten verdünnten Abgases M
 TOTW (kg/Prüfung) berechnet sich aus den Messwerten über den Zyklus und den entsprechenden Kalibrierdaten des Durchsatzmessgeräts (V
 0 für PDP, K
 V für CFV, C
 d für SSV) anhand des entsprechenden in Absatz 2.2.1 beschriebenen Verfahrens. Überschreitet die Probengesamtmasse der Partikel (M
 SAM) und gasförmigen Schadstoffe 0,5 % des gesamten CVS-Durchsatzes (M
 TOTW), so ist der CVS-Durchsatz unter Berücksichtigung von M
 SAM zu korrigieren oder der Strom der Partikelprobe ist vor der Durchsatzmesseinrichtung zum CVS zurückzuführen.
 2.2.1. Bestimmung des Durchsatzes des verdünnten Abgases
 PDP-CVS-System
 Der Massendurchsatz über den gesamten Zyklus berechnet sich, wenn die Temperatur des verdünnten Abgases durch Verwendung eines Wärmeaustauschers über den Zyklus hinweg höchstens um ±6 K schwankt, wie folgt:
 Dabei gilt:
 M
 TOTW
 =
 Masse des verdünnten Abgases im feuchten Bezugszustand über den Zyklus
 V
 0
 =
 Volumen je Pumpenumdrehung unter Prüfbedingungen (m3/Umdrehung)
 N
 P
 =
 Gesamtzahl der Pumpenumdrehungen je Prüfung
 p
 B
 =
 atmosphärischer Druck in der Prüfzelle (kPa)
 p
 1
 =
 Absenkung des Drucks am Pumpeneinlass unter atmosphärischen Druck (kPa)
 T
 =
 durchschnittliche Temperatur des verdünnten Abgases am Pumpeneinlass über den Zyklus (K)
 Wird ein System mit Durchsatzmengenkompensation (d. h. ohne Wärmetauscher) verwendet, so sind die momentanen Massenemissionen zu berechnen und über den gesamten Zyklus zu integrieren. In diesem Falle lässt sich die momentane Masse des verdünnten Abgases wie folgt berechnen:
 Dabei gilt:
 N
 P, i
 = Gesamtzahl der Pumpenumdrehungen je Zeitintervall
 CFV-CVS-System
 Der Massendurchsatz über den gesamten Zyklus berechnet sich, wenn die Temperatur des verdünnten Abgases durch Verwendung eines Wärmeaustauschers über den Zyklus hinweg höchstens um ± 11 K schwankt, wie folgt:
 Dabei gilt:
 M
 TOTW
 =
 Masse des verdünnten Abgases im feuchten Bezugszustand über den Zyklus
 t
 =
 Zykluszeit (s)
 K
 V
 =
 Kalibrierkoeffizient des Venturi-Rohres mit kritischer Strömung für Normzustand
 p
 A
 =
 absoluter Druck am


text:
Eintritt des Venturirohrs (kPa)
 T
 =
 absolute Temperatur am Eintritt des Venturirohrs (K)
 Wird ein System mit Durchsatzmengenkompensation (d. h. ohne Wärmetauscher) verwendet, so sind die momentanen Massenemissionen zu berechnen und über den gesamten Zyklus zu integrieren. In diesem Falle lässt sich die momentane Masse des verdünnten Abgases wie folgt berechnen:
 Dabei gilt:
 Δti
 = Zeitabschnitt(e)
 SSV-CVS-System
 Der Massendurchsatz über den gesamten Zyklus berechnet sich, wenn die Temperatur des verdünnten Abgases durch Verwendung eines Wärmeaustauschers über den Zyklus hinweg höchstens um ± 11 K schwankt, wie folgt:
 Dabei gilt:
 A
 0
 =
 Zusammenfassung von Konstanten und Einheitenumwandlungen
 = 0,006111 in SI-Einheiten
 d
 =
 Durchmesser der SSV-Verengung (m)
 C
 d
 =
 Durchsatzkoeffizient des SSV
 p
 A
 =
 absoluter Druck am Eintritt des Venturirohrs (kPa)
 T
 =
 Temperatur am Eintritt des Venturirohrs (K)
 r
 =
 Verhältnis zwischen den absoluten statischen Drücken an der Einschnürung und am Eintritt des
 ß
 =
 Verhältnis zwischen den Innendurchmessern an der Einschnürung (d) und am Eintritt des
 Wird ein System mit Durchsatzmengenkompensation (d. h. ohne Wärmetauscher) verwendet, so sind die momentanen Massenemissionen zu berechnen und über den gesamten Zyklus zu integrieren. In diesem Falle lässt sich die momentane Masse des verdünnten Abgases wie folgt berechnen:
 Dabei gilt:
 Δti
 = Zeitabschnitt (e)
 Die Echtzeitberechnung ist entweder mit einem realistischen Wert für C
 d, etwa 0,98, oder mit einem realistischen Wert für Q
 SSV zu starten. Wird die Berechnung mit Q
 SSV gestartet, ist der Anfangswert von Q
 SSV zur Bewertung von Re heranzuziehen.
 Bei allen Emissionsprüfungen muss die Reynolds-Zahl an der SSV-Verengung im Bereich der Reynolds-Zahlen liegen, die zur Ableitung der in Anlage 2 Absatz 3.2 entwickelten Kalibrierkurve verwendet wurden.
 2.2.2. Feuchtekorrektur der NOx-Konzentration
 Da die NOx-Emission von den Bedingungen der Umgebungsluft abhängig ist, ist die NOx-Konzentration unter Berücksichtigung der Feuchtigkeit der Umgebungsluft mithilfe der in den folgenden Formeln angegebenen Faktoren zu korrigieren:
 Dabei gilt:
 T
 a
 =
 Lufttemperatur (K)
 H
 a
 =
 Feuchtigkeit der Ansaugluft (g Wasser je kg trockene Luft).
 wobei:
 R
 a
 =
 relative Feuchtigkeit der Ansaugluft (%)
 p
 a
 =
 Sättigungsdampfdruck der Ansaugluft (kPa)
 p
 B
 =
 barometrischer Gesamtdruck (kPa)
 Hinweis: H
 a kann von der vorstehend beschriebenen Messung der relativen Feuchtigkeit oder von der Messung am Taupunkt, der Messung des Dampfdrucks oder der Trocken/Feucht-Messung unter Verwendung der allgemein anerkannten Formeln abgeleitet werden.
 2.2.3. Berechnung des Emissionsmassendurchsatzes
 2.2.3.1. Systeme mit konstantem Massendurchsatz
 Bei Systemen mit Wärmetauscher ist die Schadstoffmasse MGAS (g/Prüfung) anhand der folgenden Gleichung zu berechnen:
 Dabei ist:
 u
 =
 Verhältnis zwischen der Dichte des Abgasbestandteils und der Dichte des verdünnten Abgases, wie in Absatz 2.1.2.1 Tabelle 6 angegeben
 conc
 =
 durchschnittliche hintergrundkorrigierte Konzentrationen über den gesamten Zyklus aus Integration (obligatorisch für NOx und HC) oder Beutelmessung (ppm)
 M
 TOTW
 =
 Gesamtmasse des verdünnten Abgases über den gesamten Zyklus gemäß Absatz 2.2.1 (kg)
 Da die NOx-Emission von den Bedingungen der Umgebungsluft abhängig ist, ist die NOx-Konzentration unter Berücksichtigung der Feuchtigkeit der Umgebungsluft mit Hilfe des Faktors k
 H, wie in Absatz 2.2.2 beschrieben, zu korrigieren.
 Die auf trockener Basis gemessenen Konzentrationen sind gemäß


text:
Absatz 1.3.2 in Feuchtwerte umzuwandeln.
 2.2.3.1.1. Bestimmung der hintergrundkorrigierten Konzentrationen
 Um die Nettokonzentration der Schadstoffe zu bestimmen, sind die mittleren Hintergrundkonzentrationen der gasförmigen Schadstoffe in der Verdünnungsluft von den gemessenen Konzentrationen abzuziehen. Die mittleren Werte der Hintergrundkonzentrationen können mithilfe der Beutelmethode oder durch laufende Messungen mit Integration bestimmt werden. Es ist folgende Formel zu verwenden:
 Dabei ist:
 conc
 =
 Konzentration des jeweiligen Schadstoffs im verdünnten Abgas, korrigiert um die Menge des in der Verdünnungsluft enthaltenen jeweiligen Schadstoffs (ppm)
 conc
 e
 =
 Konzentration des jeweiligen Schadstoffs, gemessen im verdünnten Abgas (ppm)
 conc
 d
 =
 Konzentration des jeweiligen Schadstoffs, gemessen in der Verdünnungsluft, ppm
 DF
 =
 Verdünnungsfaktor
 Der Verdünnungsfaktor ist wie folgt zu berechnen:
 2.2.3.2. Systeme mit Durchsatzmengenkompensation
 Bei Systemen ohne Wärmetauscher ist die Masse der Schadstoffe M
 GAS (g/Prüfung) durch Berechnen der momentanen Masseemissionen und Integrieren der momentanen Werte über den gesamten Zyklus zu bestimmen. Darüber hinaus ist die Hintergrundkorrektur direkt auf den momentanen Konzentrationenwert anzuwenden. Hierzu dienen die folgenden Formeln:
 Dabei ist:
 conc
 e, i
 =
 momentane Konzentration des jeweiligen Schadstoffs, gemessen im verdünnten Abgas (ppm)
 conc
 d
 =
 Konzentration des jeweiligen Schadstoffs, gemessen in der Verdünnungsluft (ppm)
 u
 =
 Verhältnis zwischen der Dichte des Abgasbestandteils und der Dichte des verdünnten Abgases, wie in Absatz 2.1.2.1 Tabelle 6 angegeben
 M
 TOTW, i
 =
 momentane Masse des verdünnten Abgases (Absatz 2.2.1) (kg)
 M
 TOTW
 =
 Gesamtmasse des verdünnten Abgases über den Zyklus (Absatz 2.2.1) (kg)
 DF
 =
 Verdünnungsfaktor, wie unter Absatz 2.2.3.1.1 bestimmt
 Da die NOx-Emission von den Bedingungen der Umgebungsluft abhängig ist, ist die NOx-Konzentration unter Berücksichtigung der Feuchtigkeit der Umgebungsluft mit Hilfe des Faktors k
 H, wie in Absatz 2.2.2 beschrieben, zu korrigieren.
 2.2.4. Berechnung der spezifischen Emissionen
 Die spezifischen Emissionen (g/kWh) sind für jeden einzelnen Bestandteil folgendermaßen zu berechnen:
 Dabei ist:
 M
 gas,cold
 =
 Gesamtmasse des gasförmigen Schadstoffs über den Kaltstart-Zyklus (g)
 M
 gas,hot
 =
 Gesamtmasse des gasförmigen Schadstoffs über den Warmstart-Zyklus (g)
 W
 act,cold
 =
 tatsächliche Arbeit über den Kaltstartzyklus gemäß Anhang 4A Absatz 4.6.2 (kWh)
 W
 act,hot
 =
 tatsächliche Arbeit über den Warmstartzyklus gemäß Anhang 4A Absatz 4.6.2 (kWh)
 2.2.5. Berechnung der Partikelemission
 2.2.5.1. Berechnung des Massendurchsatzes
 Die Partikelmassen MPT,cold und MPT,hot (g/Prüfung) errechnen sich wie folgt:
 Dabei ist:
 M
 PT
 =
 M
 PT,cold für den Kaltstartzyklus
 M
 PT
 =
 M
 PT,hot für den Warmstartzyklus
 M
 f
 =
 über den Zyklus abgeschiedene Partikel-Probenahmemasse (mg)
 M
 TOTW
 =
 Gesamtmasse des verdünnten Abgases über den gesamten Zyklus gemäß Absatz 2.2.1 (kg)
 M
 SAM
 =
 Masse des aus dem Verdünnungstunnel zum Abscheiden von Partikeln entnommenen verdünnten Abgases (kg)
 und
 , sofern getrennt gewogen (mg)
 M
 f,p
 =
 am Hauptfilter abgeschiedene Partikelmasse (mg)
 M
 f,b
 =
 am Nachfilter abgeschiedene Partikelmasse (mg)
 Bei Verwendung eines Doppelverdünnungssystems ist die Masse der Sekundärverdünnungsluft von der Gesamtmasse des zweifach verdünnten Abgases, das zur Probenahme durch die Partikelfilter geleitet wurde, abzuziehen.
 Dabei ist:
 M
 TOT
 =
 Masse des durch Partikelfilter geleiteten doppelt verdünnten Abgases (kg)
 M
 SEC
 =
 Masse der Sekundärverdünnungsluft (kg)
 Wird der Partikelhintergrund der Verdünnungsluft nach Anhang 4A Absatz 4.4.4 bestimmt, so kann


