ALLEGATO IIIA

VERIFICA DELLE EMISSIONI REALI DI GUIDA

1.   INTRODUZIONE, DEFINIZIONI E ABBREVIAZIONI

1.1.   Introduzione

Il presente allegato descrive la procedura per verificare le prestazioni dei veicoli passeggeri e commerciali leggeri in termini di emissioni reali di guida (RDE).

1.2.   Definizioni

1.2.1.   “Accuratezza”, la deviazione tra un valore misurato o calcolato e un valore di riferimento tracciabile;

1.2.2.   “analizzatore”, un dispositivo di misura che non fa parte del veicolo, ma viene installato per determinare la concentrazione o la quantità di inquinanti gassosi o di particelle inquinanti;

1.2.3.   “intercetta sull'asse” di una regressione lineare (a 0),

dove:

a 1	è il coefficiente angolare della linea di regressione
	è il valore medio del parametro di riferimento
	è il valore medio del parametro da verificare

1.2.4.   “taratura”, il processo di regolazione della risposta di un analizzatore, di uno strumento di misura del flusso, di un sensore o di un segnale in modo che il suo segnale in uscita concordi con uno o più segnali di riferimento;

1.2.5.   “coefficiente di determinazione” (r 2),

dove:

a 0	è l'intercetta sull'asse della linea di regressione lineare
a 1	è il coefficiente angolare della linea di regressione lineare
x i	è il valore di riferimento misurato
y i	è il valore misurato del parametro da verificare
	è il valore medio del parametro da verificare
n	è il numero di valori;

1.2.6.   “coefficiente di correlazione incrociata” (r),

dove:

x i	è il valore di riferimento misurato
y i	è il valore misurato del parametro da verificare
	è il valore di riferimento medio
	è il valore medio del parametro da verificare
n	è il numero di valori;

1.2.7.   “tempo di ritardo”, il tempo dalla commutazione del flusso di gas (t 0) al raggiungimento di una risposta del 10 per cento (t 10) del valore finale rilevato;

1.2.8.   “segnali o dati della centralina del motore (ECU)”, qualsiasi informazione e segnale del veicolo registrati dalla rete del veicolo utilizzando i protocolli specificati all'appendice 1, punto 3.4.5;

1.2.9.   “centralina del motore”, l'unità elettronica che comanda diversi attuatori al fine di garantire le prestazioni ottimali del gruppo propulsore;

1.2.10.   “emissioni”, anche denominate “componenti”, “componenti dell'inquinante” o “emissioni di inquinanti”, i costituenti gassosi o le particelle regolamentati dei gas di scarico;

1.2.11.   “scarico”, anche denominato “gas di scarico”, l'insieme di tutti i componenti gassosi e del particolato emessi dall'orifizio di scarico o dal tubo di scappamento in seguito alla combustione di combustibili che avviene nel motore a combustione interna del veicolo;

1.2.12.   “emissioni di gas di scarico”, le emissioni di particelle, definite in termini di particolato e numero di particelle, e di componenti gassosi dal tubo di scappamento di un veicolo;

1.2.13.   “fondo scala”, la gamma completa di un analizzatore, di uno strumento di misura del flusso o di un sensore specificata dal fabbricante del dispositivo. Se per effettuare le misurazioni si usa una sotto-serie dell'analizzatore, dello strumento di misura del flusso o del sensore, il fondo scala è da intendersi come la lettura massima;

1.2.14.   “fattore di risposta degli idrocarburi” di una determinata specie di idrocarburi, il rapporto tra la lettura di un FID e la concentrazione della specie di idrocarburi in esame nella bombola di riferimento, espresso in ppmC1;

1.2.15.   “manutenzione straordinaria”, la regolazione, la riparazione o la sostituzione di un analizzatore, di uno strumento di misura del flusso o di un sensore, che potrebbe pregiudicare l'accuratezza delle misurazioni;

1.2.16.   “rumore”, due volte il valore quadratico medio di dieci deviazioni standard, ciascuna calcolata dalle risposte di azzeramento misurate a una frequenza di registrazione costante di almeno 1,0 Hz per un periodo di 30 secondi;

1.2.17.   “idrocarburi non metanici” (NMHC), gli idrocarburi totali (THC) escluso il metano (CH4);

