Directiva 1999/96/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, de 13 de Dezembro de 1999, relativa à aproximação das legislações dos Estados-Membros respeitantes às medidas a tomar contra a emissão de gases e partículas poluentes provenientes dos motores de ignição por compressão utilizados em veículos e a emissão de gases poluentes provenientes dos motores de ignição comandada alimentados a gás natural ou a gás de petróleo liquefeito utilizados em veículos e que altera a Directiva 88/77/CEE do Conselho

Jornal Oficial nº L 044 de 16/02/2000 p. 0001 - 0155

DIRECTIVA 1999/96/CE DO PARLAMENTO EUROPEU E DO CONSELHO

de 13 de Dezembro de 1999

relativa à aproximação das legislações dos Estados-Membros respeitantes às medidas a tomar contra a emissão de gases e partículas poluentes provenientes dos motores de ignição por compressão utilizados em veículos e a emissão de gases poluentes provenientes dos motores de ignição comandada alimentados a gás natural ou a gás de petróleo liquefeito utilizados em veículos e que altera a Directiva 88/77/CEE do Conselho

O PARLAMENTO EUROPEU E O CONSELHO DA UNIÃO EUROPEIA,

Tendo em conta o Tratado que institui a Comunidade Europeia e, nomeadamente, o seu artigo 95.o,

Tendo em conta a proposta da Comissão(1),

Tendo em conta o parecer do Comité Económico e Social(2),

Deliberando nos termos do artigo 251.o do Tratado(3),

(1) Considerando que devem ser adoptadas medidas no âmbito do mercado interno;

(2) Considerando que o primeiro programa de acção da Comunidade Europeia em matéria de protecção do ambiente(4), aprovado pelo Conselho em 22 de Novembro de 1973, convidava a ter em conta os últimos progressos científicos na luta contra a poluição atmosférica causada pelas emissões gasosas dos veículos a motor e a adaptar nesse sentido as directivas já adoptadas; que o quinto programa de acção, cuja abordagem geral foi aprovada pela resolução do Conselho de 1 de Fevereiro de 1993(5), prevê que sejam desenvolvidos esforços suplementares para reduzir consideravelmente o nível actual das emissões de poluentes dos veículos a motor;

(3) Considerando que é um facto reconhecido que o desenvolvimento dos transportes na Comunidade causou grandes pressões no ambiente; que várias previsões oficiais sobre o aumento da densidade do tráfego se revelaram inferiores aos dados verificados; que, por esse motivo, devem ser adoptadas normas rigorosas para as emissões de todos os veículos a motor;

(4) Considerando que a Directiva 88/77/CEE(6) estabelece os valores-limite das emissões de monóxido de carbono, hidrocarbonetos não queimados e óxidos de azoto dos motores diesel utilizados nos veículos a motor com base num método de ensaio representativo das condições europeias de condução dos veículos em questão; que a Directiva 88/77/CEE foi alterada pela primeira vez pela Directiva 91/542/CEE(7), que prevê duas fases, coincidindo a primeira fase (1992/1993) com as datas de aplicação das novas normas europeias sobre emissões dos veículos particulares; que a segunda fase (1995/1996) definiu uma orientação a mais longo prazo para a indústria automóvel europeia, fixando valores-limite baseados no desempenho esperado das tecnologias ainda em desenvolvimento e proporcionando à indústria um período para que possa aperfeiçoar essas tecnologias; considerando que a Directiva 96/1/CE(8) exigia que, no que diz respeito aos motores diesel pequenos de cilindrada unitária inferior a 0,7 dm3 e regime à potência nominal superior a 3000 min-1, o valor-limite das emissões de partículas estabelecido na Directiva 91/542/CEE fosse introduzido a partir de 1999 em vez da data inicialmente prevista; que, todavia, é razoável, numa base técnica, manter uma diferença para as emissões de partículas dos pequenos motores diesel de cilindrada unitária inferior a 0,75 dm3 e regime à potência nominal superior a 3000 min-1, mas eliminar essa diferença em 2005;

(5) Considerando que, ao abrigo do n.o 3 do artigo 5.o da Directiva 91/542/CEE, a Comissão devia apresentar ao Conselho, até final de 1996, um relatório sobre os progressos técnicos realizados relativamente à revisão dos valores-limite das emissões poluentes associada, se necessário, a uma revisão do método de ensaio; que tais limites revistos não serão aplicáveis antes de 1 de Outubro de 1999 no que se refere às novas homologações;

(6) Considerando que a Comissão pôs em prática um programa europeu sobre a qualidade do ar, as emissões do tráfego rodoviário, os combustíveis e as tecnologias dos motores, (programa "Auto-Oil"), com vista a satisfazer os requisitos do artigo 4.o da Directiva 94/12/CE(9); que um estudo custo/eficácia efectuado no âmbito do programa "Auto-Oil" indicou que era necessária uma nova melhoria da tecnologia dos motores diesel no que diz respeito aos veículos pesados com vista a atingir em 2010 a qualidade do ar descrita na comunicação da Comissão sobre o programa "Auto-Oil";

(7) Considerando que o melhoramento dos requisitos para os novos motores diesel contidos na Directiva 88/77/CEE constitui parte de uma estratégia comunitária global que incluirá também uma revisão das normas para os veículos comerciais ligeiros e para os automóveis de passageiros a partir de 2000, um melhoramento dos combustíveis para motores e uma avaliação mais precisa das emissões dos veículos em circulação;

(8) Considerando que a Directiva 88/77/CEE é uma das directivas específicas do processo de homologação estabelecido pela Directiva 70/156/CEE do Conselho, de 6 de Fevereiro de 1970, relativa à aproximação das legislações dos Estados-membros respeitantes à recepção dos veículos a motor e seus reboques(10); que o objectivo de redução do nível das emissões de poluentes dos veículos a motor não pode ser cabalmente realizado pelos Estados-Membros individualmente e pode, por conseguinte, sê-lo de melhor forma através da aproximação das legislações dos Estados-Membros respeitantes às medidas a tomar contra a poluição do ar pelos veículos a motor;

(9) Considerando que as reduções dos limites das emissões aplicáveis a partir de 2000 correspondentes a reduções de 30 % nas emissões de monóxido de carbono, hidrocarbonetos totais, NOx e partículas em suspensão foram identificadas pelo programa "Auto/Oil" como medidas-chave para conseguir uma qualidade do ar satisfatória a médio prazo; que uma redução de 30 % da opacidade dos fumos de escape em relação à medida nos tipos correntes de motores e em complemento da Directiva 72/306/CEE do Conselho(11) contribuirá para a redução das partículas; que as reduções adicionais dos limites de emissões, aplicáveis a partir de 2005, de 30 % nas emissões de monóxido de carbono, hidrocarbonetos totais e NOx e de 80 % das partículas contribuirão significativamente para melhorias da qualidade do ar a médio prazo; que essas reduções terão em conta o efeito nas emissões de novos ciclos de ensaio que representam melhor os padrões de condução dos veículos em circulação; que os limites adicionais para o NOx aplicáveis a partir de 2008 terão como resultado uma redução de mais 43 % nos limites de emissão para este poluente; considerando que, o mais tardar em 2002, a Comissão estudará a tecnologia disponível com vista a confirmar as normas obrigatórias para o NOx para 2008 num relatório a apresentar ao Parlamento Europeu e ao Conselho, eventualmente acompanhado de propostas adequadas;

(10) Considerando que são introduzidos valores-limite de emissão facultativos que são aplicáveis aos veículos definidos como "veículos ecológicos avançados" (VEA);

(11) Considerando que o diagnóstico a bordo (OBD) não está completamente desenvolvido para os veículos pesados e deve ser introduzido a partir de 2005, a fim de permitir a detecção imediata de qualquer anomalia de componentes e sistemas dos veículos e se obter, assim, uma melhoria significativa da conservação das emissões iniciais dos veículos em circulação, através de melhores controlo e manutenção; que devem ser introduzidos, a partir de 2005, requisitos específicos para a durabilidade dos novos motores pesados e para os ensaios de conformidade dos veículos pesados em circulação;

(12) Considerando que devem ser introduzidos novos ciclos de ensaio de homologação para as emissões de gases e de partículas e para a opacidade dos fumos, que permitirão uma avaliação mais representativa das emissões dos motores diesel, em condições de ensaio que se assemelhem mais estreitamente às encontradas pelos veículos em circulação; que deve ser introduzido um novo método de ensaio combinado (dois ciclos) para os motores diesel convencionais e os motores diesel equipados com catalisadores de oxidação; que deve ser introduzido um novo método de ensaio combinado (dois ciclos) para os motores a gás e adicionalmente para os motores a diesel equipados com sistemas avançados de controlo das emissões; que, a partir de 2005, todos os motores a diesel devem ser testados através dos dois ciclos de ensaios aplicáveis; que a Comissão acompanhará o progresso das negociações no sentido de um procedimento de ensaios harmonizado ao nível mundial;

(13) Considerando que convém permitir que os Estados-Membros encorajem, através de incentivos fiscais, a colocação de veículos no mercado que satisfaçam os requisitos adoptados a nível comunitário, devendo esses incentivos ser conformes às disposições do Tratado e obedecer a determinadas condições, por forma a evitar distorções no mercado interno; que a presente directiva não afecta o direito de os Estados-Membros incluírem as emissões de poluentes e outras substâncias na base de cálculo dos impostos de circulação sobre os veículos a motor;

(14) Considerando que devem ser tidos em conta, no desenvolvimento de legislação comunitária relativa às emissões dos veículos a motor, os resultados da investigação em curso sobre as características das partículas;

(15) Considerando que a Comissão apresentará um relatório, até 31 de Dezembro de 2000, sobre a evolução dos equipamentos de controlo das emissões dos veículos pesados com motores diesel e a relação com a qualidade dos combustíveis, a necessidade de melhorar a precisão, a repetibilidade dos métodos de medição e amostragem das partículas e o desenvolvimento de um ciclo de ensaios harmonizados a nível mundial;

(16) Considerando que a Directiva 88/77/CEE deve, consequentemente, ser alterada,

ADOPTARAM A PRESENTE DIRECTIVA:

Artigo 1.o

A Directiva 88/77/CEE é alterada do seguinte modo:

1. O título passa a ter a seguinte redacção: "Directiva 88/77/CEE do Conselho, de 3 de Dezembro de 1987, relativa à aproximação das legislações dos Estados-Membros respeitantes às medidas a tomar contra a emissão de gases e partículas poluentes provenientes dos motores de ignição por compressão utilizados em veículos e a emissão de gases poluentes provenientes dos motores de ignição comandada alimentados a gás natural ou a gás de petróleo liquefeito utilizados em veículos".

2. O artigo 1.o passa a ter a seguinte redacção: "Artigo 1.o

Para efeitos da presente directiva, entende-se por:

- 'veículo', qualquer veículo conforme definido na Parte A do Anexo II da Directiva 70/156/CEE movido por um motor de ignição por compressão ou a gás, com exclusão dos veículos da categoria M1 com uma massa máxima em carga tecnicamente admissível igual ou inferior a 3,5 toneladas,

- 'motor de ignição por compressão ou a gás', a fonte de propulsão de um veículo, que pode ser homologada como unidade técnica distinta, conforme definida no artigo 2.o da Directiva 70/156/CEE,

- 'VEA', um veículo ecológico avançado, ou seja um veículo movido por um motor que respeita os valores-limite de emissão facultativos indicados na linha C dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE;".

3. Os anexos I a VIII são substituídos pelos anexos I a VII que figuram em anexo à presente directiva.

Artigo 2.o

1. A partir de 1 de Julho de 2000, os Estados-Membros não podem, por motivos relacionados com os gases e partículas poluentes e com a opacidade dos fumos emitidos pelos motores:

- recusar a homologação CE ou a emissão do documento previsto no n.o 1, último travessão, do artigo 10.o da Directiva 70/156/CEE, ou a homologação de âmbito nacional a um modelo de veículo movido por um motor de ignição por compressão ou a gás, nem

- proibir a matrícula, venda, entrada em circulação ou utilização de tais veículos novos, nem

- recusar a homologação CE a um tipo de motor de ignição por compressão ou a gás, nem

- proibir a venda ou a utilização de novos motores de ignição por compressão ou a gás,

se forem satisfeitos os requisitos pertinentes dos anexos da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva, em particular quando as emissões de gases ou partículas poluentes e a opacidade dos fumos do motor respeitarem os valores-limite estabelecidos quer na linha A quer na linha B1 ou B2, ou os valores-limite de emissão facultativos estabelecidos na linha C dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva.

2. A partir de 1 de Outubro de 2000, os Estados-Membros:

- deixam de poder conceder a homologação CE ou emitir o documento previsto no n.o 1, último travessão, do artigo 10.o da Directiva 70/156/CEE do Conselho e

- devem recusar a homologação de âmbito nacional,

aos tipos de motores de ignição por compressão ou a gás e aos modelos de veículos movidos por motores de ignição por compressão ou a gás cujas emissões de gases e partículas poluentes e opacidade dos fumos do motor não respeitem os valores-limite estabelecidos na linha A dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva.

3. A partir de 1 de Outubro de 2001, e à excepção dos veículos e motores destinados à exportação para países terceiros e dos motores de substituição para veículos antigos em circulação, os Estados-Membros devem:

- considerar que os certificados de conformidade que acompanham os veículos novos ou os motores novos, nos termos da Directiva 70/156/CEE, deixam de ser válidos para efeitos do disposto no n.o 1 do artigo 7.o dessa directiva, e

- proibir a matrícula, venda, entrada em circulação ou utilização de veículos novos movidos por motores de ignição por compressão ou a gás, e a venda e utilização de motores de ignição por compressão ou a gás novos,

se as emissões de gases e partículas poluentes e a opacidade dos fumos do motor não respeitarem os valores-limite estabelecidos na linha A dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva.

4. A partir de 1 de Outubro de 2005, os Estados-Membros:

- deixam de poder conceder a homologação CE ou emitir o documento previsto no n.o 1, último travessão, do artigo 10.o da Directiva 70/156/CEE e

- devem recusar a homologação de âmbito nacional,

aos tipos de motores de ignição por compressão ou a gás e aos modelos de veículos movidos por motores de ignição por compressão ou a gás cujas emissões de gases e partículas poluentes e opacidade dos fumos do motor não respeitem os valores-limite aplicáveis estabelecidos na linha B1 dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva.

5. A partir de 1 de Outubro de 2006, e à excepção dos veículos e motores destinados à exportação para países terceiros e dos motores de substituição para veículos antigos em circulação, os Estados-Membros devem:

se as emissões de gases e partículas poluentes e a opacidade dos fumos do motor não respeitarem os valores-limite aplicáveis estabelecidos na linha B1 dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva.

6. A partir de 1 de Outubro de 2008, os Estados-Membros:

- deixam de poder conceder a homologação CE ou emitir o documento previsto no n.o 1, último travessão, do artigo 10.o da Directiva 70/156/CEE e

- devem recusar a homologação de âmbito nacional,

aos tipos de motores de ignição por compressão ou a gás e aos modelos de veículos movidos por motores de ignição por compressão ou a gás cujas emissões de gases e partículas poluentes e opacidade dos fumos do motor não respeitem os valores-limite aplicáveis estabelecidos na linha B2 dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva.

7. A partir de 1 de Outubro de 2009, e à excepção dos veículos e motores destinados à exportação para países terceiros e dos motores de substituição para veículos em circulação, os Estados-Membros devem:

se as emissões de gases e partículas poluentes e a opacidade dos fumos do motor não respeitarem os valores-limite aplicáveis estabelecidos na linha B2 dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva.

8. Nos termos do n.o 1, considerar-se-á que um motor que satisfaça os requisitos pertinentes dos anexos da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva, e que respeite os valores-limite de emissão estabelecidos na linha C dos quadros do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva, cumpre os requisitos estabelecidos nos n.os 2 a 7.

Artigo 3.o

1. Os Estados-Membros apenas podem prever incentivos fiscais para os veículos a motor que obedeçam ao disposto na Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva. Esses incentivos devem respeitar as disposições do Tratado e observar as condições constantes das alíneas a) e b) seguintes:

a) Os incentivos deverão ser aplicáveis a todos os veículos novos comercializados no mercado de um Estado-Membro e que já respeitem os valores-limite aplicáveis estabelecidos na linha A dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva e, seguidamente, a partir de 1 de Outubro de 2000, os valores-limite estabelecidos na linha B1 ou B2 dos mesmos quadros.

Os incentivos deverão terminar a partir da aplicação obrigatória dos valores-limite de emissão fixados no n.o 3 do artigo 2.o para os veículos novos, ou até às datas de aplicação obrigatória dos valores-limite estabelecidos na linha B1 ou B2 dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva;

b) Os incentivos deverão ser aplicáveis a todos os veículos novos comercializados num Estado-Membro e que já respeitem os valores-limite de emissão facultativos estabelecidos na linha C dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva.

2. Para cada modelo de veículo, os incentivos não deverão exceder o custo adicional das soluções técnicas introduzidas para garantir o cumprimento dos valores-limite estabelecidos quer na linha A quer na linha B1 ou B2 ou dos valores-limite estabelecidos na linha C dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do anexo I da Directiva 88/77/CEE, com a redacção que lhe é dada pela presente directiva, e da respectiva instalação no veículo.

3. A Comissão deve ser informada, com a devida antecedência, dos projectos de criação ou alteração dos incentivos fiscais referidos neste artigo, de modo a poder apresentar as suas observações.

Artigo 4.o

A partir de 1 de Outubro de 2005, os novos modelos de veículos, e, a partir de 1 de Outubro de 2006, todos os modelos de veículos, deverão estar equipados com um sistema de diagnóstico a bordo (OBD) ou um sistema de medição a bordo (OBM) para controlar as emissões gasosas em funcionamento.

A Comissão proporá disposições para o efeito ao Parlamento Europeu e ao Conselho, as quais deverão prever:

- o acesso ilimitado e normalizado ao sistema OBD para fins de inspecção, diagnóstico, manutenção e reparação,

- a normalização dos códigos de anomalia,

- a compatibilidade dos componentes e peças sobresselentes, por forma a facilitar as operações de reparação e substituição, e a manutenção dos veículos equipados com o sistema OBD.

Artigo 5.o

A partir de 1 de Outubro de 2005, quanto aos novos tipos e a partir de 1 de Outubro de 2006 quanto a todos os tipos, os certificados de homologação dos motores e veículos confirmarão igualmente o bom funcionamento dos dispositivos de redução das emissões durante o tempo de vida normal do veículo ou motor.

A Comissão analisará as diferenças observadas durante o tempo de vida normal de diversas categorias de veículos pesados e proporá, se for caso disso, a adopção de requisitos de durabilidade adequados para cada categoria de veículo.

Artigo 6.o

A partir de 1 de Outubro de 2005, quanto aos novos tipos e a partir de 1 de Outubro de 2006 quanto a todos os tipos, os certificados de homologação dos veículos deverão confirmar igualmente o bom funcionamento dos dispositivos de controlo das emissões durante o tempo de vida normal do veículo, em condições normais de funcionamento (conformidade dos veículos em funcionamento devidamente utilizados e manutencionados).

Estas disposições devem ser confirmadas e complementadas pela Comissão nos termos do artigo 7.o

Artigo 7.o

A Comissão apresentará ao Parlamento Europeu e ao Conselho uma proposta que confirme ou complemente a presente directiva, o mais tardar 12 meses após a data da sua entrada em vigor, ou em 31 de Dezembro de 2000, conforme a data que ocorrer mais cedo.

A proposta tomará em conta:

- o processo de revisão descrito no artigo 3.o da Directiva 98/69/CE do Parlamento Europeu e do Conselho(12) e no artigo 9.o da Directiva 98/70/CE do Parlamento Europeu e do Conselho(13),

- o desenvolvimento da tecnologia de controlo das emissões dos motores de ignição por compressão e a gás, sem excluir a tecnologia pós-tratamento, tendo em conta a interdependência entre esta tecnologia e a qualidade dos combustíveis,

- a necessidade de melhorar a precisão e repetibilidade dos actuais métodos de medição e amostragem de níveis muito baixos de emissões de partículas dos motores,

- o desenvolvimento de um ciclo de ensaios harmonizado a nível mundial para os ensaios de homologação,

e deverá incluir:

- disposições relativas à introdução de um sistema OBD para veículos pesados, a partir de 1 de Outubro de 2005, nos termos do disposto no artigo 4.o da presente directiva e, mutatis mutandis, na Directiva 98/69/CE relativa à redução das emissões gasosas dos automóveis de passageiros e veículos comerciais ligeiros,

- disposições relativas à duração dos dispositivos antipoluição, com efeitos a partir de 1 de Outubro de 2005, nos termos do disposto no artigo 5.o da presente directiva,

- disposições para garantir a conformidade dos veículos em circulação no procedimento de homologação dos veículos, com efeitos a partir de 1 de Outubro de 2005, nos termos do disposto no artigo 6.o da presente directiva, tendo em conta a especificidade dos ensaios dos motores destas categorias de veículos e a informação específica obtida a partir dos sistemas OBD, numa perspectiva de relação custo-eficácia,

- limites adequados para os poluentes actualmente não regulamentados devido à introdução generalizada de novos combustíveis alternativos.

Até 31 de Dezembro de 2001, a Comissão apresentará um relatório sobre a evolução das negociações relativas a um ciclo de ensaios harmonizado a nível mundial.

Até 30 de Junho de 2002, a Comissão apresentará ao Parlamento Europeu e ao Conselho um relatório sobre os requisitos para o funcionamento de sistemas OBM. Com base nesse relatório, a Comissão apresentará uma proposta de medidas que entrarão em vigor até 1 de Janeiro de 2005, o mais tardar, acompanhada de especificações técnicas e dos anexos correspondentes, a fim de estabelecer disposições para a homologação de sistemas OBM que assegurem, pelo menos, níveis de controlo equivalentes aos do sistema OBD e que sejam compatíveis com estes sistemas;

A Comissão procederá, até 31 de dezembro de 2002, o mais tardar, a um estudo das tecnologias disponíveis, a fim de confirmar a norma obrigatória para os NOx prevista para 2008, num relatório a apresentar ao Parlamento Europeu e ao Conselho, acompanhado, se necessário, de propostas adequadas.

Artigo 8.o

1. Os Estados-Membros porão em vigor as disposições legislativas, regulamentares e administrativas necessárias para dar cumprimento à presente directiva até 1 de Julho de 2000. Desse facto informarão imediatamente a Comissão.

Quando os Estados-Membros adoptarem essas disposições, estas deverão incluir uma referência à presente directiva ou ser acompanhadas dessa referência aquando da sua publicação oficial. As modalidades dessa referência serão estabelecidas pelos Estados-Membros.

2. Os Estados-Membros comunicarão à Comissão o texto das principais disposições de direito interno que adoptarem no domínio regido pela presente directiva.

Artigo 9.o

A presente directiva entra em vigor na data da sua publicação no Jornal Oficial das Comunidades Europeias.

Artigo 10.o

Os Estados-Membros são os destinatários da presente directiva.

Feito em Bruxelas, em 13 de Dezembro de 1999.

Pelo Parlamento Europeu

A Presidente

N. FONTAINE

Pelo Conselho

O Presidente

S. HASSI

(1) JO C 173 de 8.6.1998, p. 1, e

JO C 43 de 17.2.1999, p. 25.

(2) JO C 407 de 28.12.1998, p. 27.

(3) Parecer do Parlamento Europeu de 21 de Outubro de 1998 (JO C 341 de 9.11.1998, p. 74), posição comum do Conselho de 22 de Abril de 1999 (JO C 296 de 15.10.1999, p. 1) e decisão do Parlamento Europeu de 16 de Novembro de 1999 (ainda não publicada no Jornal Oficial)

(4) JO C 112 de 20.12.1973, p. 1.

(5) JO C 138 de 17.5.1993, p. 1.

(6) JO L 36 de 9.2.1988, p. 33.

(7) JO L 295 de 25.10.1991, p. 1.

(8) JO L 40 de 17.2.1996, p. 1.

(9) JO L 100 de 19.4.1994, p. 42.

(10) JO L 42 de 23.2.1970, p. 1. Directiva com a última redacção que lhe foi dada pela Directiva 98/91/CE do Parlamento Europeu e do Conselho (JO L 11 de 16.1.1999, p. 25).

(11) JO L 190 de 20.8.1972, p. 1. Directiva com a última redacção que lhe foi dada pela Directiva 97/20/CE (JO L 125 de 16.5.1997, p. 21).

(12) JO L 350 de 28.12.1998, p. 1.

(13) JO L 350 de 28.12.1998, p. 58.

ANEXOS

ÍNDICE

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

ÍNDICE DAS FIGURAS

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

ÍNDICE DE QUADROS

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

ANEXO I

ÂMBITO, DEFINIÇÕES E ABREVIATURAS, PEDIDO DE HOMOLOGAÇÃO CE, ESPECIFICAÇÕES E ENSAIOS E CONFORMIDADE DA PRODUÇÃO

1. ÂMBITO

A presente directiva aplica-se aos gases e às partículas poluentes provenientes de todos os veículos a motor equipados com motores de ignição por compressão e aos gases poluentes provenientes de todos os veículos a motor equipados com motores de ignição comandada alimentados a gás natural (GN) ou a gás de petróleo liquefeito (GPL), e aos motores de ignição por compressão e de ignição comandada conforme especificados no artigo 1.o, com excepção dos veículos das categorias N1, N2 e M2 homologados ao abrigo da Directiva 70/220/CEE do Conselho(1), com a última redacção que lhe foi dada pela Directiva 98/77/CE da Comissão(2).

2. DEFINIÇÕES E ABREVIATURAS

Para efeitos do disposto na presente directiva, entende-se por:

2.1. "Ciclo de ensaios", uma sequência de pontos de ensaio, cada um com uma velocidade e um binário definidos, que devem ser seguidos pelo motor em condições de funcionamento em estado estacionário (ensaio ESC) ou transientes (ensaios ETC, ELR).

2.2. "Homologação de um motor (família de motores)", a homologação de um tipo de motor (família de motores) no que diz respeito ao nível das emissões de gases e partículas poluentes.

2.3. "Motor diesel", um motor que trabalha de acordo com o princípio da ignição por compressão.

"Motor a gás", um motor que é alimentado a gás natural (GN) ou gás de petróleo liquefeito (GPL).

2.4. "Tipo de motor", uma categoria de motores que não diferem entre si em aspectos essenciais, como as características dos motores definidas no Anexo II da presente directiva.

2.5. "Família de motores", o agrupamento pelo fabricante de motores que, através do respectivo projecto conforme definido no Apêndice 2 do Anexo II da presente directiva, têm características de emissões de escape semelhantes; todos os membros da família devem satisfazer os valores-limite de emissões aplicáveis.

2.6. "Motor precursor", um motor seleccionado de uma família de motores de modo tal que as suas características em termos de emissões sejam representativas dessa família de motores.

2.7. "Gases poluentes", o monóxido de carbono, os hidrocarbonetos (supondo uma proporção de C/H1,85 para o combustível para motores diesel, de C/H2,525 para o GPL e de C/H2,93 para o GN (hidrocarbonetos não metânicos - NMHC)), metano (supondo uma proporção C/H4 para o GN) e óxidos de azoto, estes últimos expressos em equivalentes de dióxido de azoto (NO2).

"Partículas poluentes", quaisquer matérias recolhidas num meio filtrante especificado, após diluição dos gases de escape com ar limpo filtrado até se obter uma temperatura não superior a 325 K (52 °C).

2.8. "Fumos", partículas suspensas na corrente de gases de escape de um motor diesel que absorvem, reflectem ou refractam a luz,

2.9. "Potência útil", a potência em kW CE obtida no banco de rolos na extremidade do eixo de manivelas, ou seu equivalente, medida de acordo com o método comunitário de medida da potência estabelecido na Directiva 80/1269/CEE da Comissão(3), com a última redacção que lhe foi dada pela Directiva 97/21/CE(4).

2.10. "Potência máxima declarada (Pmax)", a potência máxima em kW CE (potência útil) declarada pelo fabricante no seu pedido de homologação.

2.11. "Por cento de carga", a fracção do binário máximo disponível a uma dada velocidade do motor.

2.12. "Ensaio ESC", um ciclo de ensaios que consiste em 13 modos em estado estacionário, a aplicar de acordo com o ponto 6.2 do presente anexo.

2.13. "Ensaio ELR", um ciclo de ensaios que consiste numa sequência de patamares de carga a velocidades de motor constantes a aplicar de acordo com o ponto 6.2 do presente anexo.

2.14. "Ensaio ETC", um ciclo de ensaios que consiste de 1800 modos transientes segundo-a-segundo, a aplicar de acordo com o ponto 6.2 do presente anexo.

2.15. "Gama de velocidades de funcionamento do motor", a gama de velocidades mais frequentemente utilizada durante o funcionamento do motor, que está compreendida entre as velocidades baixa e elevada, conforme estabelecido no Anexo III da presente directiva.

2.16. "Velocidade baixa (nlo)", a mais baixa velocidade do motor à qual ocorre 50 % da potência máxima declarada.

2.17. "Velocidade elevada (nhi)", a mais elevada velocidade do motor à qual ocorre 70 % da potência máxima declarada.

2.18. "Velocidades A, B e C do motor", as velocidades de ensaio dentro da gama de velocidades de funcionamento do motor a utilizar para o ensaio ESC e o ensaio ELR, conforme estabelecido no Apêndice 1 do Anexo III da presente directiva.

2.19. "Zona de controlo", a zona compreendida entre as velocidades A e C do motor e entre 25 e 100 por cento da carga.

2.20. "Velocidade de referência (nref)", o valor de 100 % da velocidade a utilizar para desnormalizar os valores relativos da velocidade do ensaio ETC, conforme estabelecido no Apêndice 2 do Anexo III da presente directiva.

2.21. "Opacímetro", um instrumento concebido para medir a opacidade das partículas de fumo através do princípio da extinção da luz.

2.22. "Gama de GN", uma das gamas H ou L definida na Norma Europeia EN 437, de Novembro de 1993.

2.23. "Auto-adaptabilidade", qualquer dispositivo do motor que permita manter constante a proporção ar/combustível.

2.24. "Recalibração", uma afinação fina de um motor a GN de modo a ter o mesmo comportamento funcional (potência, consumo de combustível) numa gama diferente de gás natural.

2.25. "Índice de Wobbe (inferior W1, ou superior Wu)", a razão entre o poder calorífico de um gás por unidade de volume e a raiz quadrada da sua densidade relativa nas mesmas condições de referência:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

2.26. "Factor de desvio λ (Sλ)", uma expressão que descreve a flexibilidade exigida do sistema de gestão do motor relativamente a uma alteração da razão λ do excesso de ar, se o motor for alimentado com um gás de composição diferente da do metano puro (ver o Anexo VII para o cálculo de Sλ).

2.27. "VEA", um veículo ecológico avançado, ou seja, um veículo movido por um motor que respeita os valores-limite de emissão facultativos apresentados na linha C dos quadros constantes do ponto 6.2.1 do presente Anexo.

2.28. Entende-se por "dispositivo manipulador (defeat device)" qualquer elemento que meça ou seja sensível à velocidade do veículo, à velocidade do motor, às mudanças de velocidade, à temperatura, à pressão de admissão ou a qualquer outro parâmetro e destinado a activar, modular, atrasar ou desactivar o funcionamento de qualquer parte do sistema de controlo das emissões, de forma a reduzir a eficácia desse sistema em circunstâncias que se verifiquem durante a utilização normal do veículo.

Esse elemento não será considerado como dispositivo manipulador se:

- se justificar a necessidade desse dispositivo para proteger o motor de danos ou avarias e não forem aplicáveis outras medidas para o mesmo efeito que não reduzam a eficácia do sistema de controlo das emissões.

- esse dispositivo não funcionar para além do necessário durante o arranque e/ou aquecimento do motor e não forem aplicáveis outras medidas para o mesmo efeito que não reduzam a eficácia do sistema de controlo das emissões.

Figura 1

Definições específicas dos ciclos de ensaios

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2.29. Símbolos e abreviaturas

2.29.1. Símbolos dos parâmetros de ensaio

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

2.29.2. Símbolos dos componentes químicos

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

2.29.3. Abreviaturas

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

3. PEDIDO DE HOMOLOGAÇÃO CE

3.1. Pedido de homologação CE de um tipo de motor ou família de motores enquanto unidade técnica

3.1.1. O pedido de homologação de um tipo de motor ou de uma família de motores no que diz respeito ao nível das emissões de gases e partículas poluentes (motores diesel) e no que diz respeito ao nível das emissões de gases poluentes (motores a gás) deve ser apresentado pelo fabricante do motor ou pelo seu mandatário.