text:
die Partikelmasse hintergrundkorrigiert werden. In diesem Fall sind die Partikelmassen M
 PT,cold und M
 PT,hot (g/Prüfung) folgendermaßen zu berechnen:
 Dabei ist:
 M
 PT
 =
 M
 PT,cold für den Kaltstartzyklus
 M
 PT
 =
 M
 PT,hot für den Warmstartzyklus
 M
 f, M
 SAM, M
 TOTW
 =
 siehe oben
 M
 DIL
 =
 Masse der Primärverdünnungsluft, Probenahme mittels Probenentnehmer für Hintergrundpartikel (kg)
 M
 d
 =
 abgeschiedene Hintergrundpartikelmasse der Primärverdünnungsluft (mg)
 DF
 =
 Verdünnungsfaktor, wie unter Absatz 2.2.3.1.1 bestimmt
 2.2.5.2. Feuchtigkeitskorrekturfaktor für Partikel
 Da die Partikelemission der Dieselmotoren von den Bedingungen der Umgebungsluft abhängig ist, muss die Partikelkonzentration unter Berücksichtigung der Feuchtigkeit der Umgebungsluft mithilfe des mit der folgenden Formel ermittelten Faktors kp korrigiert werden:
 Dabei ist:
 H
 a= Feuchtigkeit der Ansaugluft (g Wasser je kg trockene Luft).
 wobei:
 R
 a= relative Feuchtigkeit der Ansaugluft (%),
 p
 a= Sättigungsdampfdruck der Ansaugluft (kPa),
 p
 B= barometrischer Gesamtdruck (kPa).
 Hinweis: H
 a kann von der vorstehend beschriebenen Messung der relativen Feuchtigkeit oder von der Messung am Taupunkt, der Messung des Dampfdrucks oder der Trocken/Feuchtmessung unter Verwendung der allgemein anerkannten Formeln abgeleitet werden.
 2.2.5.3. Berechnung der spezifischen Emissionen
 Die spezifischen Emissionen (g/kWh) sind folgendermaßen zu berechnen:
 Dabei gilt:
 M
 PT,cold
 =
 Partikelmasse über den Kaltstart-Zyklus des NRTC (g/Prüfung)
 M
 PT,hot
 =
 Partikelmasse über den Warmstart-Zyklus des NRTC (g/Prüfung)
 K
 p, cold
 =
 Feuchtigkeits-Korrekturfaktor für Partikel über den Kaltstart-Zyklus
 K
 p, hot
 =
 Feuchtigkeits-Korrekturfaktor für Partikel über den Warmstart-Zyklus
 W
 act, cold
 =
 tatsächliche Arbeit über den Kaltstartzyklus gemäß Anhang 4A Absatz 4.6.2 (kWh)
 W
 act, hot
 =
 tatsächliche Arbeit über den Warmstartzyklus gemäß Anhang 4A Absatz 4.6.2 (kWh)
 (1) Im Fall von NOx ist die NOx-Konzentration (NOx
 conc oder NOx
 conc
 c) mit KHNOx (Feuchtigkeits-Korrekturfaktor für NOx, angegeben in Absatz 1.3.3) wie folgt zu multiplizieren: K
 HNOx · conc oder K
 HNOx · conc
 c.
 (2) Im Fall von NOx ist die NOx-Konzentration (NOx
 conc oder NOx
 conc
 c) mit K
 HNOx (Feuchtigkeits-Korrekturfaktor für NOx angegeben in Absatz 1.3.3) wie folgt zu multiplizieren: K
 HNOx · conc oder K
 HNOx · conc
 c
 (3) Der Partikelmassendurchsatz PTmass ist mit Kp (Feuchtigkeits-Korrekturfaktor für Partikel nach Absatz 1.4.1) zu multiplizieren.
 Anlage 4
 Analyse- und Probenahmesystem
 1. GAS- UND PARTIKEL-PROBENAHMESYSTEM
 Nummer der Abbildung
 Beschreibung
 2
 Abgasanalysesystem für Rohabgas
 3
 Abgasanalysesystem für verdünntes Abgas
 4
 Teilstrom, isokinetischer Durchsatz, Ansauggebläseregelung, Teilprobenahme
 5
 Teilstrom, isokinetischer Durchsatz, Druckgebläseregelung, Teilprobenahme
 6
 Teilstrom, CO2- oder NOx-Regelung, Teilprobenahme
 7
 Teilstrom, CO2- und Kohlenstoffbilanz, Gesamtprobenahme
 8
 Teilstrom, Einfach-Venturirohr und Konzentrationsmessung, Teilprobenahme
 9
 Teilstrom, Doppel-Venturirohr oder -Blende und Konzentrationsmessung, Teilprobenahme
 10
 Teilstrom, Mehrfachröhrenteilung und Konzentrationsmessung, Teilprobenahme
 11
 Teilstrom, Durchsatzregelung, Gesamtprobenahme
 12
 Teilstrom, Durchsatzregelung, Teilprobenahme
 13
 Vollstrom, Verdrängerpumpe oder Venturi-Rohr mit kritischer Strömung, Teilprobenahme
 14
 Partikel-Probenahmesystem
 15
 Verdünnungsanlage für Vollstromsystem
 1.1. Bestimmung der gasförmigen Emissionen
 Absatz 1.1.1 und die Abbildungen 2 und 3 enthalten ausführliche Angaben zu den empfohlenen Probenahme- und Analysesystemen. Da bei verschiedenen Anordnungen die gleichen Ergebnisse erzielt werden können, sind Abweichungen von der in den Abbildungen dargestellten Anordnung zulässig. Es können zusätzliche Bauteile wie Instrumente, Ventile, Elektromagnete, Pumpen und Schalter verwendet werden, um weitere Informationen zu erlangen und


text:
die Funktionen der Teilsysteme zu koordinieren. Bei einigen Systemen kann auf manche Bauteile, die für die Erzielung der Genauigkeit nicht erforderlich sind, nach bestem fachlichen Ermessen verzichtet werden.
 1.1.1. Bestandteile gasförmiger Emissionen – CO, CO2, HC, NOx
 Das beschriebene Analysesystem für die Bestimmung der gasförmigen Emissionen im Rohabgas oder im verdünnten Abgas besteht aus folgenden Geräten:
 —
 einem HFID-Analysator für die Messung der Kohlenwasserstoffe
 —
 NDIR-Analysatoren für die Messung von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid
 —
 einem HCLD- oder gleichwertigen Analysator für die Messung der Stickoxide
 Beim Rohabgas (Abbildung 2) kann die Probe zur Bestimmung sämtlicher Bestandteile mit einer Probenahmesonde oder zwei nahe beieinander befindlichen Probenahmesonden entnommen und intern nach den verschiedenen Analysatoren aufgespalten werden. Es ist sorgfältig darauf zu achten, dass sich an keiner Stelle des Analysesystems Kondensate von Abgasbestandteilen (einschließlich Wasser und Schwefelsäure) bilden.
 Beim verdünnten Abgas (Abbildung 3) ist die Probe zur Bestimmung der Kohlenwasserstoffe mit einer anderen Probenahmesonde zu entnehmen als die Probe zur Bestimmung der anderen Bestandteile. Es ist sorgfältig darauf zu achten, dass sich an keiner Stelle des Analysesystems Kondensate von Abgasbestandteilen (einschließlich Wasser und Schwefelsäure) bilden.
 Abbildung 2
 Flussdiagramm für ein Abgasanalysesystem für CO, NOx und HC
 Abbildung 3
 Flussdiagramm für ein Analysesystem für CO, CO2, NOx und HC (verdünntes Abgas)
 Beschreibung – Abbildungen 2 und 3
 Allgemeine Bemerkung:
 Alle Bauteile, mit denen die Gasprobe in Berührung kommt, müssen auf der für das jeweilige System vorgeschriebenen Temperatur gehalten werden.
 — Sonde zur Entnahme von Proben aus dem Rohabgas (SP1, nur Abbildung 2)
 Empfohlen wird eine Sonde aus rostfreiem Stahl mit geschlossenem Ende und mehreren Löchern. Der Innendurchmesser darf nicht größer sein als der Innendurchmesser der Probenahmeleitung. Die Wanddicke der Sonde darf nicht größer als 1 mm sein. Es müssen in drei verschiedenen Radialebenen mindestens drei Löcher vorhanden sein, die so dimensioniert sein müssen, dass der Durchsatz der entnommenen Probe ungefähr gleich ist. Die Sonde muss sich über mindestens 80 % des Auspuffrohr-Querschnitts erstrecken.
 — Sonde zur Entnahme von HC-Proben aus dem verdünnten Abgas (SP2, nur Abbildung 3)
 Die Sonde muss:
 —
 im ersten Teil der Kohlenwasserstoff-Probenahmeleitung (HSL3) auf einer Länge von 254 mm bis 762 mm wirksam sein,
 —
 einen Innendurchmesser von mindestens 5 mm haben,
 —
 im Verdünnungstunnel DT (Absatz 1.2.1.2) an einer Stelle angebracht sein, wo Verdünnungsluft und Abgase gut vermischt sind (d. h. etwa 10 Tunneldurchmesser stromabwärts von dem Punkt gelegen, an dem die Abgase in den Verdünnungstunnel eintreten),
 —
 in ausreichender Entfernung (radial) von anderen Sonden und von der Tunnelwand angebracht sein, um eine Beeinflussung durch Wellen oder Wirbel zu vermeiden,
 —
 so beheizt werden, dass die Temperatur des Gasstroms am Sondenauslass auf 463 K (190 °C) ± 10 K erhöht wird.
 — Sonde zur Entnahme von CO-, CO2- und NOx-Proben aus dem verdünnten Abgas (SP3, nur Abbildung 3)
 Die Sonde muss:
 —
 auf derselben Ebene wie SP2 liegen,
 —
 in ausreichender Entfernung (radial) von anderen Sonden und von der Tunnelwand angebracht sein, um eine Beeinflussung durch Wellen oder Wirbel zu vermeiden,
 —
 über ihre gesamte Länge beheizt und so isoliert