1.2.18.   “numero di particelle” (PN), il numero totale di particelle solide emesse dallo scarico del veicolo, come definito dalla procedura di misurazione prevista nel presente regolamento per valutare il limite d'emissione Euro 6 rispettivo definito nel regolamento (EC) n. 715/2007, allegato I, tabella 2;

1.2.19.   “precisione”, 2,5 volte la deviazione standard di 10 risposte ripetitive rispetto ad un dato valore standard tracciabile;

1.2.20.   “lettura”, il valore numerico visualizzato da un analizzatore, da uno strumento di misura del flusso, da un sensore o da qualsiasi altro strumento di misura applicato nel contesto delle misurazioni delle emissioni dei veicoli;

1.2.21.   “tempo di risposta” (t 90), la somma del tempo di ritardo e del tempo di salita;

1.2.22.   “tempo di salita”, l'intervallo di tempo che separa la risposta pari al 10 per cento da quella pari al 90 per cento (t 90 – t 10) del valore finale rilevato;

1.2.23.   “valore quadratico medio” (x rms), la radice quadrata della media aritmetica dei quadrati dei valori, definita come:

dove:

x	è il valore misurato o calcolato
n	è il numero di valori;

1.2.24.   “sensore”, un dispositivo di misura che non fa parte del veicolo, ma viene installato per determinare parametri diversi dalla concentrazione di inquinanti gassosi o di particelle inquinanti e dalla portata massica del gas di scarico;

1.2.25.   “calibrare”, tarare un analizzatore, uno strumento di misura del flusso o un sensore in modo che dia una risposta accurata ad uno standard che corrisponde il più possibile al valore massimo previsto durante la prova delle emissioni effettive;

1.2.26.   “risposta di calibrazione”, la risposta media ad un segnale di calibrazione in un intervallo di tempo di almeno 30 secondi;

1.2.27.   “deriva della risposta di calibrazione”, la differenza tra la risposta media ad un segnale di calibrazione e il segnale di calibrazione effettivo misurato in un periodo di tempo determinato, dopo che un analizzatore, uno strumento di misura del flusso o un sensore è stato accuratamente calibrato;

1.2.28.   “coefficiente angolare” di una regressione lineare (a 1),

dove:

	è il valore medio del parametro di riferimento
	è il valore medio del parametro da verificare
x i	è il valore effettivo del parametro di riferimento
y i	è il valore effettivo del parametro da verificare
n	è il numero di valori;

1.2.29.   “errore standard della stima” (SEE),

dove:

ý	è il valore stimato del parametro da verificare
y i	è il valore effettivo del parametro da verificare
x max	è il valore effettivo massimo del parametro di riferimento
n	è il numero di valori;

1.2.30.   “idrocarburi totali” (THC), la somma di tutti i composti volatili misurabili con un rivelatore a ionizzazione di fiamma (FID);

1.2.31.   “tracciabile”, la possibilità di collegare una misurazione o una lettura tramite una catena ininterrotta di raffronti ad una norma nota e concordata;

1.2.32.   “tempo di trasformazione”, la differenza temporale tra una variazione della concentrazione o del flusso (t 0) nel punto di riferimento e una risposta del sistema equivalente al 50 per cento del valore finale rilevato (t 50);

1.2.33.   “tipo di analizzatore”, un gruppo di analizzatori prodotti dallo stesso fabbricante, che applicano lo stesso principio per determinare la concentrazione di un componente gassoso specifico o il numero di particelle;

1.2.34.   “tipo di misuratore della portata massica del gas di scarico”, un gruppo di misuratori della portata massica del gas di scarico prodotti dallo stesso fabbricante, che hanno un diametro interno del tubo simile e funzionano secondo lo stesso principio per determinare la portata massica del gas di scarico;

1.2.35.   “convalida”, il processo di valutazione della corretta installazione e funzionalità di un sistema portatile di misura delle emissioni e della correttezza delle misurazioni della portata massica del gas di scarico ottenute da uno o più misuratori della portata massica del gas di scarico non tracciabili o calcolate dai segnali dei sensori o dell'ECU;

1.2.36.   “verifica”, il processo volto a valutare se i valori misurati o calcolati da un analizzatore, da uno strumento di misura del flusso, da un sensore o da un segnale concordano con un segnale di riferimento entro una o più soglie predeterminate di accettazione;

1.2.37.   “azzerare”, tarare un analizzatore, uno strumento di misura del flusso o un sensore in modo che dia una risposta accurata a un segnale zero;

1.2.38.   “risposta di azzeramento”, la risposta media ad un segnale zero in un intervallo di tempo di almeno 30 secondi;

1.2.39.   “deriva della risposta di azzeramento”, la differenza tra la risposta media ad un segnale zero e il segnale zero effettivo misurato in un periodo di tempo determinato, dopo che un analizzatore, uno strumento di misura del flusso o un sensore è stato accuratamente azzerato.