3.1.2. O pedido deve ser acompanhado dos documentos a seguir mencionados, em triplicado, e dos seguintes elementos:

3.1.2.1. Uma descrição do tipo de motor ou da família de motores, se aplicável, incluindo os elementos referidos no Anexo II da presente directiva que estejam em conformidade com os requisitos dos artigos 3.o e 4.o da Directiva 70/156/CEE.

3.1.3. Deve ser apresentado ao serviço técnico responsável pela realização dos ensaios de homologação definidos no ponto 6, um motor conforme com as características do "tipo de motor" ou do "motor precursor" descrito no Anexo II.

3.2. Pedido de homologação CE de um modelo de veículo no que diz respeito ao seu motor

3.2.1. O pedido de homologação de um veículo no que diz respeito à emissão de gases e partículas poluentes pelo seu motor ou família de motores diesel e no que diz respeito ao nível das emissões de gases poluentes pelo seu motor ou família de motores a gás deve ser apresentado pelo fabricante do veículo ou pelo seu mandatário.

3.2.2. O pedido deve ser acompanhado dos documentos a seguir mencionados, em triplicado, e dos seguintes elementos:

3.2.2.1. Uma descrição do modelo de veículo, das peças do veículo relacionadas com o motor e do tipo de motor ou da família de motores, se aplicável, incluindo os elementos referidos no Anexo II, juntamente com a documentação exigida em aplicação do artigo 3.o da Directiva 70/156/CEE.

3.3. Pedido de homologação CE de um modelo de veículo com um motor homologado

3.3.1. O pedido de homologação de um veículo no que diz respeito à emissão de gases e partículas poluentes pelo seu motor ou família de motores diesel homologado e no que diz respeito ao nível das emissões de gases poluentes pelo seu motor ou família de motores a gás homologado deve ser apresentado pelo fabricante do veículo ou pelo seu mandatário.

3.3.2. O pedido deve ser acompanhado dos documentos a seguir mencionados, em triplicado, e dos seguintes elementos:

3.3.2.1. Uma descrição do modelo de veículo e das peças do veículo relacionadas com o motor, incluindo os elementos referidos no Anexo II, conforme aplicável, e uma cópia do certificado de homologação CE (Anexo VI) do motor ou família de motores, se aplicável, enquanto unidade técnica, que está instalado no modelo de veículo, juntamente com a documentação exigida em aplicação do artigo 3.o da Directiva 70/156/CEE.

4. HOMOLOGAÇÃO CE

4.1. Concessão de uma homologação CE universal no que diz respeito ao combustível

Se os requisitos a seguir indicados forem satisfeitos, deve ser concedida a homologação CE universal no que diz respeito ao combustível:

4.1.1. No caso do combustível para motores diesel, o motor precursor satisfaz os requisitos da presente directiva relativos ao combustível de referência especificado no Anexo IV.

4.1.2. No caso do gás natural, o motor precursor deve demonstrar a sua capacidade de se adaptar a qualquer composição do combustível que possa ocorrer no mercado. Há geralmente dois tipos de combustíveis, o combustível de poder calorífico elevado (gás H) e o combustível de poder calorífico baixo (gás L), mas com uma dispersão significativa em ambas as gamas; diferem de modo significativo quanto ao seu conteúdo energético expresso pelo índice de Wobbe e quanto ao seu factor de desvio λ (Sλ). As fórmulas para os cálculos do índice de Wobbe e do Sλ são dadas nos pontos 2.25 e 2.26. A composição dos combustíveis de referência reflecte as variações destes parâmetros.

O motor precursor deve satisfazer os requisitos da presente directiva com os combustíveis de referência G20 e G25, conforme especificados no Anexo IV, sem qualquer reajustamento da alimentação de combustível entre os dois ensaios. Todavia, é permitida uma passagem de adaptação ao longo de um ciclo ETC sem medida após a mudança do combustível. Antes do ensaio, o motor precursor deve ser rodado utilizando o método indicado no ponto 3 do Apêndice 2 do Anexo III.

4.1.3. No caso de um motor alimentado a gás natural que seja auto-adaptativo no que diz respeito à gama dos gases H, por um lado, e à gama dos gases L, por outro, e que muda da gama H para a gama L e vice-versa através de um comutador, o motor precursor deve ser ensaiado com os dois combustíveis de referência relevantes especificados no Anexo IV para cada gama, em cada posição do comutador. Os combustíveis são o G20 (combustível 1) e o G23 (combustível 2) para os gases da gama H, e o G23 (combustível 1) e o G25 (combustível 2) para os gases da gama L. O motor precursor deve satisfazer os requisitos da presente directiva em ambas as posições do comutador sem qualquer reajustamento da alimentação de combustível entre os dois ensaios em cada posição do comutador. Todavia, é permitida uma passagem de adaptação ao longo de um ciclo ETC sem medida após a mudança do combustível. Antes do ensaio, o motor precursor deve ser rodado utilizando o processo indicado no ponto 3 do Apêndice 2 do Anexo III.

4.1.3.1. A pedido do fabricante, o motor pode ser ensaiado com um terceiro combustível (combustível 3) se o factor de desvio λ (Sλ) estiver compreendido entre os dos combustíveis G20 e G25, p.ex. quando o combustível 3 for um combustível do mercado. Os resultados deste ensaio podem ser utilizados como base para a avaliação da conformidade da produção.

4.1.3.2. Determina-se a relação "r" dos resultados das emissões do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

ou,

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

4.1.4. No caso do GPL, o motor precursor deve demonstrar a sua capacidade de se adaptar a qualquer composição de combustível que possa ocorrer no mercado. Há variações da composição C3/C4, que se reflectem nos combustíveis de referência. O motor precursor deve satisfazer os requisitos das emissões com os combustíveis de referência A e B especificados no Anexo IV sem qualquer reajustamento da alimentação de combustível entre os dois ensaios. Todavia, é permitida uma passagem de adaptação ao longo de um ciclo ETC sem medida após a mudança do combustível. Antes do ensaio, o motor precursor deve ser rodado utilizando o método indicado no ponto 3 do Apêndice 2 do Anexo III.

4.1.4.1. Determina-se a relação "r" dos resultados das emissões para cada poluente do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

4.2. Concessão de uma homologação CE para uma gama de combustíveis restrita

No estado actual da tecnologia, não é ainda possível tornar os motores a gás natural de combustão pobre auto-adaptativos, embora esses motores ofereçam vantagens em termos de rendimento e de emissões de CO2. Se um utilizador tiver a garantia de abastecimento de um combustível de composição uniforme, pode optar por um motor de combustão pobre, que poderia obter uma homologação para uma gama de combustíveis restrita. No interesse da harmonização internacional, considera-se desejável que um exemplar de tal motor obtenha uma homologação internacional. As variantes restritas em termos de combustível deveriam então ser idênticas excepto no que diz respeito ao conteúdo da base de dados da UCE (unidade de controlo electrónico) do sistema de alimentação de combustível e às peças desse sistema (tais como os bicos dos injectores) que precisam de ser adaptadas aos diferentes fluxos de combustível.

Se os requisitos a seguir indicados forem satisfeitos, deve ser concedida a homologação CE para uma gama de combustíveis restrita:

4.2.1. Homologação no que diz respeito às emissões de escape de um motor a gás natural preparado para funcionar quer com gases da gama H quer com gases da gama L

Ensaia-se o motor precursor com os dois combustíveis de referência relevantes conforme especificado no Anexo IV para a gama relevante. Os combustíveis são o G20 (combustível 1) e o G23 (combustível 2) para os gases da gama H, e o G23 (combustível 1) e o G25 (combustível 2) para os gases da gama L. O motor precursor deve satisfazer os requisitos das emissões sem qualquer reajustamento da alimentação de combustível entre os dois ensaios. Todavia, é permitida uma passagem de adaptação ao longo de um ciclo ETC sem medida após a mudança do combustível. Antes do ensaio, o motor precursor deve ser rodado utilizando o método indicado no ponto 3 do Apêndice 2 do Anexo III.

4.2.1.1. A pedido do fabricante, o motor pode ser ensaiado com um terceiro combustível (combustível 3) se o factor de desvio λ (Sλ) estiver compreendido entre os dos combustíveis G20 e G23, ou G23 e G25 respectivamente, p.ex. quando o combustível 3 for um combustível do mercado. Os resultados deste ensaio podem ser utilizados como base para a avaliação da conformidade da produção.

4.2.1.2. Determina-se a relação "r" dos resultados das emissões do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

ou,

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

4.2.1.3. Antes da entrega ao cliente, o motor deve ostentar uma etiqueta (ver ponto 5.1.5), indicando a gama de gases para a qual o motor foi homologado.

4.2.2. Homologação no que diz respeito às emissões de escape de um motor a gás natural ou GPL preparado para funcionar com um combustível de composição específica

4.2.2.1. O motor precursor deve satisfazer os requisitos das emissões com os combustíveis de referência G20 e G25 no caso do gás natural, ou com os combustíveis de referência A e B no caso do GPL, conforme especificado no Anexo IV. Entre os ensaios, admite-se a afinação fina do sistema de alimentação de combustível. Essa afinação fina consistirá numa recalibração da base de dados do sistema de alimentação de combustível, sem qualquer alteração quer da estratégia básica de controlo quer da estrutura básica da base de dados. Se necessário, admite-se a troca de peças directamente relacionadas com o fluxo do combustível (tais como os bicos dos injectores). O motor terá de fornecer a mesma potência com ambos os combustíveis.

4.2.2.2. Se o fabricante o desejar, o motor pode ser ensaiado com os combustíveis de referência G20 e G23 ou G23 e G25, caso em que a homologação apenas é válida para os gases da gama H ou da gama L, respectivamente.

4.2.2.3. Quando da entrega ao cliente, o motor deve ostentar uma etiqueta (ver ponto 5.1.5), indicando a composição do combustível para a qual o motor foi homologado.

4.3. Homologação de um membro de uma família de motores no que diz respeito às emissões de escape

4.3.1. Com a excepção do caso mencionado no ponto 4.3.2, a homologação de um motor precursor será extensiva a todos os membros da família, sem mais ensaios, para qualquer composição do combustível dentro da gama para a qual o motor precursor foi homologado (no caso dos motores descritos no ponto 4.2.2) ou para a mesma gama de combustíveis (no caso dos motores descritos nos pontos 4.1 ou 4.2) para a qual o motor precursor foi homologado.

4.3.2. Segundo motor de ensaio

No caso de um pedido de homologação de um motor ou de um veículo em relação ao seu motor, pertencendo o motor a uma família de motores, se as autoridades de homologação determinarem que, em relação ao motor precursor seleccionado, o pedido apresentado não representa totalmente a família de motores definida no Apêndice 1 do Anexo I, as autoridades de homologação podem seleccionar para ensaio um motor de ensaio de referência alternativo e, se necessário, outro motor.

4.4. Certificado de homologação

Para uma homologação concedida nos termos dos pontos 3.1, 3.2 e 3.3 deve ser emitido um certificado conforme com o modelo especificado no Anexo VI.

5. MARCAÇÕES DO MOTOR

5.1. O motor homologado como unidade técnica deve ostentar:

5.1.1. A marca ou firma comercial do fabricante do motor.

5.1.2. A descrição comercial do fabricante.

5.1.3. O número de homologação CE precedido das letras ou número distintivos do Estado-Membro que concede a homologação CE(5).

5.1.4. No caso de um motor a GN, uma das seguintes marcações, a colocar após o número de homologação CE:

- H, no caso de o motor estar homologado e calibrado para gases da gama H,

- L, no caso de o motor estar homologado e calibrado para gases da gama L,

- HL, no caso de o motor estar homologado e calibrado para gases de ambas as gamas H e L,

- Ht, no caso de o motor estar homologado e calibrado para uma composição específica de gás da gama H e ser transformável para outro gás específico da gama H por afinação fina da alimentação de combustível do motor,

- Lt, no caso de o motor estar homologado e calibrado para uma composição específica de gás da gama L e ser transformável para outro gás específico da gama L por afinação fina da alimentação de combustível do motor,

- HLt, no caso de o motor estar homologado e calibrado para uma composição específica de gás quer da gama H quer da gama L e ser transformável para outro gás específico, quer da gama H quer da gama L, por afinação fina da alimentação de combustível do motor,

5.1.5. Etiquetas

No caso dos motores a GN e a GPL homologados para uma gama de combustíveis restrita, aplicam-se as seguintes etiquetas:

5.1.5.1. Conteúdo

Devem ser dadas as seguintes informações:

No caso do ponto 4.2.1.3, a etiqueta deve indicar "A SER UTILIZADO APENAS COM GÁS NATURAL DA GAMA H". Se aplicável, o "H" é substituído por "L".

No caso do ponto 4.2.2.3, a etiqueta deve indicar "A UTILIZAR APENAS COM GÁS NATURAL COM A ESPECIFICAÇÃO ..." ou "A UTILIZAR APENAS COM GÁS DE PETRÓLEO LIQUEFEITO COM A ESPECIFICAÇÃO ...", conforme aplicável. Todas as informações contidas no(s) quadro(s) adequado(s) do Anexo IV devem ser dadas com os constituintes e limites individuais especificados pelo fabricante do motor.

As letras e algarismos devem ter pelo menos 4 mm de altura.

Nota:

Se, por falta de espaço, não for possível apresentar estas informações, poderá ser utilizado um código simplificado. Neste caso, deverão estar facilmente acessíveis, a qualquer pessoa que esteja a encher o depósito de combustível ou a efectuar operações de manutenção ou reparação do motor e dos seus acessórios, bem como às autoridades interessadas, notas explicativas com todas as informações acima referidas. A localização e o conteúdo dessas notas explicativas serão determinados de comum acordo entre o fabricante e a autoridade de homologação.

5.1.5.2. Propriedades

As etiquetas devem durar a vida útil do motor. As etiquetas devem ser claramente legíveis e as suas letras e algarismos indeléveis. Além disso, devem ser fixadas de modo tal que a sua fixação dure a vida útil do motor, e não podem ser removidas sem serem destruídas.

5.1.5.3. Colocação

As etiquetas devem ser fixadas a uma peça do motor necessária para o seu funcionamento normal e que não tenha normalmente de ser substituída durante a vida do motor. Além disso, devem estar localizadas de modo a serem rapidamente visíveis por uma pessoa média depois de montadas no motor todas as peças auxiliares necessárias para o seu funcionamento.

5.2. No caso do pedido de homologação CE de um modelo de veículo no que diz respeito ao seu motor, a marcação especificada no ponto 5.1.5 deve ser também colocada próximo da abertura de abastecimento de combustível.

5.3. No caso do pedido de homologação CE de um modelo de veículo com um motor homologado, a marcação especificada no ponto 5.1.5 deve ser também colocada próximo da abertura de abastecimento de combustível.

6. ESPECIFICAÇÕES E ENSAIOS

6.1. Generalidades

Os componentes susceptíveis de afectar as emissões de gases e partículas poluentes dos motores diesel e as emissões de gases poluentes dos motores a gás devem ser concebidos, construídos e montados de forma a permitir que o motor satisfaça, em utilização normal, as disposições da presente directiva.

6.1.1. É proibida a utilização de dispositivos manipuladores e/ou de estratégias pouco razoáveis de controlo das emissões. Se a autoridade de homologação suspeitar de que um modelo de veículo utiliza mecanismo(s) manipulador(es) e/ou qualquer estratégia pouco razoável de controlo das emissões em determinadas condições de funcionamento, o fabricante deve fornecer, a pedido, informações sobre o funcionamento e o efeito sobre as emissões da utilização de tais dispositivos e/ou estratégia de controlo. Essas informações incluirão uma descrição de todos os componentes de controlo das emissões, da lógica do sistema de controlo do combustível incluindo as estratégias de temporização e os pontos de comutação durante todos os modos de funcionamento. Estas informações deverão permanecer estritamente confidenciais e não deverão ser apensas à documentação exigida no Anexo I, ponto 3.

6.2. Especificações relativas à emissão de gases e partículas poluentes e fumos

Para a homologação de acordo com a linha A dos quadros do ponto 6.2.1, determinam-se as emissões com os ensaios ESC e ELR utilizando motores diesel convencionais, incluindo os munidos de equipamentos de injecção electrónica de combustível, recirculação dos gases de escape (EGR) e/ou catalisadores de oxidação. Os motores diesel equipados com sistemas avançados de pós-tratamento dos gases de escape, incluindo catalisadores de eliminação dos NOx e/ou colectores de partículas devem ser sujeitos adicionalmente ao ensaio ETC.

Para a homologação de acordo com a linha B1 B2 ou C dos quadros do ponto 6.2.1, determinam-se as emissões com os ensaios ESC, ELR e ETC.

No que diz respeito aos motores a gás, as emissões gasosas são determinadas com o ensaio ETC.

Os métodos de ensaios ESC e ELR estão descritos no Apêndice 1 do Anexo III e o método de ensaio ETC, nos Apêndices 2 e 3 do Anexo III.

As emissões de gases e partículas poluentes, se aplicável, e dos fumos, se aplicável, produzidas pelo motor apresentado a ensaio são medidas pelos métodos descritos no Apêndice 4 do Anexo III. O Anexo V descreve os sistemas de análise recomendados para os poluentes gasosos, os sistemas de recolha de amostras de partículas recomendados e o sistema recomendado de medida dos fumos.

Podem ser aprovados pelo serviço técnico outros sistemas ou analisadores, se se determinar que produzem resultados equivalentes no ciclo de ensaios respectivo. A determinação da equivalência de sistemas baseia-se num estudo de correlação de 7 pares de amostras (ou mais) entre o sistema em estudo e um dos sistemas de referência da presente directiva. No que diz respeito às emissões de partículas, apenas o sistema de diluição total do fluxo é reconhecido como sistema de referência. Os "resultados" referem-se ao valor das emissões do ciclo específico. O ensaio de correlação realiza-se no mesmo laboratório, célula de ensaio e com o mesmo motor, preferindo-se que decorra em paralelo. O critério de equivalência é definido como uma concordância, com uma tolerância de ± 5 %, das médias dos pares de amostras. Para a introdução de um novo sistema na directiva, a determinação da equivalência basear-se-á no cálculo da repetibilidade e da reprodutibilidade, conforme descritas na Norma ISO 5725.

6.2.1. Valores-limite

As massas específicas do monóxido de carbono, hidrocarbonetos totais, óxidos de azoto e partículas, determinadas no ensaio ESC, e a opacidade dos fumos, determinada no ensaio ELR, não devem exceder os valores indicados no quadro 1.

Quadro 1

Valores-limite - ensaios ESC e ELR

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

No que diz respeito aos motores diesel que são adicionalmente sujeitos ao ensaio ETC, e especificamente no que diz respeito aos motores a gás, as massas específicas de monóxido de carbono, hidrocarbonetos não-metânicos, metano (quando aplicável), óxidos de azoto e partículas (quando aplicável) não devem exceder os valores indicados no quadro 2.

Quadro 2

Valores-limite - ensaios ETC((As condições de verificação da aceitabilidade dos ensaios ETC (ver anexo III, apêndice 2, ponto 3.9) na medição das emissões dos motores a gás para ver se são respeitados os valores-limite aplicáveis indicados na linha A serão reexaminadas e, se necessário, alteradas em conformidade com o procedimento previsto no artigo 13.o da Directiva 70/156/CEE.))

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

6.2.2. Medição dos hidrocarbonetos no que diz respeito aos motores diesel e a gás

6.2.2.1. Um fabricante pode escolher medir a massa de hidrocarbonetos totais (THC) com o ensaio ETC em vez de medir a massa dos hidrocarbonetos não-metânicos. Neste caso, o limite para a massa de hidrocarbonetos totais é o mesmo que o indicado no quadro 2 para a massa de hidrocarbonetos não-metânicos.

6.2.3. Requisitos específicos para os motores diesel

6.2.3.1. A massa específica dos óxidos de azoto medida nos pontos de ensaio aleatórios dentro da zona de controlo do ensaio ESC não deve exceder em mais de 10 % os valores interpolados a partir dos modos de ensaio adjacentes (ver os pontos 4.6.2 e 4.6.3 do Apêndice 1 do Anexo III).

6.2.3.2. O valor dos fumos com a velocidade aleatória do ensaio ELR não deve exceder o valor mais elevado dos fumos das duas velocidades de ensaio adjacentes em mais de 20 %, ou em mais de 5 % do valor-limite, conforme o que for maior.

7. INSTALAÇÃO NO VEÍCULO

7.1. A instalação do motor no veículo deve obedecer às seguintes características em relação à homologação do motor:

7.1.1. A depressão à admissão não deve exceder a especificada no Anexo VI para o motor homologado.

7.1.2. A contrapressão de escape não deve exceder a especificada no Anexo VI para o motor homologado.

7.1.3. O volume do sistema de escape não deve diferir em mais de 40 % do especificado no Anexo VI para o motor homologado.

7.1.4. A potência absorvida pelos equipamentos auxiliares necessários para o funcionamento do motor não deve exceder a especificada no Anexo VI para o motor homologado.

8. FAMÍLIA DE MOTORES

8.1. Parâmetros que definem a família de motores

A família de motores, conforme determinada pelo fabricante dos motores, pode ser definida através de características básicas que devem ser comuns aos motores dentro da família. Nalguns casos, pode haver interacção de parâmetros. Estes efeitos podem também ser tidos em consideração para assegurar que apenas os motores com características semelhantes de emissões de escape sejam incluídos numa família de motores.

Para que os motores possam ser considerados como pertencendo à mesma família de motores, devem ser comuns os parâmetros básicos indicados na lista a seguir:

8.1.1. Ciclo de combustão:

- 2 ciclos

- 4 ciclos

8.1.2. Meio de arrefecimento:

- ar

- água

- óleo

8.1.3. No que respeita aos motores a gás e aos motores com pós-tratamento

- Número de cilindros

(Outros motores diesel com menos cilindros do que o motor precursor podem ser considerados como pertencendo à mesma família de motores desde que o sistema de alimentação de combustível forneça o combustível a cada cilindro individualmente).

8.1.4. Cilindrada unitária:

- os motores devem estar dentro de um intervalo de 15 %

8.1.5. Método de aspiração do ar:

- normalmente aspirado

- sobrealimentado

- sobrealimentado com sistema de arrefecimento do ar de sobrealimentação

8.1.6. Tipo/concepção da câmara de combustão:

- pré-câmara

- câmara de turbulência

- câmara aberta

8.1.7. Válvulas e janelas-configuração, dimensão e número:

- cabeça dos cilindros

- parede dos cilindros

- cárter

8.1.8. Sistema de injecção de combustível (motores diesel):

- bomba-linha-injector

- bomba em linha

- bomba de distribuição

- elemento simples

- injector unitário

8.1.9. Sistema de alimentação de combustível (motores a gás):

- unidade misturadora

- indução/injecção de gás (ponto único, multiponto)

- injecção de líquido (ponto único, multiponto)

8.1.10. Sistema de ignição (motores a gás)

8.1.11. Características várias:

- recirculação dos gases de escape

- injecção/emulsão de água

- injecção de ar secundária

- sistema de arrefecimento do ar de sobrealimentação

8.1.12. Pós-tratamento dos gases de escape:

- catalisador de 3 vias

- catalisador de oxidação

- catalisador de redução

- reactor térmico

- colector de partículas

8.2. Escolha do motor precursor

8.2.1. Motores diesel

Selecciona-se o motor precursor da família utilizando o critério primário do débito de combustível mais elevado por curso à velocidade correspondente ao binário máximo declarado. No caso de dois ou mais motores satisfazerem este critério primário, selecciona-se o motor precursor utilizando o critério secundário do débito de combustível mais elevado por curso à velocidade nominal. Em certas circunstâncias, as autoridades de homologação podem concluir que a melhor maneira de caracterizar o pior caso de emissões da família consiste em ensaiar um segundo motor. Assim, as autoridades de homologação podem seleccionar um motor adicional para o ensaio com base em características que indiquem que este pode ter o nível de emissões mais elevado dos motores da família.

Se os motores dentro da família tiverem outras características variáveis que possam ser consideradas como afectando as emissões de escape, tais características devem também ser identificadas e tidas em conta na selecção do motor precursor.

8.2.2. Motores a gás

Selecciona-se o motor precursor da família utilizando o critério primário da cilindrada mais elevada. No caso de dois ou mais motores satisfazerem este critério primário, selecciona-se o motor precursor utilizando os critérios secundários na seguinte ordem:

- débito de combustível mais elevado por curso à velocidade correspondente à potência nominal declarada,

- regulação mais avançada da ignição,

- taxa de recirculação dos gases de escape mais baixa,

- inexistência de bomba de ar ou fluxo real de ar fornecido pela bomba mais baixo.

Em certas circunstâncias, as autoridades de homologação podem concluir que a melhor maneira de caracterizar o pior caso de emissões da família consiste em ensaiar um segundo motor. Assim, as autoridades de homologação podem seleccionar um motor adicional para o ensaio com base em características que indiquem que este pode ter o nível de emissões mais elevado dos motores da família.

9. CONFORMIDADE DA PRODUÇÃO

9.1. Tomam-se medidas destinadas a assegurar a conformidade da produção de acordo com as disposições do artigo 10.o da Directiva 70/156/CEE. Verifica-se a conformidade da produção com base nos dados do certificado de homologação que consta do Anexo VI da presente directiva.

Se as autoridades competentes considerarem não satisfatória a auditoria efectuada ao fabricante, aplicam-se os pontos 2.4.2 e 2.4.3 do Anexo X da Directiva 70/156/CEE.

9.1.1. Se houver que medir emissões de poluentes e a homologação do motor tiver sido objecto de uma ou mais extensões, efectuam-se os ensaios com o ou os motores descritos no dossier informativo relativo à extensão em causa.

9.1.1.1. Conformidade do motor submetido ao ensaio das emissões de poluentes.

Depois da apresentação do motor às autoridades competentes, o fabricante não poderá efectuar qualquer regulação nos motores seleccionados.

9.1.1.1.1. Retiram-se aleatoriamente três motores da série. Os motores sujeitos apenas aos ensaios ESC e ELR ou apenas ao ensaio ETC para efeitos de homologação de acordo com a linha A dos quadros do ponto 6.2.1 são submetidos aos ensaios aplicáveis, para efeitos de verificação da conformidade da produção. Com o acordo da autoridade, todos os outros motores homologados de acordo com as linhas A, B1 e B2 ou C dos quadros do ponto 6.2.1 são submetidos aos ciclos de ensaio ESC e ELR ou ao ciclo de ensaio ETC para verificação da conformidade de produção. Os valores-limite encontram-se indicados no ponto 6.2.1 do presente anexo.

9.1.1.1.2. Se as autoridades competentes considerarem satisfatório o desvio-padrão da produção fornecido pelo fabricante em conformidade com o anexo X da Directiva 70/156/CEE, aplicável aos veículos a motor e seus reboques, os ensaios efectuam-se conforme previsto no apêndice 1 do presente anexo.

Se as autoridades competentes considerarem não satisfatório o desvio-padrão da produção fornecido pelo fabricante em conformidade com o Anexo X da Directiva 70/156/CEE, aplicável aos veículos a motor e aos seus reboques, os ensaios efectuam-se conforme previsto no Apêndice 2 do presente anexo.

A pedido do fabricante, os ensaios podem ser efectuados conforme previsto no Apêndice 3 do presente anexo.

9.1.1.1.3. Na sequência de um ensaio de motores por amostragem e de acordo com os critérios de ensaio previstos no Apêndice pertinente, uma série é considerada conforme se todos os poluentes forem objecto de uma decisão positiva, ou não conforme, se um determinado poluente for objecto de uma decisão negativa.

Se um determinado poluente for objecto de uma decisão positiva, essa decisão não pode vir a ser alterada pelos ensaios efectuados para se tomar uma decisão em relação aos outros poluentes.

Se não se tomar uma decisão positiva em relação a todos os poluentes e nenhum dos poluentes for objecto de uma decisão negativa, ensaia-se outro motor (ver figura 2).

Se não for tomada qualquer decisão, o fabricante pode optar em qualquer momento por interromper os ensaios; nesse caso, será registada uma decisão negativa.

9.1.1.2. Os ensaios devem ser efectuados com motores novos. Os motores a gás devem ser rodados utilizando o método definido no ponto 3 do Apêndice 2 do Anexo III.

9.1.1.2.1. Contudo, a pedido do fabricante, podem ser ensaiados motores diesel ou a gás que tenham sido rodados durante um período superior ao indicado no ponto 9.1.1.2, com um máximo de 100 horas. Nesse caso, a rodagem será efectuada pelo fabricante, que se comprometerá a não fazer quaisquer regulações nos motores a ensaiar.

9.1.1.2.2. Se o fabricante pretender efectuar uma rodagem de acordo com o ponto 9.1.1.2.1, esta pode ser realizada:

- em todos os motores a ensaiar,

- no primeiro motor a ensaiar, determinando-se depois um coeficiente de evolução, calculado do seguinte modo:

- as emissões de poluentes do primeiro motor a ensaiar são medidas às zero e às "x" horas,

- o coeficiente de evolução das emissões entre as zero e as "x" horas é calculado relativamente a cada poluente:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

O coeficiente de evolução pode ser inferior a 1.

Os outros motores não serão submetidos ao processo de rodagem, mas as suas emissões às zero horas serão multiplicadas pelo coeficiente de evolução.

Neste caso, os valores a reter são:

- no que se refere ao primeiro motor a ensaiar, os valores às "x" horas,

- no que se refere aos outros motores a ensaiar, os valores às zero horas, multiplicados pelo coeficiente de evolução.

9.1.1.2.3. No que diz respeito aos motores diesel e aos motores a GPL, todos estes ensaios podem ser efectuados com combustíveis comerciais. Todavia, a pedido do fabricante, podem ser utilizados os combustíveis de referência descritos no Anexo IV. Este facto implica ensaios, conforme descritos no ponto 4 do presente anexo, com pelo menos dois dos combustíveis de referência para cada motor a gás.

9.1.1.2.4. No que diz respeito aos motores a GN, todos estes ensaios podem ser efectuados com combustíveis comerciais do seguinte modo:

- no que diz respeito aos motores marcados H, com um combustível comercial dentro da gama H,

- no que diz respeito aos motores marcados L, com um combustível comercial dentro da gama L,

- no que diz respeito aos motores marcados HL, com um combustível comercial dentro da gama H ou da gama L.

Todavia, a pedido do fabricante, podem ser utilizados os combustíveis de referência descritos no Anexo IV. Este facto implica ensaios, conforme descritos no ponto 4 do presente anexo, com pelo menos dois dos combustíveis de referência para cada motor a gás.

9.1.1.2.5. Em caso de litígio causado pela não conformidade dos motores a gás quando utilizam combustíveis comerciais, os ensaios devem ser efectuados com o combustível de referência com o qual o motor precursor foi ensaiado, ou com o eventual combustível 3 adicional referido nos pontos 4.1.3.1 e 4.2.1.1 com o qual o motor precursor possa ter sido ensaiado. Então, o resultado tem de ser convertido através de um cálculo que aplica o(s) factor(es) relevante(s) "r", "ra" ou "rb" conforme descrito nos pontos 4.1.3.2, 4.1.4.1 e 4.2.1.2. Se r, ra ou rb forem inferiores a um, não é necessária nenhuma correcção. Os resultados medidos e os resultados calculados devem demonstrar que o motor satisfaz os valores-limite com todos os combustíveis relevantes (combustíveis 1, 2 e, se aplicável, 3).

9.1.1.2.6. Os ensaios relativos à conformidade da produção de um motor a gás preparado para funcionar com um combustível de composição específica devem ser realizados com o combustível para o qual o motor foi calibrado.

Figura 2

Diagrama esquemático dos ensaios de conformidade da produção

>PIC FILE= "L_2000044PT.002701.TIF">

(1) JO L 76 de 6.4.1970, p. 1.

(2) JO L 286 de 23.10.1998, p. 1.

(3) JO L 375 de 31.12.1980, p. 46.

(4) JO L 125 de 16.5.1997, p. 31.

(5) 1 = Alemanha, 2 = França, 3 = Itália, 4 = Países Baixos, 5 = Suécia, 6 = Bélgica, 9 = Espanha, 11 = Reino Unido, 12 = Áustria, 13 = Luxemburgo, 16 = Noruega, 17 = Finlândia, 18 = Dinamarca, 21 = Portugal, 23 = Grécia, FL = Liechtenstein, IS = Islândia e IRL = Irlanda.