text:
sein, dass die Mindesttemperatur 328 °K (55 °C) beträgt, um eine Kondenswasserbildung zu vermeiden.
 — HSL1: beheizte Probenahmeleitung
 Durch die Probenahmeleitung strömt die Gasprobe von einer Einzelsonde zu der (den) Abzweigstelle(n) und zum HC-Analysator.
 Die Probenahmeleitung muss:
 —
 einen Innendurchmesser von mindestens 5 mm und höchstens 13,5 mm haben
 —
 aus rostfreiem Stahl oder Polytetrafluorethylen (PTFE) bestehen
 —
 eine konstante Wandtemperatur von 463 K (190 °C) ± 10 K aufweisen, die in jedem beheizten Abschnitt mit getrennter Regelung gemessen wird, wenn die Temperatur des Abgases an der Probenahmesonde höchstens 463 K (190 °C) beträgt
 —
 eine konstante Wandtemperatur von mehr als 453 K (180 °C) aufweisen, wenn die Temperatur des Abgases an der Probenahmesonde höher als 463 K (190 °C) ist
 —
 eine konstante Gastemperatur von 463 K (190 °C) ± 10 K unmittelbar vor dem beheizten Filter (F2) und dem HFID aufweisen
 — HSL2: beheizte NOx-Probenahmeleitung
 Die Probenahmeleitung muss:
 —
 bei Verwendung eines Kühlers bis zum Konverter und ohne Verwendung eines Kühlers bis zum Analysator eine konstante Wandtemperatur von 328 K bis 473 K (55 °C bis 200 °C) aufweisen,
 —
 aus rostfreiem Stahl oder Polytetrafluorethylen (PTFE) bestehen.
 Da die Probenahmeleitung nur beheizt werden muss, um die Bildung von Kondenswasser und kondensierter Schwefelsäure zu verhindern, hängt die Temperatur der Probenahmeleitung vom Schwefelgehalt des Kraftstoffes ab.
 — Probenahmeleitung für CO (CO2)
 Die Leitung muss aus PTFE oder rostfreiem Stahl bestehen. Sie kann beheizt oder unbeheizt sein.
 — BK: Hintergrundbeutel (wahlweise; nur Abbildung 3)
 Für die Messung der jeweiligen Vorbelastung.
 — BG: Probenahmebeutel (wahlweise; Abbildung 3 nur CO und CO2).
 Für die Messung der jeweiligen Konzentration in der Probe.
 — F1: beheizter Vorfilter (wahlweise)
 Die Temperatur muss dieselbe wie bei HSL1 sein.
 — F2: beheizter Filter
 Der Filter muss Feststoffteilchen aus der Gasprobe vor dem Analysator abscheiden. Die Temperatur muss dieselbe wie bei HSL1 sein. Der Filter muss ausgetauscht werden, wenn es nötig ist.
 — P: beheizte Probenahmepumpe
 Die Pumpe muss so beheizt werden, dass die Temperatur der von HSL1 entspricht.
 — HC
 Beheizter Flammenionisationsdetektor (HFID) zur Bestimmung der Kohlenwasserstoffe. Die Temperatur ist auf 453 K bis 473 K (180 °C bis 200 °C) zu halten.
 — CO, CO2
 NDIR-Analysatoren für die Bestimmung von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid.
 — NO2
 CLD-(HCLD-)Analysator für die Bestimmung der Stickoxide. Wird ein HCLD-Analysator verwendet, muss die Temperatur auf 328 K bis 473 K (55 °C bis 200 °C) gehalten werden.
 — C: Konverter
 Es ist ein Konverter zur katalytischen Reduktion von NO2 zu NO vor der Analyse im CLD oder HCLD zu verwenden.
 — B: Kühler
 Zum Kühlen und Kondensieren von Wasser aus der Abgasprobe. Der Kühler ist durch Eis oder ein Kühlsystem auf einer Temperatur von 273 bis 277 K (0 °C bis 4 °C) zu halten. Seine Verwendung ist fakultativ, wenn der Analysator nicht durch Wasserdampf beeinflusst wird (siehe Anhang 4A Anlage 2 Absätze 1.9.1 und 1.9.2).
 Chemische Trocknungsmittel dürfen nicht verwendet werden, um der Probe Wasser zu entziehen.
 — T1, T2, T3: Temperatursensor
 Zur Überwachung der Temperatur des Gasstroms
 — T4: Temperatursensor
 Zur


text:
Feststellung der Temperatur des NO2-NO-Konverters
 — T5: Temperatursensor
 Zur Überwachung der Temperatur des Kühlers
 — G1, G2, G3: Druckmesser
 Zur Messung des Drucks in den Probenahmeleitungen
 — R1, R2: Druckregler
 Zum Regeln des jeweiligen Drucks von Luft und Kraftstoff für den HFID
 — R3, R4, R5: Druckregler
 Zum Regeln des Drucks in den Probenahmeleitungen und des Durchflusses zu den Analysatoren
 — FL1, FL2, FL3: Durchsatzmesser
 Zur Überwachung des Bypass-Durchflusses der Probe
 — FL4 bis FL7: Durchflussmesser (fakultativ)
 Zur Messung des Durchsatzes durch die Analysatoren
 — V1 bis V6: Umschaltventil
 Geeignete Ventile, um in den Kanal wahlweise die Probe, Justiergas oder Nullgas einzuleiten
 — V7, V8: Magnetventil
 Zur Umgehung des NO2-NO-Konverters
 — V9: Nadelventil
 Zum Ausgleichen des Durchflusses durch den NO2-NO-Konverter und die Umgehungsleitung
 — V10, V11: Nadelventil
 Zur Regelung des Durchflusses zu den Analysatoren
 — V12, V13: Ablasshahn
 Zum Ablassen des Kondensates aus dem Kühler B
 — V14: Umschaltventil
 Wahl des Probenahme- oder Hintergrundbeutels
 1.2. Bestimmung der Partikel
 Die Absätze 1.2.1 und 1.2.2 und die Beschreibungen zu den Abbildungen 4 bis 15 enthalten ausführliche Angaben zu den empfohlenen Verdünnungs- und Probenahmesystemen. Da bei verschiedenen Anordnungen die gleichen Ergebnisse erzielt werden können, sind Abweichungen von der in den Abbildungen dargestellten Anordnung zulässig. Es können zusätzliche Bauteile wie Instrumente, Ventile, Elektromagnete, Pumpen und Schalter verwendet werden, um weitere Informationen zu erlangen und die Funktionen der Teilsysteme zu koordinieren. Bei einigen Systemen kann auf manche Bauteile, die für die Aufrechterhaltung der Genauigkeit nicht erforderlich sind, verzichtet werden, wenn ihr Wegfall nach bestem fachlichen Ermessen vertretbar erscheint.
 1.2.1. Verdünnungssystem
 1.2.1.1. Teilstrom-Verdünnungssystem (Abbildungen 4 bis 12) (1)
 Es wird ein Verdünnungssystem beschrieben, das auf der Verdünnung eines Teils der Auspuffabgase beruht. Die Aufteilung des Abgasstromes und der anschließende Verdünnungsvorgang können mit Hilfe unterschiedlicher Arten von Verdünnungssystemen erfolgen. Damit die Partikel später gesammelt werden können, kann entweder das gesamte verdünnte Abgas oder nur ein Teil des verdünnten Abgases zum Partikel-Probenahmesystem (Absatz 1.2.2 Abbildung 14) geleitet werden. Das erste Verfahren wird als Gesamtprobenahme und das zweite als Teilprobenahme bezeichnet.
 Die Errechnung des Verdünnungsverhältnisses hängt vom Typ des angewandten Systems ab.
 Folgende Arten von Systemen werden empfohlen:
 —
 isokinetische Systeme (Abbildungen 4 und 5)
 Bei diesen Systemen wird der in das Verbindungsrohr geleitete Gasstrom hinsichtlich der Gasgeschwindigkeit und/oder des Gasdruckes an den größeren Teil des Abgasstromes angeglichen, folglich muss an der Probenahmesonde ein ungestörter, gleichmäßiger Abgasstrom vorhanden sein. Dies wird im Allgemeinen dadurch erreicht, dass ein Resonator und ein gerades Rohr stromaufwärts vor der Entnahmestelle verwendet werden. Das Aufteilungsverhältnis wird dann anhand leicht zu messender Werte, zum Beispiel der Rohrdurchmesser, berechnet. Es ist zu beachten, dass das isokinetische Verfahren nur zur Angleichung der Strömungsverhältnisse und nicht zur Angleichung der Größenverteilung angewendet wird. Letzteres ist in der Regel nicht erforderlich, da die Partikel so klein sind, dass sie den Stromlinien des Abgases folgen.
 —
 Systeme mit Durchflussregelung und Konzentrationsmessung (Abbildungen 6 bis 10)
 Bei diesen Systemen wird von der Gesamtmenge des Abgasstromes eine Probe entnommen, indem der Durchsatz der Verdünnungsluft und der Gesamtdurchsatz des verdünnten Abgases eingestellt werden. Das