1.3.   Abbreviazioni

Le abbreviazioni si riferiscono genericamente sia al singolare che al plurale dei termini abbreviati.

CH4	—	Metano
CLD	—	Rivelatore a chemiluminescenza
CO	—	Monossido di carbonio
CO2	—	Biossido di carbonio
CVS	—	Dispositivo di campionamento a volume costante
DCT	—	Cambio a doppia frizione
ECU	—	Centralina del motore
EFM	—	Misuratore della portata massica del gas di scarico
FID	—	Rivelatore a ionizzazione di fiamma
FS	—	Fondo scala
GPS	—	Sistema satellitare per la rilevazione della posizione
H2O	—	Acqua
HC	—	Idrocarburi
HCLD	—	Rivelatore a chemiluminescenza riscaldato
HEV	—	Veicolo elettrico ibrido
ICE	—	Motore a combustione interna
ID	—	Numero o codice identificativo
GPL	—	Gas di petrolio liquefatto
MAW	—	Finestra della media mobile
max	—	Valore massimo
N2	—	Azoto
NDIR	—	A raggi infrarossi non dispersivo
NDUV	—	A raggi ultravioletti non dispersivo
NEDC	—	Nuovo ciclo di guida europeo
GN	—	Gas naturale
NMC	—	Dispositivo di eliminazione (cutter) degli idrocarburi non metanici
NMC-FID	—	Dispositivo di eliminazione (cutter) degli idrocarburi non metanici combinato con un rivelatore a ionizzazione di fiamma
NMHC	—	Idrocarburi non metanici
NO	—	Monossido di azoto
N.	—	Numero
NO2	—	Biossido di azoto
NOX	—	Ossidi di azoto
NTE	—	Da non superare
O2	—	Ossigeno
OBD	—	Diagnostica di bordo
PEMS	—	Sistema portatile di misura delle emissioni
PHEV	—	Veicolo elettrico ibrido ricaricabile
PN	—	Numero di particelle
RDE	—	Emissioni reali di guida
SCR	—	Riduzione catalitica selettiva
SEE	—	Errore standard della stima
THC	—	Idrocarburi totali
UN/ECE	—	Commissione economica per l'Europa delle Nazioni Unite
VIN	—	Numero di identificazione del veicolo
WLTC	—	Ciclo di prova per i veicoli leggeri armonizzato a livello mondiale
WWH-OBD	—	Diagnostica di bordo armonizzata a livello mondiale

2.   REQUISITI GENERALI

2.1.   Per tutto il suo normale ciclo di vita, le emissioni di un veicolo omologato conformemente al regolamento (CE) n. 715/2007, determinate conformemente alle prescrizioni del presente allegato ed emesse durante una prova RDE eseguita in conformità alle prescrizioni del presente allegato, non devono superare i seguenti valori NTE:

NTEpollutant = CFpollutant × EURO-6

dove EURO-6 è il limite d'emissione Euro 6 nella tabella 2 dell'allegato I del regolamento (CE) n. 715/2007 e CFpollutant è il fattore di conformità per il rispettivo inquinante specificato come segue:

Inquinante	Massa degli ossidi di azoto (NOX)	Numero di particelle (PN)	Massa del monossido di carbonio (CO) (1)	Massa degli idrocarburi totali (THC)	Massa combinata degli idrocarburi totali e degli ossidi di azoto (THC + NOX)
CFpollutant	da definire	da definire	—	—	—

2.2.   Il costruttore deve confermare la conformità al punto 2.1 compilando la scheda che figura nell'appendice 9.

2.3.   Le prove RDE prescritte nel presente allegato, effettuate all'atto dell'omologazione e durante l'intero ciclo di vita di un veicolo, forniscono una presunzione di conformità al requisito di cui al punto 2.1. La presunta conformità può essere rivalutata con ulteriori prove RDE.