Apêndice 1

MÉTODO DE ENSAIO NO QUE DIZ RESPEITO À CONFORMIDADE DA PRODUÇÃO QUANDO O DESVIO-PADRÃO FOR CONSIDERADO SATISFATÓRIO

1. O presente apêndice descreve o método de verificação da conformidade da produção no que diz respeito às emissões de poluentes quando o desvio-padrão da produção indicado pelo fabricante for considerado satisfatório.

2. Sendo três o tamanho mínimo da amostra, estabelece-se o método de recolha de amostras de modo a que a probabilidade de ser aprovado um lote com 40 % de motores defeituosos seja de 0,95 (risco do fabricante: 5 %) e a probabilidade de ser aprovado um lote com 65 % de motores defeituosos seja de 0,10 (risco do consumidor: 10 %).

3. O método a utilizar para cada um dos poluentes previstos no ponto 6.2.1 do anexo I é o seguinte (ver a figura 2):

Sejam:

L= o logaritmo natural do valor-limite do poluente em questão,

χi= o logaritmo natural do valor medido para o motor i da amostra,

s= uma estimativa do desvio-padrão da produção (depois de calculados os logaritmos naturais dos valores medidos),

n= o tamanho da amostra.

4. Em relação a cada amostra, o somatório dos desvios normalizados em relação ao valor-limite é calculado do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

5. Nestas circunstâncias:

- se o resultado estatístico do ensaio for superior ao número correspondente à decisão positiva previsto no quadro 3 para o tamanho de amostra em questão, o poluente em causa será objecto de uma decisão positiva,

- se o resultado estatístico do ensaio for inferior ao número correspondente à decisão negativa prevista no quadro 3 para o tamanho de amostra em questão, o poluente em causa será objecto de uma decisão negativa,

- nos restantes casos, proceder-se-á ao ensaio de mais um motor, conforme referido no ponto 9.1.1.1 do anexo I, aplicando-se depois o método de cálculo a uma amostra com mais uma unidade.

Quadro 3

Números correspondentes à decisão positiva e à decisão negativa do plano de amostragem do Apêndice 1

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

Apêndice 2

MÉTODO DE ENSAIO NO QUE DIZ RESPEITO À CONFORMIDADE DA PRODUÇÃO QUANDO O DESVIO-PADRÃO FOR CONSIDERADO NÃO SATISFATÓRIO OU NÃO FOR CONHECIDO

3. Considera-se que os valores dos poluentes dados no ponto 6.2.1 do anexo I seguem uma distribuição logarítmica normal, pelo que há que calcular os respectivos logaritmos naturais. Os tamanhos mínimo e máximo da amostra são designados, respectivamente, por m0 e m (m0 = 3 e m = 32) e o tamanho da amostra é designado por n.

4. Se os logaritmos naturais da série de valores medidos forem χ1, χ2, ..., χi e se L for o logaritmo natural do valor-limite do poluente em questão, então:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

5. O quadro 4 fornece os valores dos números correspondentes às decisões positiva (An) e negativa (Bn) em função do tamanho da amostra. Utilizando como resultado estatístico dos ensaios o quociente

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>, as séries serão aprovadas ou rejeitadas com base nos seguintes critérios:

Para m0 <= n <= m:

- se

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>, a série é aprovada,

- se

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>, a série é rejeitada,

- se

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>, efectua-se uma nova medição.

6. Observações

As seguintes fórmulas iterativas são úteis para calcular os valores sucessivos do resultado estatístico do ensaio:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Quadro 4

Números correspondentes à decisão positiva e à decisão negativa do plano de amostragem do apêndice 2

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

Apêndice 3

MÉTODO DE ENSAIO NO QUE DIZ RESPEITO AO ENSAIO DE CONFORMIDADE DA PRODUÇÃO EFECTUADO A PEDIDO DO FABRICANTE

1. O presente apêndice descreve o método de verificação, a pedido do fabricante, da conformidade da produção no que diz respeito às emissões de poluentes.

3. O método a utilizar para cada um dos poluentes previstos no ponto 6.2.1 do presente Anexo é o seguinte (ver a figura 2):

Sejam:

L= o valor-limite do poluente em questão,

xi= o valor medido para o motor i da amostra,

n= o tamanho da amostra.

4. O número de motores não conformes (isto é, para os quais xi >= L), que constitui o resultado estatístico do ensaio, é calculado em relação a cada amostra considerada.

5. Nestas circunstâncias:

- se o resultado estatístico do ensaio for inferior ou igual ao número correspondente à decisão positiva previsto no quadro 5 para o tamanho de amostra em questão, o poluente em causa será objecto de uma decisão positiva,

- se o resultado estatístico do ensaio for superior ou igual ao número correspondente à decisão negativa previsto no quadro 5 para o tamanho de amostra em questão, o poluente em causa será objecto de uma decisão negativa,

- nos restantes casos, proceder-se-á ao ensaio de mais um motor, conforme referido no ponto 9.1.1.1 do presente Anexo, aplicando-se depois o método de cálculo a uma amostra com mais uma unidade.

Os números correspondentes às decisões positiva e negativa que figuram no quadro 5 foram determinados com base na norma ISO 8422/1991.

Quadro 5

Números correspondentes à decisão positiva e à decisão negativa do plano de amostragem do Apêndice 3

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

ANEXO II

>PIC FILE= "L_2000044PT.003402.TIF">

Apêndice 1

CARACTERÍSTICAS ESSENCIAIS DO MOTOR (PRECURSOR) E INFORMAÇÕES RELATIVAS À CONDUÇÃO DOS ENSAIOS(1)

>PIC FILE= "L_2000044PT.003502.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.003601.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.003701.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.003801.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.003901.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.004001.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.004101.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.004201.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.004301.TIF">

(1) No caso de motores e sistemas não convencionais, devem ser fornecidos pelo fabricante pormenores equivalentes aos aqui referidos.

Apêndice 2

CARACTERÍSTICAS ESSENCIAIS DA FAMÍLIA DE MOTORES

>PIC FILE= "L_2000044PT.004402.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.004501.TIF">

Apêndice 3

CARACTERÍSTICAS ESSENCIAIS DO TIPO DE MOTOR DENTRO DA FAMÍLIA(1)

>PIC FILE= "L_2000044PT.004602.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.004701.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.004801.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.004901.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.005001.TIF">

>PIC FILE= "L_2000044PT.005101.TIF">

(1) A apresentar para cada motor da família.

Apêndice 4

CARACTERÍSTICAS DAS PEÇAS DO VEÍCULO RELACIONADAS COM O MOTOR

>PIC FILE= "L_2000044PT.005202.TIF">

ANEXO III

MÉTODO DE ENSAIO

1. INTRODUÇÃO

1.1. O presente anexo descreve os métodos de determinação das emissões de componentes gasosos, partículas e fumos pelos motores a ensaiar. Descrevem-se três ciclos de ensaio, que serão aplicados de acordo com as disposições do ponto 6.2 do Anexo I:

- o ensaio ESC, que consiste num ciclo de 13 modos em estado estacionário,

- o ensaio ELR, que consiste em patamares de carga transientes a diferentes velocidades, que fazem parte integrante de um mesmo ensaio, e são efectuados simultaneamente,

- o ensaio ETC, que consiste numa sequência segundo a segundo de modos transientes.

1.2. O ensaio é efectuado com o motor montado num banco de ensaio e ligado a um dinamómetro.

1.3. Princípio da medição

As emissões a medir, provenientes do escape do motor, incluem os componentes gasosos (monóxido de carbono, hidrocarbonetos totais no que diz respeito aos motores diesel no ensaio ESC apenas, hidrocarbonetos não-metânicos no que diz respeito aos motores diesel e a GN no ensaio ETC apenas, metano no que diz respeito aos motores a gás no ensaio ETC apenas e óxidos de azoto), as partículas (motores diesel apenas) e os fumos (motores diesel no ensaio ELR apenas). Além disso, o dióxido de carbono é muitas vezes utilizado como gás marcador para determinar a razão de diluição de sistemas de diluição parcial e total do fluxo. A boa prática de engenharia recomenda a medição geral do dióxido de carbono como excelente ferramenta para a detecção de problemas de medição durante o ensaio.

1.3.1. Ensaio ESC

Durante uma sequência prescrita de condições de funcionamento do motor aquecido, examinam-se continuamente as quantidades das emissões de escape acima referidas retirando uma amostra dos gases de escape brutos. O ciclo de ensaio consiste num determinado número de modos de velocidade e potência que cobrem a gama de funcionamento típica dos motores diesel. Durante cada modo, determinam-se a concentração de cada gás poluente, o caudal de escape e a potência, sendo os valores medidos ponderados. Dilui-se a amostra de partículas com ar ambiente condicionado. Retira-se uma amostra durante o procedimento de ensaio completo, que é recolhida em filtros adequados. Calcula-se a massa, em gramas, de cada poluente emitida por kWh, conforme descrito no Apêndice 1 do presente anexo. Além disso, mede-se a concentração dos NOx em três pontos de ensaio dentro da zona de controlo seleccionada pelo serviço técnico, sendo os valores medidos comparados com os valores calculados a partir dos modos do ciclo de ensaio que envolvem os pontos de ensaio seleccionados. A verificação do NOx assegura a eficácia do controlo de emissões do motor dentro da gama de funcionamento típica do motor.

1.3.2. Ensaio ELR

Durante o ensaio de reacção a uma carga prescrita, determinam-se os fumos de um motor aquecido através de um opacímetro. O ensaio consiste em submeter o motor, a velocidade constante, a uma carga crescente de 10 % a 100 % a três velocidades diferentes do motor. Além disso, efectua-se um quarto patamar de carga seleccionado pelo serviço técnico(1), sendo o valor comparado com os valores dos patamares de carga anteriores. Determina-se o pico dos fumos utilizando um algoritmo de cálculo de médias, conforme descrito no Apêndice 1 do presente anexo.

1.3.3. Ensaio ETC

Durante um ciclo transiente prescrito de condições de operação do motor aquecido, que é estreitamente baseado em padrões específicos da condução rodoviária de motores pesados instalados em camiões e autocarros, examinam-se os poluentes acima indicados após diluição da totalidade dos gases de escape com ar ambiente condicionado. Utilizando os sinais de retroacção do binário e da velocidade do motor do dinamómetro, integra-se a potência em relação ao tempo do ciclo para se obter o trabalho produzido pelo motor durante o ciclo. Determinam-se as concentrações dos NOx e do HC ao longo do ciclo através da integração do sinal do analisador. As concentrações de CO, de CO2 e dos HC não-metânicos (NMHC) podem ser determinadas por integração do sinal do analisador ou por recolha de amostras em sacos. No que diz respeito às partículas, recolhe-se uma amostra proporcional em filtros adequados. Determina-se o caudal dos gases de escape diluídos ao longo do ciclo para calcular os valores das emissões mássicas dos poluentes. Esses valores são relacionados com o trabalho do motor para se obter a massa de cada poluente emitida por kWh, conforme descrito no Apêndice 2 do presente Anexo.

2. CONDIÇÕES DE ENSAIO

2.1. Condições de ensaio do motor

2.1.1. Medem-se a temperatura absoluta Ta do ar de admissão do motor à entrada deste, expressa em Kelvin, e a pressão atmosférica seca ps, expressa em kPa, e determina-se o parâmetro F de acordo com as seguintes disposições:

a) No que diz respeito aos motores diesel:

Motores com aspiração normal e motores com sobrealimentação mecânica:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Motores turbocomprimidos com ou sem arrefecimento do ar de admissão:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

b) No que diz respeito aos motores a gás:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

2.1.2. Validade do ensaio

Para que um ensaio seja reconhecido como válido, o parâmetro F deve satisfazer a seguinte relação:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

2.2. Motores com arrefecimento do ar de sobrealimentação

Regista-se a temperatura do ar de sobrealimentação, que deve estar, à velocidade correspondente à potência máxima declarada e a plena carga, a ± 5 K da temperatura máxima do ar de sobrealimentação especificada no ponto 1.16.3 do Apêndice 1 do Anexo II. A temperatura do fluido de arrefecimento deve ser pelo menos de 293 K (20 °C).

Se se utilizar um sistema da oficina de ensaios ou um ventilador externo, a temperatura do ar de sobrealimentação deve estar a ± 5 K da temperatura máxima do ar de sobrealimentação especificada no ponto 1.16.3 do Apêndice 1 do Anexo II à velocidade correspondente à potência máxima declarada e a plena carga. A regulação do sistema de arrefecimento do ar da sobrealimentação para satisfazer as condições acima não é controlada e deve ser utilizada para todo o ciclo de ensaio.

2.3. Sistema de admissão de ar no motor

Utiliza-se um sistema de admissão de ar no motor que apresente uma restrição à entrada de ar a ± 100 Pa do limite superior do motor a funcionar à velocidade da potência máxima declarada e a plena carga.

2.4. Sistema de escape do motor

Utiliza-se um sistema de escape que apresente uma contrapressão no escape situada a menos de ± 1000 Pa do limite superior do motor a funcionar à velocidade da potência máxima declarada e a plena carga e um volume situado entre ± 40 % que o especificado pelo fabricante. Pode-se utilizar um sistema da oficina de ensaios desde que represente as condições reais de funcionamento do motor. O sistema de escape deve satisfazer os requisitos da recolha de amostras de gases de escape constantes do ponto 3.4 do Apêndice 4 do Anexo III e dos pontos 2.2.1, tubo de escape EP, e 2.3.1, tubo de escape EP, do Anexo V.

Se o motor estiver equipado com um dispositivo de pós-tratamento dos gases de escape, o tubo de escape deve ter o mesmo diâmetro que o tubo utilizado normalmente ao longo de pelo menos quatro diâmetros do tubo a montante da entrada do início da secção de expansão que contém o dispositivo de pós-tratamento. A distância da flange do colector de escape ou da saída da turbina de sobrealimentação ao dispositivo de pós-tratamento dos gases de escape deve ser a mesma que na configuração do veículo ou estar dentro das especificações relativas a distância do fabricante. A contrapressão ou a restrição de escape devem seguir os mesmos critérios que os acima indicados, e podem ser reguladas com uma válvula. O alojamento do sistema de pós-tratamento pode ser removido durante os ensaios em branco e durante o traçado do motor e substituído por um alojamento equivalente com um suporte catalisador inactivo.

2.5. Sistema de arrefecimento

Utiliza-se um sistema de arrefecimento do motor com capacidade suficiente para manter o motor às temperaturas normais de funcionamento prescritas pelo fabricante.

2.6. Lubrificante

As especificações do lubrificante utilizado para o ensaio devem ser registadas e apresentadas com os resultados do ensaio, conforme especificado no ponto 7.1 do Apêndice 1 do Anexo II.

2.7. Combustível

O combustível deve ser o combustível de referência especificado no Anexo IV.

A temperatura do combustível e o ponto de medição devem ser especificados pelo fabricante dentro dos limites dados no ponto 1.16.5 do Apêndice 1 do Anexo II. A temperatura do combustível não deve ser inferior a 306 K (33 °C). Se não especificada, deve ser de 311 K ± 5 K (38 °C ± 5 °C) à entrada da linha de combustível.

No que diz respeito aos motores a GN e a GPL, a temperatura do combustível e o ponto de medição devem situar-se dentro dos limites dados no ponto 1.16.5 do Apêndice 1 do Anexo II ou, quando o motor não seja um motor precursor, no ponto 1.16.5 do Apêndice 3 do mesmo Anexo.

2.8. Ensaio dos sistemas de pós-tratamento dos gases de escape

Se o motor estiver equipado com um sistema de pós-tratamento dos gases de escape, as emissões medidas no(s) ciclo(s) de ensaio devem ser representativas das emissões no terreno. Se tal não puder ser conseguido com um único ciclo de ensaio (p.ex., em relação aos filtros de partículas com regeneração periódica), efectuam-se vários ciclos de ensaio, calculando-se a média dos resultados dos ensaios ou sendo estes ponderados. O procedimento exacto deve ser acordado entre o fabricante do motor e o serviço técnico, com base no bom senso técnico.

(1) Os pontos de ensaio devem ser seleccionados utilizando métodos estatísticos aprovados de aleatorização.

Apêndice 1

CICLOS DE ENSAIO ESC E ELR

1. POSIÇÕES DO MOTOR E DO DINAMÓMETRO

1.1 Determinação das velocidades A, B e C do motor

As velocidades A, B e C do motor devem ser declarados pelo fabricante de acordo com as seguintes disposições:

Determina-se a velocidade superior nhi calculando 70 % da potência útil máxima declarada P(n), conforme determinada no ponto 8.2 do Apêndice 1 do Anexo II. A velocidade mais elevada do motor em que este valor de potência ocorre na curva da potência é definido como nhi.

Determina-se a velocidade inferior nlo calculando 50 % da potência útil máxima declarada P(n), conforme determinada no ponto 8.2 do Apêndice 1 do Anexo II. A velocidade mais baixa do motor em que este valor de potência ocorre na curva da potência é definido como nlo.

Calculam-se as velocidades A, B e C do motor do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Podem-se verificar as velocidades A, B e C do motor através de qualquer um dos seguintes métodos:

a) Medem-se pontos de ensaio adicionais durante a homologação no que diz respeito à potência do motor de acordo com a Directiva 80/1269/CEE, para se obter uma determinação exacta de nhi e nlo. Determinam-se a potência máxima, nhi e nlo a partir da curva da potência, e calculam-se as velocidades A, B e C do motor de acordo com as disposições acima.

b) Executa-se o traçado do motor ao longo da curva de plena carga, desde a velocidade máxima sem carga até à velocidade em marcha lenta sem carga, utilizando pelo menos 5 pontos de medição por intervalos de 1000 min-1 e pontos de medição a ± 50 min-1 da velocidade à potência máxima declarada. Determinam-se a potência máxima, nhi e nlo a partir desta curva de mapeamento, e calculam-se as velocidades A, B e C do motor de acordo com as disposições acima.

Se as velocidades A, B e C medidas do motor estiverem entre + e - 3 % em relação às velocidades do motor declaradas pelo fabricante, utilizam-se estas velocidades para o ensaio das emissões. Se a tolerância for excedida em relação a qualquer uma das velocidades do motor, utilizam-se as velocidades medidas do motor para o ensaio das emissões.

1.2. Determinação das posições do dinamómetro

Determina-se por experimentação a curva do binário a plena carga para calcular os valores do binário para os modos de ensaio especificados em condições "úteis", conforme especificado no ponto 8.2 do Apêndice 1 do Anexo II. Toma-se em conta a potência absorvida pelos equipamentos movidos pelo motor, se aplicável. Calcula-se a posição do dinamómetro para cada modo de ensaio utilizando as seguintes fórmulas:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

se ensaiado em condições "úteis"

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

se não ensaiado em condições "úteis"

em que

s= posição do dinamómetro, kW

P(n)= potência útil do motor conforme indicada no ponto 8.2 do Apêndice 1 do Anexo II, kW

L= percentagem de carga conforme indicada no ponto 2.7.1, %

P(a)= potência absorvida pelos equipamentos a instalar conforme indicado no ponto 6.1 do Apêndice 1 do Anexo II

P(b)= potência absorvida pelos equipamentos a retirar conforme indicado no ponto 6.2 do Apêndice 1 do Anexo II.

2. ENSAIO ESC

A pedido do fabricante, pode-se realizar um ensaio em branco para condicionar o motor e o sistema de escape antes do ciclo de medição.

2.1. Preparação dos filtros de recolha de amostras

Pelo menos uma hora antes do ensaio, coloca-se cada filtro (par) numa placa de Petri, fechada mas não selada, numa câmara de pesagem, para efeitos de estabilização. No final do período de estabilização, pesa-se cada filtro (par) e regista-se a tara. Armazena-se então o filtro (par) numa placa de Petri fechada ou num suporte de filtro selado até ser necessário para o ensaio. Se não se utilizar o filtro (par) no prazo de oito horas a seguir à sua remoção da câmara de pesagem, há que condicioná-lo e pesá-lo novamente antes da utilização.

2.2. Instalação do equipamento de medida

Instalam-se os instrumentos e as sondas de recolha de amostras conforme necessário. Quando se utilizar um sistema de diluição total do fluxo para a diluição dos gases de escape, liga-se o tubo de escape ao sistema.

2.3. Arranque do sistema de diluição e do motor

Põe-se o sistema de diluição e o motor a funcionar e a aquecer até que todas as temperaturas e pressões tenham estabilizado à potência máxima de acordo com a recomendação do fabricante e a boa prática de engenharia.

2.4. Arranque do sistema de recolha de amostras de partículas

Põe-se o sistema de recolha de amostras de partículas a funcionar em derivação (by pass). Pode-se determinar a concentração de fundo de partículas no ar de diluição passando o ar de diluição através dos filtros de partículas. Se se utilizar ar de diluição filtrado, pode-se efectuar uma medição antes ou depois do ensaio. Se o ar de diluição não for filtrado, podem-se efectuar medições no início e no final do ciclo, calculando-se a média dos valores.

2.5. Ajustamento da razão de diluição

Regula-se o ar de diluição de modo a obter uma temperatura dos gases de escape diluídos, medida imediatamente antes do filtro primário, não superior a 325 K (52 °C) em cada modo. A razão de diluição q não deve ser inferior a 4.

Para os sistemas que utilizam a medição de concentração de CO2 ou NOx para o controlo da razão de diluição, medem-se os teores de CO2 ou NOx do ar de diluição no início e no fim de cada ensaio. As medições das concentrações de fundo de CO2 e NOx do ar de diluição antes e após o ensaio devem ficar compreendidas, respectivamente, dentro de um intervalo de 100 ppm e 5 ppm.

2.6. Verificação dos analisadores

Os analisadores das emissões devem ser colocados em zero e calibrados.

2.7. Ciclo de ensaio

2.7.1.

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

2.7.2. Sequência do ensaio

Dá-se início à sequência do ensaio. O ensaio deve ser executado pela ordem dos números dos modos conforme indicado no ponto 2.7.1.

O motor deve funcionar durante o tempo prescrito em cada modo, completando as mudanças de velocidade e de carga do motor nos primeiros 20 segundos. A velocidade especificada deve ser mantida com uma aproximação de ± 50 min-1 e o binário especificado com uma aproximação de ± 2 % do binário máximo à velocidade de ensaio.

A pedido do fabricante, a sequência do ensaio pode ser repetida um número suficiente de vezes para recolher uma maior massa de partículas no filtro. O fabricante deve fornecer uma descrição pormenorizada dos procedimentos de avaliação e de cálculo dos dados. Determinam-se as emissões gasosas apenas no primeiro ciclo.

2.7.3. Resposta do analisador

Os resultados fornecidos pelo analisadores devem ser registados por um registador de agulhas ou medidos com um sistema equivalente de aquisição de dados com os gases de escape a passar através dos analisadores durante o ciclo de ensaio.

2.7.4. Recolha de amostras de partículas

Utiliza-se um par de filtros (filtros primário e secundário, ver Apêndice 4 do Anexo III) para o procedimento completo de ensaio. Tomam-se em consideração os factores de ponderação modais especificados no procedimento do ciclo de ensaio retirando uma amostra proporcional ao caudal mássico dos gases de escape durante cada modo do ciclo. Isto pode ser conseguido ajustando o caudal da amostra, o tempo de recolha de amostras e/ou a razão de diluição de modo a satisfazer o critério dos factores de ponderação efectivos do ponto 5.6.

O tempo de recolha de amostras por modo deve ser de pelo menos 4 segundos por centésima (0,01) de factor de ponderação. A recolha de amostras deve ser efectuada o mais tarde possível dentro de cada modo. A recolha de partículas deve ser concluída não mais cedo do que 5 segundos antes do fim de cada modo.

2.7.5. Parâmetros do motor

Durante cada modo, registam-se a velocidade e a carga do motor, a temperatura e a depressão do ar de admissão, a temperatura e a contrapressão de escape, o caudal de combustível e o caudal do ar ou dos gases de escape, a temperatura do ar de sobrealimentação, a temperatura e a humidade do combustível, sendo os requisitos relativos à velocidade e à carga (ver ponto 2.7.2) satisfeitos durante o tempo de recolha de partículas, mas pelo menos durante o último minuto de cada modo.

Registam-se quaisquer outros dados exigidos para os cálculos (ver pontos 4 e 5).

2.7.6. Verificação dos NOx dentro da zona de controlo

A verificação dos NOx dentro da zona de controlo deve ser efectuada imediatamente depois de concluído o modo 13. Condiciona-se o motor no modo 13 durante um período de três minutos antes do início das medições. Efectuam-se três medições em diferentes locais dentro da zona de controlo, seleccionados pelo serviço técnico(1). O tempo para cada medição é 2 minutos.

O procedimento de medição é idêntico ao da medição dos NOx no ciclo de 13 modos e é executado de acordo com os pontos 2.7.3, 2.7.5 e 4.1 do presente apêndice, e o ponto 3 do Apêndice 4 do Anexo III.

Efectua-se o cálculo de acordo com o ponto 4.

2.7.7. Reverificação dos analisadores

Após o ensaio das emissões, utiliza-se um gás de colocação no zero e o mesmo gás de calibração para a reverificação. O ensaio será considerado aceitável se a diferença entre os resultados antes do ensaio e depois do ensaio for inferior a 2 % do valor do gás de calibração.

3. ENSAIO ELR

3.1. Instalação do equipamento de medição

Instala-se o opacímetro e as sondas de recolha de amostras, se aplicável, após o silencioso ou qualquer dispositivo de pós-tratamento, se montado, de acordo com os procedimentos gerais de instalação especificados pelo fabricante do instrumento. Além disso, observam-se, quando adequado, os requisitos do ponto 10 da norma ISO DIS 11614.

Antes de quaisquer verificações do zero e da escala completa, aquece-se e estabiliza-se o opacímetro de acordo com as recomendações do seu fabricante. Se o opacímetro estiver equipado com um sistema de purga por ar para impedir que a parte óptica do aparelho fique suja de fuligem, activa-se e ajusta-se este sistema também de acordo com as recomendações do fabricante.

3.2. Verificação do opacímetro

As verificações do zero e da escala completa efectuam-se no modo de leitura da opacidade, uma vez que a escala de opacidade oferece dois pontos de calibração verdadeiramente definíveis, ou seja, 0 % de opacidade e 100 % de opacidade. Calcula-se então correctamente o coeficiente de absorção da luz com base na opacidade medida e no valor LA conforme apresentado pelo fabricante do opacímetro, quando o instrumento voltar ao modo de leitura k para ensaio.

Sem bloqueamento do feixe de luz do opacímetro, ajusta-se a leitura para uma opacidade de 0,0 % ± 1,0 %. Estando a luz impedida de atingir o receptor, ajusta-se a leitura para uma opacidade de 100,0 % ± 1,0 %.

3.3. Ciclo do ensaio

3.3.1. Condicionamento do motor

Efectua-se o aquecimento do motor e do sistema à potência máxima de modo a estabilizar os parâmetros do motor de acordo com a recomendação do fabricante. A fase de pré-condicionamento deve também proteger a medição real contra a influência de depósitos no sistema de escape provenientes de um ensaio anterior. Quando o motor estiver estabilizado, dá-se início ao ciclo dentro do intervalo de 20 ± 2 s após a fase de pré-condicionamento. A pedido do fabricante, pode-se efectuar um ensaio em branco para condicionamento adicional antes do ciclo de medição.

3.3.2. Sequência do ensaio

O ensaio consiste numa sequência de três patamares de carga a cada uma das três velocidades do motor A (ciclo 1), B (ciclo 2) e C (ciclo 3), determinados de acordo com o ponto 1.1 do Anexo III, seguida pelo ciclo 4 a uma velocidade dentro da zona de controlo e uma carga compreendida entre 10 % e 100 %, seleccionada pelo serviço técnico(2). Executa-se a sequência adiante descrita para a operação do dinamómetro com o motor de ensaio, conforme indicado na figura 3.

Figura 3

Sequência do ensaio ELR

>PIC FILE= "L_2000044PT.006001.TIF">

a) Faz-se funcionar o motor à velocidade A e 10 % de carga durante 20 ± 2 s. Mantém-se a velocidade especificada com uma aproximação de ± 20 min-1 e o binário especificado com uma aproximação de ± 2 % do binário máximo à velocidade de ensaio.

b) No final do segmento anterior, move-se rapidamente a alavanca de comando da velocidade para a posição tudo aberto, mantendo-se nessa posição durante 10 ± 1 s. Aplica-se a carga necessária ao dinamómetro de modo a manter a velocidade do motor com uma aproximação de ± 150 min durante os primeiros 3 s e ± 20 min-1 durante o resto do segmento.

c) Repete-se a sequência descrita em a) e b) duas vezes.

d) Após o termo do terceiro patamar de carga, ajusta-se o motor para a velocidade B e 10 % de carga durante 20 ± 2 s.

e) Efectua-se a sequência a) a c) com o motor a funcionar na velocidade B.

f) Após o termo do terceiro patamar de carga, ajusta-se o motor para a velocidade C e 10 % de carga durante 20 ± 2 s.

g) Efectua-se a sequência a) a c) com o motor a funcionar à velocidade C.

h) Após o termo do terceiro patamar de carga, ajusta-se o motor para a velocidade seleccionada do motor e qualquer carga acima de 10 % durante 20 ± 2 s.

i) Efectua-se a sequência a) a c) com o motor a funcionar na velocidade seleccionada.

3.4. Validação do ciclo

Os desvios-padrão relativos dos valores médios do fumo em cada velocidade de ensaio (A,B,C) devem ser inferiores a 15 % do valor médio correspondente (SVA, SVB, SVC, calculado de acordo com o ponto 6.3.3 a partir dos três patamares de carga sucessivos em cada velocidade de ensaio) ou a 10 % do valor-limite indicado no quadro 1 do Anexo I, conforme o que for maior. Se a diferença for superior, repete-se a sequência até que três patamares de carga sucessivos satisfaçam os critérios de validação.

3.5. Reverificação do opacímetro

O valor do desvio do zero do opacímetro após o ensaio não deve exceder ± 5,0 % do valor-limite indicado no quadro 1 do Anexo I.

4. CÁLCULO DAS EMISSÕES GASOSAS

4.1. Avaliação dos dados

Para a avaliação das emissões gasosas, toma-se a média das leituras dos registadores de agulhas dos últimos 30 segundos de cada modo e determinam-se para cada modo as concentrações médias (conc) de HC, CO e NOx a partir das leituras médias e dos dados de calibração correspondentes. Pode-se utilizar um tipo diferente de registo se assegurar uma aquisição de dados equivalente.

No que diz respeito à verificação dos NOx dentro da zona de controlo, os requisitos acima indicados aplicam-se unicamente aos NOx.

Determinam-se o escoamento dos gases de escape GEXHW ou o escoamento dos gases de escape diluídos GTOTW, se utilizados facultativamente, de acordo com o ponto 2.3 do Apêndice 4 do Anexo III.

4.2. Correcção para a passagem de base seca a base húmida

Converte-se a concentração medida para base húmida através das fórmulas a seguir indicadas, caso a medição não tenha já sido efectuada em base húmida.

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Para os gases de escape brutos:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

para os gases de escape diluídos:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

em que,

Ha, Hd= g de água por kg de ar seco

Rd, Ra= humidade relativa do ar de diluição/de admissão, %

pd, pa= pressão do vapor de saturação do ar de diluição/de admissão, kPa

pB= pressão barométrica total, kPa

4.3. Correcção quanto à humidade e temperatura dos NOx

Dado que as emissões de NOx dependem das condições do ar ambiente, corrige-se a concentração de NOx em função da temperatura e da humidade do ar ambiente através do factor a seguir indicado:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

A= 0,309 GFUEL/GAIRD - 0,0266

B= 0,209 GFUEL/GAIRD + 0,00954

Ta= temperatura do ar de admissão, K (a temperatura e a humidade devem ser medidas na mesma posição)

Ha= humidade do ar de admissão, g de água por kg de ar seco

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

Ra= humidade relativa do ar de admissão, %

pa= pressão do vapor de saturação do ar de admissão, kPa

pB= pressão barométrica total, kPa

4.4. Cálculo dos caudais mássicos das emissões

Calculam-se os caudais mássicos das emissões (g/h) para cada modo como se indica a seguir, partindo do princípio de que a densidade dos gases de escape é de 1,293 kg/m3; a 273 K (0 °C) e 101,3 kPa:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que NOx conc, COconc, HCconc(3) são as concentrações médias (ppm) nos gases de escape brutos, determinadas no ponto 4.1.

Se, facultativamente, as emissões gasosas forem determinadas com um sistema de diluição completa do fluxo, aplicam-se as seguintes fórmulas:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que NOx conc, COconc, HCconc são as concentrações médias corrigidas em relação às condições de fundo (ppm) de cada modo nos gases de escape diluídos, determinadas no ponto 4.3.1.1 do Apêndice 2 do Anexo III.