text:
Verdünnungsverhältnis wird anhand der Konzentrationen von Spürgasen wie CO2 oder NOx bestimmt, die bereits in den Motorabgasen enthalten sind. Die Konzentrationen im verdünnten Abgas und in der Verdünnungsluft werden gemessen, während die Konzentration im Rohabgas entweder direkt gemessen oder anhand des Kraftstoffdurchsatzes und der Kohlenstoffbilanzgleichung bestimmt werden kann, wenn die Kraftstoffzusammensetzung bekannt ist. Die Systeme können auf der Grundlage des berechneten Verdünnungsverhältnisses (Abbildungen 6 und 7) oder auf der Grundlage des Durchflusses in das Übertragungsrohr (Abbildungen 8, 9 und 10) geregelt werden.
 —
 Systeme mit Durchflussregelung und Durchflussmessung (Abbildungen 11 und 12)
 Bei diesen Systemen wird von der Gesamtmenge des Abgasstromes eine Probe entnommen, indem der Durchsatz der Verdünnungsluft und der Gesamtdurchsatz des verdünnten Abgases eingestellt werden. Das Verdünnungsverhältnis wird aus der Differenz der beiden Durchsatzwerte bestimmt. Die Durchflussmesser müssen aufeinander bezogen präzise kalibriert sein, da die relative Größe der beiden Durchsätze bei größeren Verdünnungsverhältnissen zu bedeutenden Fehlern führen kann. Der Durchsatz kann sehr einfach geregelt werden, indem der des verdünnten Abgases konstant gehalten und der der Verdünnungsluft gegebenenfalls verändert wird.
 Damit die Vorteile von Teilstrom-Verdünnungssystemen voll zum Tragen kommen, ist besondere Aufmerksamkeit auf die Vermeidung von Partikelverlusten im Übertragungsrohr, auf die Gewährleistung der Entnahme einer repräsentativen Probe aus dem Motorabgas und auf die Bestimmung des Teilungsverhältnisses zu richten.
 Bei den beschriebenen Systemen werden diese kritischen Punkte berücksichtigt.
 Abbildung 4
 Teilstrom-Verdünnungssystem mit isokinetischer Sonde und Teilprobenahme (PB-Regelung)
 Rohabgas wird mithilfe der isokinetischen Probenahmesonde ISP aus dem Auspuffrohr EP durch das Übertragungsrohr TT zum Verdünnungstunnel DT geleitet. Der Differenzdruck des Abgases zwischen Auspuffrohr und Einlass der Sonde wird mit dem Differenzdruckmesser DPT ermittelt. Dieses Signal wird dem Durchflussregler FC1 zugeführt, der das Ansauggebläse SB so steuert, dass an der Spitze der Sonde ein Differenzdruck von Null herrscht. Unter diesen Bedingungen stimmen die Abgasgeschwindigkeiten in EP und ISP überein, und der Durchfluss durch ISP und TT ist ein konstanter Bruchteil des Abgasdurchflusses. Das Teilungsverhältnis wird anhand der Querschnittsflächen von EP und ISP bestimmt. Der Verdünnungsluftdurchsatz wird mit dem Durchflussmessgerät FM1 gemessen. Das Verdünnungsverhältnis wird aus dem Verdünnungsluftdurchsatz und dem Aufteilungsverhältnis berechnet.
 Abbildung 5
 Teilstrom-Verdünnungssystem mit isokinetischer Sonde und Teilprobenahme (PB-Regelung)
 Rohabgas wird mit Hilfe der isokinetischen Probenahmesonde ISP aus dem Auspuffrohr EP durch das Übertragungsrohr TT zum Verdünnungstunnel DT geleitet. Der Differenzdruck des Abgases zwischen Auspuffrohr und Einlass der Sonde wird mit dem Differenzdruckmesser DPT ermittelt. Dieses Signal wird an den Durchflussregler FC1 übermittelt, der das Druckgebläse PB so regelt, dass am Eintritt der Sonde ein Differenzdruck von Null aufrechterhalten wird. Dazu wird ein kleiner Teil der Verdünnungsluft, deren Durchsatz bereits mit dem Durchflussmessgerät FM1 gemessen wurde, entnommen und mit Hilfe einer pneumatischen Blende in das TT eingeleitet. Unter diesen Bedingungen stimmen die Abgasgeschwindigkeiten in EP und ISP überein, und der Durchfluss durch ISP und TT ist ein konstanter Bruchteil des Abgasdurchflusses. Das Teilungsverhältnis wird anhand der Querschnittsflächen von EP und ISP bestimmt. Die Verdünnungsluft wird vom Ansauggebläse SB durch DT angesaugt, und der Durchsatz wird mit FM1 am Einlass zu DT gemessen. Das Verdünnungsverhältnis wird aus dem Verdünnungsluftdurchsatz und dem Aufteilungsverhältnis


text:
berechnet.
 Abbildung 6
 Teilstrom-Verdünnungssystem mit Messung von CO2 oder NOx-Konzentration und Teilprobenahme
 Das Rohabgas wird vom Auspuffrohr EP zum Verdünnungstunnel DT durch die Probenahmesonde SP und das Verdünnungsrohr TT geleitet. Die Konzentrationen eines Spürgases (CO2 oder NOx) werden im Rohabgas und im verdünnten Abgas wie auch in der Verdünnungsluft mit dem (den) Abgasanalysator(en) EGA gemessen. Diese Signale werden dem Durchsatzregler FC2 zugeführt, der entweder das Druckgebläse PB oder das Ansauggebläse SB so steuert, dass die gewünschten Werte des Abgasaufteilungsverhältnisses und des Verdünnungsverhältnisses in DT konstant bleiben. Das Verdünnungsverhältnis wird aus den Spürgaskonzentrationen im Rohabgas, im verdünnten Abgas und in der Verdünnungsluft berechnet.
 Abbildung 7
 Teilstrom-Verdünnungssystem mit Messung von CO2-Konzentration, Kohlenstoffbilanz und Gesamtprobenahme
 Das Rohabgas wird vom Auspuffrohr EP zum Verdünnungstunnel DT durch die Probenahmesonde SP und das Verdünnungsrohr TT geleitet. Die CO2-Konzentrationen werden mit dem (den) Abgasanalysator(en) EGA im verdünnten Abgas und in der Verdünnungsluft gemessen. Die Signale über den CO2- und Kraftstoffdurchfluss GFUEL werden entweder an den Durchflussregler FC2 oder an den Durchflussregler FC3 des Partikel-Probenahmesystems übermittelt (Abbildung 14). FC2 regelt das Druckgebläse PB und FC3 das Partikel-Probenahmesystem (Abbildung 14), wodurch die in das System eintretenden und es verlassenden Ströme so eingestellt werden, dass im DT das gewünschte Teilungs- und Verdünnungsverhältnis der Abgase aufrechterhalten wird. Das Verdünnungsverhältnis wird nach der Kohlenstoffbilanzmethode anhand der CO2-Konzentrationen und des Kraftstoffdurchsatzes G
 FUEL errechnet.
 Abbildung 8
 Teilstrom-Verdünnungssystem mit Einfach-Venturi-Rohr, Konzentrationsmessung und Teilprobenahme
 Das Rohabgas wird mit Hilfe des Unterdruckes, der durch den Venturi-Einsatz VN im Verdünnungstunnel DT erzeugt wird, durch die Probenahmesonde SP und das Verbindungsrohr TT vom Auspuffrohr EP zum Verdünnungstunnel DT geleitet. Die Gasdurchflussmenge durch TT hängt vom Austausch der kinetischen Energie im Bereich des Venturi-Einsatzes ab und wird somit durch die absolute Gastemperatur an der Austrittsöffnung von TT beeinflusst. Folglich ist die Abgasteilung bei einem bestimmten Tunneldurchsatz nicht konstant, und das Verdünnungsverhältnis ist bei geringer Last etwas kleiner als bei hoher Last. Die Konzentrationen des Spürgases (CO2 oder NOx) werden mit dem (den) Abgasanalysator(en) EGA im Rohabgas, im verdünnten Abgas und in der Verdünnungsluft gemessen, und das Verdünnungsverhältnis wird anhand der gemessenen Werte errechnet.
 Abbildung 9
 Teilstrom-Verdünnungssystem, Doppel-Venturi-Rohr oder -Blende, Konzentrationsmessung und Teilprobenahme
 Das Rohabgas wird vom Auspuffrohr EP zum Verdünnungstunnel DT durch die Probenahmesonde SP und das Verbindungsrohr TT mit Hilfe eines Mengenverteilers geleitet, zu dem Blenden oder Venturi-Einsätze gehören. Der erste Mengenteiler (FD1) befindet sich im EP, der zweite (FD2) im TT. Zusätzlich sind zwei Druckregelventile (PCV1 und PCV2) erforderlich, damit durch Regelung des Gegendrucks im EP und des Drucks im DT eine konstante Abgasteilung aufrechterhalten werden kann. PCV1 befindet sich stromabwärts der SP im EP, PCV2 zwischen dem Druckgebläse PB und dem DT. Die Spürgaskonzentrationen (CO2 oder NOx) werden im Rohabgas, im verdünnten Abgas und in der Verdünnungsluft mit dem (den) Abgasanalysator(en) EGA gemessen. Sie werden für die Überprüfung der Abgasaufteilung benötigt und können bei der Einstellung von PCV1 und PCV2 für die genaue Kontrolle der Aufteilung verwendet werden. Das Verdünnungsverhältnis wird aus den Spürgaskonzentrationen berechnet.
 Abbildung 10
 Teilstrom-Verdünnungssystem mit Mehrfachröhrenteilung, Konzentrationsmessung und Teilprobenahme
 Rohabgas wird mittels