2.4.   Gli Stati membri devono garantire la possibilità di sottoporre a prova i veicoli con il PEMS su strade pubbliche, in conformità alle procedure applicabili ai sensi del proprio diritto nazionale e nel rispetto delle norme del codice della strada locali e dei requisiti di sicurezza.

2.5.   I costruttori devono garantire la possibilità a una parte indipendente di sottoporre a prova i veicoli con il sistema PEMS su strade pubbliche che soddisfano i requisiti del punto 2.4, ad esempio mettendo a disposizione adattatori adeguati per i tubi di scarico, garantendo l'accesso ai segnali dell'ECU ed adempiendo alle necessarie formalità amministrative. Se la rispettiva prova PEMS non è richiesta dal presente regolamento, il costruttore può fatturare spese ragionevoli come previsto all'articolo 7, paragrafo 1, del regolamento (CE) n. 715/2007.

3.   PROVA RDE DA ESEGUIRE

3.1.   Le seguenti prescrizioni si applicano alle prove PEMS di cui all'articolo 3, paragrafo 10, secondo comma.

3.1.1.   Per l'omologazione, la portata massica del gas di scarico deve essere determinata con strumenti di misura che funzionino in modo indipendente dal veicolo e non è consentito usare nessun dato dell'ECU del veicolo riguardante la portata massica del gas di scarico. In contesti diversi dall'omologazione è consentito usare metodi alternativi per determinare la portata massica del gas di scarico in conformità all'appendice 2, sezione 7.2.

3.1.2.   Qualora non sia soddisfatta dei risultati del controllo della qualità dei dati e della convalida dei dati di una prova PEMS effettuata a norma delle appendici 1 e 4, l'autorità di omologazione può considerare la prova nulla. In tal caso, l'autorità di omologazione deve registrare i dati relativi alla prova e i motivi dell'annullamento della stessa.

3.1.3.   Comunicazione e diffusione delle informazioni relative alle prove RDE

3.1.3.1.   Deve essere messa a disposizione dell'autorità di omologazione una relazione tecnica redatta dal costruttore in conformità all'appendice 8.

3.1.3.2.   Il costruttore deve assicurarsi che le seguenti informazioni siano rese disponibili su un sito Internet accessibile al pubblico gratuitamente:

3.1.3.2.1.

digitando il numero di omologazione del veicolo e le informazioni su tipo, variante e versione, come indicate nelle sezioni 0.10 e 0.2 del certificato di conformità CE del veicolo di cui alla direttiva 2007/46/CE, allegato IX, il numero unico di identificazione di una famiglia per le prove PEMS cui appartiene un determinato tipo di veicolo per quanto riguarda le emissioni, come previsto all'appendice 7, punto 5.2,

3.1.3.2.2.

digitando il numero unico di identificazione di una famiglia per le prove PEMS: — tutte le informazioni richieste all'appendice 7, punto 5.1, — gli elenchi descritti all'appendice 7, punti 5.3 e 5.4, — i risultati delle prove PEMS come definiti all'appendice 5, punto 6.3, e all'appendice 6, punto 3.9, per tutti i tipi di veicoli per quanto riguarda le emissioni inseriti nell'elenco descritto all'appendice 7, punto 5.4.

3.1.3.3.   Su richiesta, gratuitamente ed entro 30 giorni, il costruttore deve mettere a disposizione di qualsiasi parte interessata la relazione tecnica di cui al punto 3.1.3.4.

3.1.3.4.   Su richiesta, l'autorità di omologazione deve mettere a disposizione le informazioni elencate ai punti 3.1.3.1 e 3.1.3.2 entro 30 giorni dal ricevimento della richiesta. L'autorità di omologazione può fatturare spese ragionevoli e proporzionate, che non scoraggino un richiedente con un interesse legittimo dal chiedere le informazioni o che non superino i costi interni sostenuti dall'autorità per mettere a disposizione le informazioni richieste.

4.   REQUISITI GENERALI

4.1.   Le prestazioni RDE devono essere dimostrate sottoponendo a prova i veicoli su strada nelle condizioni e nelle modalità di guida normali e con i carichi utili usuali. La prova RDE deve essere rappresentativa dei veicoli circolanti su percorsi reali, con il carico normale.

4.2.   Il costruttore deve dimostrare all'autorità di omologazione che il veicolo, le modalità e le condizioni di guida e i carichi utili scelti sono rappresentativi della famiglia di veicoli. I requisiti riguardanti il carico utile e l'altitudine, precisati ai punti 5.1 e 5.2, si devono usare ex ante per determinare se le condizioni sono accettabili per le prove RDE.