4.5. Cálculo das emissões específicas

Calculam-se as emissões específicas (g/kWh) para todos os componentes individuais do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Os factores de ponderação (WF) utilizados nos cálculos acima são os indicados no ponto 2.7.1.

4.6. Cálculo dos valores da zona de controlo

No que diz respeito aos três pontos de controlo seleccionados de acordo com o ponto 2.7.6, medem-se e calculam-se as emissões de NOx de acordo com o ponto 4.6.1, procedendo-se também à sua determinação por interpolação a partir dos modos do ciclo de ensaio mais próximos do ponto de controlo respectivo de acordo com o ponto 4.6.2. Comparam-se então os valores medidos com os valores interpolados de acordo com o ponto 4.6.3.

4.6.1. Cálculo das emissões específicas

As emissões de NOx para cada um dos pontos de controlo (Z) devem ser calculadas do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

4.6.2. Determinação do valor das emissões do ciclo de ensaio

As emissões de NOx para cada um dos pontos de controlo devem ser interpoladas a partir dos quatro modos mais próximos do ciclo de ensaio que envolvem o ponto de controlo Z seleccionado conforme indicado na figura 4. Para esses modos (R,S,T,U) aplicam-se as seguintes definições:

Velocidade (R)= Velocidade (T) = nRT

Velocidade (S)= Velocidade (U) = nSU

Carga em percentagem (R)= Carga em percentagem (S)

Carga em percentagem (T)= Carga em percentagem (U).

As emissões de NOx do ponto de controlo Z seleccionado devem ser calculadas do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

ETU=

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

ERS=

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

MTU=

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

MRS=

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

ER, ES, ET, EU= emissões específicas de NOx dos modos envolventes calculadas de acordo com o ponto 4.6.1.

MR, MS, MT, MU= binário do motor dos modos envolventes

Figura 4

Interpolação do ponto de controlo dos NOx

>PIC FILE= "L_2000044PT.006301.TIF">

4.6.3. Comparação dos valores das emissões de NOx

Compara-se o valor das emissões específicas de NOx medidas do ponto de controlo Z (NOx,Z) com o valor interpolado (EZ) do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

5. CÁLCULO DAS EMISSÕES DE PARTÍCULAS

5.1. Avaliação dos dados

Para a avaliação das partículas, registam-se para cada modo as massas totais das amostras (MSAM,i) que passam através dos filtros.

Levam-se os filtros para a câmara de pesagem, condicionam-se durante pelo menos uma hora, mas não mais de 80 horas, e pesam-se. Regista-se a massa bruta dos filtros e subtrai-se a tara (ver ponto 2.1 do presente apêndice). A massa de partículas Mf é a soma das massas das partículas recolhidas nos filtros primário e secundário.

Se tiver de ser aplicada uma correcção em relação às condições de fundo, registam-se a massa do ar de diluição (MDIL) através dos filtros e a massa de partículas (Md). Se tiver sido feita mais de uma medição, calcula-se o quociente Md/MDIL para cada medição e calcula-se a média dos valores.

5.2. Sistema de diluição parcial do fluxo

Os resultados finais do ensaio de emissões de partículas a notar são obtidos como se indica a seguir. Dado que podem ser utilizados vários tipos de controlo da taxa de diluição, são aplicáveis diferentes métodos de cálculo para GEDFW. Todos os cálculos se baseiam nos valores médios dos modos individuais durante o período de recolha de amostras.

5.2.1. Sistemas isocinéticos

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que r corresponde à relação entre as áreas das secções transversais da sonda isocinética e do tubo de escape:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

5.2.2. Sistemas com medição da concentração de CO2 ou NOx

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

concE= concentração em base húmida do gás marcador nos gases de escape brutos

concD= concentração em base húmida do gás marcador nos gases de escape diluídos

concA= concentração em base húmida do gás marcador no ar de diluição

As concentrações medidas em base seca devem ser convertidas em base húmida de acordo com o ponto 4.2 do presente apêndice.

5.2.3. Sistemas com medição de CO2 e método do balanço do carbono(4)

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

CO2D= concentração do CO2 nos gases de escape diluídos

CO2A= concentração do CO2 no ar de diluição

(concentrações em vol % em base húmida)

Esta equação baseia-se na hipótese do balanço do carbono (átomos de carbono fornecidos ao motor são emitidos como CO2) e deduz-se do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

5.2.4. Sistemas com medição do caudal

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

5.3. Sistema de diluição total do fluxo

Os resultados finais do ensaio de emissões de partículas a notar são obtidos como se indica a seguir. Todos os cálculos se baseiam nos valores médios dos modos individuais durante o período de recolha de amostras.

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

5.4. Cálculo do caudal mássico de partículas

O caudal mássico de partículas deve ser calculado do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

MSAM=

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

i= 1, ... n

são determinados ao longo do ciclo de ensaio pelo somatório dos valores médios dos modos individuais durante o período de recolha de amostras.

O caudal mássico de partículas pode ser corrigido em relação às condições de fundo do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Se for efectuada mais de uma medição,

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

é substituído por

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>.

DFi = 13,4/(concCO2 + (concCO + concHC)*10-4)) para os modos individuais

DFi = 13,4/concCO2 para os modos individuais

5.5. Cálculo das emissões específicas

A emissão específica de partículas deve ser calculada do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

5.6. Factor de ponderação efectivo

O factor de ponderação efectivo WFE,i para cada modo deve ser calculado como se indica a seguir:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Os valores dos factores de ponderação efectivos devem estar compreendidos entre + e - 0,003 (± 0,005 para o modo de marcha lenta sem carga) em relação aos factores de ponderação indicados no ponto 2.7.1.

6. CÁLCULO DOS VALORES DOS FUMOS

6.1. Algoritmo de Bessel

Utiliza-se o algoritmo de Bessel para calcular os valores médios em 1 s das leituras instantâneas de fumos, convertidas de acordo com o ponto 6.3.1. O algoritmo simula um filtro passa-baixo de segunda ordem, e a sua utilização exige cálculos iterativos para determinar os coeficientes. Estes coeficientes são função do tempo de resposta do opacímetro e da taxa de recolha de amostras. Assim sendo, o disposto no ponto 6.1.1 deve ser repetido sempre que o tempo de resposta do sistema e/ou a taxa de recolha de amostras variar.

6.1.1. Cálculo do tempo de resposta do filtro e constantes de Bessel

O tempo de resposta de Bessel (tF) é função dos tempos de resposta física e eléctrica do opacímetro, conforme especificado no ponto 5.2.4 do Apêndice 4 do Anexo III, e calcula-se através da seguinte equação:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

tp= tempo de resposta física, s

te= tempo de resposta eléctrica, s

Os cálculos para estimar a frequência de corte do filtro (fc) baseiam-se numa entrada em degrau de 0 a 1 em < 0,01s (ver Anexo VII). Define-se o tempo de resposta como o tempo que decorre entre o momento em que a saída de Bessel atinge 10 % (t10) e o momento em que atinge 90 % (t90) desta função em degrau. Isto deve ser obtido fazendo a iteração de fc até t90-t10 [ap ] tF. A primeira iteração de fc é dada pela seguinte fórmula:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

As constantes de Bessel E e K devem ser calculadas através das seguintes equações:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

D= 0,618034

Δt= 1 / taxa de recolha de amostras

Ω= 1 / [tan(π * Δt * fc)]

6.1.2. Cálculo do algoritmo de Bessel

Utilizando os valores de E e K, calcula-se a resposta média de Bessel em 1 s a uma entrada em degrau Si do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

Si-2= Si-1 = 0

Si= 1

Yi-2= Yi-1 = 0

Os tempos t10 e t90 são interpolados. A diferença de tempo entre t90 e t10 define o tempo de resposta tF para esse valor de fc. Se este tempo de resposta não for suficientemente próximo do tempo de resposta requerido, continua-se a iteração até o tempo de resposta real estar a 1 % da resposta requerida como segue:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

6.2. Avaliação dos dados

Recolhem-se os valores de medição dos fumos com uma frequência mínima de 20 Hz.

6.3. Determinação dos fumos

6.3.1. Conversão dos dados

Uma vez que a unidade básica de medição de todos os opacímetros é a transmitância, convertem-se os valores dos fumos da transmitância (τ ) para o coeficiente de absorção da luz (k) do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

k= coeficiente de absorção da luz, m-1

LA= comprimento do trajecto óptico efectivo, apresentado pelo fabricante do instrumento, m

N= opacidade, %

τ= transmitância, %

Aplica-se a conversão antes de se fazer qualquer outro tratamento dos dados.

6.3.2. Cálculos da média de Bessel dos fumos

A frequência de corte correcta fc é a que produz o tempo de resposta do filtro tF requerido. Logo que esta frequência tenha sido determinada através do processo iterativo do ponto 6.1.1, calculam-se as constantes E e K do algoritmo de Bessel. Aplica-se então o algoritmo de Bessel aos vestígios instantâneos de fumo (valor k) conforme se descreve no ponto 6.1.2:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

O algoritmo de Bessel é recursivo por natureza. Assim sendo, são precisos alguns valores de entrada iniciais de Si-1 e Si-2 e valores de saída iniciais Yi-1 e Yi-2 para se arrancar com o algoritmo. Pode-se por hipótese tomá-los como 0.

Para cada patamar de carga das três velocidades A, B e C, selecciona-se o valor máximo Ymax em 1 s dos valores Yi individuais de cada vestígio de fumo.

6.3.3. Resultado final

Os valores médios do fumo (SV) de cada ciclo (velocidade de ensaio) devem ser calculados do seguinte modo:Para a velocidade de ensaio A:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Para a velocidade de ensaio B:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Para a velocidade de ensaio C:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

Ymax1, Ymax2, Ymax3= valor mais elevado da média de Bessel dos fumos em 1 s em cada um dos três patamares de carga.

O valor final calcula-se do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

(1) Os pontos de ensaio devem ser seleccionados utilizando métodos estatísticos aprovados de aleatorização.

(2) Os pontos de ensaio devem ser seleccionados utilizando métodos estatísticos aprovados de aleatorização.

(3) Expressas em equivalente C1.

(4) O valor apenas é válido para o combustível de referência especificado no Anexo IV.

Apêndice 2

CICLO DE ENSAIO ETC

1. PROCEDIMENTO DE TRAÇADO DO MOTOR

1.1. Determinação da gama das velocidades do traçado

Para gerar o ETC na célula de ensaio, o motor precisa de ser traçado antes do ciclo de ensaio para determinar a curva da velocidade em função do binário. Definem-se as velocidades mínima e máxima do traçado como segue:Velocidade mínima do traçado= marcha lenta sem carga

Velocidade máxima do traçado= nhi * 1,02 ou velocidade em que o binário a plena carga cai para 0,

conforme o que for menor

1.2. Execução do traçado da potência do motor

Aquece-se o motor até à potência máxima de modo a estabilizar os parâmetros do motor de acordo com as recomendações do fabricante e a boa prática de engenharia. Quando o motor estiver estabilizado, efectua-se o traçado do motor do seguinte modo:

a) Retira-se a carga e faz-se funcionar o motor em velocidade de marcha lenta sem carga.

b) Faz-se funcionar o motor em condições de plena carga e de plena abertura da admissão na velocidade mínima do traçado.

c) Aumenta-se a velocidade do motor a uma taxa média de 8 ± 1 min-1/s da velocidade mínima do traçado para a velocidade máxima do traçado. Registam-se os pontos de velocidade e binário do motor a uma taxa de pelo menos um ponto por segundo.

1.3. Geração da curva do traçado

Ligam-se todos os pontos correspondentes aos dados registados nos termos do ponto 1.2 utilizando a interpolação linear entre pontos. A curva de binários resultante é a curva do traçado, utilizada para converter os valores normalizados do binário do ciclo do motor em valores de binário reais para o ciclo de ensaio, conforme se descreve no ponto 2.

1.4. Traçado alternativo

Se um fabricante pensar que as técnicas de traçado acima indicadas não são seguras nem representativas de nenhum motor dado, podem-se utilizar técnicas de traçado alternativas. Essas técnicas alternativas devem satisfazer a intenção dos métodos de traçado especificados para determinar o binário máximo disponível em todas as velocidades do motor atingidas durante os ciclos do ensaio. Quaisquer desvios das técnicas de traçado aqui especificadas por razões de segurança ou representatividade devem ser aprovadas pelo serviço técnico, juntamente com a justificação da sua utilização. Em caso algum, todavia, se utilizarão varrimentos descendentes contínuos da velocidade do motor para os motores regulados ou turbocomprimidos.

1.5. Ensaios repetidos

Um motor não precisa de ser traçado antes de cada ciclo de ensaio. Volta-se a fazer o traçado de um motor antes de um ciclo de ensaio se:

- tiver passado um período de tempo não razoável desde o último traçado, segundo critérios técnicos usuais,

- tiverem sido feitas alterações físicas ou calibrações ao motor que possam afectar potencialmente o comportamento funcional do motor.

2. GERAÇÃO DO CICLO DE ENSAIO DE REFERÊNCIA

O ciclo de ensaio transiente está descrito no Apêndice 3 do presente anexo. Os valores normalizados do binário e da velocidade devem ser transformados nos valores reais, como a seguir se indica, daí resultando o ciclo de referência.

2.1. Velocidade real

Desnormaliza-se a velocidade utilizando a seguinte equação:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

A velocidade de referência (nref) corresponde aos valores da velocidade a 100 % especificados no programa do dinamómetro do motor do Apêndice 3. Define-se do seguinte modo (ver figura 1 do Anexo I):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que nhi e nlo são ou especificados de acordo com o ponto 2 do Anexo I ou determinados de acordo com o ponto 1.1 do Apêndice 1 do Anexo III.

2.2. Binário real

O binário é normalizado ao binário máximo na velocidade respectiva. Desnormalizam-se os valores do binário do ciclo de referência utilizando a curva do traçado determinada de acordo com o ponto 1.3, como segue:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

para a velocidade real respectiva determinada no ponto 2.1.

Os valores de binário negativos dos pontos de rotação sem alimentação ["motoring" ("m")] tomarão, para efeitos da geração do ciclo de referência, valores desnormalizados determinados de qualquer uma das seguintes formas:

- 40 % negativos do binário positivo disponível no ponto de velocidade associado,

- traçado do binário negativo necessário para levar o motor sem alimentação da velocidade mínima de traçado à velocidade máxima do traçado,

- determinação do binário negativo necessário para fazer rodar o motor sem alimentação na velocidade de marcha lenta sem carga e na velocidade de referência e interpolação linear entre esses dois pontos.

2.3. Exemplo do procedimento de desnormalização

Como exemplo, desnormaliza-se o seguinte ponto de ensaio

regime em %= 43,

binário em %= 82.

Dados os seguintes valores:

velocidade de referência= 2200 min- 1

velocidade em marcha lenta sem carga= 600 min- 1

obtém-se:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que o binário máximo observado retirado da curva do traçado a 1288 min-1 é 700 Nm.

3. ENSAIO DE EMISSÕES

A pedido do fabricante, pode-se realizar um ensaio em branco para condicionar o motor e o sistema de escape antes do ciclo de medição.

Os motores a GN e a GPL são rodados utilizando o ensaio ETC. Roda-se o motor pelo menos em dois ciclos ETC e até que o valor da emissão de CO medido num ciclo ETC não exceda em mais de 25 % o valor medido no ciclo ETC anterior.

3.1. Preparação dos filtros de recolha de amostras (motores diesel apenas)

Pelo menos uma hora antes do ensaio, coloca-se cada filtro (par) numa placa de Petri, fechada mas não selada, numa câmara de pesagem, para efeitos de estabilização. No final do período de estabilização, pesa-se cada filtro (par) e regista-se a tara. Armazena-se então o filtro (par) numa placa de Petri fechada ou num suporte de filtro selado até ser necessário para o ensaio. Se não se utilizar o filtro (par) no prazo de oito horas a seguir à sua remoção da câmara de pesagem há que condicioná-lo e pesá-lo novamente antes da utilização.

3.2. Instalação do equipamento de medida

Instalam-se os instrumentos e as sondas de recolha de amostras conforme necessário. Liga-se o tubo de escape ao sistema de diluição total do fluxo.

3.3. Arranque do sistema de diluição e do motor

3.4. Arranque do sistema de recolha de amostras de partículas (motores diesel apenas)

3.5. Ajustamento do sistema de diluição total do fluxo

Regula-se o fluxo total dos gases de escape diluídos de modo a eliminar a condensação da água no sistema e a obter uma temperatura máxima da face do filtro igual ou inferior a 325 K (52 °C) (ver ponto 2.3.1, DT, Anexo V).

3.6. Verificação dos analisadores

Os analisadores das emissões devem ser colocados em zero e calibrados. Se forem utilizados sacos de recolha de amostras, devem ser evacuados.

3.7. Procedimento de arranque do motor

Faz-se arrancar o motor estabilizado de acordo com o procedimento de arranque recomendado pelo fabricante no manual, utilizando quer um motor de arranque de produção quer o dinamómetro. Em alternativa, o ensaio pode começar directamente a partir da fase de pré-condicionamento do motor sem o desligar, quando o motor tiver atingido a velocidade de marcha lenta sem carga.

3.8. Ciclo do ensaio

3.8.1. Sequência do ensaio

Dá-se início à sequência do ensaio, se o motor tiver atingido a velocidade de marcha lenta sem carga. Efectua-se o ensaio de acordo com o ciclo de referência estabelecido no ponto 2 do presente apêndice. Determinam-se os pontos de controlo da velocidade e do binário do motor a intervalos de 5 Hz ou superiores (recomenda-se 10 Hz). Registam-se a velocidade e o binário de retroacção do motor pelo menos uma vez em cada segundo durante o ciclo do ensaio, podendo os sinais ser electronicamente filtrados.

3.8.2. Resposta do analisador

Ao fazer arrancar o motor ou a sequência de ensaio, se o ciclo começar directamente a partir do pré-condicionamento faz-se arrancar simultaneamente o equipamento de medição:

- começa-se a recolher ou analisar o ar de diluição,

- começa-se a recolher ou analisar os gases de escape diluídos,

- começa-se a medir a quantidade de gases de escape diluídos (CVS) e as temperaturas e pressões requeridas,

- começa-se a registar os dados de retroacção da velocidade e binário do dinamómetro.

Medem-se continuamente o HC e os NOx no túnel de diluição com uma frequência de 2 Hz. Determinam-se as concentrações médias integrando os sinais do analisador ao longo do ciclo de ensaio. O tempo de resposta do sistema não deve ser superior a 20 s, e deve ser coordenado com as flutuações de fluxo do CVS e os desvios do tempo de recolha de amostras/ciclo de ensaio, se necessário. Determinam-se o CO, o CO2, os HC não-metânicos e o CH4, por integração ou analisando as concentrações no saco de recolha de amostras, obtidas durante o ciclo. Determinam-se as concentrações dos gases poluentes no ar de diluição por integração ou por recolha no saco de gases de fundo. Registam-se todos os outros valores com um mínimo de uma medição por segundo (1 Hz).

3.8.3. Recolha de amostras de partículas (motores diesel apenas)

Ao arranque do motor ou da sequência de ensaio, se o ciclo começar directamente a partir do pré-condicionamento, comuta-se o sistema de recolha de amostras de partículas do desvio by-pass para a recolha de partículas.

Se não se utilizar a compensação do fluxo, ajusta(m)-se a(s) bomba(s) de recolha de modo que o caudal através da sonda de recolha ou do tubo de transferência de partículas se mantenha a ± 5 % do caudal regulado. Se se utilizar compensação do fluxo (isto é, controlo proporcional do fluxo de amostras), deve-se demonstrar que a relação entre o fluxo no túnel principal e o fluxo de amostras de partículas não varia em mais de ± 5 % do seu valor regulado (excepto no que diz respeito aos primeiros 10 segundos de recolha de amostras).

Nota:

No caso do funcionamento com diluição dupla, o caudal das amostras é a diferença líquida entre o caudal através dos filtros de recolha e o caudal do ar de diluição secundária.

Registam-se a temperatura e a pressão médias à entrada do(s) aparelho(s) de medida do gás ou dos instrumentos de medição do caudal. Se não se puder manter o caudal regulado durante o ciclo completo (com uma tolerância de ± 5 %) devido à elevada carga de partículas no filtro, o ensaio é anulado. Repete-se o ensaio utilizando um caudal inferior e/ou um filtro de diâmetro maior.

3.8.4. Paragem do motor

Se o motor for abaixo durante o ciclo de ensaio, pré-condiciona-se e faz-se arrancar novamente o motor, repetindo-se o ensaio. Se ocorrer uma avaria em qualquer dos equipamentos de ensaio durante o ciclo de ensaio, anula-se o ensaio.

3.8.5. Operações após o ensaio

Ao completar o ensaio, termina-se a medição do volume dos gases de escape diluídos e o escoamento do gás para os sacos de recolha e pára-se a bomba de recolha de amostras de partículas. No caso de um sistema analisador por integração, a recolha continua até que os tempos de resposta do sistema tenham passado.

Analisam-se as concentrações dos sacos de recolha, se utilizados, tão rapidamente quanto possível e nunca passados mais de 20 minutos após o fim do ciclo de ensaios.

Após o ensaio de emissões, utilizam-se um gás de colocação no zero e o mesmo gás de calibração para reverificar os analisadores. O ensaio será considerado aceitável se a diferença entre os resultados antes do ensaio e depois do ensaio for inferior a 2 % do valor do gás de calibração.

No que diz respeito aos motores diesel apenas, os filtros de partículas devem voltar para a câmara de pesagem o mais tardar uma hora após a conclusão do ensaio, sendo condicionados numa placa de Petri fechada mas não selada durante pelo menos uma hora mas não mais do que 80 horas antes da pesagem.

3.9. Verificação do ensaio

3.9.1. Desvio dos dados

Para minimizar a influência do intervalo de tempo entre os valores de retroacção e do ciclo de referência, toda a sequência do sinal de retroacção da velocidade e do binário do motor pode ser avançada ou atrasada no tempo em relação à sequência da velocidade e do binário de referência. Se os sinais de retroacção forem desviados, tanto a velocidade como o binário devem ser desviados da mesma quantidade no mesmo sentido.

3.9.2. Cálculo do trabalho efectuado no ciclo

Calcula-se o trabalho Wact (kWh) efectuado no ciclo real utilizando cada par registado de valores de retroacção da velocidade e do binário do motor. Esta operação deve ser efectuada após ter ocorrido qualquer desvio dos dados de retroacção, se esta opção tiver sido seleccionada. O trabalho Wact efectuado no ciclo real é utilizado para efeitos de comparação com o trabalho Wref efectuado no ciclo de referência e para calcular as emissões específicas do freio (ver pontos 4.4 e 5.2). Utiliza-se a mesma metodologia para integrar a potência de referência e a potência real do motor. Se tiverem de ser determinados valores entre valores de referência adjacentes ou valores medidos adjacentes, utiliza-se a interpolação linear.

Ao integrar o trabalho efectuado no ciclo de referência e no ciclo real, todos os valores de binário negativos devem ser reduzidos a zero e incluídos. Se a integração for realizada a uma frequência inferior a 5 Hz e se, durante um dado intervalo de tempo, o valor do binário variar de positivo para negativo ou negativo para positivo, calcula-se a porção negativa, que é seguidamente reduzida a zero. A porção positiva é incluída no valor integrado.

Wact deve estar compreendido entre - 15 % e + 5 % de Wref.

3.9.3. Estatística de validação do ciclo de ensaios

Efectuam-se regressões lineares dos valores de retroacção em relação aos valores de referência para a velocidade, o binário e a potência. Esta operação deve ser efectuada após a ocorrência de qualquer desvio dos dados de retroacção, se esta opção tiver sido seleccionada. Utiliza-se o método dos mínimos quadrados, tendo a melhor equação a seguinte forma:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

y= valor de retroacção (real) da velocidade (min-1), binário (Nm) ou potência (kW)

m= declive da linha de regressão

x= valor de referência da velocidade (min-1), binário (Nm) ou potência (kW)

b= ordenada da linha de regressão com origem no ponto y

Calculam-se, para cada linha de regressão, o erro-padrão de estimativa (SE) de y em relação a x e o coeficiente de determinação (r2).

Recomenda-se que esta análise seja realizada a 1 Hz. Eliminam-se do cálculo da estatística de validação do binário e da potência do ciclo todos os valores de referência do binário negativos e os valores de retroacção a eles associados. Para que um ensaio seja considerado válido, devem ser satisfeitos os critérios do quadro 6.

Quadro 6

Tolerâncias da linha de regressão

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

Admitem-se exclusões de pontos da análise de regressão nos casos indicados no quadro 7.

Quadro 7

Pontos que é admissível excluir da análise de regressão

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

4. CÁLCULO DAS EMISSÕES GASOSAS

4.1. Determinação do fluxo dos gases de escape diluídos

Calcula-se o fluxo total dos gases de escape diluídos durante o ciclo (kg/ensaio) a partir dos valores de medição ao longo do ciclo e dos dados de calibração correspondentes do dispositivo de medição do fluxo (V0 para PDP ou KV para CFV, conforme determinado no ponto 2 do Apêndice 5 do Anexo III). Aplicam-se as seguintes fórmulas, se a temperatura dos gases de escape diluídos se mantiver constante durante o ciclo através da utilização de um permutador de calor (± 6 K para um PDP-CVS, ± 11 K para um CFV-CVS, ver ponto 2.3 do Anexo V).

Para o sistema PDP-CVS:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

MTOTW= massa dos gases de escape diluídos em base húmida durante o ciclo, kg

V0= volume de gás bombeado por rotação nas condições de ensaio, m3/rot

NP= número de rotações totais da bomba por ensaio

pB= pressão atmosférica na célula de ensaio, kPa

p1= depressão abaixo da pressão atmosférica à entrada da bomba, kPa

T= temperatura média dos gases de escape diluídos à entrada da bomba durante o ciclo, K

Para o sistema CFV-CVS:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

MTOTW= massa dos gases de escape diluídos em base húmida durante o ciclo, kg

t= tempo do ciclo, s

Kv= coeficiente de calibração do venturi de escoamento crítico para as condições standard,

pA= pressão absoluta à entrada do venturi, kPa

T= temperatura absoluta à entrada do venturi, K

Se se utilizar um sistema com compensação do fluxo (isto é, sem permutador de calor), calculam-se e integram-se ao longo do ciclo as emissões mássicas instantâneas. Neste caso, calcula-se a massa instantânea dos gases de escape diluídos do seguinte modo:

Para o sistema PDP-CVS:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

MTOTW,i= massa instantânea dos gases de escape diluídos em base húmida, kg

Np,i= número total de rotações da bomba por intervalo de tempo

Para o sistema CFV-CVS:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

MTOTW,i= massa instantânea dos gases de escape diluídos em base húmida, kg

Δti= intervalo de tempo, s

Se a massa total de amostras de partículas (MSAM) e gases poluentes exceder 0,5 % de fluxo total no CVS (MTOTW), corrige-se o fluxo no CVS em função da MSAM ou o fluxo da amostra de partículas volta para o sistema CVS antes do dispositivo de medição do fluxo (PDP ou CFV).

4.2. Correcção da humidade para os NOx

Dado que as emissões de NOx dependem das condições do ar ambiente, corrige-se a concentração de NOx em função da humidade do ar ambiente através dos factores dados nas seguintes fórmulas:

a) Para os motores diesel:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

b) Para os motores a gás:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

Ha= humidade do ar de admissão, g de água por kg de ar secoem que

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Ra= humidade relativa do ar de admissão, %

pa= pressão do vapor de saturação do ar de admissão, kPa

pB= pressão barométrica total, kPa

4.3. Cálculo do caudal mássico das emissões

4.3.1. Sistemas com caudal mássico constante

No que diz respeito aos sistemas com permutador de calor, determina-se a massa dos poluentes (g/ensaio) a partir das seguintes equações:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

NOx conc, COconc, HCconc(1), NMHCconc= concentrações médias corrigidas quanto às condições de fundo durante o ciclo resultantes da integração (obrigatória para os NOx e os HC) ou medição em saco, ppm

MTOTW= massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo conforme determinada no ponto 4.1, kg

KH,D= factor de correcção da humidade no que diz respeito aos motores diesel, conforme determinado no ponto 4.2

KH,G= factor de correcção da humidade no que diz respeito aos motores a gás, conforme determinado no ponto 4.2

As concentrações medidas em base seca devem ser convertidas em base húmida de acordo com o ponto 4.2 do Apêndice 1 do Anexo III.

A determinação da NMHC conc depende do método utilizado (ver ponto 3.3.4 do Apêndice 4 do Anexo III). Em ambos os casos, determina-se a concentração de CH4 que é subtraída da concentração de HC do seguinte modo:

a) Cromatografia em fase gasosa (GC)

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

b) Separador de hidrocarbonetos não-metânicos (NMC)

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

HC(com Cutter)= concentração de HC com a amostra de gás a passar através do NMC

HC(sem Cutter)= concentração de HC com a amostra de gás a passar fora do NMC

CEM= eficiência do metano determinada de acordo com o ponto 1.8.4.1 do Apêndice 5 do Anexo III.

CEE= eficiência do etano determinada de acordo com o ponto 1.8.4.2 do Apêndice 5 do Anexo III.

4.3.1.1. Determinação das concentrações corrigidas quanto às condições de fundo

Subtrai-se a concentração média de fundo dos gases poluentes no ar de diluição das concentrações medidas para obter as concentrações líquidas dos poluentes. Os valores médios das concentrações de fundo podem ser determinados pelo método do saco de recolha de amostras ou por medição contínua com integração. Utiliza-se a seguinte fórmula:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

conc= concentração do poluente respectivo nos gases de escape diluídos, corrigida da quantidade do poluente respectivo contida no ar de diluição, ppm

conce= concentração do poluente respectivo medida nos gases de escape diluídos, ppm

concd= concentração do poluente respectivo medida no ar de diluição, ppm

DF= factor de diluição

Calcula-se o factor de diluição do seguinte modo:

a) No que diz respeito aos motores diesel e a GPL

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

b) No que diz respeito aos motores a GN

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

CO2, conce= concentração de CO2 nos gases de escape diluídos, vol %

HCconce= concentração de HC nos gases de escape diluídos, ppm C1

NMHCconce= concentração de NMHC nos gases de escape diluídos, ppm C1

COconce= concentração de CO nos gases de escape diluídos, ppm

FS= factor estequiométrico

As concentrações medidas em base seca devem ser convertidas em base húmida de acordo com o ponto 4.2 do Apêndice 1 do Anexo III

Calcula-se o factor estequiométrico do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

x, y= composição do combustível CxHy

Em alternativa, se a composição do combustível for desconhecida, podem-se utilizar os seguintes factores estequiométricos:FS (diesel)= 13,4,

FS (GPL)= 11,6,

FS (GN)= 9,5.

4.3.2. Sistemas com compensação do fluxo

No que diz respeito aos sistemas sem permutador de calor, determina-se a massa dos poluentes (g/ensaio) através do cálculo das emissões mássicas instantâneas e da integração dos valores instantâneos durante o ciclo. Do mesmo modo, aplica-se directamente a correcção quanto às condições de fundo ao valor da concentração instantânea. Aplicam-se as seguintes fórmulas:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

conce= concentração do poluente respectivo medida nos gases de escape diluídos, ppm

concd= concentração do poluente respectivo medida no ar de diluição, ppm

MTOTW,i= massa instantânea dos gases de escape diluídos (ver ponto 4.1), kg

MTOTW= massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo (ver ponto 4.1), kg

KH,D= factor de correcção da humidade para os motores diesel conforme determinado no ponto 4.2

KH,G= factor de correcção da humidade para os motores a gás, conforme determinado no ponto 4.2

DF= factor de diluição conforme determinado no ponto 4.3.1.1.

4.4. Cálculo das emissões específicas

Calculam-se as emissões (g/kWh) para todos os componentes individuais do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

Wact= trabalho realizado no ciclo real conforme determinado no ponto 4.9.2, kWh

5. CÁLCULO DAS EMISSÕES DE PARTÍCULAS (APENAS MOTORES DIESEL)

5.1. Cálculo da massa de partículas

Calcula-se a massa de partículas (g/ensaio) do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

Mf= massa das partículas recolhidas durante o ensaio, mg

MTOTW= massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo conforme determinado no ponto 4.1, kg

MSAM= massa dos gases de escape diluídos tomada no túnel de diluição para a recolha de partículas, kg

Mf= Mf,p + Mf,b, se pesados separadamente, mg

Mf,p= massa de partículas recolhida no filtro primário, mg

Mf,b= massa de partículas recolhida no filtro secundário, mg

Se se utilizar um sistema de diluição dupla, a massa do ar de diluição secundária é subtraída da massa total dos gases de escape duplamente diluídos recolhidos através dos filtros de partículas.