text:
des im Auspuffrohr EP angebrachten Mengenteilers FD3, welcher aus einer Reihe von Röhren mit gleichen Abmessungen (Durchmesser, Länge und Biegungshalbmesser gleich) besteht, aus EP durch das Übertragungsrohr TT zum Verdünnungstunnel DT geleitet. Das durch eine dieser Röhren strömende Abgas wird zum DT geleitet, das durch die übrigen Röhren strömende Abgas wird durch die Dämpfungskammer DC geleitet. Somit ist die Abgasaufteilung durch die Gesamtzahl der Rohre bestimmt. Eine konstante Teilungsregelung setzt zwischen der DC und dem Ausgang des TT einen Differenzdruck von Null voraus, der mit dem Differenzdruckaufnehmer DPT gemessen wird. Ein Differenzdruck von Null wird erreicht, indem in den DT am Ausgang des TT Frischluft eingeblasen wird. Die Spürgaskonzentrationen (CO2 oder NOx) werden im Rohabgas, im verdünnten Abgas und in der Verdünnungsluft mit dem (den) Abgasanalysator(en) EGA gemessen.. Sie werden zur Überprüfung der Abgasteilung benötigt und können im Interesse einer präzisen Teilungsregelung zur Einstellung des Durchsatzes der eingeblasenen Luft verwendet werden. Das Verdünnungsverhältnis wird aus den Spürgaskonzentrationen berechnet.
 Abbildung 11
 Teilstrom-Verdünnungssystem mit Durchflussregelung und Gesamtprobenahme
 Das Rohabgas wird vom Auspuffrohr EP zum Verdünnungstunnel DT durch die Probenahmesonde SP und das Verdünnungsrohr TT geleitet. Der Gesamtdurchfluss durch den Tunnel wird mit dem Durchflussregler FC3 und der Probenahmepumpe P des Partikel-Probenahmesystems eingestellt (Abbildung 16).
 Der Verdünnungsluftdurchfluss wird mit dem Durchflussregler FC2 geregelt, der GEXH, GAIR oder GFUEL als Steuersignale zur Herbeiführung der gewünschten Abgasteilung verwenden kann. Der Probedurchfluss in den DT ist die Differenz aus dem Gesamtdurchfluss und dem Verdünnungsluftdurchfluss. Der Verdünnungsluftdurchsatz wird mit dem Durchflussmessgerät FM1 und der Gesamtdurchsatz mit dem Durchflussmessgerät FM3 des Partikel-Probenahmesystems gemessen (Abbildung 14). Das Verdünnungsverhältnis wird aus diesen beiden Durchsätzen berechnet.
 Abbildung 12
 Teilstrom-Verdünnungssystem mit Durchflussregelung und Teilprobenahme
 Das Rohabgas wird vom Auspuffrohr EP zum Verdünnungstunnel DT durch die Probenahmesonde SP und das Verdünnungsrohr TT geleitet. Die Abgasteilung und der Durchfluss in den DT werden mit dem Durchflussregler FC2 geregelt, der die Durchflüsse (oder Drehzahl) des Druckgebläses PB und des Ansauggebläses SB entsprechend einstellt. Dies ist möglich, weil die mit dem Partikel-Probenahmesystem entnommene Probe in den DT zurückgeführt wird. Als Steuersignale für FC2 können G
 EXH, GAIR oder GFUEL verwendet werden. Der Verdünnungsluftdurchsatz wird mit dem Durchflussmessgerät FM1, der Gesamtdurchsatz mit dem Durchflussmessgerät FM2 gemessen. Das Verdünnungsverhältnis wird aus diesen beiden Durchsätzen berechnet.
 Beschreibung – Abbildungen 4 bis 12
 — EP: Auspuffrohr
 Das Auspuffrohr kann mit einer Isolierung versehen sein. Zur Verringerung der Wärmeträgheit des Auspuffrohres wird ein Verhältnis von Dicke zu Durchmesser von höchstens 0,015 empfohlen. Die Verwendung biegsamer Abschnitte ist so zu begrenzen, dass das Verhältnis von Länge zu Durchmesser höchstens 12 beträgt. Biegungen sind auf ein Mindestmaß zu begrenzen, um Trägheitsablagerungen zu verringern. Gehört zu dem System ein Prüfstand-Schalldämpfer, so kann auch dieser isoliert werden.
 Bei einem isokinetischen System muss das Auspuffrohr vom Eintritt der Sonde ab stromaufwärts mindestens sechs Rohrdurchmesser und stromabwärts drei Rohrdurchmesser frei von scharfen Krümmungen, Biegungen und plötzlichen Durchmesseränderungen sein. Die Gasgeschwindigkeit im Entnahmebereich muss außer im Leerlauf höher als 10 m/s sein. Druckschwankungen der Abgase dürfen im Durchschnitt ± 500 Pa nicht übersteigen. Maßnahmen zur Dämpfung der Druckschwankungen,


text:
die über die Verwendung einer Fahrzeug-Auspuffanlage (einschließlich Schalldämpfer und Nachbehandlungsanlage) hinausgehen, dürfen die Motorleistung nicht verändern und zu keiner Partikelablagerung führen.
 Für Systeme ohne isokinetische Sonden wird empfohlen, dass das Auspuffrohr auf einer Länge, die vor der Spitze der Sonde dem sechsfachen Rohrdurchmesser und dahinter, in Strömungsrichtung, dem dreifachen Rohrdurchmesser entspricht, gerade ist.
 — SP: Probenahmesonde (Abbildungen 6 bis 12)
 Der Innendurchmesser muss mindestens 4 mm betragen. Das Verhältnis der Durchmesser von Auspuffrohr und Sonde muss mindestens vier betragen. Die Sonde muss eine offene Röhre sein, die, der Strömungsrichtung zugewandt, in der Mittellinie des Auspuffrohrs angebracht ist, oder es muss sich um eine Mehrlochsonde – wie unter SP1 in Absatz 1.1.1 beschrieben – handeln.
 — ISP: isokinetische Probenahmesonde (Abbildungen 4 und 5)
 Die isokinetische Probenahmesonde ist, der Strömungsrichtung zugewandt, in der Mittellinie des Auspuffrohrs an einem Punkt anzubringen, an dem die im Abschnitt EP beschriebenen Strömungsbedingungen herrschen; sie ist so auszulegen, dass eine verhältnisgleiche Probenahme aus dem Rohabgas gewährleistet ist. Der Innendurchmesser muss mindestens 12 mm betragen.
 Ein Regelsystem ist erforderlich, damit durch Aufrechterhaltung eines Differenzdrucks von Null zwischen dem EP und der ISP eine isokinetische Abgasteilung erreicht wird. Unter diesen Bedingungen sind die Abgasgeschwindigkeiten im EP und in der ISP gleich, und der Massendurchfluss durch die ISP ist ein konstanter Bruchteil des Abgasstroms. Die Sonde ISP muss mit einem Differenzdruckmesser verbunden sein. Der Differenzdruck von Null zwischen EP und ISP wird durch Regelung mit Hilfe der Gebläsedrehzahl oder des Durchflussreglers erreicht.
 — FD1, FD2: Mengenteiler (Abbildung 9)
 Ein Paar Venturi-Rohre oder Blenden wird im Auspuffrohr EP bzw. im Übertragungsrohr TT angebracht, damit eine verhältnisgleiche Probenahme aus dem Rohabgas gewährleistet ist. Das aus den beiden Druckregelventilen PCV1 und PCV2 bestehende Regelsystem wird benötigt, damit eine verhältnisgleiche Aufteilung mittels Regelung der Drücke im EP und DT erfolgen kann.
 — FD3: Mengenteiler (Abbildung 10)
 Mehrere Rohre (Mehrrohreinheit) sind im Auspuffrohr EP zur Entnahme einer Proportionalprobe des Rohabgases angebracht. Aus einem der Rohre wird dem Verdünnungstunnel DT Abgas zugeführt, während die anderen Rohre Abgas in eine Dämpfungskammer DC leiten. Die Röhren müssen gleiche Abmessungen haben (Durchmesser, Länge, Biegungshalbmesser gleich), folglich ist die Abgasteilung von der Gesamtzahl der Röhren abhängig. Ein Regelsystem wird benötigt, damit durch Aufrechterhaltung eines Differenzdrucks von Null zwischen der Einmündung der Mehrfachröhreneinheit in die DC und dem Ausgang des TT eine verhältnisgleiche Aufteilung erfolgen kann. Unter diesen Bedingungen sind die Abgasgeschwindigkeiten in EP und FD3 proportional, und der Gasstrom durch TT ist ein gleichbleibender Teil des gesamten Abgasstromes. Die beiden Auslassstellen müssen mit einem Differenzdruckmesser DPT verbunden sein. Der Differenzdruck von Null wird mit Hilfe des Durchflussreglers FC1 erreicht.
 — EGA: Abgasanalysator (Abbildungen 6 bis 10)
 Es können CO2 oder NOx-Analysatoren verwendet werden (bei der Kohlenstoffbilanzmethode nur CO2-Analysatoren). Die Analysatoren sind wie die Analysatoren für die Messung der gasförmigen Emissionen zu kalibrieren. Ein oder mehrere Analysatoren können verwendet werden, um die Differenzen zwischen den Konzentrationen zu bestimmen.
 Die Messsysteme müssen eine solche Genauigkeit aufweisen, dass die Genauigkeit von GEDFW, i ± 4 % beträgt.
 — TT: Übertragungsrohr (Abbildungen 4 bis