4.3.   L'autorità di omologazione deve proporre un percorso di prova in ambiente urbano, extraurbano e autostradale che soddisfi le prescrizioni del punto 6. Ai fini della scelta del percorso, la definizione di funzionamento urbano, extraurbano e autostradale deve basarsi su una mappa topografica.

4.4.   Se per un veicolo la raccolta dei dati dell'ECU incide sulle sue emissioni o sulle sue prestazioni, tutta la famiglia per le prove PEMS cui appartiene il veicolo, quale definita nell'appendice 7, va considerata non conforme. Tale funzionalità deve essere considerata un “impianto di manipolazione”, quale definito all'articolo 3, paragrafo 10, del regolamento (CE) n. 715/2007.

5.   CONDIZIONI LIMITE

5.1.   Carico utile del veicolo e massa di prova

5.1.1.   Il carico utile di base del veicolo comprende il conducente, un testimone della prova (se del caso) e le apparecchiature di prova, compresi i dispositivi di montaggio e di alimentazione.

5.1.2.   Ai fini delle prove è consentito aggiungere carico utile artificiale purché la massa totale del carico utile di base e artificiale non superi il 90 % della somma della “massa dei passeggeri” e della “massa utile” come definite all'articolo 2, punti 19 e 21, del regolamento (UE) n. 1230/2012 della Commissione (2).

5.2.   Condizioni ambientali

5.2.1.   La prova va eseguita nelle condizioni ambientali specificate nella presente sezione. Le condizioni ambientali diventano “estese” quando almeno una delle condizioni di temperatura e altitudine viene estesa.

5.2.2.   Condizioni di altitudine moderate: altitudine inferiore o pari a 700 metri sul livello del mare.

5.2.3.   Condizioni di altitudine estese: altitudine superiore a 700 metri sul livello del mare e inferiore o pari a 1 300 metri sul livello del mare.

5.2.4.   Condizioni di temperatura moderate: temperatura superiore o pari a 273 K (0 °C) e inferiore o pari a 303 K (30 °C).

5.2.5.   Condizioni di temperatura estese: temperatura superiore o pari a 266 K (– 7 °C) e inferiore a 273 K (0 °C) o superiore a 303 K (30 °C) e inferiore o pari a 308 K (35 °C).

5.2.6.   In deroga alle disposizioni dei punti 5.2.4 e 5.2.5, la temperatura più bassa per le condizioni moderate deve essere superiore o pari a 276 K (3 °C) e la temperatura più bassa per le condizioni estese deve essere superiore o pari a 271 K (– 2 °C) tra l'inizio dell'applicazione dei limiti d'emissione NTE vincolanti, come definiti al punto 2.1, e fino a cinque anni dopo le date di cui all'articolo 10, paragrafi 4 e 5, del regolamento (CE) n. 715/2007.

5.3.   Condizioni dinamiche

5.4.   Le condizioni dinamiche comprendono l'effetto della pendenza della strada, del vento contrario, delle dinamiche di guida (accelerazioni, decelerazioni) e dei sistemi ausiliari sul consumo energetico e sulle emissioni del veicolo di prova. La verifica della normalità delle condizioni dinamiche va effettuata dopo che la prova è stata completata, utilizzando i dati PEMS registrati. I metodi per verificare la normalità delle condizioni dinamiche sono riportati nelle appendici 5 e 6 del presente allegato. Ciascun metodo include un riferimento per le condizioni dinamiche, intervalli attorno al riferimento e i requisiti di copertura minima per ottenere una prova valida.

5.5.   Condizioni e funzionamento del veicolo

5.5.1.   Sistemi ausiliari

Il sistema di condizionamento dell'aria o altri dispositivi ausiliari vanno fatti funzionare in un modo che corrisponda al loro possibile uso da parte di un utente in condizioni di guida reali su strada.

5.5.2.   Veicoli muniti di sistemi a rigenerazione periodica

5.5.2.1.   “Sistemi a rigenerazione periodica” è da intendersi secondo la definizione dell'articolo 2, paragrafo 6.

5.5.2.2.   Se la rigenerazione periodica avviene durante una prova, la prova può essere annullata e ripetuta una volta su richiesta del costruttore.