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

MTOT= massa dos gases de escape duplamente diluídos através do filtro de partículas, kg

MSEC= massa do ar de diluição secundária, kg

Se o nível de fundo das partículas do ar de diluição for determinado de acordo com o ponto 3.4, a massa de partículas pode ser corrigida quanto às condições de fundo. Neste caso, calcula-se a massa de partículas (g/ensaio) do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

Mf, MSAM, MTOTW= ver acima

MDIL= massa do ar de diluição primária recolhido pelo sistema de recolha de partículas de fundo, kg

Md= massa das partículas de fundo recolhidas do ar de diluição primária, mg

DF= factor de diluição conforme determinado no ponto 4.3.1.1

5.2. Cálculo das emissões específicas

Calcula-se a emissão de partículas (g/kWh) do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que

Wact= trabalho realizado no ciclo real conforme determinado no ponto 3.9.2, kWh

(1) Expressas em equivalente C1.

Apêndice 3

PROGRAMA DO DINAMÓMETRO PARA MOTORES NO ENSAIO ETC

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

"m"= motoring (rotação do motor sem alimentação)

A figura 5 contém uma representação gráfica do programa do dinamómetro no ensaio ETC.

Figura 5

Programa do dinamómetro no ensaio ETC

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Apêndice 4

MÉTODOS DE MEDIÇÃO E DE RECOLHA DE AMOSTRAS

1. INTRODUÇÃO

Medem-se os componentes gasosos, partículas e fumos emitidos pelo motor submetido a ensaio pelos métodos descritos no Anexo V. Os pontos do Anexo V descrevem, respectivamente, os sistemas de análise recomendados para as emissões gasosas (ponto 1), os sistemas de diluição e de recolha de amostras de partículas recomendados (ponto 2) e os opacímetros recomendados para a medição dos fumos (ponto 3).

Para o ensaio ESC, determinam-se os componentes gasosos nos gases de escape brutos. Facultativamente, podem ser determinados os gases de escape diluídos, se for utilizado um sistema de diluição total do fluxo para a determinação das partículas. Determinam-se as partículas com um sistema de diluição do fluxo quer parcial quer total.

Para o ensaio ETC, apenas se usa um sistema de diluição total do fluxo para a determinação das emissões gasosas e de partículas, que é considerado o sistema de referência. Todavia, podem ser aprovados pelo serviço técnico sistemas de diluição parcial do fluxo, se for provada a sua equivalência de acordo com o ponto 6.2 do Anexo I e se for apresentada ao serviço técnico uma descrição pormenorizada da avaliação dos dados e dos processos de cálculo.

2. DINAMÓMETRO E CÉLULA DE ENSAIO

Utilizam-se os seguintes equipamentos para os ensaios de emissões de motores em dinamómetros.

2.1. Dinamómetro para motores

Utiliza-se um dinamómetro para motores com características adequadas para realizar os ciclos de ensaio descritos nos Apêndices 1 e 2 do presente anexo. O sistema de medição da velocidade deve ter uma precisão de ± 2 % da leitura. O sistema de medição do binário deve ter uma precisão de ± 3 % da leitura na gama > 20 % da escala total e uma precisão de ± 0,6 % da escala total na gama <= 20 % da escala total.

2.2. Outros instrumentos

Utilizam-se, conforme necessário, instrumentos da medida do consumo de combustível, do consumo de ar, da temperatura do fluido de arrefecimento e do lubrificante, da pressão dos gases de escape e da depressão no colector de admissão, da temperatura dos gases de escape, da temperatura do ar de admissão, da pressão atmosférica, da humidade e da temperatura do combustível. Esses instrumentos devem satisfazer os requisitos indicados no quadro 8:

Quadro 8

Precisão dos instrumentos de medida

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

2.3. Fluxo dos gases de escape

Para o cálculo das emissões nos gases de escape brutos, é necessário conhecer o fluxo dos gases de escape (ver ponto 4.4 do Apêndice 1). Para a determinação do fluxo dos gases de escape, utiliza-se um dos seguintes métodos:

a) Medição directa do fluxo dos gases de escape através de uma tubeira ou sistema de medida equivalente;

b) Medição do fluxo de ar e do fluxo de combustível através de debitómetros e cálculo do fluxo dos gases de escape através da seguinte equação:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

A precisão da determinação do fluxo dos gases de escape deve ser de ± 2,5 % da leitura ou superior.

2.4. Fluxo dos gases de escape diluídos

Para o cálculo das emissões nos gases de escape diluídos utilizando um sistema de diluição total do fluxo (obrigatório para o ensaio ETC), é necessário conhecer o fluxo dos gases de escape diluídos (ver ponto 4.3 do Apêndice 2). Medem-se o caudal mássico total dos gases de escape diluídos (GTOTW) ou a massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo (MTOTW) com um sistema PDP ou CFV (ponto 2.3.1 do Anexo V). A precisão deve ser de ± 2 % da leitura ou superior, e é determinada de acordo com as disposições do ponto 2.4 do Apêndice 5 do Anexo III.

3. DETERMINAÇÃO DOS COMPONENTES GASOSOS

3.1. Especificações gerais dos analisadores

Os analisadores devem ter uma gama de medida adequada à precisão necessária para medir as concentrações dos componentes dos gases de escape (ponto 3.1.1). Recomenda-se que os analisadores funcionem de modo tal que as concentrações medidas fiquem compreendidas entre 15 % e 100 % da escala completa.

Se os sistemas de visualização (computadores, dispositivos de registo de dados) puderem fornecer uma precisão e uma resolução suficientes abaixo de 15 % da escala completa, são também aceitáveis medições abaixo de 15 % da escala completa. Neste caso, devem ser feitas calibrações adicionais de pelo menos 4 pontos não nulos nominalmente equidistantes para assegurar a precisão das curvas de calibração, de acordo com o ponto 1.5.5.2 do Apêndice 5 do Anexo III.

A compatibilidade electromagnética (CEM) do equipamento deve ser tal que minimize erros adicionais.

3.1.1. Erros de medida

O erro total de medida, incluindo a sensibilidade a outros gases (ver ponto 1.9 do Apêndice 5 do Anexo III) não deve exceder ± 5 % da leitura ou ± 3,5 % da escala completa, conforme o que for menor. Para concentrações inferiores a 100 ppm, o erro de medida não deve exceder ± 4 ppm.

3.1.2. Repetibilidade

A repetibilidade, definida como 2,5 vezes o desvio padrão de 10 respostas consecutivas a um determinado gás de calibração, não deve ser superior a ± 1 % da escala completa para cada gama utilizada acima de 155 ppm (ou ppm C) ou ± 2 % de cada gama utilizada abaixo de 155 ppm (ou ppm C).

3.1.3. Ruído

A resposta pico a pico do analisador a gases de colocação no zero e de calibração durante qualquer período de 10 segundos não deve exceder 2 % da escala completa em todas as gamas utilizadas.

3.1.4. Desvio do zero

O desvio do zero durante um período de uma hora deve ser inferior a 2 % da escala completa na gama mais baixa utilizada. A resposta ao zero é definida como a resposta média, incluindo o ruído, a um gás de colocação no zero durante um intervalo de tempo de 30 segundos.

3.1.5. Desvio de calibração

O desvio da calibração durante um período de uma hora deve ser inferior a 2 % da escala completa na gama mais baixa utilizada. A calibração é definida como a diferença entre a resposta à calibração e a resposta ao zero. A resposta à calibração é definida como a resposta média, incluindo o ruído, a um gás de calibração durante um intervalo de tempo de 30 segundos.

3.2. Secagem do gás

O dispositivo facultativo de secagem do gás deve ter um efeito mínimo na concentração dos gases medidos. Os secadores químicos não constituem um método aceitável de remoção da água da amostra.

3.3. Analisadores

Os pontos 3.3.1 a 3.3.4 descrevem os princípios de medição a utilizar. O Anexo V contém uma descrição pormenorizada dos sistemas de medida. Os gases a medir devem ser analisados com os instrumentos a seguir indicados. Para os analisadores não lineares, é admitida a utilização de circuitos de linearização.

3.3.1. Análise do monóxido de carbono (CO)

O analisador de monóxido de carbono deve ser do tipo não dispersivo de absorção no infravermelho (NDIR).

3.3.2. Análise do dióxido de carbono (CO2)

O analisador do dióxido de carbono deve ser do tipo não dispersivo de absorção no infravermelho (NDIR).

3.3.3. Análise dos hidrocarbonetos (HC)

No que diz respeito aos motores diesel, o analisador de hidrocarbonetos deve ser do tipo aquecido de ionização por chama (HFID) com detector, válvulas, tubagens, etc., aquecidos de modo a manter a temperatura do gás em 463 K ± 10 K (190 ± 10 °C). No que diz respeito aos motores a GN e a GPL, o analisador de hidrocarbonetos pode ser do tipo não aquecido de ionização por chama (FID), dependendo do método utilizado (ver ponto 1.3 do Anexo V).

3.3.4. Análise dos hidrocarbonetos não-metânicos (NMHC) (motores a GN apenas)

Os hidrocarbonetos não-metânicos devem ser determinados por qualquer um dos seguintes métodos:

3.3.4.1. Cromotografia em fase gasosa (GC)

Os hidrocarbonetos não-metânicos são determinados por subtracção do metano analisado com um cromatógrafo em fase gasosa (GC) condicionado a 423 K (150 °C) dos hidrocarbonetos medidos de acordo com o ponto 3.3.3.

3.3.4.2. Separador de hidrocarbonetos não-metânicos (NMC)

A determinação da fracção não-metânica é efectuada com um NMC aquecido a funcionar em linha com o FID de acordo com o ponto 3.3.3, por subtracção do metano dos hidrocarbonetos.

3.3.5. Análise dos óxidos de azoto (NOx)

O analisador de óxidos de azoto deve ser do tipo de quimioluminiscência (CLD) ou do tipo de quimioluminiscência aquecido (HCLD) com conversor NO2/NO, se a medição for feita em base seca. Se a medição for feita em base húmida, utiliza-se um analisador HCLD com conversor mantido acima de 328 K (55 °C), desde que a verificação do efeito de atenuação da água (ver ponto 1.9.2.2 do Apêndice 5 do Anexo III) tenha sido satisfatória.

3.4. Recolha de amostras das emissões gasosas

3.4.1. Gases de escape brutos (ensaio ESC apenas)

As sondas de recolha de amostras das emissões gasosas devem ser instaladas pelo menos 0,5 m ou 3 vezes o diâmetro do tubo de escape - conforme o valor mais elevado - a montante da saída do sistema de gases de escape, tanto quanto possível, e suficientemente próximo do motor para assegurar uma temperatura dos gases de escape de pelo menos 343 K (70 °C) na sonda.

No caso de um motor multicilindros com um colector de escape ramificado, a entrada da sonda deve estar localizada suficientemente longe, a jusante, para assegurar que a amostra seja representativa das emissões médias de escape de todos os cilindros. Nos motores multicilindros com grupos distintos de colectores, por exemplo nos motores em "V", é admissível obter uma amostra para cada grupo individualmente e calcular uma emissão média de escape. Podem ser utilizados outros métodos em relação aos quais se tenha podido demonstrar haver uma correlação com os métodos acima. Para o cálculo das emissões de escape, deve ser utilizado o caudal mássico total dos gases de escape do motor.

Se o motor estiver equipado com um sistema de pós-tratamento do escape, a amostra de gases de escape deve ser tomada a jusante desse sistema.

3.4.2. Gases de escape diluídos (obrigatório para o ensaio ETC, facultativo para o ensaio ESC)

O tubo de escape entre o motor e o sistema de diluição total do fluxo deve satisfazer os requisitos do ponto 2.3.1, EP, do Anexo V.

Instala(m)-se a(s) sonda(s) de recolha de amostras das emissões gasosas no túnel de diluição num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bem misturados, e próximo da sonda de recolha de partículas. No que diz respeito ao ETC, a recolha de amostras pode ser efectuada geralmente de dois modos:

- os poluentes são recolhidos num saco de recolha de amostras durante o ciclo e medidos após a finalização do ensaio,

- os poluentes são recolhidos continuamente e integrados ao longo do ciclo; este método é obrigatório para o HC e os NOx.

4. DETERMINAÇÃO DAS PARTÍCULAS

A determinação das partículas exige um sistema de diluição. A diluição pode ser obtida por um sistema de diluição parcial do fluxo (ensaio ESC apenas) ou um sistema de diluição total do fluxo (obrigatório para o ensaio ETC). A capacidade de escoamento do sistema de diluição deve ser suficientemente grande para eliminar completamente a condensação de água nos sistemas de diluição e de recolha de amostras, e manter os gases de escape diluídos à temperatura de 325 K (52 °C), ou inferior, imediatamente a montante dos suportes dos filtros. É permitida a desumidificação do ar de diluição antes de entrar no sistema de diluição, o que é especialmente útil se a humidade do ar de diluição for elevada. A temperatura do ar de diluição deve ser de 298 K ± 5 K (25 °C ± 5 °C). Se a temperatura ambiente for inferior a 293 K (20 °C), recomenda-se o pré-aquecimento do ar de diluição acima do limite superior da temperatura de 303 K (30 °C). Todavia, a temperatura do ar de diluição não deve exceder 325 K (52 °C) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição.

O sistema de diluição parcial do fluxo tem de ser concebido para separar a corrente de escape em duas partes, sendo a mais pequena diluída com ar e subsequentemente utilizada para a medição das partículas. É essencial que a razão de diluição seja determinada com muita exactidão. Podem ser aplicados diferentes métodos de separação; o tipo de separação utilizado dita, em grau significativo, os equipamentos e os processos de recolha de amostras a utilizar (ponto 2.2 do Anexo V). A sonda de recolha de amostras de partículas deve ser instalada próximo da sonda de recolha de amostras de emissões gasosas, devendo a instalação satisfazer as disposições do ponto 3.4.1.

Para determinar a massa das partículas, são necessários um sistema de recolha de amostras de partículas, filtros de recolha de amostras de partículas, uma balança capaz de pesar microgramas e uma câmara de pesagem controlada em termos de temperatura e de humidade.

Para a recolha de amostras de partículas, aplica-se o método do filtro único que utiliza um par de filtros (ver ponto 4.1.3) para todo o ciclo de ensaio. Para o ensaio ESC, deve-se prestar uma atenção considerável aos tempos e caudais da recolha de amostras durante a fase de recolha do ensaio.

4.1. Filtros de recolha de partículas

4.1.1. Especificação dos filtros

São necessários filtros de fibra de vidro revestidos de fluorocarbono ou filtros de membrana à base de fluorcarbono. Todos os tipos de filtros devem ter um rendimento de recolha de 0,3 μm DOP (ftalato de dioctilo) de pelo menos 95 % a uma velocidade nominal do gás compreendida entre 35 e 80 cm/s.

4.1.2. Dimensão dos filtros

Os filtros de partículas devem ter um diâmetro mínimo de 47 mm (diâmetro da mancha de 37 mm). São aceitáveis filtros de maiores diâmetros (ponto 4.1.5).

4.1.3. Filtros primário e secundário

Durante a sequência de ensaios, recolhem-se os gases de escape diluídos por meio de um par de filtros colocados em série (um filtro primário e um secundário). O filtro secundário não deve ser localizado mais de 100 mm a jusante do filtro primário, nem estar em contacto com este. Os filtros podem ser pesados separadamente ou em conjunto, sendo colocados mancha contra mancha.

4.1.4. Velocidade nominal no filtro

Deve-se obter uma velocidade nominal do gás através do filtro compreendida entre 35 e 80 cm/s. O aumento da perda de carga entre o início e o fim do ensaio não deve ser superior a 25 kPa.

4.1.5. Carga do filtro

A carga mínima recomendada para o filtro é de 0,5 mg para uma superfície da mancha de 1075 mm2. Os valores para as dimensões de filtros mais correntes estão indicadas no Quadro 9.

Quadro 9

Cargas do filtro recomendadas

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

4.2. Especificações da câmara de pesagem e da balança analítica

4.2.1. Condições na câmara de pesagem

A temperatura da câmara (ou sala) em que os filtros de partículas são condicionados e pesados deve ser mantida a 295 K ± 3 K (22 °C ± 3 °C) durante todo o período de condicionamento e pesagem. A humidade deve ser mantida a um ponto de orvalho de 282,5 K ± 3 K (9,5 °C ± 3 °C) e a humidade relativa a 45 % ± 8 %).

4.2.2. Pesagem dos filtros de referência

O ambiente da câmara (ou sala) deve estar isento de quaisquer contaminantes ambientes (tais como poeira) que possam ficar nos filtros de partículas durante a sua fase de estabilização. Serão admitidas perturbações das condições da câmara de pesagem especificadas no ponto 4.2.1, se a sua duração não exceder 30 minutos. A câmara de pesagem deve satisfazer as condições exigidas antes da entrada do pessoal. Devem ser pesados pelo menos dois filtros de referência ou dois pares de filtros de referência não utilizados no prazo de 4 horas, mas de preferência ao mesmo tempo que o filtro (par) de recolha de amostras. Esses filtros devem ter as mesmas dimensões e ser do mesmo material que os filtros de recolha de amostras.

Se o peso médio dos filtros de referência (pares de filtros de referência) variar entre pesagens dos filtros de recolha de amostras em mais de ± 5 % (± 7,5 % para o par de filtros) da carga mínima recomendada para os filtros (ponto 4.1.5), todos os filtros de recolha devem ser deitados fora, repetindo-se o ensaio das emissões.

Se não forem satisfeitos os critérios de estabilidade da câmara de pesagem indicados no ponto 4.2.1, mas a pesagem dos filtros (pares de filtros) de referência satisfizer os critérios acima indicados, o fabricante dos motores tem a faculdade de aceitar os pesos dos filtros de recolha ou anular os ensaios, arranjar o sistema de controlo da câmara de pesagem e voltar a realizar os ensaios.

4.2.3. Balança analítica

A balança analítica utilizada para determinar os pesos de todos os filtros deve ter uma precisão (desvio padrão) de 20 μg e uma resolução de 10 μg (1 dígito = 10 μg). Para os filtros de diâmetro inferior a 70 mm, a precisão e a resolução devem ser, respectivamente, de 2 μg e 1 μg.

4.3. Especificações adicionais para a medição de partículas

Todas as peças do sistema de diluição e do sistema de recolha de amostras, desde o tubo de escape até ao suporte do filtro, que estejam em contacto com os gases de escape brutos e diluídos, devem ser concebidas para minimizar a deposição ou alteração das partículas. Todas as peças devem ser feitas de materiais condutores de electricidade que não reajam a componentes dos gases de escape, e devem ser ligadas à terra para impedir efeitos electroestáticos.

5. DETERMINAÇÃO DOS FUMOS

O presente ponto fornece especificações para os equipamentos de ensaio necessários e facultativos a utilizar para o ensaio ELR. Medem-se os fumos com um opacímetro que tenha um modo de leitura da opacidade e um modo de leitura do coeficiente de absorção da luz. O modo de leitura da opacidade apenas se utiliza para a calibração e a verificação do opacímetro. Os valores dos fumos do ciclo de ensaio são medidos no modo de leitura do coeficiente de absorção da luz.

5.1. Requisitos gerais

O ensaio ELR exige a utilização de um sistema de medida e de tratamento dos dados dos fumos que inclua três unidades funcionais. Essas unidades podem ser integradas num componente único ou fornecidas como um sistema de componentes interligados. As três unidades funcionais são:

- um opacímetro que satisfaça as especificações do ponto 3 do Anexo V,

- uma unidade de tratamento de dados capaz de realizar as funções descritas no ponto 6 do Apêndice 1 do Anexo III,

- uma impressora e/ou um meio de armazenamento electrónico para registar e fornecer os valores necessários dos fumos especificados no ponto 6.3 do Apêndice 1 do Anexo III.

5.2. Requisitos específicos

5.2.1. Linearidade

A linearidade deve estar compreendida entre ± 2 % da opacidade.

5.2.2. Desvio do zero

O desvio do zero durante o período de uma hora não deve exceder ± 1 % da opacidade

5.2.3. Visualização e gama do opacímetro

Para a visualização em opacidade, a gama deve ser de 0 a 100 % de opacidade, e a capacidade de leitura, de 0,1 % da opacidade. Para a visualização em coeficiente de absorção da luz, a gama deve ser de 0-30 m-1 de coeficiente de absorção de luz, e a capacidade de leitura, de 0,01 m-1 do coeficiente de absorção da luz.

5.2.4. Tempo de resposta do instrumento

O tempo de resposta física do opacímetro não deve exceder 0,2 s. O tempo de resposta física é a diferença entre os tempos em que a saída de um receptor de resposta rápida atinge, respectivamente, 10 % e 90 % do desvio completo, quando a opacidade do gás que está a ser medido varia em menos de 0,1 s.

O tempo de resposta eléctrica do opacímetro não deve exceder 0,05 s. O tempo de resposta eléctrica é a diferença entre os tempos em que a saída de um receptor de resposta rápida atinge, respectivamente, 10 % e 90 % da escala completa, quando a fonte de luz é interrompida ou completamente extinta em menos de 0,01 s.

5.2.5. Filtros de densidade neutra

Qualquer filtro de densidade neutra utilizado para efeitos de calibração do opacímetro, medição da linearidade ou regulação da sensibilidade deve ter um valor conhecido inferior a 1,0 % de opacidade. O valor nominal do filtro deve ser verificado quanto à precisão pelo menos uma vez por ano, utilizando uma referência prevista numa norma nacional ou internacional.

Os filtros de densidade neutra são dispositivos de precisão que podem danificar-se facilmente durante a utilização. O seu manuseamento deve ser reduzido ao mínimo e, quando necessário, deve ser feito com cuidado para evitar riscar ou sujar o filtro.

Apêndice 5

MÉTODO DE CALIBRAÇÃO

1. CALIBRAÇÃO DOS INSTRUMENTOS DE ANÁLISE

1.1. Introdução

Cada analisador deve ser calibrado tantas vezes quantas as necessárias para satisfazer os requisitos de precisão da presente directiva. O método de calibração a utilizar para os analisadores indicados no ponto 3 do Apêndice 4 do Anexo III e no ponto 1 do Anexo V está descrito no presente ponto.

1.2. Gases de calibração

O prazo de conservação de todos os gases de calibração deve ser respeitado.

A data de término desse prazo, indicada pelo fabricante dos gases, deve ser registada.

1.2.1. Gases puros

A pureza exigida para os gases é definida pelos limites de contaminação abaixo indicados. Deve-se dispor dos seguintes gases:

Azoto purificado

Contaminação <= 1 ppm C1, <= ppm CO, <= 400 ppm CO2, <= 0,1 ppm NO)

Oxigénio purificado

(Pureza > 99,5 % vol O2)

Mistura hidrogénio-hélio

(40 ± 2 % de hidrogénio; restante: hélio)

(Contaminação <= 1 ppm C1, <= 400 ppm CO2)

Ar de síntese purificado

(Contaminação <= 1ppm C1, <= 1 ppm CO, <= 400 ppm CO2, <= 0,1 ppm NO)

(Teor de oxigénio compreendido entre 18 e 21 % vol)

Propano purificado ou CO para a verificação do CVS

1.2.2. Gases de calibração

Devem estar disponíveis misturas de gases com as seguintes composições químicas:

C3H8 e ar de síntese purificado (ver ponto 1.2.1);

CO e azoto purificado;

NOx e azoto purificado (a quantidade de NO2 contida neste gás de calibração não deve exceder 5 % do teor de NO);

CO2 e azoto purificado;

CH4 e ar de síntese purificado;

C2H6 e ar de síntese purificado.

Nota:

São admitidas outras combinações de gases desde que estes não reajam entre si.

A concentração real de um gás de calibração deve ser o valor nominal com uma tolerância de ± 2 %. Todas as concentrações dos gases de calibração devem ser indicadas em volume (percentagem ou ppm em volume).

Os gases utilizados para a calibração podem também ser obtidos através de um misturador-doseador de gás, por diluição com N2 purificado ou ar de síntese purificado. A precisão do dispositivo misturador deve ser tal que a concentração dos gases de calibração diluídos possa ser determinada com uma aproximação de ± 2 %.

1.3. Processo de funcionamento dos analisadores e do sistema de recolha de amostras

O processo de funcionamento dos analisadores deve ser o indicado nas instruções de arranque e funcionamento do respectivo fabricante. Devem ser respeitados os requisitos mínimos indicados nos pontos 1.4 a 1.9.

1.4. Ensaio de estanquidade

Deve ser efectuado um ensaio de estanquidade do sistema. Para tal, desliga-se a sonda do sistema de escape e obtura-se a sua extremidade. Liga-se a bomba do analisador. Após um período inicial de estabilização, todos os debitómetros devem indicar zero. Se tal não acontecer, as linhas de recolha de amostras devem ser verificadas e a anomalia corrigida.

A taxa de fuga máxima admissível no lado do vácuo é de 0,5 % do caudal durante a utilização para a parte do sistema que está a ser verificada. Os fluxos do analisador e do sistema de derivação podem ser utilizados para estimar os caudais em utilização.

Outro método consiste na introdução de uma modificação do patamar de concentração no início da linha de recolha de amostras passando do gás de colocação em zero para o gás de calibração. Se, após um período adequado de tempo, a leitura revelar uma concentração inferior à introduzida, este facto aponta para problemas de calibração ou de estanquidade.

1.5. Processo de calibração

1.5.1. Conjunto do instrumento

O conjunto do instrumento deve ser calibrado, sendo as curvas de calibração verificadas em relação a gases-padrão. Os caudais de gases utilizados serão os mesmos que para a recolha de gases de escape.

1.5.2. Tempo de aquecimento

O tempo de aquecimento deve ser conforme com as recomendações do fabricante. Se não for especificado, recomenda-se um mínimo de duas horas para o aquecimento dos analisadores.

1.5.3. Analisador NDIR e HFID

O analisador NDIR deve ser regulado conforme necessário e a chama de combustão do analisador HFID optimizada (ponto 1.8.1).

1.5.4. Calibração

Calibra-se cada uma das gamas de funcionamento normalmente utilizadas.

Utilizando ar de síntese purificado (ou azoto), põem-se em zero os analisadores de CO, CO2, NOx e HC.

Introduzem-se os gases de calibração adequados nos analisadores, sendo os valores registados e as curvas de calibração estabelecidas de acordo com o ponto 1.5.5.

Verifica-se novamente a regulação do zero e repete-se o processo de calibração, se necessário.

1.5.5. Estabelecimento da curva de calibração

1.5.5.1. Orientações gerais

A curva de calibração do analisador é estabelecida por, pelo menos, cinco pontos de calibração (excluindo o zero), espaçados tão uniformemente quanto possível. A concentração nominal mais elevada tem de ser igual ou superior a 90 % da escala completa.

A curva de calibração é calculada pelo método dos mínimos quadrados. Se o grau do polinómio resultante for superior a 3, o número de pontos de calibração (incluindo o zero) deve ser pelo menos igual a esse grau acrescido de duas unidades.

A curva de calibração não deve afastar-se mais de ± 2 % do valor nominal de cada ponto de calibração e mais de ± 1 % da escala completa no zero.

A partir da curva e dos pontos de calibração, é possível verificar se a calibração foi efectuada de modo correcto. Devem ser indicados os diferentes parâmetros característicos do analisador, em especial:

- a gama de medida,

- a sensibilidade,

- a data de realização da calibração.

1.5.5.2. Calibração abaixo dos 15 % da escala completa

A curva de calibração do analisador é estabelecida por, pelo menos, quatro pontos de calibração adicionais (excluindo o zero), nominalmente equidistantes, abaixo de 15 % da escala completa.

A curva de calibração é calculada pelo método dos mínimos quadrados.

A curva de calibração não deve afastar-se mais de ± 4 % do valor nominal de cada ponto de calibração e mais de ± 1 % da escala completa no zero.

Estas disposições não se aplicam no caso de o valor da escala completa ser inferior ou igual a 155 ppm.

1.5.5.3. Métodos alternativos

Podem ser utilizadas outras técnicas (por exemplo, computadores, comutadores de gama controlados electronicamente, etc.) se se puder provar que garantem uma exactidão equivalente.

1.6. Verificação da calibração

Cada gama de funcionamento normalmente utilizada deve ser verificada antes de cada análise de acordo com o processo a seguir indicado.

Para verificar a calibração, utiliza-se um gás de colocação no zero e um gás de calibração cujo valor nominal seja superior a 80 % da escala completa da gama de medida.

Se, para dois pontos dados, o valor encontrado não diferir do valor de referência declarado em mais de ± 4 % da escala completa, os parâmetros de ajustamento podem ser modificados. Se não for este o caso, deve ser estabelecida uma nova curva de calibração de acordo com o ponto 1.5.5.

1.7. Ensaio de eficiência do conversor de NOx

A eficiência do conversor utilizado para a conversão de NO2 em NO deve ser ensaiada conforme indicado nos pontos 1.7.1 a 1.7.8 (figura 6).

1.7.1. Instalação de ensaio

Usando a instalação indicada na figura 6 (ver também ponto 3.3.5 do Apêndice 4 do Anexo III) e o processo abaixo indicado, a eficiência dos conversores pode ser ensaiada através de um ozonizador.

1.7.2. Calibração

Calibram-se o CLD e o HCLD na gama de funcionamento mais comum seguindo as especificações do fabricante e utilizando um gás de colocação no zero e um gás de calibração (cujo teor de NO deve ser igual a cerca de 80 % da gama de funcionamento; a concentração de NO2 da mistura de gases deve ser inferior a 5 % da concentração de NO). O analisador de NOx deve estar no modo NO para que o gás de calibração não passe através do conversor. A concentração indicada tem de ser registada.

1.7.3. Cálculos

Calcula-se a eficiência do conversor de NOx do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

a= concentração de NOx de acordo com o ponto 1.7.6

b= concentração de NOx de acordo com o ponto 1.7.7

c= concentração de NO de acordo com o ponto 1.7.4

d= concentração de NO de acordo com o ponto 1.7.5

1.7.4. Adição de oxigénio

Através de um T junta-se continuamente oxigénio ou ar de colocação no zero ao fluxo de gás até que a concentração indicada seja cerca de 20 % menor do que a concentração de calibração indicada no ponto 1.7.2 (O analisador está no modo NO). Regista-se a concentração "c" indicada. O ozonizador mantém-se desactivado ao longo deste processo.

1.7.5. Activação do ozonizador

Activa-se agora o ozonizador para fornecer o ozono suficiente para fazer baixar a concentração de NO a cerca de 20 % (mínimo 10 %) da concentração de calibração indicada no ponto 1.7.2. Regista-se a concentração "d" indicada (O analisador está no modo NO).

1.7.6. Modo NOx

Comuta-se então o analisador de NO para o modo NOx para que a mistura de gases (constituída por NO, NO2, O2 e N2) passe agora através do conversor. Regista-se a concentração "a" indicada (O analisador está no modo NOx).

1.7.7. Desactivação do ozonizador

Desactiva-se agora o ozonizador. A mistura de gases descrita no ponto 1.7.6 passa através do conversor para o detector. Regista-se a concentração "b" indicada (O analisador está no modo NOx).

1.7.8. Modo NO

Comutado para o modo NO com o ozonizador desactivado, o fluxo de oxigénio ou de ar de síntese é também desligado. A leitura de NOx do analisador não deve desviar-se mais de ± 5 % do valor medido de acordo com o ponto 1.7.2. (O analisador está no modo NO).

1.7.9. Frequência dos ensaios

A eficiência do conversor deve ser ensaiada antes de cada calibração do analisador de NOx.

1.7.10. Eficiência exigida

A eficiência do conversor não deve ser inferior a 90 %, mas recomenda-se fortemente uma eficiência, mais elevada, de 95 %.

Nota:

Se, estando o analisador na gama mais comum, o ozonizador não permitir obter uma redução de 80 % para 20 % de acordo com o ponto 1.7.5, deve-se utilizar a gama mais alta que dê essa redução.

Figura 6

Desenho esquemático do dispositivo de medição da eficiência do conversor de NO2

>PIC FILE= "L_2000044PT.009901.TIF">

1.8. Ajustamento do FID

1.8.1. Optimização da resposta do detector

Ajusta-se o FID conforme especificado pelo fabricante do instrumento. Deve-se utilizar um gás de calibração contendo propano em ar para optimizar a resposta na gama de funcionamento mais comum.