text:
12)
 Das Verbindungsrohr für die Weiterleitung der Partikelprobe muss:
 —
 so kurz wie möglich sein (maximal zulässige Länge 5 m),
 —
 einen Durchmesser haben, der gleich dem Durchmesser der Sonde oder größer, jedoch nicht größer als 25 mm ist,
 —
 DEN Ausgang in der Mittellinie des Verdünnungstunnels haben und in Strömungsrichtung zeigen.
 Rohre von einer Länge bis zu einem Meter sind mit einem Material zu isolieren, dessen maximale Wärmeleitfähigkeit 0,05 W/(m × K) beträgt, wobei die Stärke der Isolierschicht dem Durchmesser der Sonde entspricht. Rohre von mehr als einem Meter Länge sind zu isolieren und so zu beheizen, dass die Wandtemperatur mindestens 523 K (250 °C) beträgt.
 Alternativ können die erforderlichen Wandtemperaturen des Verbindungsrohres auch mit Hilfe von Standardberechnungen der Wärmeübertragung bestimmt werden.
 — DPT: Differenzdruckaufnehmer (Abbildungen 4, 5 und 10)
 Der Differenzdruckaufnehmer muss einen Bereich von ± 500 Pa oder weniger aufweisen.
 — FC1: Durchflussregler (Abbildungen 4, 5 und 10)
 Bei isokinetischen Systemen (Abbildungen 4 und 5) ist ein Durchflussregler erforderlich, um den Differenzdruck zwischen EP und ISP auf Null zu halten. Die Einstellung kann erfolgen:
 a)
 durch Regelung der Drehzahl oder des Durchflusses des Ansauggebläses (SB) und Konstanthalten der Drehzahl des Druckgebläses (PB) bei jeder Prüfphase (Abbildung 4) oder
 b)
 durch Einstellung des Ansauggebläses (SB) auf einen konstanten Massendurchfluss des verdünnten Abgases und Regelung des Durchflusses des Druckgebläses PB, wodurch der Durchfluss der Abgasprobe in einem Bereich am Ende des Übertragungsrohrs (TT) geregelt wird (Abbildung 5).
 Bei Systemen mit geregeltem Druck darf der verbleibende Fehler im Regelkreis ± 3 Pa nicht übersteigen. Die Druckschwankungen im Verdünnungstunnel dürfen im Durchschnitt ± 250 Pa nicht übersteigen.
 Bei einem Mehrrohrsystem (Abbildung 10) ist ein Durchflussregler für die proportionale Abgasaufteilung erforderlich, um den Differenzdruck zwischen der Auslassseite der Mehrrohreinheit und der Austrittsöffnung von TT auf Null zu halten. Die Einstellung kann durch Regelung des Durchsatzes der Einblasluft in den DT an der Austrittsöffnung des TT erfolgen.
 — PCV1, PCV2: Druckregelventile (Abbildung 9)
 Zwei Druckregelventile werden für das Doppelventuri-/Doppelblendensystem benötigt, damit durch Regelung des Gegendrucks des EP und des Drucks im DT eine verhältnisgleiche Stromteilung erfolgen kann. Die Ventile müssen im EP in Strömungsrichtung hinter SP und zwischen PB und DT angeordnet sein.
 — DC: Dämpfungskammer (Abbildung 10)
 Eine Expansionskammer muss an der Auslassseite der Mehrrohreinheit angeordnet sein, um die Druckschwankungen im Auspuffrohr EP auf ein Mindestmaß zu reduzieren.
 — VN: Venturi-Rohr (Abbildung 8)
 Ein Venturi-Einsatz ist im Verdünnungstunnel DT angebracht, um im Bereich der Austrittsöffnung des Verbindungsrohres TT einen Unterdruck zu erzeugen. Der Gasdurchsatz durch das TT wird unter Berücksichtigung des Austausches der kinetischen Energie im Bereich des Venturi-Einsatzes bestimmt und ist im Grunde proportional zum Durchsatz des Druckgebläses PB, wodurch sich ein konstantes Verdünnungsverhältnis ergibt. Da der Austausch der kinetischen Energie von der Temperatur an der Austrittsöffnung des TT und der Druckdifferenz zwischen EP und DT abhängt, ist das tatsächliche Verdünnungsverhältnis bei kleiner Teillast etwas kleiner als bei großer Teillast.
 — FC2: Durchflussregler (Abbildungen 6, 7, 11 und 12, wahlfrei)
 Ein Durchflussregler kann zur Regelung des Durchsatzes des Druckgebläses PB und/oder


text:
des Ansauggebläses SB verwendet werden. Die Steuerung kann mit Hilfe des Abgas- oder Kraftstoffdurchflusssignals und/oder des CO2 oder NOx-Differentialsignals erfolgen.
 Wird ein Druckluftversorgungssystem (Abbildung 11) verwendet, regelt der FC2 unmittelbar den Luftstrom.
 — FM1: Durchflussmessgerät (Abbildungen 6, 7, 11 und 12)
 Gasmesser oder andere Geräte zur Messung des Durchsatzes der Verdünnungsluft. FM1 ist wahlfrei, wenn das PB für die Durchflussmessung kalibriert ist.
 — FM2: Durchflussmessgerät (Abbildung 12)
 Gasmesser oder andere Geräte zur Messung des Durchsatzes des verdünnten Abgases. Das FM2 ist fakultativ, wenn das Ansauggebläse SB für die Durchflussmessung kalibriert ist.
 — PB: Druckgebläse (Abbildungen 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 12)
 Zur Regelung des Durchsatzes der Verdünnungsluft kann das PB mit den Durchsatzreglern FC1 oder FC2 verbunden sein. Das PB ist nicht erforderlich, wenn eine Klappe verwendet wird. Bei entsprechender Kalibrierung kann das PB zur Messung des Durchsatzes der Verdünnungsluft verwendet werden.
 — SB: Ansauggebläse (Abbildungen 4, 5, 6, 9, 10 und 12)
 Nur bei Teilprobenahmesystemen. Bei entsprechender Kalibrierung kann das SB zur Messung des Durchsatzes des verdünnten Abgases verwendet werden.
 — DAF: Verdünnungsluftfilter (Abbildungen 4 bis 12)
 Es wird empfohlen, die Verdünnungsluft zu filtern und mit Hilfe von Aktivkohle zu reinigen, um eine Vorbelastung durch Kohlenwasserstoffe auszuschließen. Die Verdünnungsluft muss eine Temperatur von 298 K (25 °C) ± 5 K haben.
 Auf Antrag des Herstellers ist nach guter technischer Praxis eine Verdünnungsluftprobe zur Bestimmung des Raumluft-Partikelgehalts zu nehmen, der dann von den in den verdünnten Abgasen gemessenen Werten abgezogen werden kann.
 — PSP: Partikel-Probenahmesonde (Abbildungen 4, 5, 6, 8, 9, 10 und 12)
 Die Sonde bildet den vordersten Abschnitt des PTT und
 —
 muss gegen den Strom gerichtet an einem Punkt angebracht sein, an dem die Verdünnungsluft und die Abgase gut vermischt sind, d. h. in der Mittellinie des Verdünnungstunnels DT ungefähr 10 Tunneldurchmesser stromabwärts von dem Punkt gelegen, an dem die Abgase in den Verdünnungstunnel eintreten,
 —
 muss einen Innendurchmesser von mindestens 12 mm haben,
 —
 kann durch Direktbeheizung oder durch Vorheizen der Verdünnungsluft bis auf eine Wandtemperatur von höchstens 325 K (52 °C) beheizt werden, vorausgesetzt, dass die Lufttemperatur vor Eintritt des Abgases in den Verdünnungstunnel 325 K (52 °C) nicht übersteigt,
 —
 kann isoliert sein.
 — DT: Verdünnungstunnel (Abbildungen 4 bis 12)
 Der Verdünnungstunnel
 —
 muss so lang sein, dass sich die Abgase bei turbulenter Strömung vollständig mit der Verdünnungsluft mischen,
 —
 muss aus nichtrostendem Stahl bestehen und
 —
 bei Verdünnungstunneln mit einem Innendurchmesser von mehr als 75 mm ein Verhältnis von Dicke zu Durchmesser von höchstens 0,025 und
 —
 bei Verdünnungstunneln mit einem Innendurchmesser von höchstens 75 mm eine Nennwanddicke von mindestens 1,5 mm aufweisen,
 —
 muss bei einem Teilprobenahmesystem einen Durchmesser von mindestens 75 mm haben,
 —
 sollte bei einem Gesamtprobenahmesystem möglichst einen Durchmesser von mindestens 25 mm haben,
 —
 kann durch Direktbeheizung oder durch Vorheizen der Verdünnungsluft bis auf eine Wandtemperatur von höchstens 325 K (52 °C) beheizt werden, vorausgesetzt, dass die Lufttemperatur vor Eintritt des Abgases in den Verdünnungstunnel 325 K (52 °C) nicht übersteigt,
 —
 kann isoliert sein.
 Das


text:
Motorabgas muss gründlich mit der Verdünnungsluft gemischt werden. Bei Teilprobenahmesystemen ist die Mischqualität nach Inbetriebnahme bei laufendem Motor mittels eines CO2-Profils des Tunnels zu überprüfen (mindestens vier gleichmäßig verteilte Messpunkte). Bei Bedarf kann eine Mischblende verwendet werden.
 Hinweis: Beträgt die Umgebungstemperatur in der Nähe des Verdünnungstunnels (DT) weniger als 293 K (20 °C), so sollte für eine Vermeidung von Partikelverlusten an den kühlen Wänden des Verdünnungstunnels gesorgt werden. Daher wird eine Beheizung und/oder Isolierung des Tunnels innerhalb der oben angegebenen Grenzwerte empfohlen.
 Bei hoher Motorlast kann der Tunnel durch nicht aggressive Mittel wie beispielsweise einen Umlüfter gekühlt werden, solange die Temperatur des Kühlmittels nicht weniger als 293 K (20 °C) beträgt.
 — HE: Wärmeaustauscher (Abbildungen 9 und 10)
 Die Leistung des Wärmeaustauschers muss ausreichend sein, damit die Temperatur am Einlass zum Ansauggebläse SB von der bei der Prüfung beobachteten durchschnittlichen Betriebstemperatur um höchstens ± 11 K abweicht.
 1.2.1.2. Vollstrom-Verdünnungssystem (Abbildung 13)
 Es wird ein Verdünnungssystem beschrieben, das unter Verwendung des CVS-Konzepts (Constant Volume Sampling) auf der Verdünnung des gesamten Abgasstroms beruht. Das Gesamtvolumen des Gemischs aus Abgas und Verdünnungsluft muss gemessen werden. Es kann entweder ein PDP- oder ein CFV- oder ein SSV-System verwendet werden.
 Für die anschließende Sammlung der Partikel wird eine Probe des verdünnten Abgases durch das Partikel-Probenahmesystem geleitet (Absatz 1.2.2 Abbildungen 14 und 15). Geschieht dies direkt, so wird der Vorgang als Einfachverdünnung bezeichnet. Wird die Probe in einem Sekundärverdünnungstunnel erneut verdünnt, spricht man von Doppelverdünnung. Letztere ist dann von Nutzen, wenn die Vorschriften in Bezug auf die Filteranströmtemperatur bei Einfachverdünnung nicht eingehalten werden können. Obwohl es sich beim Doppelverdünnungssystem zum Teil um ein Verdünnungssystem handelt, wird es als Unterart eines Partikel-Probenahmesystems in Absatz 1.2.2 (Abbildung 15) beschrieben, da es die meisten typischen Bestandteile eines Partikel-Probenahmesystems aufweist.
 Die gasförmigen Emissionen können ebenfalls im Verdünnungstunnel eines Vollstrom-Verdünnungssystems bestimmt werden. Daher werden die Probenahmesonden für die gasförmigen Bestandteile in Abbildung 13 dargestellt, erscheinen jedoch nicht bei den Beschreibungen. Die entsprechenden Vorschriften sind in Absatz 1.1.1 enthalten.
 Beschreibungen (Abbildung 13)
 — EP: Auspuffrohr
 Die Länge des Auspuffrohrs vom Auslass des Auspuffkrümmers, des Turboladers oder der Nachbehandlungseinrichtung bis zum Verdünnungstunnel darf nicht mehr als 10 m betragen. Überschreitet die Länge des Systems 4 m, sind über diesen Grenzwert hinaus alle Rohre mit Ausnahme eines etwaigen im Auspuffsystem befindlichen Rauchmessgerätes zu isolieren. Die Stärke der Isolierschicht muss mindestens 25 mm betragen. Die Wärmeleitfähigkeit des Isoliermaterials darf, bei 673 K (400 °C) gemessen, höchstens 0,1 W/(m × K) betragen. Zur Verringerung der Wärmeträgheit des Auspuffrohres wird ein Verhältnis von Dicke zu Durchmesser von höchstens 0,015 empfohlen. Die Verwendung biegsamer Abschnitte ist so zu begrenzen, dass das Verhältnis von Länge zu Durchmesser höchstens 12 beträgt.
 Abbildung 13
 Vollstrom-Verdünnungssystem
 Die gesamte Menge des Rohabgases wird im Verdünnungstunnel DT mit der Verdünnungsluft gemischt. Der Durchsatz des verdünnten Abgases wird entweder mit einer Verdrängerpumpe PDP oder mit einem Venturi-Rohr mit kritischer Strömung CFV oder mit einer kritisch betriebenen Venturidüse SSV gemessen. Ein Wärmeaustauscher HE oder eine elektronische Durchsatzmengenkompensation EFC kann für eine verhältnisgleiche Partikel-Probenahme und für die