5.5.2.3.   Il costruttore può garantire il completamento della rigenerazione e precondizionare opportunamente il veicolo prima della seconda prova.

5.5.2.4.   Se la rigenerazione avviene durante la ripetizione della prova RDE, gli inquinanti emessi durante tale ripetizione vanno inclusi nella valutazione delle emissioni.

6.   REQUISITI RELATIVI AL PERCORSO

6.1.   Le quote del tracciato urbano, extraurbano e autostradale, classificate secondo la velocità istantanea come descritto ai punti da 6.3 a 6.5, devono essere espresse quale percentuale della lunghezza complessiva del percorso.

6.2.   La sequenza del percorso deve consistere in una prima parte di guida urbana seguita da una parte di guida extraurbana e in autostrada, secondo le percentuali riportate al punto 6.6. La guida urbana, extraurbana e in autostrada deve essere continuativa. La guida extraurbana può essere interrotta da brevi periodi di guida urbana quando si attraversano zone urbane. La guida in autostrada può essere interrotta da brevi periodi di guida urbana o extraurbana, ad esempio, quando si supera un casello autostradale o si guida lungo tratti di strada con lavori in corso. Se una sequenza di prova diversa è giustificata per motivi di ordine pratico, la sequenza di guida urbana, extraurbana e autostradale può essere modificata, previa approvazione dell'autorità di omologazione.

6.3.   La guida urbana è caratterizzata da velocità del veicolo fino a 60 km/h.

6.4.   La guida extraurbana è caratterizzata da velocità del veicolo comprese tra 60 e 90 km/h.

6.5.   La guida in autostrada è caratterizzata da velocità del veicolo superiori a 90 km/h.

6.6.   Il percorso deve comprendere circa il 34 % di tracciato urbano, il 33 % di tracciato extraurbano e il 33 % per cento di tracciato autostradale, classificati in base alla velocità come descritto ai punti da 6.3 a 6.5. Con il termine «circa» s'intende l'intervallo di ± 10 punti percentuali attorno alle percentuali indicate. Il tratto urbano tuttavia non deve mai essere inferiore al 29 % della lunghezza complessiva del percorso.

6.7.   La velocità del veicolo generalmente non deve superare 145 km/h. Questa velocità massima può essere superata, entro una tolleranza di 15 km/h, per non più del 3 % della durata della guida in autostrada. I limiti di velocità locali restano in vigore durante una prova PEMS, indipendentemente dalle eventuali altre conseguenze giuridiche. Le violazioni dei limiti di velocità locali di per sé non invalidano i risultati di una prova PEMS.

6.8.   La velocità media (comprese le soste) della parte di guida urbana del percorso dovrebbe essere tra 15 e 30 km/h. Le soste, definite come una velocità del veicolo inferiore a 1 km/h, devono costituire almeno il 10 % della durata della guida urbana. La guida urbana deve comprendere diverse soste di 10s o più. Va evitata l'inclusione di una sosta eccessivamente lunga, che assorba da sola oltre l'80 % del tempo di arresto totale durante la guida urbana.

6.9.   La velocità durante la guida in autostrada deve opportunamente coprire un intervallo tra 90 e almeno 110 km/h. La velocità del veicolo deve superare 100 km/h per almeno 5 minuti.

6.10.   La durata del percorso deve essere compresa tra 90 e 120 minuti.

6.11.   Il punto di partenza e il punto di arrivo non devono differire di oltre 100 m in termini di altitudine sul livello del mare.

6.12.   La lunghezza minima di ciascuna parte del percorso (urbano, extraurbano e autostradale) deve essere di 16 km.

7.   REQUISITI OPERATIVI

7.1.   Il percorso deve essere scelto in modo che la prova possa svolgersi ininterrottamente e che la raccolta dei dati sia continua, al fine di raggiungere la durata minima della prova definita al punto 6.10.

7.2.   L'energia elettrica deve essere fornita al PEMS da un'unità di alimentazione esterna e non da una fonte che ricava la propria energia direttamente o indirettamente dal motore del veicolo di prova.

7.3.   L'installazione dei componenti del PEMS deve essere effettuata in modo tale da influire il meno possibile sulle emissioni del veicolo, sulle prestazioni del veicolo o su entrambe. Occorre prestare attenzione al fine di ridurre al minimo la massa delle apparecchiature installate e le potenziali modifiche aerodinamiche del veicolo di prova. Il carico utile del veicolo deve essere conforme al punto 5.1.