Com os caudais de combustível e de ar regulados de acordo com as recomendações do fabricante, introduz-se no analisador um gás de calibração com uma concentração de C de 350 ppm ± 75 ppm. Determina-se a resposta a um dado caudal de combustível a partir da diferença entre a resposta com um gás de calibração e a resposta com um gás de colocação no zero. O caudal de combustível deve ser aumentado e reduzido progressivamente em relação à especificação do fabricante. Registam-se as respostas com o gás de calibração e o gás de colocação no zero a esses caudais de combustíveis. Desenha-se a curva da diferença entre as duas respostas, e ajusta-se o caudal de combustível em função da parte rica da curva.

1.8.2. Factores de resposta para hidrocarbonetos

Calibra-se o analisador utilizando propano em ar e ar de síntese purificado, de acordo com o ponto 1.5.

Os factores de resposta devem ser determinados ao colocar um analisador em serviço e após longos intervalos de manutenção. O factor de resposta (Rf) para uma dada espécie de hidrocarboneto é a relação entre a leitura C1 no FID e a concentração de gás no cilindro, expressa em ppm C1.

A concentração do gás de ensaio deve situar-se a um nível que dê uma resposta de cerca de 80 % da escala completa. A concentração deve ser conhecida com uma precisão de ± 2 % em relação a um padrão gravimétrico expresso em volume. Além disso, o cilindro de gás deve ser pré-condicionado durante 24 horas à temperatura de 298 K ± 5 K (25 °C ± 5 °C).

Os gases de ensaio a utilizar e as gamas de factores de resposta recomendadas são os seguintes:

Metano e ar de síntese purificado: 1,00 <= Rf<= 1,15

Propileno e ar de síntese purificado: 0,90 <= Rf<= 1,10

Tolueno e ar de síntese purificado: 0,90 <= Rf<= 1,10

Estes valores são em relação ao factor de resposta (Rf) de 1,00 para o propano e o ar de síntese purificado.

1.8.3. Verificação da interferência do oxigénio

A verificação da interferência do oxigénio deve ser efectuada ao colocar um analisador em serviço e após longos intervalos de manutenção.

O factor de resposta é definido e determina-se conforme descrito no ponto 1.8.2. O gás de ensaio a utilizar e a gama de factores de resposta recomendada são os seguintes:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Estes valores são relativos ao factor de resposta (Rf) de 1,00 para o propano e o ar de síntese purificado.

A concentração de oxigénio no ar do queimador do FID não deve diferir mais de ± 1 % (percentagem molar) da concentração de oxigénio no ar do queimador utilizado na última verificação da interferência do oxigénio. Se a diferença for superior, a interferência do oxigénio deve ser verificada e o analisador ajustado, se necessário.

1.8.4. Eficiência do separador de hidrocarbonetos não-metânicos (NMC) (apenas para os motores a GN)

O NMC é utilizado para a remoção de hidrocarbonetos não-metânicos da amostra de gás através da oxidação de todos os hidrocarbonetos com excepção do metano. Idealmente, a conversão para o metano é de 0 %, e para os outros hidrocarbonetos, representados pelo etano, de 100 %. Para a medição precisa dos HC não-metânicos, determinam-se as duas eficiências, e utilizam-se os valores obtidos para o cálculo do caudal mássico das emissões de NMHC (ver ponto 4.3 do Apêndice 2 do Anexo III).

1.8.4.1. Eficiência do metano

Faz-se passar um gás de calibração do metano através do FID com ou sem passagem pelo NMC, sendo as duas concentrações registadas. Determina-se a eficiência do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

concw= concentração de HC com o CH4 a passar através do NMC,

concw/o= concentração de HC com o CH4 sem passar através do NMC.

1.8.4.2. Eficiência do etano

Faz-se passar um gás de calibração do etano através do FID com ou sem passagem pelo NMC, sendo as duas concentrações registadas. Determina-se a eficiência do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

concw= concentração de HC com o C2H6 a passar através do NMC,

concw/o= concentração de HC com o C2H6 sem passar através do NMC.

1.9. Efeitos de interferência com os analisadores de CO, CO2 e NOx

Os gases presentes no escape que não sejam o que está a ser analisado podem interferir na leitura de vários modos. Há interferência positiva nos instrumentos NDIR quando o gás que interfere dá o mesmo efeito que o gás que está a ser medido, mas em menor grau. Há interferência negativa nos instrumentos NDIR quando o gás que interfere alarga a banda de absorção do gás que está a ser medido e, nos instrumentos CLD, quando o gás que interfere atenua a radiação. As verificações de interferência indicadas nos pontos 1.9.1. e 1.9.2. devem ser efectuadas antes da utilização inicial do analisador e após longos intervalos de manutenção.

1.9.1. Verificação das interferências com o analisador de CO

A água e o CO2 podem interferir com o comportamento do analisador de CO. Deixa-se, portanto, borbulhar na água à temperatura ambiente um gás de calibração que contenha CO2 com uma concentração de 80 a 100 % da escala completa da gama de funcionamento máxima utilizada durante o ensaio, registando-se a resposta do analisador. A resposta do analisador não deve ser superior a 1 % da escala completa para as gamas iguais ou superiores a 300 ppm ou superior a 3 ppm para as gamas inferiores a 300 ppm.

1.9.2. Verificações da atenuação do analisador de NOx

Os dois gases a considerar para os analisadores CLD (e HCLD) são o CO2 e o vapor de água. Os graus de atenuação desses gases são proporcionais às suas concentrações, e exigem portanto técnicas de ensaio para determinar o efeito de atenuação às concentrações mais elevadas esperadas durante o ensaio.

1.9.2.1. Verificação do efeito de atenuação do CO2

Faz-se passar um gás de calibração do CO2 com uma concentração de 80 % a 100 % da escala completa da gama máxima de funcionamento através do analisador NDIR, registando-se o valor de CO2 como A. A seguir dilui-se cerca de 50 % com um gás de calibração do NO e passa-se através do NDIR e (H)CLD, registando-se os valores de CO2 e NO como B e C respectivamente. Fecha-se a entrada de CO2 e deixa-se passar apenas o gás de calibração do NO através do (H)CLD, registando-se o valor de NO como D.

O efeito de atenuação, que não deve ser superior a 3 % da escala completa, é calculado do modo a seguir indicado:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

A= concentração do CO2 não diluído medida com o NDIR ( %),

B= concentração do CO2 diluído medida com o NDIR ( %),

C= concentração do NO diluído medida com o (H)CLD (ppm),

D= concentração do NO não diluído medida com o (H)CLD (ppm).

Podem-se utilizar métodos alternativos de diluição e de quantificação dos valores dos gases de calibração do CO2 e do NO tais como a mistura dinâmica.

1.9.2.2. Verificação do efeito de atenuação da água

Esta verificação aplica-se apenas às medições das concentrações de gases em base húmida. O cálculo do efeito de atenuação da água deve ter em consideração a diluição do gás de calibração do NO com vapor de água e o estabelecimento de uma relação entre a concentração de vapor de água da mistura e a prevista durante o ensaio.

Faz-se passar um gás de calibração do NO com uma concentração de 80 % a 100 % da escala completa da gama de funcionamento normal através do (H)CLD, registando-se o valor de NO como D. Deixa-se borbulhar o gás de calibração do NO através de água à temperatura ambiente, fazendo-se passar esse gás através do (H)CLD e registando-se o valor de NO como C. Determinam-se a pressão absoluta de funcionamento do analisador e a temperatura da água, registando-se os valores como E e F, respectivamente. Determina-se a pressão do vapor de saturação da mistura que corresponde à temperatura da água (F), sendo o seu valor registado como G. A concentração do vapor de água (H, em %) da mistura é calculada do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

A concentração prevista (De) do gás de calibração do NO diluído (em vapor de água) é calculada do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Para os gases de escape dos motores diesel, estima-se a concentração máxima de vapor de água (Hm, em %) prevista durante o ensaio, na hipótese de uma relação atómica H/C do combustível de 1,8 para 1, a partir da concentração do gás de calibração do CO2 não diluído (A, medido como se indica no ponto 1.9.2.1), do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

O efeito de atenuação da água, que não deve ser superior a 3 %, é calculado do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

De= concentração prevista do NO diluído (ppm),

C= concentração do NO diluído (ppm),

Hm= concentração máxima do vapor de água ( %),

H= concentração real do vapor de água ( %).

Nota:

É importante que o gás de calibração do NO contenha uma concentração mínima de NO2 para esta verificação, dado que a absorção do NO2 pela água não foi tida em consideração nos cálculos do efeito de atenuação.

1.10. Frequência de calibração

Os analisadores devem ser calibrados de acordo com o ponto 1.5 pelo menos de três em três meses ou sempre que haja uma reparação ou mudança do sistema que possa influenciar a calibração.

2. CALIBRAÇÃO DO SISTEMA CVS

2.1. Generalidades

Calibra-se o sistema CVS utilizando um debitómetro de precisão previsto em normas nacionais ou internacionais e um dispositivo de restrição do débito. Mede-se o caudal através do sistema a diferentes posições de restrição, sendo os parâmetros de regulação do sistema medidos e relacionados com o caudal.

Podem-se utilizar vários tipos de debitómetros, por exemplo, venturi calibrado, medidor de escoamentos laminares calibrado, etc.

2.2. Calibração da bomba volumétrica (PDP)

Todos os parâmetros relacionados com a bomba devem ser medidos em simultâneo com os parâmetros relacionados com o debitómetro que está ligado em série à bomba. Pode-se então traçar a curva do caudal calculado (expresso em m3/min à entrada da bomba, à pressão e temperatura absolutas) referida a uma função de correlação correspondente ao valor de uma combinação dada de parâmetros da bomba. Determina-se então a equação linear que exprime a relação entre o caudal da bomba e a função de correlação. Se a bomba do sistema CVS tiver várias velocidades de funcionamento, deve-se executar uma operação de calibração para cada velocidade utilizada. Deve-se manter a estabilidade da temperatura durante a calibração.

2.2.1. Análise dos dados

Calcula-se o caudal de ar (Qs) em cada posição de restrição (mínimo 6 posições) em m3/min (condições normais) a partir dos valores de medição do debitómetro, segundo o método prescrito pelo fabricante. Converte-se então o caudal de ar em caudal da bomba (V0) em m3/rot à temperatura e à pressão absolutas à entrada da bomba, como segue:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

Qs= caudal de ar às condições normais (101,3 kPa, 273 K), em m3/s,

T= temperatura à entrada da bomba, em K,

pA= pressão absoluta à entrada da bomba (pa - p1), em kPa,

n= velocidade de rotação da bomba, em min-1.

Para compensar a interacção das variações de pressão na bomba e da taxa de escorregamento da mesma, calcula-se a função de correlação (X0) entre a velocidade da bomba, a diferença de pressão entre a entrada e a saída da bomba e a pressão absoluta à saída da bomba do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

Δpp= diferença de pressão entre a entrada e a saída da bomba, em kPa,

pA= pressão absoluta à saída da bomba, em kPa.

Executa-se um ajustamento linear pelo método dos mínimos quadrados para obter a equação de calibração como segue:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

D0 e m são as constantes da ordenada na origem e do declive, respectivamente, que descrevem as curvas de regressão.

No que diz respeito ao sistema CVS com várias velocidades de funcionamento, as curvas de calibração obtidas para as diferentes gamas de caudais da bomba devem ser sensivelmente paralelas e os valores da ordenada na origem (D0) devem aumentar quando decrescer a gama do caudal da bomba. Os valores calculados a partir da equação devem situar-se a ± 0,5 % do valor medido de V0. Os valores de m variarão de uma bomba para outra. O influxo de partículas ao longo do tempo fará com que o escorregamento da bomba diminua, conforme reflectido pelos valores inferiores de m. Assim sendo, a calibração deve ser efectuada aquando da entrada em serviço da bomba, após qualquer operação importante de manutenção e se a verificação total do sistema (ponto 2.4) indicar uma alteração da taxa de escorregamento.

2.3. Calibração do tubo de Venturi de escoamento crítico (CFV)

A calibração do CFV é baseada na equação de escoamento de um venturi de escoamento crítico. O caudal do gás é função da pressão e da temperatura de entrada, como se indica a seguir:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

Kv= coeficiente de calibração,

pA= pressão absoluta à entrada do venturi, em kPa,

T= temperatura à entrada do venturi, em K.

2.3.1. Análise dos dados

Calcula-se o caudal de ar (Qs) em cada posição de restrição (mínimo 8 posições) em m3/min (condições normais) a partir dos valores de medição do debitómetro, segundo o método prescrito pelo fabricante. Calcula-se o coeficiente de calibração a partir dos dados de calibração para cada posição como segue:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

Qs= caudal às condições normais (101,3 kPa, 273 K), em m3/s,

T= temperatura à entrada do venturi, em K,

pA= pressão absoluta à entrada do venturi, em kPa.

Para determinar a gama de escoamento crítico, estabelece-se uma curva de Kv em função da pressão à entrada do venturi. Para um escoamento crítico (bloqueado), Kv tem um valor sensivelmente constante. Quando a pressão diminui (ou seja, quando a depressão aumenta), o venturi desbloqueia-se e Kv decresce, o que indica que o CFV está a funcionar fora da gama admissível.

Para um número mínimo de oito pontos na região do escoamento crítico, calcula-se o valor médio de Kv e o desvio-padrão. O desvio-padrão não deve exceder ± 0,3 % do valor médio de KV.

2.4. Verificação do conjunto do sistema

Determina-se a precisão global do sistema de recolha CVS e do sistema de análise pela introdução de uma massa conhecida de gás poluente no sistema enquanto este estiver a funcionar como para um ensaio normal. Efectua-se a análise e calcula-se a massa do poluente de acordo com o ponto 4.3 do Apêndice 2 do Anexo III, excepto no caso do propano, em que se utiliza um factor de 0,000472 em vez de 0,000479 para o HC. Utiliza-se qualquer uma das duas técnicas a seguir descritas.

2.4.1. Medição com um orifício de escoamento crítico

Introduz-se uma quantidade conhecida de gás puro (monóxido de carbono ou propano) no sistema CVS através de um orifício de escoamento crítico calibrado. Se a pressão de entrada for suficientemente elevada, o caudal, que é regulado pelo orifício, é independente da pressão de saída do orifício ([equiv ] condições de escoamento crítico). Faz-se funcionar o sistema CVS como para um ensaio normal de determinação das emissões de escape durante 5 a 10 minutos. Analisam-se os gases recolhidos com o equipamento habitual (saco de recolha ou método de integração), calculando-se a massa do gás. A massa assim determinada deve estar a ± 3 % do valor conhecido da massa do gás injectado.

2.4.2. Medição por um método gravimétrico

Determina-se, com uma precisão de ± 0,01 g, a massa de um pequeno cilindro cheio quer de monóxido de carbono quer de propano. Faz-se funcionar o sistema CVS durante 5 a 10 minutos como para um ensaio normal de determinação das emissões de escape, injectando no sistema monóxido de carbono ou propano. Determina-se a quantidade de gás puro introduzido no sistema medindo a diferença de massa do cilindro. Analisam-se os gases recolhidos com o equipamento habitual (saco de recolha ou método de integração), calculando-se a massa do gás. A massa assim determinada deve estar a ± 3 % do valor conhecido da massa do gás injectado.

3. CALIBRAÇÃO DO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE PARTÍCULAS

3.1. Introdução

Calibra-se cada componente tantas vazes quantas as necessárias para satisfazer os requisitos de precisão da presente directiva. O método de calibração a utilizar para os componentes indicados no ponto 4 do Apêndice 4 do Anexo III e no ponto 2 do Anexo V está descrito no presente ponto.

3.2. Medição dos caudais

A calibração dos debitómetros de gás ou da instrumentação de medição dos fluxos deve ser feita de acordo com normas internacionais e/ou nacionais. O erro máximo do valor medido deve estar dentro de um intervalo de ± 2 % da leitura.

Se o caudal de gás for determinado pela diferença de caudais, o erro máximo da diferença deve ser tal que a precisão de GEDF esteja dentro de um intervalo de ± 4 % (ver também ponto 2.2.1, EGA, do Anexo V). O cálculo pode ser feito tomando o valor quadrático médio dos erros de cada instrumento.

3.3. Verificação das condições de fluxo parcial

A gama das velocidades dos gases de escape e as oscilações de pressão devem ser verificadas e reguladas de acordo com os requisitos do ponto 2.2.1, EP, do Anexo V, se aplicável.

3.4. Frequência das operações de calibração

A instrumentação de medida do escoamento deve ser calibrada pelo menos de 3 em 3 meses ou sempre que ocorra uma reparação ou mudança do sistema que possa influenciar a calibração.

4. CALIBRAÇÃO DO EQUIPAMENTO DE MEDIDA DOS FUMOS

4.1. Introdução

O opacímetro deve ser calibrado tantas vazes quantas as necessárias para satisfazer os requisitos de precisão da presente directiva. O método de calibração a utilizar para os componentes indicados no ponto 5 do Apêndice 4 do Anexo III e no ponto 3 do Anexo V está descrito no presente ponto.

4.2. Processo de calibração

4.2.1. Tempo de aquecimento

Aquece-se e estabiliza-se o opacímetro de acordo com as recomendações do seu fabricante. Se o opacímetro estiver equipado com um sistema de purga por ar para impedir que a parte óptica do aparelho fique suja de fuligem, activa-se e ajusta-se esse sistema também de acordo com as recomendações do fabricante.

4.2.2. Estabelecimento da linearidade da resposta

Verifica-se a linearidade do opacímetro no modo de leitura da opacidade de acordo com as recomendações do fabricante. Introduzem-se no opacímetro três filtros de densidade neutra e de transmitância conhecida que satisfaçam os requisitos do ponto 5.2.5 do Apêndice 4 do Anexo III, e registam-se os valores. Os filtros de densidade neutra devem ter opacidades nominais de cerca de 10 %, 20 % e 40 %.

A linearidade não deve divergir do valor nominal do filtro de densidade neutra mais de ± 2 % da opacidade. Qualquer não-linearidade que exceda o valor acima indicado deve ser corrigida antes do ensaio.

4.3. Frequência das operações de calibração

Calibra-se o opacímetro de acordo com o ponto 4.2.2 pelo menos de 3 em 3 meses ou sempre que ocorra uma reparação ou mudança do sistema que possa influenciar a calibração.

ANEXO IV

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO COMBUSTÍVEL DE REFERÊNCIA PRESCRITO PARA OS ENSAIOS DE HOMOLOGAÇÃO E PARA VERIFICAR A CONFORMIDADE DA PRODUÇÃO

COMBUSTÍVEL PARA MOTORES DIESEL((Se se exigir o cálculo do rendimento térmico de um motor ou veículo, o poder calorífico do combustível pode ser calculado a partir de:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

d= densidade a 15 °C

x= proporção em massa de água (% dividida por 100),

y= proporção em massa de cinzas (% dividida por 100),

s= proporção em massa de enxofre (% dividida por 100).))

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

2. GÁS NATURAL (GN)

Os combustíveis à venda no mercado europeu estão disponíveis em duas gamas, conforme definidas na norma EN 437:

- a gama H, cujos combustíveis de referência extremos são o G20 e G23,

- a gama L, cujos combustíveis de referência extremos são o G23 e G25.

As características dos combustíveis de referência G20, G23 e G25 estão resumidas a seguir:

Combustível de referência G20

>POSIÇÃO NUMA TABELA>.

Combustível de referência G23

>POSIÇÃO NUMA TABELA>.

Combustível de referência G25

>POSIÇÃO NUMA TABELA>.

3. GÁS DE PETRÓLEO LIQUEFEITO (GPL)

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

ANEXO V

SISTEMAS DE ANÁLISE E DE RECOLHA DE AMOSTRAS

1. DETERMINAÇÃO DAS EMISSÕES GASOSAS

1.1. Introdução

O ponto 1.2 e as figuras 7 e 8 contêm descrições pormenorizadas dos sistemas recomendados de recolha de amostras e de análise. Dado que várias configurações podem produzir resultados equivalentes, não é necessário respeitar rigorosamente estas figuras. Podem ser utilizados componentes adicionais tais como instrumentos, válvulas, solenóides, bombas e comutadores para obter outras informações e coordenar as funções dos componentes dos sistemas. Outros componentes que não sejam necessários para manter a precisão em alguns sistemas podem ser excluídos se a sua exclusão se basear no bom senso técnico.

Figura 7

Diagrama do sistema de análise dos gases de escape brutos para o CO, o CO2, os NOx e os HC

Apenas ensaio ESC

>PIC FILE= "L_2000044PT.010902.TIF">

1.2. Descrição do sistema de análise

Descreve-se seguidamente um sistema de análise para a determinação das emissões gasosas dos gases de escape brutos (figura 7, ensaio ESC apenas) ou diluídos (figura 8, ensaios ETC e ESC), baseado na utilização de:

- Analisador HFID para a medição dos hidrocarbonetos,

- Analisadores NDIR para a medição do monóxido de carbono e do dióxido de carbono,

- Detector HCLD ou equivalente para a medição dos óxidos de azoto.

A amostra de todos os componentes pode ser retirada por meio de uma sonda ou de duas sondas de recolha próximas uma da outra e dividida(s) internamente para diferentes analisadores. Deve-se velar por que nenhum componente dos gases de escape (incluindo a água e o ácido sulfúrico) se condense num ponto qualquer do sistema de análise.

Figura 8

Diagrama do sistema de análise dos gases de escape diluídos para o CO, o CO2, os NOx e os HC

Ensaio ETC (facultativo para o ensaio ESC)

>PIC FILE= "L_2000044PT.011001.TIF">

1.2.1. Componentes das figuras 7 e 8

EP Tubo de escape

SP1 Sonda de recolha de gases de escape (figura 7 apenas)

Recomenda-se uma sonda de aço inoxidável rectilínea, fechada na extremidade e contendo vários orifícios. O diâmetro interior não deve ser maior do que o diâmetro interior da conduta de recolha. A espessura da parede da sonda não deve ser superior a 1 mm. Deve haver um mínimo de três orifícios em três planos radiais diferentes, dimensionados para recolher aproximadamente o mesmo caudal. A sonda deve abarcar pelo menos 80 % do diâmetro do tubo de escape. Podem utilizar-se uma ou duas sondas de recolha.

SP2 Sonda de recolha de HC nos gases de escape diluídos (figura 8 apenas)

A sonda deve:

- ser, por definição, constituída pela primeira secção de 254 mm a 762 mm da conduta de recolha aquecida HSL1,

- ter um diâmetro interno mínimo de 5 mm,

- ser instalada no túnel de diluição DT (ver ponto 2.3, figura 20) num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bem misturados (isto é, aproximadamente a uma distância de 10 vezes o diâmetro do túnel a jusante do ponto em que os gases de escape entram no túnel de diluição),

- estar suficientemente afastada (radialmente) de outras sondas e da parede do túnel de modo a não sofrer a influência de quaisquer ondas ou turbilhões,

- ser aquecida de modo a aumentar a temperatura da corrente de gás até 463 K ± 10 K (190 °C ± 10 °C) à saída da sonda.

SP3 Sonda de recolha de CO, CO2 e NOx nos gases de escape diluídos (figura 8 apenas)

A sonda deve:

- estar no mesmo plano que a sonda SP2,

- estar suficientemente afastada (radialmente) de outras sondas e da parede do túnel de modo a não sofrer a influência de quaisquer ondas ou turbilhões,

- estar aquecida e isolada ao longo de todo o seu comprimento até uma temperatura mínima de 328 K (55 °C) para evitar a condensação da água.

HSL1 Conduta de recolha de amostras aquecida

A conduta de recolha serve de passagem aos gases recolhidos desde a sonda única até ao(s) ponto(s) de separação e ao analisador de HC.

A conduta deve:

- ter um diâmetro interior mínimo de 5 mm e máximo de 13,5 mm,

- ser de aço inoxidável ou de PTFE,

- manter uma temperatura de paredes de 463 K ± 10 K (190 °C ± 10 °C), medida em cada uma das secções aquecidas controladas separadamente, se a temperatura dos gases de escape na sonda de recolha for igual ou inferior a 463 K (190 °C),

- manter uma temperatura de paredes superior a 453 K (180 °C) se a temperatura dos gases de escape na sonda de recolha for superior a 463 K (190 °C),

- manter a temperatura dos gases a 463 K ± 10 K (190 °C ± 10 °C) imediatamente antes do filtro aquecido F2 e do HFID.

HSL2 Conduta de recolha dos NOx, aquecida

A conduta deve:

- manter uma temperatura de paredes compreendida entre 328 K e 473 K (55 °C e 200 °C) até ao conversor C se se utilizar um banho de arrefecimento B, e até ao analisador no caso contrário,

- ser de aço inoxidável ou PTFE.

SL Conduta de recolha para o CO e o CO2

A conduta deve ser de aço inoxidável ou PTFE. Pode ser aquecida ou não.

BK Saco dos elementos de fundo (facultativo; figura 8 apenas)

Este saco serve para a medição das concentrações de fundo.

BG Saco de recolha (facultativo; figura 8, CO e CO2 apenas)

Este saco serve para a medição das concentrações das amostras.

F1 Pré-filtro aquecido (facultativo)

A temperatura deve ser a mesma que a da conduta HSL1.

F2 Filtro aquecido

O filtro deve extrair quaisquer partículas sólidas da amostra de gases antes do analisador. A temperatura deve ser a mesma que a da conduta HSL1. O filtro deve ser mudado quando necessário.

P Bomba de recolha de amostras aquecida

A bomba deve ser aquecida até à temperatura da conduta HSL1.

Detector aquecido de ionização por chama (HFID) para a determinação dos hidrocarbonetos. A temperatura deve ser mantida entre 453 K e 473 K (180 °C e 200 °C).

CO e CO2

Analisadores NDIR para a determinação do monóxido de carbono e do dióxido de carbono (facultativo para a determinação da razão de diluição para medição de partículas).

Analisador CLD ou HCLD para a determinação dos óxidos de azoto. Se for utilizado um HCLD, este deve ser mantido a uma temperatura compreendida entre 328 K e 473 K (55 °C e 200 °C).

C Conversor

Utiliza-se um conversor para a redução catalítica do NO2 em NO antes da análise no CLD ou HCLD.

B Banho de arrefecimento (facultativo)

Para arrefecer e condensar a água contida na amostra de gases de escape. O banho deve ser mantido a uma temperatura compreendida entre 273 K e 277 K (0 °C a 4 °C), utilizando gelo ou um sistema de refrigeração. O banho é facultativo se o analisador não sofrer interferências de vapor de água de acordo com os pontos 1.9.1 e 1.9.2 do Apêndice 5 do Anexo III. Se a água for removida por condensação, a temperatura ou o ponto de orvalho dos gases recolhidos deve ser monitorizada quer dentro do colector de água quer a jusante. A temperatura ou o ponto do orvalho dos gases recolhidos não deve exceder 280 K (7 °C). Não são admitidos exsicantes químicos para a remoção da água da amostra.

T1, T2, T3 Sensores de temperatura

Para monitorizar a temperatura da corrente de gás.

T4 Sensor de temperatura

Para monitorizar a temperatura do conversor NO2 - NO.

T5 Sensor de temperatura

Para monitorizar a temperatura do banho de arrefecimento.

G1, G2, G3 Manómetros

Para medir a pressão nas condutas de recolha de amostras.

R1, R2 Reguladores de pressão

Para regular a pressão do ar e do combustível, respectivamente, que chegam ao HFID.

R3, R4, R5 Reguladores de pressão

Para regular a pressão nas condutas de recolha de amostras e o fluxo para os analisadores.

FL1, FL2, FL3 Debitómetros

Para monitorizar o caudal de derivação das amostras.

FL4, FL5, FL6 Debitómetros (facultativos)

Para monitorizar o caudal através dos analisadores.

V1 a V5 Válvulas selectoras

Para seleccionar o gás a enviar para os analisadores (amostra, gás de calibração ou gás de colocação no zero).

V6, V7 Válvulas solenóides

Para contornar o conversor C de NO2 - NO.

V8 Válvula de agulha

Para equilibrar o caudal através do conversor C de NO2 - NO e da derivação.

V9, V10 Válvulas de agulha

Para regular o fluxo para os analisadores.

V11, V12 Válvulas de purga (facultativas)

Para drenar o condensado do banho B.

1.3. Análise dos NMHC (Motores a GN apenas)

1.3.1. Cromatografia em fase gasosa (GC, figura 9)

Ao utilizar o método GC, injecta-se um pequeno volume medido de uma amostra numa coluna de análise, volume que é arrastado por um gás de transporte inerte. A coluna separa vários componentes de acordo com os respectivos pontos de ebulição, pelo que saem da coluna em tempos diferentes. Passam então através de um detector que emite um sinal eléctrico que depende da respectiva concentração. Dado que não se trata de uma técnica de análise contínua, apenas pode ser utilizada em conjunto com o método da recolha de amostras em sacos, conforme descrito no ponto 3.4.2 do Apêndice 4 do Anexo III.

No que diz respeito aos NMHC, utiliza-se um GC automatizado com um FID. Recolhem-se amostras dos gases de escape para um saco de recolha de amostras, de onde se retira uma parte que é injectada no GC. A amostra é separada em duas partes (CH4/Ar/CO e NMHC/CO2/H2O) na coluna Porapak. O crivo molecular (coluna com enchimento), separa o CH4 do ar e do CO antes de o passar para o FID, onde a sua concentração é medida. Pode-se efectuar em 30 segundos um ciclo completo desde a injecção de uma amostra até à injecção de uma segunda amostra. Para determinar os NMHC, subtrai-se a concentração do CH4 da concentração total dos HC (ver ponto 4.3.1 do Apêndice 2 do Anexo III).

A figura 9 mostra um GC típico montado para determinar de modo rotineiro o CH4. Podem-se utilizar outros métodos de GC com base no bom senso técnico.

Figura 9

Diagrama do sistema de análise do metano (método GC)

>PIC FILE= "L_2000044PT.011301.TIF">

Componentes da figura 9

PC Coluna Porapak

Utiliza-se uma coluna Porapak N, de 180/300 μm (rede 50/80), de 610 mm de comprimento e 2,16 mm de diâmetro interior, que deve ser utilizada e condicionada pelo menos durante 12 horas a 423 K (150 °C) com um gás de transporte antes da utilização inicial.

MSC Crivo molecular (coluna com enchimento)

Utiliza-se uma coluna tipo 13X, de 250/350 μm (rede 45/60), de 1220 mm de comprimento e 2,16 mm de diâmetro interior, que deve ser condicionada pelo menos durante 12 horas a 423 K (150 °C) com um gás de transporte antes da utilização inicial.

OV Forno

Para manter as colunas e as válvulas a uma temperatura estável para o funcionamento do analisador, e para condicionar as colunas a 423 K (150 °C).

SLP Tubo espiralado para a amostra

Um comprimento suficiente de tubo de aço inoxidável para se obter um volume de cerca de 1 cm3.

P Bomba

Para levar a amostra ao cromatógrafo.

D Secador

Utiliza-se um secador que contenha um crivo molecular para remover água e outros contaminantes que possam estar presentes no gás de transporte.

Detector de ionização por chama (FID) para medir a concentração do metano.

V1 Válvula de injecção da amostra

Para injectar a amostra retirada do saco de recolha de amostras através da SL da figura 8. Deve ser do tipo de baixo volume morto, estanque aos gases e aquecível a 423 K (150 °C).

V3 Válvula selectora

Para seleccionar o gás de calibração, a amostra ou nenhum escoamento.

V2, V4, V5, V6, V7, V8 Válvulas de agulha

Para regular os fluxos no sistema.

R1, R2, R3 Reguladores de pressão

Para regular os fluxos do combustível (= gás de transporte), da amostra e do ar, respectivamente.

FC Capilar de escoamento

Para regular o caudal de ar para o FID.

G1, G2, G3 Manómetros

Para regular os fluxos do combustível (= gás de transporte), da amostra e do ar, respectivamente.

F1, F2, F3, F4, F5 Filtros

Filtros metálicos sinterizados para impedir a entrada de impurezas na bomba ou no instrumento.

FL1

Para medir o caudal de derivação da amostra.