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Durchsatzbestimmung verwendet werden. Da die Bestimmung der Partikelmasse auf dem Gesamtdurchfluss des verdünnten Abgases beruht, ist die Berechnung des Verdünnungsverhältnisses nicht erforderlich.
 — PDP: Verdrängerpumpe
 Die Verdrängerpumpe misst den Gesamtdurchsatz des verdünnten Abgases mit Hilfe der Pumpendrehzahl und der Pumpenverdrängung. Der Abgasgegendruck darf durch die PDP oder das Verdünnungslufteinlasssystem nicht künstlich gesenkt werden. Der mit laufendem CVS-System gemessene statische Abgasgegendruck muss bei einer Toleranz von ± 1,5 kPa im Bereich des statischen Drucks bleiben, der bei gleicher Motordrehzahl und Belastung ohne Anschluss an das CVS gemessen wurde.
 Die unmittelbar vor dem PDP gemessene Temperatur des Gasgemischs muss in einem Toleranzbereich von ± 6 K um den Durchschnittswert der während der Prüfung ermittelten Betriebstemperatur bleiben, wenn keine Durchsatzmengenkompensation erfolgt.
 Eine Durchsatzmengenkompensation darf nur angewendet werden, wenn die Temperatur am Einlass der PDP 323 K (50 °C) nicht überschreitet.
 — CFV: Venturi-Rohr mit kritischer Strömung
 Das CFV-Rohr wird zur Messung des Gesamtdurchsatzes des verdünnten Abgases unter Sättigungsbedingungen (kritische Strömung) verwendet. Der mit dem im Betrieb befindlichen CFV-System gemessene statische Abgasgegendruck muss bei einer Toleranz von ± 1,5 kPa im Bereich des statischen Drucks bleiben, der bei gleicher Motordrehzahl und Belastung ohne Anschluss an das CFV gemessen wurde. Die unmittelbar vor dem CFV gemessene Temperatur des Gasgemischs muss in einem Toleranzbereich von ± 11 K um den Durchschnittswert der während der Prüfung ermittelten Betriebstemperatur bleiben, wenn keine Durchsatzmengenkompensation erfolgt.
 — SSV: kritisch betriebene Venturidüse
 Das SSV wird zur Messung des Gesamtdurchsatzes des verdünnten Abgases als Funktion von Eintrittsdruck, Eintrittstemperatur und Druckabfall zwischen SSV-Eintritt und -verengung benutzt. Der mit dem im Betrieb befindlichen SSV-System gemessene statische Abgasgegendruck muss bei einer Toleranz von ± 1,5 kPa im Bereich des statischen Drucks bleiben, der bei gleicher Motordrehzahl und Belastung ohne Anschluss an das SSV gemessen wurde. Die unmittelbar vor dem SSV gemessene Temperatur des Gasgemischs muss in einem Toleranzbereich von ± 11 K um den Durchschnittswert der während der Prüfung ermittelten Betriebstemperatur bleiben, wenn keine Durchsatzmengenkompensation erfolgt.
 — HE: Wärmetauscher (bei Anwendung von EFC fakultativ)
 Die Leistung des Wärmetauschers muss ausreichen, um die Temperatur innerhalb der obengenannten Grenzwerte zu halten.
 — EFC: elektronische Durchsatzkompensation (bei Anwendung eines HE fakultativ)
 Wird die Temperatur an der Einlassöffnung der PDP oder des CFV oder der SSV nicht innerhalb der genannten Grenzwerte gehalten, ist zum Zweck einer kontinuierlichen Messung der Durchflussmenge und zur Regelung der verhältnisgleichen Probenahme im Partikelsystem ein Durchsatzkompensationssystem erforderlich. Hierzu werden die Signale des kontinuierlich gemessenen Durchsatzes verwendet, um den Probendurchsatz durch die Partikelfilter des Partikel-Probenahmesystems entsprechend zu korrigieren (Abbildungen 14 und 15).
 — DT: Verdünnungstunnel
 Der Verdünnungstunnel
 —
 muss einen genügend kleinen Durchmesser haben, um eine turbulente Strömung zu erzeugen (Reynolds-Zahl größer als 4 000), und hinreichend lang sein, damit sich die Abgase mit der Verdünnungsluft vollständig vermischen. Es kann eine Mischblende verwendet werden.
 —
 muss einen Durchmesser von mindestens 75 mm haben,
 —
 kann isoliert sein.
 Das Motorabgas muss an der Stelle, an der es in Strömungsrichtung in den Verdünnungstunnel eintritt, gut durchmischt werden.
 Erfolgt eine Einfachverdünnung, so wird eine Probe aus dem Verdünnungstunnel zum


text:
Partikel-Probenahmesystem geleitet (Absatz 1.2.2 Abbildung 14). Die Durchsatzleistung der PDP oder des CFV oder des SSV muss ausreichend sein, um die Temperatur des verdünnten Abgasstroms unmittelbar von dem Primärpartikelfilter auf höchstens 325 K (52 °C) zu halten.
 Erfolgt eine Zweifachverdünnung, so wird eine Probe aus dem Verdünnungstunnel zur weiteren Verdünnung in den Sekundärverdünnungstunnel und anschließend durch die Probenahmefilter geleitet (Absatz 1.2.2 Abbildung 15). Die Durchsatzleistung des PDP oder des CFV oder des SSV muss ausreichend sein, um die Temperatur des verdünnten Abgasstroms im DT im Probenahmebereich auf weniger oder gleich 464 K (191 °C) zu halten. Das Sekundärverdünnungssystem muss genug Sekundärverdünnungsluft liefern, damit der doppelt verdünnte Abgasstrom unmittelbar vor dem Primärpartikelfilter auf einer Temperatur von höchstens 325 K (52 °C) gehalten werden kann.
 — DAF: Verdünnungsluftfilter
 Es wird empfohlen, die Verdünnungsluft zu filtern und mit Hilfe von Aktivkohle zu reinigen, um eine Vorbelastung durch Kohlenwasserstoffe auszuschließen. Die Verdünnungsluft muss eine Temperatur von 298 K (25 °C) ± 5 K haben. Auf Antrag des Herstellers ist nach guter technischer Praxis eine Verdünnungsluftprobe zur Bestimmung des Raumluft-Partikelgehalts zu nehmen, der dann von den in den verdünnten Abgasen gemessenen Werten abgezogen werden kann.
 — PSP: Partikel-Probenahmesonde
 Die Sonde bildet den vordersten Abschnitt des PTT und
 —
 muss gegen den Strom gerichtet an einem Punkt angebracht sein, wo die Verdünnungsluft und die Abgase gut vermischt sind, d. h. in der Mittellinie des Verdünnungstunnels DT ungefähr 10 Tunneldurchmesser stromabwärts von dem Punkt gelegen, an dem die Abgase in den Verdünnungstunnel eintreten,
 —
 muss einen Innendurchmesser von mindestens 12 mm haben,
 —
 kann durch Direktbeheizung oder durch Vorheizen der Verdünnungsluft bis auf eine Wandtemperatur von höchstens 325 K (52 °C) beheizt werden, vorausgesetzt, dass die Lufttemperatur vor Eintritt des Abgases in den Verdünnungstunnel 325 K (52 °C) nicht übersteigt,
 —
 kann isoliert sein.
 1.2.2. Partikel-Probenahmesystem (Abbildungen 14 und 15)
 Das Partikel-Probenahmesystem wird zur Sammlung der Partikel auf dem Partikelfilter benötigt. Bei dem Verfahren mit Gesamtprobenahme und Teilstromverdünnung, bei dem die gesamte Probe des verdünnten Abgases durch die Filter geleitet wird, bilden das Verdünnungssystem (Absatz 1.2.1.1 Abbildungen 7 und 11) und das Probenahmesystem gewöhnlich eine geschlossene Einheit. Im Fall von Teilstrom- oder Vollstrom-Verdünnungssystemen mit Teilprobenahme, bei denen nur ein Teil des verdünnten Abgases durch die Filter geleitet wird, sind das Verdünnungssystem (Absatz 1.2.1.1 Abbildungen 4, 5, 6, 8, 9, 10 und 12, sowie Absatz 1.2.1.2 Abbildung 13) und das Probenahmesystem in der Regel getrennte Einheiten.
 In dieser Regelung gilt das Doppelverdünnungssystem DDS (Abbildung 15) eines Vollstrom-Verdünnungssystems als spezifische Unterart eines typischen Partikel-Probenahmesystems, wie es in Abbildung 14 dargestellt ist. Das Doppelverdünnungssystem enthält alle wichtigen Bestandteile eines Partikel-Probenahmesystems wie beispielsweise Filterhalter und Probenahmepumpe und darüber hinaus einige Merkmale eines Verdünnungssystems, wie beispielsweise die Verdünnungsluftzufuhr und einen Sekundär-Verdünnungstunnel.
 Um eine Beeinflussung der Regelkreise zu vermeiden, wird empfohlen, die Probenahmepumpe während des gesamten Prüfverfahrens in Betrieb zu lassen. Bei der Einzelfiltermethode ist ein Bypass-System zu verwenden, um die Probe zu den gewünschten Zeitpunkten durch die Probenahmefilter zu leiten. Die Beeinflussung der Regelkreise durch den Schaltvorgang ist auf ein Mindestmaß zu


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begrenzen.
 Beschreibungen – Abbildungen 14 und 15
 — PSP: Partikel-Probenahmesonde (Abbildungen 14 und 15)
 Die in den Abbildungen dargestellte Probenahmesonde bildet den vordersten Abschnitt des Partikelübertragungsrohrs PTT. Die Sonde:
 —
 muss gegen den Strom gerichtet an einem Punkt angebracht sein, wo die Verdünnungsluft und die Abgase gut vermischt sind, d. h. in der Mittellinie des Verdünnungstunnels DT des Verdünnungssystems (Absatz 1.2.1) ungefähr 10 Tunneldurchmesser stromabwärts von dem Punkt gelegen, an dem die Abgase in den Verdünnungstunnel eintreten;
 —
 muss einen Innendurchmesser von mindestens 12 mm haben;
 —
 kann durch Direktbeheizung oder durch Vorheizen der Verdünnungsluft bis auf eine Wandtemperatur von höchstens 325 K (52 °C) beheizt werden, vorausgesetzt, dass die Lufttemperatur vor Eintritt des Abgases in den Verdünnungstunnel 325 K (52 °C) nicht übersteigt;
 —
 kann isoliert sein.
 Abbildung 14
 Partikel-Probenahmesystem
 Eine Probe des verdünnten Abgases wird mit Hilfe der Probenahmepumpe P durch die Partikel-Probenahmesonde PSP und das Partikelübertragungsrohr PTT aus dem Verdünnungstunnel DT eines Teilstrom- oder Vollstrom-Verdünnungssystems entnommen. Die Probe wird durch den (die) Filterhalter FH mit den Partikel-Probenahmefiltern geleitet. Der Durchsatz der Probe wird durch den Durchsatzregler FC3 geregelt. Bei Verwendung der elektronischen Durchsatzmengenkompensation EFC (Abbildung 13) dient der Durchsatz des verdünnten Abgases als Steuersignal für FC3.
 Abbildung 15
 Verdünnungsanlage (nur für Vollstromsystem)
 Eine Probe des verdünnten Abgases wird vom Verdünnungstunnel DT eines Vollstrom-Verdünnungssystems durch die Partikel-Probenahmesonde PSP und das Verbindungsrohr für Partikel PTT in den Sekundärverdünnungstunnel SDT geleitet, wo sie noch einmal verdünnt wird. Anschließend wird die Probe durch den (die) Filterhalter FH mit den Partikel-Probenahmefiltern geleitet. Der Durchsatz der Verdünnungsluft ist gewöhnlich konstant, während der Durchsatz der Probe durch den Durchflussregler FC3 geregelt wird. Bei Verwendung der elektronischen Durchflussmengenkompensation EFC (Abbildung 13) dient der Durchfluss des gesamten verdünnten Abgases als Steuersignal für FC3.
 — PTT: Partikelübertragungsrohr (Abbildungen 14 und 15)
 Das Partikelübertragungsrohr darf höchstens 1 020 mm lang sein; seine Länge ist so gering wie möglich zu halten.
 Die Abmessungen gelten für
 —
 das Teilstrom-Verdünnungssystem mit Teilprobenahme und das Vollstrom-Einfachverdünnungssystem von der Spitze der Sonde bis zum Filterhalter
 —
 beim Teilstrom-Verdünnungssystem mit Gesamtprobenahme den Teil vom Ende des Verdünnungstunnels bis zum Filterhalter
 —
 beim Vollstrom-Doppelverdünnungssystem den Teil vom Sondeneintritt bis zum Sekundärverdünnungstunnel
 Das Verbindungsrohr:
 —
 kann durch Direktbeheizung oder durch Vorheizen der Verdünnungsluft bis auf eine Wandtemperatur von höchstens 325 K (52 °C) beheizt werden, vorausgesetzt, dass die Lufttemperatur vor Eintritt des Abgases in den Verdünnungstunnel 325 K (52 °C) nicht übersteigt,
 —
 kann isoliert sein.
 — SDT: Sekundärverdünnungstunnel (Abbildung 15)
 Der Sekundärverdünnungstunnel sollte einen Durchmesser von mindestens 75 mm haben und so lang sein, dass die doppelt verdünnte Probe mindestens 0,25 Sekunden in ihm verweilt. Die Halterung des Hauptfilters FH darf sich in nicht mehr als 300 mm Abstand vom Ausgang des SDT befinden.
 Der Sekundärverdünnungstunnel
 —
 kann durch Direktbeheizung oder durch Vorheizen der Verdünnungsluft bis auf eine Wandtemperatur von höchstens 325 K (52 °C) beheizt werden, vorausgesetzt, dass die Lufttemperatur vor Eintritt des Abgases in den Verdünnungstunnel 325 K (52 °C) nicht übersteigt,
 —
 kann isoliert sein.
 — FH: Filterhalter (Abbildungen 14 und 15)


text:
Für die Haupt- und Nachfilter können entweder ein einziger Filterrahmen oder getrennte Filterrahmen verwendet werden. Die Vorschriften des Anhanges 4A Anlage 1 Absatz 1.5.1.3 müssen eingehalten sein.
 Der (die) Filterhalter
 —
 kann (können) durch Direktbeheizung oder durch Vorheizen der Verdünnungsluft bis auf eine Wandtemperatur von höchstens 325 K (52 °C) beheizt werden, vorausgesetzt, dass die Lufttemperatur 325 K (52 °C) nicht übersteigt,
 —
 kann isoliert sein.
 — P: Probenahmepumpe (Abbildungen 14 und 15)
 Die Partikel-Probenahmepumpe muss genügend weit vom Tunnel entfernt sein, damit die Eintrittstemperatur des Gases konstant gehalten wird (± 3 K), wenn keine Korrektur des Durchsatzes durch FC3 erfolgt.
 — DP: Verdünnungsluftpumpe (Abbildung 15) (nur bei Vollstrom-Doppelverdünnung)
 Die Verdünnungsluftpumpe ist so anzuordnen, dass die sekundäre Verdünnungsluft mit einer Temperatur von 298 K (25 °C) ± 5 K zugeführt wird.
 — FC3: Durchflussregler (Abbildungen 14 und 15)
 Um eine Kompensation des Durchsatzes der Partikelprobe für Temperatur- und Gegendruckschwankungen im Probenweg zu erreichen, ist, falls keine anderen Mittel zur Verfügung stehen, ein Durchsatzregler zu verwenden. Bei Anwendung der elektronischen Durchsatzkompensation EFC (Abbildung 13) ist der Durchsatzregler erforderlich.
 — FM3: Durchsatzmessgerät (Abbildungen 14 und 15) (Durchsatz der Partikelprobe)
 Das Gas- oder Durchsatzmessgerät muss so weit von der Probenahmepumpe entfernt sein, dass die Temperatur des einströmenden Gases konstant bleibt (± 3 K), wenn keine Durchsatzkorrektur durch FC3 erfolgt.
 — FM4: Durchsatzmessgerät (Abbildung 15) (Verdünnungsluft, nur Vollstrom-Doppelverdünnung)
 Das Gas- oder Durchsatzmessgerät muss so angeordnet sein, dass die Temperatur des einströmenden Gases bei 298 K (25 °C) ± 5 K bleibt.
 — BV: Kugelventil (fakultativ)
 Der Durchmesser des Kugelventils darf nicht kleiner als der Innendurchmesser des Probenahmerohres sein, und die Schaltzeit darf höchstens 0,5 s betragen.
 Hinweis: Beträgt die Umgebungstemperatur in der Nähe von PSP, PTT, SDT und FH weniger als 239 K (20 °C), so ist für eine Vermeidung von Partikelverlusten an den kühlen Wänden dieser Teile zu sorgen. Daher wird empfohlen, diese Teile innerhalb der in den jeweiligen Beschreibungen genannten Grenzwerte zu beheizen und/oder zu isolieren. Ferner wird empfohlen, die Filteranströmtemperatur während der Probenahme nicht unter 293 K (20 °C) absinken zu lassen.
 Bei hoher Motorlast können die obengenannten Teile durch nichtaggressive Mittel wie beispielsweise einen Umlüfter gekühlt werden, solange die Temperatur des Kühlmittels nicht weniger als 293 K (20 °C) beträgt.
 (1) Die Abbildungen 4 bis 12 zeigen viele Arten von Teilstrom-Verdünnungssystemen, die normalerweise für die Prüfung unter stationären Bedingungen (NRSC) angewandt werden können. Wegen der sehr strengen Beschränkungen der Prüfung unter dynamischen Bedingungen werden nur die Teilstrom-Verdünnungsystem (Abbildungen 4 bis 12), die die Anforderungen in Anhang 4A Anlage 1 Absatz 2.4 „Spezifikationen für Teilstrom-Verdünnungssysteme“ erfüllen, für die Prüfung unter dynamischen Bedingungen (NRTC) akzeptiert.
 ANHANG 4 B
 Prüfverfahren für Selbstzündungsmotoren für land- und forstwirtschaftliche Zugmaschinen und mobile Maschinen und Geräte, die nicht für den Straßenverkehr bestimmt sind, hinsichtlich der Emissionen von Schadstoffen aus dem Motor
 1. FREI GELASSEN.
 2. FREI GELASSEN.
 3. BEGRIFFSBESTIMMUNGEN, ZEICHEN UND ABKÜRZUNGEN
 3.1. Begriffsbestimmungen
 (siehe Absatz 2.1 dieser Regelung)
 3.2. Allgemeine Symbole (1)
 Zeichen
 Einheit
 Begriff
 a
 0
 —
 y-Achsabschnitt der Regressionsgeraden
 a
 1
 —
 Steigung der