1.3.2. Separador de hidrocarbonetos não metânicos (NMC, figura 10)

O separador oxida todos os hidrocarbonetos com excepção do CH4 em CO2 e H2O, de modo tal que ao fazer passar a amostra através do NMC apenas o CH4 é detectado pelo FID. Se se utilizar a recolha de amostras através de sacos, instala-se na SL (ver ponto 1.2, figura 8) um sistema de desvio do fluxo com o qual este pode ser passado alternativamente através ou em torno do separador de acordo com a parte superior da figura 10. Para a medição da concentração dos NMHC, observam-se no FID ambos os valores (HC e CH4), que são registados. Se se utilizar o método da integração, instalam-se um NMC em linha com um segundo FID, paralelamente ao FID que conduz à HSL 1 (ver ponto 1.2, figura 8) de acordo com a parte inferior da figura 10. Para a medição da concentração dos NMHC, observam-se os valores dos dois FID (HC e CH4), que são registados.

Caracteriza-se o separador a 600 K (327 °C) ou a uma temperatura superior antes do ensaio em relação ao seu efeito catalisador sobre o CH4 e o C2H6 a valores de H2O representativos das condições da corrente de escape. O ponto de orvalho e o nível de O2 da amostra da corrente de escape devem ser conhecidos. Regista-se a resposta relativa do FID ao CH4 (ver ponto 1.8.2 do Apêndice 5 do Anexo III).

Figura 10

Diagrama do sistema de análise do metano com o separador de hidrocarbonetos não-metânicos

(NMC)

>PIC FILE= "L_2000044PT.011501.TIF">

Componentes da figura 10

NMC Separador de hidrocarbonetos não-metânicos

Para oxidar todos os hidrocarbonetos com excepção do metano.

Detector aquecido de ionização por chama (HFID) para a medição das concentrações de HC e de CH4. Deve-se manter a temperatura entre 453 K e 473 K (180 °C a 200 °C).

V1 Válvula selectora

Para seleccionar os gases (amostra, gás de colocação no zero e gás de calibração). V1 é idêntica a V2 da figura 8.

V2, V3 Válvulas solenóide

Para contornar o NMC

V4 Válvula de agulha

Para equilibrar o caudal através do NMC e da derivação.

R1 Regulador de pressão

Para regular a pressão na conduta de recolha de amostras e o fluxo para o HFID. R1 é idêntico a R3 da figura 8.

FL1 Debitómetro

Para medir o caudal de derivação da amostra. FL1 é idêntico a FL1 da figura 8.

2. DILUIÇÃO DOS GASES DE ESCAPE E DETERMINAÇÃO DAS PARTÍCULAS

2.1. Introdução

Os pontos 2.2, 2.3 e 2.4 e as figuras 11 a 22 contêm descrições pormenorizadas dos sistemas recomendados de diluição e de recolha de amostras. Dado que várias configurações podem produzir resultados equivalentes, não é necessário respeitar rigorosamente essas figuras. Podem ser utilizados componentes adicionais tais como instrumentos, válvulas, solenóides, bombas e comutadores para obter outras informações e coordenar as funções dos sistemas. Outros componentes que não sejam necessários para manter a precisão em alguns sistemas podem ser excluídos se a sua exclusão se basear no bom senso técnico.

2.2. Sistema de diluição parcial do fluxo

Descreve-se seguidamente um sistema de diluição (figuras 11 a 19) baseado na diluição de parte da corrente de gases de escape. A separação dessa corrente e o processo de diluição que se lhe segue podem ser efectuados por diferentes tipos de sistemas de diluição. Para a subsequente recolha das partículas, pode-se fazer passar para o sistema de recolha de amostras de partículas a totalidade dos gases de escape diluídos ou apenas uma porção destes (ponto 2.4, figura 21). O primeiro método é referido como sendo do tipo de recolha de amostras total, e o segundo, como sendo do tipo de recolha de amostras fraccionada.

O cálculo da razão de diluição depende do tipo de sistema utilizado. Recomendam-se os seguintes tipos:

Sistemas isocinéticos (figuras 11 e 12)

Nestes sistemas, o fluxo para o tubo de transferência deve ter as mesmas características que o fluxo total dos gases de escape em termos de velocidade e/ou pressão dos gases, exigindo-se assim um escoamento regular e uniforme dos gases de escape ao nível da sonda de recolha. Consegue-se habitualmente este resultado utilizando um ressonador e um tubo de chegada rectilíneo a montante do ponto de recolha. A razão de separação é então calculada a partir de valores facilmente mensuráveis, como os diâmetros dos tubos. É de notar que o método isocinético apenas é utilizado para igualizar as condições de escoamento e não para igualizar a distribuição da granulometria. Em geral esta última não é necessária dado que as partículas são suficientemente pequenas para seguir as linhas de corrente do fluido.

Sistemas com regulação dos caudais e medição das concentrações (figuras 13 a 17)

Com estes sistemas, retira-se uma amostra da corrente total dos gases de escape ajustando o caudal do ar de diluição e o caudal total dos gases diluídos. A razão de diluição é determinada a partir das concentrações dos gases marcadores, tais como o CO2 e os NOx que estão naturalmente presentes nos gases de escape dos motores. Medem-se as concentrações nos gases de escape diluídos e no ar de diluição, podendo a concentração nos gases de escape brutos ser medida directamente ou determinada a partir do caudal do combustível e da equação do balanço do carbono, se a composição do combustível for conhecida. Os sistemas podem ser regulados com base na razão de diluição calculada (figuras 13 e 14) ou com base no caudal que entra no tubo de transferência (figuras 15, 16 e 17).

Sistemas com regulação dos caudais e medição do caudal (figuras 18 e 19)

Com estes sistemas, retira-se uma amostra da corrente total dos gases de escape ajustando o caudal do ar de diluição e o caudal total dos gases diluídos. A razão de diluição é determinada pela diferença entre os dois caudais. Este método exige uma calibração precisa dos debitómetros entre si, dado que a grandeza relativa dos dois caudais pode levar a erros significativos a razões de diluição mais elevadas (de 15 e superiores). A regulação dos caudais efectua-se muito facilmente mantendo o caudal de gases de escape diluídos constante e variando o caudal de ar de diluição, se necessário.

Ao utilizar sistemas de diluição parcial do fluxo, é necessário evitar os problemas potenciais de perdas de partículas no tubo de transferência, assegurar a recolha de uma amostra representativa dos gases de escape do motor e determinar a razão de separação. Os sistemas descritos têm em conta estes factores essenciais.

Figura 11

Sistema de diluição parcial do fluxo com sonda isocinética e recolha de amostras fraccionada

(regulação pela SB)

>PIC FILE= "L_2000044PT.011701.TIF">

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através do tubo de transferência TT pela sonda de recolha de amostras isocinética ISP. Mede-se a diferença de pressão dos gases de escape entre o tubo de escape e a entrada da sonda, utilizando o transdutor de pressão DPT. O sinal resultante é transmitido ao regulador de caudal FC1, que comanda a ventoinha de aspiração SB para manter uma diferença de pressão nula na ponta da sonda. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em EP e ISP são idênticas, e o fluxo através de ISP e TT é uma fracção constante do fluxo de gases de escape. A razão de separação é determinada pelas áreas das secções de EP e ISP. O caudal do ar de diluição é medido com o dispositivo FM1. A razão de diluição é calculada a partir do caudal do ar de diluição e da razão de separação.

Figura 12

Sistema de diluição parcial do fluxo com sonda isocinética e recolha de amostras fraccionada

(regulação pela PB)

>PIC FILE= "L_2000044PT.011702.TIF">

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através do tubo de transferência TT pela sonda de recolha de amostras isocinética ISP. Mede-se a diferença de pressão dos gases de escape entre o tubo de escape e a entrada da sonda, utilizando o transdutor de pressão DPT. O sinal resultante é transmitido ao regulador de caudal FC1, que comanda a ventoinha de pressão PB para manter uma diferença de pressão nula na ponta da sonda. Isto consegue-se retirando uma pequena fracção do ar de diluição cujo caudal já foi medido com o debitómetro FM1 e fazendo-o chegar a TT através de um orifício pneumático. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em EP e ISP são idênticas, e o fluxo através de ISP e TT é uma fracção constante do fluxo de gases de escape. A razão de separação é determinada pelas áreas das secções de EP e ISP. O ar de diluição é aspirado através de DT pela ventoinha de aspiração SB, e o seu caudal é medido com o FM1 à entrada em DT. A razão de diluição é calculada a partir do caudal do ar de diluição e da razão de separação.

Figura 13

Sistema de diluição parcial do fluxo com medição das concentrações de CO2 ou NOx e recolha de amostras fraccionada

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT. Medem-se as concentrações de um gás marcador (CO2 ou NOx) nos gases de escape brutos e diluídos bem como no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA. Estes sinais são transmitidos ao regulador de caudais FC2 que regula quer a ventoinha de pressão PB quer a ventoinha de aspiração SB, para manter a separação e a razão de diluição dos gases de escape desejadas em DT. Calcula-se a razão de diluição a partir das concentrações dos gases marcadores nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar de diluição.

Figura 14

Sistema de diluição parcial do fluxo com medição da concentração do CO2, balanço do carbono e recolha total de amostras

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT. Medem-se as concentrações de CO2 nos gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA. Os sinais referentes à concentração de CO2 e ao caudal de combustível GFUEL são transmitidos quer ao regulador de caudais FC2 quer ao regulador de caudais FC3 do sistema de recolha de amostras de partículas (ver figura 21). FC2 comanda a ventoinha de pressão PB, enquanto FC3 comanda a bomba de recolha de amostras P (ver figura 21), ajustando assim os fluxos que entram e saem do sistema de modo a manter a razão de separação e a razão de diluição dos gases de escape desejadas em DT. Calcula-se a razão de diluição a partir das concentrações de CO2 e de GFUEL utilizando a hipótese do balanço do carbono.

Figura 15

Sistema de diluição parcial do fluxo com venturi simples, medição das concentrações e recolha de amostras fraccionada

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT devido à pressão negativa criada pelo venturi VN em DT. O caudal dos gases através de TT depende da troca de quantidades de movimento na zona do venturi, sendo portanto afectado pela temperatura absoluta dos gases à saída de TT. Consequentemente, a separação dos gases de escape para um dado caudal no túnel não é constante, e a razão de diluição a pequena carga é ligeiramente mais baixa que a carga elevada. Medem-se as concentrações do gás marcador (CO2 ou NOx) nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA, sendo a razão de diluição calculada a partir dos valores assim obtidos.

Figura 16

Sistema de diluição parcial do fluxo com venturi duplo ou orifício duplo, medição das concentrações e recolha de amostras fraccionada

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT por um separador de fluxos com um conjunto de orifícios ou venturis. O primeiro (FD1) está localizado em EP, o segundo (FD2) em TT. Além disso, são necessárias duas válvulas de regulação da pressão (PCV1 e PCV2) para manter uma separação constante dos gases de escape através da regulação da contrapressão em EP e da pressão em DT. PCV1 está localizada a jusante de SP em EP e PCV2, entre a ventoinha de pressão PB e DT. Medem-se as concentrações do gás marcador (CO2 ou NOx) nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA. Essas concentrações são necessárias para verificar a separação dos gases de escape, e podem ser utilizadas para regular PCV1 e PCV2 para se obter uma regulação precisa da separação. A razão de diluição é calculada a partir das concentrações dos gases marcadores.

Figura 17

Sistema de diluição parcial do fluxo com separação por tubos múltiplos, medição das concentrações e recolha de amostras fraccionada

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através do tubo de transferência TT pelo separador de fluxos FD3, que é constituído por uma série de tubos com as mesmas dimensões (diâmetros, comprimentos e raios de curvatura idênticos) instalados em EP. Os gases de escape conduzidos através de um desses tubos são levados para DT e os gases de escape conduzidos pelos restantes tubos passam através da câmara de amortecimento DC. A separação dos gases de escape é assim determinada pelo número total de tubos. Uma regulação constante da separação exige uma diferença de pressão nula entre DC e a saída de TT, que é medida com o transdutor de pressão diferencial DPT. Obtém-se uma diferença de pressão nula injectando ar fresco em DT à saída de TT. Medem-se as concentrações do gás marcador (CO2 ou NOx) nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA. Essas concentrações são necessárias para verificar a separação dos gases de escape e podem ser utilizadas para regular o caudal de ar de injecção para se obter uma regulação precisa da separação. A razão de diluição é calculada a partir das concentrações dos gases marcadores.

Figura 18

Sistema de diluição parcial do fluxo com regulação do escoamento e recolha de amostras total

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT. O caudal total através do túnel é ajustado com o regulador de caudais FC3 e a bomba de recolha de amostras P do sistema de recolha de amostras de partículas (ver figura 21). O caudal de ar de diluição é regulado pelo regulador de caudais FC2, que pode utilizar GEXHW, GAIRW, ou GFUEL como sinais de comando, para se obter a separação dos gases de escape desejada. O caudal da amostra que chega a DT é a diferença entre o caudal total e o caudal do ar de diluição. O caudal do ar de diluição é medido com o debitómetro FM1, e o caudal total, com o debitómetro FM3 do sistema de recolha de partículas (ver figura 21). A razão de diluição é calculada a partir destes dois caudais.

Figura 19

Sistema de diluição parcial do fluxo com regulação do escoamento e recolha de amostras fraccionada

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT. A separação dos gases de escape e o caudal que chega a DT são regulados pelo regulador de caudal FC2 que ajusta os caudais (ou velocidades) da ventoinha de pressão PB e da ventoinha de aspiração SB, operação possível dado que a amostra retirada com o sistema de recolha de partículas é reenviada para DT. GEXHW, GAIRW, ou GFUEL podem ser utilizados como sinais de comando para FC2. O caudal do ar de diluição é medido com o debitómetro FM1, e o caudal total, com o debitómetro FM2. A razão de diluição é calculada a partir destes dois caudais.

2.2.1. Componentes das figuras 11 a 19

EP Tubo de escape

O tubo de escape pode ser isolado. Para reduzir a inércia térmica do tubo de escape, recomenda-se uma relação espessura/diâmetro igual ou inferior a 0,015. A utilização de secções flexíveis deve ser limitada a uma relação comprimento/diâmetro igual ou inferior a 12. As curvas devem ser reduzidas ao mínimo para limitar a deposição por inércia. Se o sistema incluir um silencioso de ensaio, este deve também ser isolado.

No caso dos sistemas isocinéticos, o tubo de escape não deve ter cotovelos, curvas nem variações súbitas de diâmetro ao longo de pelo menos 6 diâmetros do tubo a montante e 3 a jusante da ponta da sonda. A velocidade do gás na zona de recolha de amostras deve ser superior a 10 m/s, excepto no modo de marcha lenta sem carga. As variações de pressão dos gases de escape não devem exceder em média ± 500 Pa. Quaisquer medidas no sentido de reduzir as variações de pressão que vão além da utilização de um sistema de escape do tipo quadro (incluindo o silencioso e o dispositivo de pós-tratamento) não devem alterar o comportamento funcional do motor nem provocar a deposição de partículas.

No caso dos sistemas sem sondas isocinéticas, recomenda-se a utilização de um tubo rectilíneo com um comprimento igual a 6 diâmetros do tubo a montante e a 3 a jusante da ponta da sonda.

SP Sonda de recolha de amostras (figuras 10, 14, 15, 16, 18, 19)

O diâmetro interior mínimo deve ser de 4 mm. A razão de diâmetros mínima entre o tubo de escape e a sonda deve ser de 4. A sonda deve ser um tubo aberto virado para montante e situado na linha de eixo do tubo de escape, ou uma sonda com orifícios múltiplos descrita em SP1 no ponto 1.2.1, figura 5.

ISP Sonda isocinética de recolha de amostras (figuras 11 e 12)

A sonda isocinética de recolha de amostras deve ser instalada virada para montante na linha de eixo do tubo de escape onde são satisfeitas as condições de escoamento na secção EP, e concebida para fornecer uma amostra proporcional dos gases de escape brutos. O diâmetro interior mínimo deve ser de 12 mm.

É necessário prever um sistema de regulação para a separação isocinética dos gases de escape através da manutenção de uma diferença de pressão nula entre EP e ISP. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em EP e ISP são idênticas e o caudal mássico através de ISP é uma fracção constante do fluxo total dos gases de escape. A ISP tem de ser ligada a um transdutor de pressão diferencial DPT. Obtém-se uma diferença de pressão nula entre EP e ISP utilizando um regulador de caudais FC1.

FD1, FD2 Separador de fluxo (figura 16)

Instala-se um conjunto de venturis ou orifícios no tubo de escape EP e no tubo de transferência TT, respectivamente, para se obter uma amostra proporcional dos gases de escape brutos. Utiliza-se um sistema de regulação da pressão com duas válvulas de regulação PCV1 e PCV2 para se obter a separação proporcional, através da regulação das pressões em EP e DT.

FD3 Separador de fluxo (figura 17)

Instala-se um conjunto de tubos (unidade de tubos múltiplos) no tubo de escape EP para se obter uma amostra proporcional dos gases de escape brutos. Um dos tubos leva os gases de escape ao túnel de diluição DT, enquanto que os outros tubos levam os gases de escape para uma câmara de amortecimento DC. Os tubos devem ter as mesmas dimensões (mesmos diâmetros, comprimentos e raios de curvatura), de modo que a separação dos gases de escape dependa do número total de tubos. É necessário um sistema de regulação para se obter uma separação proporcional através da manutenção de uma diferença de pressão nula entre a saída da unidade de tubos múltiplos para DC e a saída de TT. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em EP e FD3 são proporcionais, e o fluxo em TT é uma fracção constante do fluxo dos gases de escape. Os dois pontos têm de ser ligados a um transdutor de pressão diferencial DPT. A diferença de pressão nula obtém-se por meio do regulador de caudais FC1.

EGA Analisador dos gases de escape (figuras 13, 14, 15, 16, 17)

Podem-se utilizar analisadores de CO2 ou NOx (unicamente com o método do balanço do carbono para o analisador de CO2). Os analisadores são calibrados como os utilizados para a medição das emissões gasosas. Podem-se utilizar um ou vários analisadores para determinar as diferenças de concentrações. A precisão dos sistemas de medida deve ser tal que a precisão de GEDFW,i esteja dentro de uma margem de ±4 %.

TT Tubo de transferência (figuras 11 a 19)

O tubo de transferência das amostras de partículas deve:

- ser tão curto quanto possível, mas o seu comprimento não deve exceder 5 m,

- ter um diâmetro igual ou superior ao da sonda, mas não superior a 25 mm,

- ter o ponto de saída na linha de eixo do túnel de diluição e virado para jusante.

Se o tubo tiver um comprimento igual ou inferior a 1 metro, deve ser isolado com material de condutividade térmica máxima de 0,05 W/m*K), devendo a espessura radial do isolamento corresponder ao diâmetro da sonda. Se o tubo tiver um comprimento superior a 1 m, deve ser isolado e aquecido de modo a obter-se uma temperatura mínima da parede de 523 K (250 °C).

DPT Transdutor de pressão diferencial (figuras 11, 12 e 17)

O transdutor de pressão diferencial deve ter uma gama de funcionamento igual ou inferior a ± 500 Pa.

FC1 Regulador de caudais (figuras 11, 12 e 17)

No caso dos sistemas isocinéticos (figuras 11 e 12), é necessário um regulador de caudais para manter uma diferença de pressão nula entre EP e ISP. O ajustamento pode ser feito:

a) regulando a velocidade ou o caudal da ventoinha de aspiração SB e mantendo a velocidade da ventoinha de pressão PB constante durante cada modo (figura 11), ou

b) ajustando a ventoinha de aspiração SB de modo a obter um caudal mássico constante dos gases de escape diluídos e regulando o caudal da ventoinha de pressão PB e, portanto, o caudal da amostra de gases de escape na extremidade do tubo de transferência TT (figura 12).

No caso de um sistema de regulação da pressão, o erro remanescente no circuito fechado de regulação não deve exceder ±3 Pa. As oscilações de pressão no túnel de diluição não devem exceder ±250 Pa em média.

No caso dos sistemas de tubos múltiplos (figura 17), é necessário um regulador de caudais para se obter uma separação proporcional dos gases de escape e manter uma diferença de pressão nula entre a saída da unidade de tubos múltiplos e a saída de TT. O ajustamento pode ser efectuado regulando o caudal do ar de injecção para DT à saída de TT.

PCV1 e PCV2 Válvulas de regulação de pressão (figura 16)

São necessárias duas válvulas de regulação da pressão para o sistema de venturi duplo/orifício duplo para se obter uma separação proporcional dos fluxos por regulação da contrapressão em EP e da pressão em DT. As válvulas devem estar localizadas a jusante de SP em EP e entre PB e DT.

DC Câmara de amortecimento (figura 17)

Deve-se instalar uma câmara de amortecimento à saída da unidade de tubos múltiplos para minimizar as oscilações de pressão no tubo de escape EP.

VN Venturi (figura 15)

Instala-se um venturi no túnel de diluição DT para criar uma pressão negativa na região da saída do tubo de transferência TT. O caudal dos gases através de TT é determinado pela troca de quantidades de movimento na zona do venturi, e é basicamente proporcional ao caudal da ventoinha de pressão PB, dando assim uma razão de diluição constante. Dado que a troca de quantidades de movimento é afectada pela temperatura à saída de TT e pela diferença de pressão entre EP e DT, a razão de diluição real é ligeiramente inferior a carga reduzida que a carga elevada.

FC2 Regulador de caudais (figuras 13, 14, 18 e 19, facultativo)

Pode ser utilizado um regulador de caudais para regular o caudal da ventoinha de pressão PB e/ou da ventoinha de aspiração SB. Este regulador pode ser ligado ao sinal do caudal dos gases de escape ou de ar ou do combustível e/ou ao sinal diferencial do CO2 ou NOx.

Quando se utiliza um sistema de ar comprimido (figura 18), o FC2 regula directamente o caudal de ar.

FM1 Debitómetro (figuras 11, 12, 18 e 19)

Contador de gás ou outro aparelho adequado para medir o caudal do ar de diluição. FM1 é facultativo se PB for calibrada para medir o caudal.

FM2 Debitómetro (figura 19)

Contador de gás ou outro aparelho adequado para medir o caudal dos gases de escape diluídos. FM2 é facultativo se a ventoinha de aspiração SB for calibrada para medir o caudal.

PB Ventoinha de pressão (figuras 11, 12, 13, 14, 15, 16 e 19)

Para regular o caudal do ar de diluição, PB pode ser ligada aos reguladores de caudal FC1 ou FC2. Esta ventoínha não é necessária quando se utilizar uma válvula de borboleta. PB pode ser utilizada para medir o caudal do ar de diluição, se calibrada.

SB Ventoinha de aspiração (figuras 11, 12, 13, 14, 17 e 19)

Utiliza-se apenas com sistemas de recolha de amostras fraccionada. SB pode ser utilizada para medir o caudal dos gases de escape diluídos, se calibrada.

DAF Filtro do ar de diluição (figuras 11 a 19)

Recomenda-se que o ar de diluição seja filtrado e sujeito a uma depuração com carvão para eliminar os hidrocarbonetos de fundo. A pedido dos fabricantes, o ar de diluição deve ser recolhido em amostras de acordo com a boa prática de engenharia para determinar os níveis das partículas de fundo, que podem então ser subtraídos dos valores medidos nos gases de escape diluídos.

DT Túnel de diluição (figuras 11 a 19)

O túnel de diluição deve:

- ter um comprimento suficiente para assegurar uma mistura completa dos gases de escape e do ar de diluição em condições de escoamento turbulento,

- ser fabricado de aço inoxidável com:

- uma relação espessura/diâmetro igual ou inferior a 0,025 para os túneis de diluição de diâmetro interior superior a 75 mm,

- uma espessura nominal da parede não inferior a 1,5 mm para os túneis de diluição de diâmetro interior igual ou inferior a 75 mm,

- ter pelo menos 75 mm de diâmetro, se for do tipo adequado para recolha fraccionada,

- ter como diâmetro mínimo recomendado 25 mm, se for do tipo adequado para recolha total.

- ser aquecido até se obter uma temperatura da parede não superior a 325 K (52 °C) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52 °C) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,

- ser isolado.

Os gases de escape do motor devem ser completamente misturados com o ar de diluição. Para os sistemas de recolha fraccionada, a qualidade da mistura deve ser verificada após introdução em serviço por meio de um perfil da concentração de CO2 no túnel estando o motor em marcha (pelo menos quatro pontos de medida igualmente espaçados). Se necessário, pode-se utilizar um orifício de mistura.

Nota:

Se a temperatura ambiente na vizinhança do túnel de diluição (DT) for inferior a 293 K (20 °C), devem-se tomar precauções para evitar perdas de partículas nas paredes frias do túnel de diluição. Assim sendo, recomenda-se aquecer e/ou isolar o túnel dentro dos limites dados acima.

A cargas elevadas do motor, o túnel pode ser arrefecido por meios não agressivos tais como uma ventoinha de circulação, desde que a temperatura do meio de arrefecimento não seja inferior a 293 K (20 °C).

HE Permutador de calor (figuras 16 e 17)

O permutador de calor deve ter uma capacidade suficiente para manter a temperatura à entrada da ventoinha de aspiração SB a ± 11 K da temperatura média observada durante o ensaio.

2.3 Sistema de diluição total do fluxo

O sistema de diluição representado na figura 20 baseia-se na diluição da totalidade do fluxo dos gases de escape, utilizando o conceito da recolha de amostras a volume constante (CVS). Há que medir o volume total da mistura dos gases de escape e do ar de diluição. Pode ser utilizado um sistema PDP ou CFV.

Para a recolha subsequente das partículas, faz-se passar uma amostra dos gases de escape diluídos para o sistema da recolha de amostras de partículas (ponto 2.4, figuras 21 e 22). Se a operação for feita directamente, denomina-se diluição simples. Se a amostra for diluída uma vez mais no túnel de diluição secundária, denomina-se diluição dupla. A segunda operação é útil se a temperatura exigida à superfície do filtro não puder ser obtida com uma diluição simples. Apesar de constituir em parte um sistema de diluição, o sistema de diluição dupla pode ser considerado como uma variante de um sistema de recolha de partículas do ponto 2.4, figura 22, dado que compartilha a maioria das peças com um sistema de recolha de partículas típico.

Figura 20

Sistema de diluição total do fluxo

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A quantidade total dos gases de escape brutos é misturada no túnel de diluição DT com o ar de diluição. O caudal dos gases de escape diluídos é medido quer com uma bomba volumétrica PDP quer com um venturi de escoamento crítico CFV. Pode ser utilizado um permutador de calor HE ou um dispositivo de compensação electrónica de caudais EFC para a recolha proporcional de partículas e para a determinação do caudal. Dado que a determinação da massa das partículas se baseia no fluxo total dos gases de escape diluídos, não é necessário calcular a razão de diluição.

2.3.1. Componentes da figura 20

EP Tubo de escape

O comprimento do tubo de escape desde a saída do colector de escape do motor, do turbocompressor ou do dispositivo de pós-tratamento até ao túnel de diluição não deve ser superior a 10 m. Se o comprimento do tubo de escape a jusante do colector de escape do motor, da saída do turbocompressor ou do dispositivo de pós-tratamento for superior a 4 m, toda a secção para além dos 4 m deve ser isolada, excepto a parte necessária para a montagem em linha de um aparelho para medir os fumos, se necessário. A espessura radial do isolamento deve ser de 25 mm pelo menos. A condutividade térmica do material de isolamento deve ter um valor não superior a 0,1 W/m* K medida a 673 K (400 °C). Para reduzir a inércia térmica do tubo de escape, recomenda-se uma relação espessura/diâmetro igual ou inferior a 0,015. A utilização de secções flexíveis deve ser limitada a uma relação comprimento/diâmetro igual ou inferior a 12.

PDP Bomba volumétrica

A PDP mede o fluxo total dos gases de escape diluídos a partir do número de rotações da bomba e do seu curso. A contrapressão no sistema de escape não deve ser artificialmente reduzida pela PDP ou pelo sistema de admissão de ar de diluição. A contrapressão estática do escape medida com o sistema PDP a funcionar deve manter-se a ± 1,5 kPa da pressão estática medida sem ligação à PDP a velocidade e carga do motor idênticos. A temperatura da mistura de gases imediatamente à frente da PDP deve estar a ± 6 K da temperatura média de funcionamento observada durante o ensaio, quando não for utilizada a compensação de caudais. Esta compensação só pode ser utilizada se a temperatura à entrada da PDP não exceder 323 K (50 °C).

CFV Venturi de escoamento crítico

O CFV mede o caudal total dos gases de escape diluídos mantendo o escoamento em condições de restrição (escoamento crítico). A contrapressão estática do escape medida com o sistema CFV a funcionar deve manter-se a ± 1,5 kPa da pressão estática medida sem ligação ao CFV a velocidade e carga do motor idênticos. A temperatura da mistura de gases imediatamente à frente do CFV deve estar a ± 11 K da temperatura média de funcionamento observada durante o ensaio, quando não for utilizada a compensação de caudais.

HE Permutador de calor (facultativo se se utilizar EFC)

O permutador de calor deve ter uma capacidade suficiente para manter a temperatura dentro dos limites exigidos acima indicados.

EFC Sistema de compensação electrónica de caudais (facultativo, se se utilizar HE)

Se a temperatura à entrada quer da PDP quer do CFV não for mantida dentro dos limites acima indicados, é necessário um sistema de compensação de caudais para efectuar a medição contínua do caudal e regular a recolha proporcional de amostras no sistema de partículas. Para esse efeito, utilizam-se os sinais dos caudais medidos continuamente para corrigir o caudal das amostras através dos filtros de partículas do sistema de recolha de partículas (ver ponto 2.4, figuras 21 e 22).

DT Túnel de diluição

O túnel de diluição:

- deve ter um diâmetro suficientemente pequeno para provocar escoamentos turbulentos (números de Reynolds superiores a 4000) e um comprimento suficiente para assegurar uma mistura completa dos gases de escape e do ar de diluição; pode-se utilizar um orifício de mistura,

- deve ter pelo menos 460 mm de diâmetro, com um sistema de diluição simples,

- deve ter pelo menos 240 mm de diâmetro, com um sistema de diluição dupla,

- pode ser isolado.

Os gases de escape do motor são dirigidos a jusante para o ponto em que são introduzidos no túnel de diluição, e bem misturados.

Quando se utiliza a diluição simples, transfere-se uma amostra do túnel de diluição para o sistema da recolha de partículas (ponto 2.4, figura 21). A capacidade de escoamento da PDP ou do CFV deve ser suficiente para manter os gases de escape diluídos a uma temperatura igual ou inferior a 325 K (52 °C) imediatamente antes do filtro de partículas primário.

Quando se utiliza a diluição dupla, transfere-se uma amostra do túnel de diluição para o túnel de diluição secundária onde é mais diluída, sendo então passada através dos filtros de recolha (ponto 2.4, figura 22). A capacidade de escoamento da PDP ou do CFV deve ser suficiente para manter a corrente de gases de escape diluídos no DT a uma temperatura igual ou inferior a 464 K (191 °C) na zona da recolha. O sistema de diluição secundária deve fornecer um volume suficiente de ar de diluição secundária para manter a corrente de gases de escape duplamente diluída a uma temperatura igual ou inferior a 325 K (52 °C) imediatamente antes do filtro de partículas primário.

DAF Filtro do ar de diluição

Recomenda-se que o ar de diluição seja filtrado e sujeito a uma depuração com carvão para eliminar os hidrocarbonetos de fundo. A pedido dos fabricantes, devem ser colhidas amostras do ar de diluição de acordo com as boas práticas de engenharia para determinar os níveis das partículas de fundo, que podem então ser subtraídos dos valores medidos nos gases de escape diluídos.

PSP Sonda de recolha de partículas

A sonda é o primeiro elemento do tubo de transferência de partículas PTT, e:

- deve ser instalada virada para montante num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bem misturados, isto é, na linha de eixo do túnel de diluição DT, a uma distância de cerca de 10 diâmetros do túnel a jusante do ponto em que os gases de escape entram no túnel de diluição,

- deve ter um diâmetro interior mínimo de 12 mm,

- pode ser aquecida até se obter uma temperatura da parede não superior a 325 K (52 °C) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52 °C) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,

- pode ser isolada.

2.4. Sistema de recolha de amostras de partículas

O sistema de recolha de amostras de partículas serve para recolher as partículas em filtros. No caso da diluição parcial do fluxo com recolha total de amostras, que consiste em fazer passar a amostra total dos gases de escape diluídos através dos filtros, o sistema de diluição (ponto 2.2, figuras 14 e 18) e de recolha formam usualmente uma só unidade. No caso da diluição total do fluxo ou da diluição parcial do fluxo com recolha de amostras fraccionada, que consiste na passagem através dos filtros de apenas uma parte dos gases de escape diluídos, os sistemas de diluição (ponto 2.2, figuras 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19 e ponto 2.3, figura 20) e de recolha de amostras formam usualmente unidades diferentes.

Na presente directiva, o sistema de diluição dupla, (figura 22) de um sistema de diluição total do fluxo é considerado como variante específica de um sistema típico de recolha de partículas conforme indicado na figura 21. O sistema de diluição dupla inclui todas as peças importantes do sistema de recolha de partículas, tais como suportes de filtros e bomba de recolha, e apresenta além disso algumas características relativas à diluição, como a alimentação de ar de diluição e um túnel de diluição secundária.

Para evitar qualquer impacto nos circuitos de regulação, recomenda-se que a bomba de recolha de amostras funcione durante todo o procedimento de ensaio. Para o método do filtro único, deve-se utilizar um sistema de derivação para fazer passar a amostra através dos filtros nas alturas desejadas. A interferência da comutação nos circuitos de regulação deve ser reduzida ao mínimo.

Figura 21

Sistema de recolha de amostras de partículas

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Retira-se uma amostra dos gases de escape diluídos do túnel de diluição DT de um sistema de diluição parcial ou total do fluxo através da sonda de recolha de amostras de partículas PSP e do tubo de transferência de partículas PTT através da bomba de recolha P. Faz-se passar a amostra através do(s) suporte(s) de filtros FH que contém(êm) os filtros de recolha de partículas. O caudal da amostra é regulado pelo regulador de caudais FC3. Se for utilizada a compensação electrónica de caudais EFC (ver figura 20), o caudal dos gases de escape diluídos é utilizado como sinal de comando para o FC3.

Figura 22

Sistema de diluição dupla (sistema de diluição total do fluxo apenas)

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Transfere-se uma amostra dos gases de escape diluídos do túnel de diluição DT de um sistema de diluição total do fluxo através da sonda de recolha de amostras de partículas PSP e do tubo de transferência de partículas PTT para o túnel de diluição secundária SDT, onde é novamente diluída. Faz-se passar a amostra através do(s) suporte(s) de filtros FH que contém(êm) os filtros de recolha de partículas. O caudal do ar de diluição é usualmente constante, enquanto que o caudal da amostra é regulado pelo regulador de caudais FC3. Se for utilizada a compensação electrónica de caudais EFC (ver figura 20), o caudal total dos gases de escape diluídos é utilizado como sinal de comando para o FC3.

2.4.1. Componentes das figuras 21 e 22

PTT Tubo de transferência de partículas (figuras 21 e 22)

O tubo de transferência de partículas não deve exceder 1020 mm de comprimento, e deve ser o mais curto possível. Sempre que aplicável (isto é, para sistemas de recolha fraccionada de amostras com diluição parcial do fluxo e para sistemas de diluição total do fluxo), o comprimento das sondas de recolha de amostras (SP, ISP, PSP, respectivamente, ver pontos 2.2 e 2.3) deve ser incluído.

As dimensões são válidas para:

- a recolha fraccionada de amostras com diluição parcial do fluxo e o sistema de diluição simples do fluxo total desde a ponta da sonda (SP, ISP, PSP, respectivamente) até ao suporte dos filtros,

- a recolha total de amostras com diluição parcial do fluxo desde a extremidade do túnel de diluição até ao suporte dos filtros,

- o sistema de dupla diluição do fluxo total desde a ponta da sonda PSP até ao túnel de diluição secundária.

O tubo de transferência:

- pode ser aquecido até se obter uma temperatura das paredes não superior a 325 K (52 °C) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52 °C) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,

- pode ser isolado.

SDT Túnel de diluição secundária (figura 22)

O túnel de diluição secundária deve ter um diâmetro mínimo de 75 mm e um comprimento suficiente para permitir que a amostra diluída duas vezes permaneça pelo menos 0,25 segundos dentro do túnel. O suporte do filtro primário, FH, deve estar situado no máximo a 300 mm da saída do SDT.

O túnel de diluição secundária:

- pode ser isolado.

FH Suporte(s) do(s) filtro(s) (figuras 21 e 22)

Para os filtros primário e secundário, pode-se utilizar uma única caixa de filtros, ou caixas separadas. Há que respeitar as disposições do ponto 4.1.3 do Apêndice 4 do Anexo III.

O(s) suporte(s) do(s) filtro(s):

- pode(m) ser aquecido(s) até se obter uma temperatura das paredes não superior a 325 K (52 °C) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52 °C), antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,

- pode(m) ser isolado(s).

P Bomba de recolha de amostras (figuras 21 e 22)

A bomba da recolha de amostras de partículas deve estar localizada suficientemente longe do túnel para manter constante (± 3 K) a temperatura do gás de admissão, se não for utilizada a correcção do caudal pelo FC3.

DP Bomba do ar de diluição (figura 22)

A bomba do ar de diluição deve ser localizada de modo a que o ar de diluição secundária seja fornecido a uma temperatura de 298 K ± 5 K (25 °C ± 5 °C) se o ar de diluição não for pré-aquecido.

FC3 Regulador de caudais (figuras 21 e 22)

Utiliza-se um regulador de caudais para compensar o caudal das amostras de partículas das variações de temperatura e de contrapressão na trajectória da amostra, se não existirem outros meios. O regulador de caudais é necessário se se utilizar o sistema de compensação electrónica de caudais EFC (ver figura 20).

FM3 Debitómetro (figuras 21 e 22)

O contador de gás ou outro aparelho deve estar localizado suficientemente longe da bomba de recolha de amostras P para manter constante (± 3 K) a temperatura do gás de admissão, se não for utilizada a correcção do caudal pelo FC3.

FM4 Debitómetro (figura 22)

O contador de gás ou outro aparelho deve estar localizado de modo que a temperatura do gás de admissão se mantenha a 298 K ± 5 K (25 °C ± 5 °C).

BV Válvula de esfera (facultativa)

A válvula de esfera deve ter um diâmetro interior não inferior ao diâmetro interior do tubo de transferência de amostras PTT e um tempo de comutação inferior a 0,5 segundos.

Nota:

Se a temperatura ambiente na vizinhança de PSP, PTT, SDT e FH for inferior a 293 K (20 °C), devem-se tomar precauções para evitar perdas de partículas nas paredes frias dessas peças. Assim, recomenda-se aquecer e/ou isolar essas peças dentro dos limites dados nas descrições respectivas. Recomenda-se também que a temperatura à superfície do filtro durante a recolha não seja inferior a 293 K (20 °C).

A cargas do motor elevadas, as peças acima indicadas podem ser arrefecidas por um meio não agressivo, como por exemplo uma ventoinha de circulação, desde que a temperatura do meio de arrefecimento não seja inferior a 293 K (20 °C).

3. DETERMINAÇÃO DOS FUMOS

3.1. Introdução

Os pontos 3.2 e 3.3 e as figuras 23 e 24 contêm descrições pormenorizadas dos opacímetros recomendados. Dado que várias configurações podem produzir resultados equivalentes, não é necessário respeitar rigorosamente essas figuras. Podem ser utilizados componentes adicionais tais como instrumentos, válvulas, solenóides, bombas e comutadores para obter outras informações e coordenar as funções dos sistemas. Outros componentes que não sejam necessários para manter a precisão em alguns sistemas podem ser excluídos se a sua exclusão se basear no bom senso técnico.

O princípio da medição consiste na transmissão da luz através de uma extensão específica do fumo a medir e na utilização da parcela da luz incidente que atinge um receptor para avaliar as propriedades do meio relativamente ao obscurecimento da luz. A medição dos fumos depende da concepção do aparelho e pode ser feita no tubo de escape (opacímetro em linha de fluxo total), no final do tubo de escape (opacímetro de fim de linha de fluxo total) ou tomando uma amostra do tubo de escape (opacímetro de fluxo parcial). Para a determinação do coeficiente de absorção da luz a partir do sinal de opacidade, o fabricante do instrumento deve fornecer o comprimento do percurso óptico do mesmo.

3.2. Opacímetro de fluxo total

Podem ser utilizados dois tipos genéricos de opacímetros de fluxo total (figura 23). Com o opacímetro em linha, mede-se a opacidade da coluna total dos fumos de escape dentro do tubo de escape. Com esse tipo de opacímetro, o comprimento efectivo do percurso óptico é função da concepção do opacímetro.

Com o opacímetro de fim de linha, mede-se a coluna total dos fumos de escape à medida que sai do tubo de escape. Com este tipo de opacímetro, o comprimento efectivo do percurso óptico é função da concepção do tubo de escape e da distância entre a extremidade do tubo de escape e o opacímetro.

Figura 23

Opacímetro de fluxo total

>PIC FILE= "L_2000044PT.013201.TIF">

3.2.1. Componentes da figura 23

EP Tubo de escape

Com um opacímetro em linha, não deve haver alterações do diâmetro do tubo de escape na zona compreendida entre três diâmetros do tubo de escape antes e depois da zona de medição. Se o diâmetro da zona de medição for maior do que o diâmetro do tubo de escape, recomenda-se um tubo gradualmente convergente antes da zona de medição.

Com um opacímetro de fim de linha, os últimos 0,6 m do tubo de escape devem ter uma secção circular e estar livres de cotovelos e curvas. A extremidade do tubo de escape deve ser cortada em esquadria. O opacímetro deve ser montado no centro da coluna de fumos a 25 ± 5 mm da extremidade do tubo de escape.

OPL Comprimento do percurso óptico

Trata-se do comprimento do percurso óptico obscurecido por fumos entre a fonte luminosa do opacímetro e o receptor, corrigido conforme necessário quanto à não uniformidade devida aos gradientes de densidade e efeito de franja. O comprimento do percurso óptico deve ser fornecido pelo fabricante do instrumento tendo em conta quaisquer medidas tomadas contra a deposição de fuligem (por exemplo, ar de purga). Se o comprimento do percurso óptico não for conhecido, deve ser determinado de acordo com a norma ISO DIS 11614, ponto 11.6.5. Para a determinação correcta do comprimento do percurso óptico é necessária uma velocidade mínima dos gases de escape de 20 m/s.

LS Fonte de luz

A fonte luminosa deve ser uma lâmpada incandescente com uma temperatura de cor na gama dos 2800 a 3250 K ou um díodo emissor de luz (LED) verde com um pico espectral compreendido entre 550 e 570 nm. A fonte luminosa deve ser protegida contra a deposição de fuligem por meios que não influenciem o comprimento do percurso óptico para além das especificações do fabricante.

LD Detector de luz

O detector deve ser uma célula fotoeléctrica ou um fotodíodo (com um filtro se necessário). No caso de uma fonte de luz incandescente, o receptor deve ter uma resposta espectral de pico semelhante à curva fototópica do olho humano (resposta máxima) na gama dos 550 a 570 nm, e a menos de 4 % dessa resposta máxima abaixo dos 430 nm e acima de 680 nm. O detector de luz deve ser protegido contra a deposição de fuligem por meios que não influenciem o comprimento do percurso óptico para além das especificações do fabricante.

CL Lentes de colimação

A luz deve ser colimada num feixe com um diâmetro máximo de 30 mm. Os raios do feixe de luz devem ser paralelos com uma tolerância de 3° em relação ao eixo óptico.

T1 Sensor de temperatura (facultativo)

A temperatura dos gases de escape pode ser monitorizada durante o ensaio.

3.3. Opacímetro de fluxo parcial

Com o opacímetro de fluxo parcial (figura 24), recolhe-se do tubo de escape uma amostra representativa dos gases de escape que é passada através de uma linha de transferência para a câmara de medição. Com este tipo de opacímetro, o comprimento efectivo do percurso óptico é função da concepção do opacímetro. Os tempos de resposta referidos no ponto a seguir aplicam-se ao caudal mínimo do opacímetro, conforme especificado pelo fabricante do instrumento.

Figura 24

Opacímetro de fluxo parcial

>PIC FILE= "L_2000044PT.013301.TIF">

3.3.1. Componentes da figura 24

EP Tubo de escape

O tubo de escape deve ser um tubo rectilíneo de comprimento pelo menos igual a 6 diâmetros de tubo a montante e 3 diâmetros do tubo a jusante da ponta da sonda.

SP Sonda de recolha de amostras

A sonda de recolha de amostras deve ser um tubo aberto virado para montante instalado na linha de eixo do tubo de escape ou próximo dela. A folga em relação à parede do tubo de escape deve ser de pelo menos 5 mm. O diâmetro da sonda deve assegurar uma recolha de amostras representativa e um caudal suficiente através do opacímetro.

TT Tubo de transferência

O tubo de transferência deve:

- ser tão curto quanto possível e assegurar uma temperatura dos gases de escape de 373 K ± 30 K (100 °C ± 30 °C) à entrada da câmara de medição,

- ter uma temperatura de paredes suficientemente acima do ponto de orvalho dos gases de escape para impedir a condensação,

- ter um diâmetro igual ao da sonda de recolha de amostras ao longo de todo o comprimento,

- ter um tempo de resposta inferior a 0,05 s ao fluxo mínimo do instrumento, conforme determinado de acordo com o ponto 5.2.4 do Apêndice 4 do Anexo III.

- não ter efeitos significativos no pico dos fumos.

FM Debitómetro

Instrumentação do fluxo para detectar o caudal correcto para a câmara de medição. Os caudais mínimo e máximo devem ser especificados pelo fabricante do instrumento, e ser tais que sejam satisfeitos os requisitos do tempo de resposta do TT e as especificações do comprimento do percurso óptico. O debitómetro pode estar próximo da bomba de recolha de amostras P, se utilizada.

MC Câmara de medição

A câmara de medição deve ter uma superfície interna não reflectora, ou um ambiente óptico equivalente. A incidência de luz difusa no detector devido às reflexões internas ou efeitos de difusão deve ser reduzida ao mínimo.

A pressão do gás na câmara de medição não deve diferir da pressão atmosférica em mais do que 0,75 kPa. Quando tal não for possível por projecto, a leitura do opacímetro deve ser convertida à pressão atmosférica.

A temperatura das paredes da câmara de medição deve ser regulada a ± 5 K entre 343 K (70 °C) e 373 K (100 °C), mas seja como for suficientemente acima do ponto de orvalho dos gases de escape para impedir a condensação. A câmara de medição deve ser equipada com dispositivos adequados para medir a temperatura.

OPL Comprimento do percurso óptico

LS Fonte de luz

LD Detector de luz

CL Lentes de colimação

A luz deve ser colimada num feixe com um diâmetro máximo de 30 mm. Os raios do feixe de luz devem ser paralelos com uma tolerância de 3° em relação ao eixo óptico.

T1 Sensor de temperatura

Para monitorizar a temperatura dos gases de escape à entrada da câmara de medição.

P Bomba de recolha de amostras (facultativa)

Pode ser utilizada uma bomba de recolha de amostras a jusante da câmara de medição para fazer passar a amostra de gás através da câmara de medição.

ANEXO VI

CERTIFICADO DE HOMOLOGAÇÃO CE

>PIC FILE= "L_2000044PT.013502.TIF">

Apêndice

>PIC FILE= "L_2000044PT.013602.TIF">

ANEXO VII

EXEMPLO DO MÉTODO DE CÁLCULO

1. ENSAIO ESC

1.1. Emissões gasosas

Os dados da medição para o cálculo dos resultados dos modos individuais são indicados a seguir. Neste exemplo, o CO e os NOx são medidos em base seca, e os HC em base húmida. A concentração dos HC é dada em equivalentes de propano (C3) e tem de ser multiplicada por 3 para se transformar em equivalente de C1. O método de cálculo é idêntico para os outros modos.

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

Cálculo do factor de correcção base seca - base húmida KW,r (ponto 4.2 do Apêndice 1 do Anexo III):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo das concentrações em base húmida

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo do factor de correcção da humidade dos Nox, KH,D (ponto 4.3 do Apêndice 1 do Anexo III):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo dos caudais mássicos das emissões (ponto 4.4 do Apêndice 1 do Anexo III):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo das emissões específicas (ponto 4.5 do Apêndice 1 do Anexo III):

O exemplo de cálculo a seguir é dado para o CO, sendo o método de cálculo idêntico para os outros componentes.

Multiplicam-se os caudais mássicos das emissões em cada um dos modos pelos respectivos factores de ponderação, conforme indicado no ponto 2.7.1 do Apêndice 1 do Anexo III, procedendo-se em seguida à sua soma para obter o caudal mássico médio das emissões durante o ciclo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Multiplica-se a potência do motor em cada um dos modos pelos respectivos factores de ponderação, conforme indicado no ponto 2.7.1 do Apêndice 1 do Anexo III, procedendo-se em seguida à sua soma para obter a potência média do ciclo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo das emissões específicas dos NOx do ponto aleatório (ponto 4.6.1 do Apêndice 1 do Anexo III):

Considera-se que os valores a seguir indicados foram determinados no ponto aleatório:

nZ= 1600 min-1

MZ= 495 Nm

NOx mass,Z= 487,9 g/h (calculado de acordo com as fórmulas anteriores)

P(n)Z= 83 kW

NOx,Z= 487,9/83 = 5,878 g/kWh

Determinação do valor das emissões do ciclo de ensaios (ponto 4.6.2 do Apêndice 1 do Anexo III):

Sejam os valores dos quatro modos envolventes no ensaio ESC os seguintes:

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Comparação dos valores das emissões dos NOx (ponto 4.6.3 do Apêndice 1 do Anexo III):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

1.2. Emissões de partículas

A medição das partículas baseia-se no princípio da recolha de amostras de partículas durante o ciclo completo, mas determinando a massa das amostras e os caudais (MSAM e GEDF) durante cada um dos modos. O cálculo de GEDF depende do sistema utilizado. Nos exemplos a seguir, utiliza-se um sistema com medição do CO2 e o método do balanço do carbono e um sistema com medição do caudal. Quando se utiliza um sistema de diluição total do fluxo, GEDF é directamente medido pelo equipamento CVS.

Cálculo do GEDF (pontos 5.2.3 e 5.2.4 do Apêndice 1 do Anexo III)

Consideram-se os dados de medição do modo 4 indicados a seguir. O método de cálculo é idêntico para os outros modos.

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

a) Método do balanço do carbono

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

b) Método da medição do caudal

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo do caudal mássico (ponto 5.4 do Apêndice 1 do Anexo III):

Multiplicam-se os caudais GEDFW dos diversos modos pelos respectivos factores de ponderação, conforme indicado no ponto 2.7.1 do Apêndice 1 do Anexo III, procedendo-se em seguida à sua soma para obter o caudal GEDF médio durante o ciclo. A massa total de partículas MSAM consiste no somatório das massas das amostras obtidas em cada um dos modos:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Sendo a massa de partículas nos filtros de 2,5 mg, então

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Correcção quanto às condições de fundo (facultativa)

Considera-se uma medição das condições de fundo com os valores a seguir indicados. O cálculo do factor de diluição DF é idêntico ao do ponto 3.1 do presente anexo e não está indicado aqui.

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo das emissões específicas (ponto 5.5 do Apêndice 1 do Anexo III):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

se corrigida quanto às condições de fundo,

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo do factor de ponderação específico (ponto 5.5 do Apêndice 1 do Anexo III):

Considerando os valores calculados para o modo 4 acima, então

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Este valor está dentro da aproximação em relação ao valor requerido, ou seja, 0,10 ±0,003.

2. ENSAIO ELR

Dado que a filtragem de Bessel é um método completamente novo de estabelecimento de médias na legislação europeia relativa aos gases de escape, apresentam-se a seguir uma explicação do filtro de Bessel, um exemplo da obtenção de um algoritmo de Bessel e um exemplo do cálculo do valor final dos fumos. As constantes do algoritmo de Bessel dependem apenas da concepção do opacímetro e da taxa de recolha do sistema de aquisição de dados. Recomenda-se que o fabricante do opacímetro forneça as constantes finais do filtro de Bessel relativamente a diferentes taxas de recolha e que o cliente as utilize para obter o algoritmo de Bessel e calcular os valores de fumos.

2.1. Observações gerais sobre o filtro de Bessel

Devido a distorções de alta frequência, o sinal bruto da opacidade revela usualmente um traço extremamente disperso. Para remover essas distorções devidas à alta frequência, é necessário um filtro de Bessel para o ensaio ELR. O próprio filtro de Bessel é um filtro passa-baixo de segunda ordem iterativo que garante a subida mais rápida do sinal sem pico transitório.

Considerando um penacho de fumo de escape bruto em tempo real no tubo de escape, cada opacímetro revela um traço de opacidade atrasado e medido de modo diferente. O atraso e a magnitude do traço de opacidade medido dependem em primeiro lugar da geometria da câmara de medição do opacímetro, incluindo as linhas de recolha de amostras dos gases de escape, e do tempo necessário para tratar o sinal na parte electrónica do opacímetro. Os valores que caracterizam estes dois efeitos são chamados os tempos de resposta física e eléctrica, que representam um filtro individual para cada tipo de opacímetro.

O objectivo da aplicação de um filtro de Bessel consiste em garantir uma característica filtrante uniforme global de todo o sistema do opacímetro, que consiste em:

- tempo de resposta física do opacímetro (tp),

- tempo de resposta eléctrica do opacímetro (te),

- tempo de resposta do filtro de Bessel aplicado (tF),

O tempo global de resposta resultante do sistema, tAver, é dado por:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

e deve ser igual para todas as espécies de opacímetros de modo a dar o mesmo valor dos fumos. Assim sendo, o filtro de Bessel tem de ser criado de modo tal que o tempo de resposta do filtro (tF), juntamente com os tempos de resposta física (tp) e eléctrica (te) do opacímetro em causa resultem no tempo de resposta global (tAver) requerido. Uma vez que tp e te são valores dados para cada opacímetro, e tAver é definido como sendo 1,0 s na presente directiva, tF pode ser calculado do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Por definição, o tempo de resposta do filtro tF é o tempo de subida de um sinal de saída filtrado entre 10 % e 90 % num sinal de entrada em degrau. Assim sendo, a frequência de corte do filtro de Bessel tem de ser sujeita a iteração de modo tal que o tempo de resposta do filtro de Bessel se ajuste ao tempo de subida requerido.

Figura a

Traços de um sinal de entrada em degrau e do sinal de saída filtrado

>PIC FILE= "L_2000044PT.014101.TIF">

Na figura a, estão indicados os traços de um sinal de entrada em degrau e de um sinal de saída filtrado por um filtro de Bessel, bem como o tempo de resposta do filtro de Bessel (tF).

A obtenção do algoritmo final do filtro de Bessel é um processo em várias fases que exige vários ciclos de iteração. Apresenta-se a seguir o esquema do método de iteração.

>PIC FILE= "L_2000044PT.014201.TIF">

2.2. Cálculo do algoritmo de Bessel

No exemplo a seguir, o algoritmo de Bessel é obtido em vários passos de acordo com o método de iteração acima referido, baseado no ponto 6.1 do Apêndice 1 do Anexo III.

Consideram-se as características a seguir para o opacímetro e o sistema de aquisição de dados:

- tempo de resposta física tp: 0,15 s,

- tempo de resposta eléctrica te: 0,05 s,

- tempo de resposta global tAver: 1,00 s (por definição da presente directiva),

- taxa de recolha: 150 Hz.

Passo 1 Tempo de resposta do filtro de Bessel tF:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Passo 2 Estimativa da frequência de corte e cálculo das constantes de Bessel E, K para a primeira iteração:

fc=

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Δt= 1/150 = 0,006667 s

Ω=

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

o que dá o algoritmo de Bessel:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que Si representa os valores do sinal de entrada em degrau (ou "0" ou "1") e Yi, os valores filtrados do sinal de saída.

Passo 3 Aplicação do filtro de Bessel ao sinal de entrada em degrau:

O tempo de resposta tF do filtro de Bessel é definido como o tempo de subida do sinal de saída filtrado entre 10 % e 90 % num sinal de entrada em degrau. Para determinar os tempos de obtenção de 10 % (t10) e 90 % (t90) do sinal de saída, tem de ser aplicado um filtro de Bessel a uma entrada em degrau utilizando os valores acima indicados de fc, E e K.

Os números de índice, o tempo e os valores de um sinal de entrada em degrau e os valores resultantes do sinal de saída filtrado para a primeira e a segunda iterações estão indicados no quadro B. Os pontos adjacentes a t10 e t90 estão assinalados a negro.

No quadro B, primeira iteração, o valor de 10 % ocorre entre os números de índice 30 e 31, e o valor 90 %, entre os números de índice 191 e 192. Para o cálculo de tF,iter os valores exactos de t10 e t90 são determinados por interpolação linear entre os pontos de medição adjacentes, do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que outupper e outlower, respectivamente, são os pontos adjacentes do sinal de saída filtrado de Bessel e tlower é o tempo do ponto de tempo adjacente, conforme indicado no quadro B.

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Passo 4 Tempo de resposta do filtro do primeiro ciclo de iteração:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Passo 5 Desvio entre os tempos de resposta do filtro requerido e obtido no primeiro ciclo de iteração:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Passo 6 Verificação dos critérios de iteração:

Exige-se que |Δ| <= 0,01. Dado que 0,081641 > 0,01, o critério de iteração não é satisfeito e tem de ser iniciado um novo ciclo de iteração. Para este, calcula-se a partir de fc e Δ uma nova frequência de corte do seguinte modo:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Esta nova frequência de corte é utilizada no segundo ciclo de iteração, voltando novamente ao passo 2. A iteração tem de ser repetida até o critério de iteração ser satisfeito. Os valores resultantes das primeira e segunda iterações estão resumidos no quadro A.

Quadro A

Valores das primeira e segunda iterações

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

Passo 7 Algoritmo final de Bessel:

Logo que seja satisfeito o critério de iteração, calculam-se as constantes finais do filtro de Bessel e o algoritmo final de Bessel de acordo com o passo 2. Neste exemplo, o critério de iteração foi satisfeito após a segunda iteração (Δ = 0,006657 <= 0,01). Utiliza-se entγo o algoritmo final para determinar os valores mιdios dos fumos (ver o ponto 2.3).

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Quadro B

Valores do sinal de entrada em degrau e do sinal de saída filtrado de Bessel para o primeiro e segundo ciclos de iteração

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

2.3. Cálculo dos valores dos fumos

No esquema a seguir apresenta-se o processo geral de determinação do valor final de fumos.

>PIC FILE= "L_2000044PT.014601.TIF">

Na figura b, indicam-se os traços do sinal medido da opacidade bruta e dos coeficientes de absorção da luz não filtrada e filtrada (valor k) do primeiro degrau de um ensaio ELR, bem como o valor máximo Ymax1,A (pico) do traço filtrado de k. O quadro C contém os valores numéricos correspondentes do índice i, do tempo (taxa de recolha de 150 hz), da opacidade bruta e do coeficiente k não filtrado e filtrado. A filtragem foi realizada utilizando as constantes do algoritmo de Bessel obtido no ponto 2.2 do presente anexo. Devido à grande quantidade de dados, apenas se tabelaram as secções do traço dos fumos em torno do índice e do pico.

Figura b

Traços da opacidade medida N, do coeficiente k dos fumos não filtrados e do coeficiente k dos fumos filtrados.

>PIC FILE= "L_2000044PT.014701.TIF">

O valor de pico (i = 272) é calculado considerando os dados do quadro C. Todos os outros valores individuais dos fumos são calculados do mesmo modo. Para iniciar o algoritmo, S-1, S-2, Y-1 e Y-2 são postos a zero.

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

Cálculo do valor k (ponto 6.3.1 do Apêndice 1 do Anexo III):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Este valor corresponde a S272 na equação a seguir.

Cálculo da média de Bessel dos fumos (ponto 6.3.2, do Apêndice 1 do Anexo III):

Na equação a seguir, utilizam-se as constantes de Bessel do ponto 2.2. O valor de k não filtrado real, conforme calculado acima, corresponde a S272 (Si). S271 (Si-1) e S270 (Si-2) são os dois valores k não filtrados anteriores, Y271 (Yi-1) e Y270 (Yi-2) são os dois valores k filtrados anteriores.

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Este valor corresponde a Ymax1,A na equação a seguir.

Cálculo do valor final dos fumos (ponto 6.3.3 do Apêndice 1 do Anexo III):

A partir de cada traço dos fumos, toma-se o valor k filtrado máximo para a continuação do cálculo. Consideram-se os seguintes valores.

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Validação do ciclo (ponto 3.4 do Apêndice 1 do Anexo III)

Antes de calcular SV, o ciclo deve ser validado através do cálculo dos desvios-padrão relativos dos fumos dos três ciclos para cada velocidade

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

No exemplo acima, o critério de validação dos 15 % é satisfeito no que diz respeito a cada velocidade.

Quadro C

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

3. ENSAIO ETC

3.1. Emissões gasosas (motores diesel)

Consideram-se os seguintes resultados do ensaio com um sistema PDP-CVS

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

Cálculo do fluxo dos gases de escape diluídos (ponto 4.1 do Apêndice 2 do Anexo III):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo do factor de correcção dos NOx (ponto 4.2 do Apêndice 2 do Anexo III):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo das concentrações corrigidas quanto às condições de fundo (ponto 4.3.1.1 do Apêndice 2 do Anexo III):

Seja o combustível diesel de composição C1H1,8:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo do fluxo mássico das emissões (ponto 4.3.1 do Apêndice 2 do Anexo III):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo das emissões específicas (ponto 4.4 do Apêndice 2 do Anexo III):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

3.2. Emissões de partículas (motores diesel)

Consideram-se os seguintes resultados do ensaio com um sistema PDP-CVS com diluição dupla

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

Cálculo das emissões mássicas (ponto 5.1 do Apêndice 2 do Anexo III):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo da emissão mássica corrigida quanto às condições de fundo (ponto 5.2 do Apêndice 2 do Anexo III)

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo das emissões específicas (ponto 5.2 do Apêndice 2 do Anexo III):

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>, se corrigido quanto às condições de fundo

3.3. Emissões gasosas (motor a GN)

Consideram-se os seguintes resultados do ensaio com um sistema PDP-CVS com diluição dupla

>POSIÇÃO NUMA TABELA>

Cálculo do factor de correcção dos NOx (ponto 4.2 do Apêndice 2 do Anexo III)

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo da concentração dos NMHC (ponto 4.3.1 do Apêndice 2 do Anexo III)

a) Método GC

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

b) Método NMC

Considerando uma eficiência do metano de 0,04 e uma eficiência do etano de 0,98 (ver ponto 1.8.4 do Apêndice 5 do Anexo III)

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo das concentrações corrigidas quanto às condições de fundo (ponto 4.3.1.1 do Apêndice 2 do Anexo III)

Considerando um combustível de referência G20 (100 % metano) com a composição C1H4:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Para os NMHC, a concentração de fundo é a diferença entre HCconcd e CH4 concd.

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo do fluxo mássico das emissões (ponto 4.3.1 do Apêndice 2 do Anexo III)

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Cálculo das emissões específicas (ponto 4.4 do Apêndice 2 do Anexo III)

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

4. FACTOR DE DESVIO λ (Sλ)

4.1. Cálculo do factor de desvio λ (Sλ)(1)

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

Sλ = factor de desvio λ,

inert % = % em volume de gases inertes no combustível (isto é, N2, CO2, He, etc.),

O2* = % em volume de oxigénio original no combustível,

n e m referem-se ao CnHm médio que representa os hidrocarbonetos combustíveis, isto é:

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

em que:

CH4= % em volume de metano no combustível,

C2= % em volume de todos os hidrocarbonetos C2 (por exemplo: C2H6, C2H4, etc.) no combustível,

C3= % em volume de todos os hidrocarbonetos C3 (por exemplo: C3H8, C3H6, etc.) no combustível,

C4= % em volume de todos os hidrocarbonetos C4 (por exemplo: C4H10, C4H8, etc.) no combustível,

C5= % em volume de todos os hidrocarbonetos C5 (por exemplo: C5H12, C5H10, etc.) no combustível,

diluent= % em volume de gases de diluição no combustível (isto é, O2*, N2, CO2, He, etc.).

4.2. Exemplos de cálculo do factor de desvio λ (Sλ)

Exemplo 1: G25: CH4 = 86 %, N2 = 14 % (em vol)

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Exemplo 2: Gxy: CH4 = 87 %, C2H6 = 13 % (em vol)

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

Exemplo 3: USA: CH4 = 89 %, C2H6 = 4,5 %, C3H8 = 2,3 %, C6H14 = 0,2 %, O2 = 0,6 %, N2 = 4 %

>REFERÊNCIA A UM GRÁFICO>

(1) Stoichiometric Air/Fuel ratios of automotive fuels - SAE J1829, Junho de 1987. John B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-Hill, 1988, capítulo 3.4 "Combustion stoichiometry" (páginas 68 a 72).

31999L0096