7.4.   Le prove RDE vanno effettuate in un giorno lavorativo, come definito per l'Unione nel regolamento (CEE, Euratom) n. 1182/71 del Consiglio (3).

7.5.   Le prove RDE devono essere effettuate su strade asfaltate (ad esempio la guida fuori strada non è consentita).

7.6.   Si devono evitare periodi prolungati di funzionamento al minimo dopo la prima accensione del motore a combustione all'inizio della prova delle emissioni. Se il motore si arresta durante la prova, può essere riavviato, ma il campionamento non deve essere interrotto.

8.   OLIO LUBRIFICANTE, CARBURANTE E REAGENTE

8.1.   Il carburante, il lubrificante e il reagente (se del caso) utilizzati per le prove RDE devono essere conformi alle specifiche fornite dal costruttore nel manuale dell'utente.

8.2.   Si devono prelevare campioni di combustibile, lubrificante e reagente (se del caso) e conservarli per almeno 1 anno.

9.   VALUTAZIONE DELLE EMISSIONI E DEL PERCORSO

9.1.   La prova deve essere effettuata conformemente all'appendice 1 del presente allegato.

9.2.   Il percorso deve soddisfare i requisiti di cui ai punti da 4 a 8.

9.3.   Non è consentito combinare dati relativi a percorsi diversi né modificare o cancellare dati da un percorso.

9.4.   Dopo aver stabilito la validità di un percorso secondo il punto 9.2, si devono calcolare i risultati delle emissioni usando i metodi definiti nell'appendice 5 e nell'appendice 6 del presente allegato.

9.5.   Se in un dato intervallo di tempo le condizioni ambientali sono estese ai sensi del punto 5.2, le emissioni durante questo intervallo di tempo, calcolate secondo l'appendice 4 del presente allegato, vanno divise per un valore ext prima di valutarne la conformità alle prescrizioni del presente allegato.

9.6.   L'avviamento a freddo è definito in conformità all'appendice 4, punto 4, del presente allegato. Finché non si applicheranno prescrizioni specifiche per le emissioni durante l'avviamento a freddo, queste vanno registrate, ma escluse dalla valutazione delle emissioni.

Appendice 1

Procedura di prova per le prove d'emissione del veicolo eseguite usando un sistema portatile di misura delle emissioni (PEMS)

1.   INTRODUZIONE

La presente appendice descrive la procedura di prova per determinare le emissioni di gas di scarico dai veicoli passeggeri e commerciali leggeri utilizzando un sistema portatile di misura delle emissioni.

2   SIMBOLI

≤	—	inferiore o uguale
#	—	Numero
#/m3	—	numero per metro cubo
%	—	per cento
°C	—	grado centigrado
g	—	grammo
g/s	—	grammi al secondo
h	—	ora
Hz	—	hertz
K	—	kelvin
kg	—	chilogrammo
kg/s	—	chilogrammi al secondo
km	—	chilometro
km/h	—	chilometri all'ora
kPa	—	chilopascal
kPa/min	—	chilopascal al minuto
l	—	litro
l/min	—	litri al minuto
m	—	metro
m3	—	metro cubo
mg	—	milligrammo
min	—	minuto
p e	—	pressione evacuata [kPa]
qvs	—	portata volumetrica del sistema [l/min]
ppm	—	parti per milione
ppmC1	—	parti per milione di carbonio equivalente
giri/min	—	giri al minuto
s	—	secondo
V s	—	volume del sistema [l]

3.   REQUISITI DI CARATTERE GENERALE

3.1.   PEMS

La prova va eseguita con un PEMS costituito da componenti specificati ai punti da 3.1.1 a 3.1.5. Se del caso, è consentito stabilire un collegamento con l'ECU del veicolo per determinare i parametri pertinenti del motore e del veicolo, come specificato al punto 3.2.

3.1.1.   Analizzatori per determinare la concentrazione di inquinanti nel gas di scarico.

3.1.2.   Uno o più strumenti o sensori per misurare o determinare la portata massica del gas di scarico.

3.1.3.   Un GPS per determinare la posizione, l'altitudine e la velocità del veicolo.

3.1.4.   Se del caso, sensori e altri apparecchi non facenti parte del veicolo, ad esempio per misurare la temperatura ambiente, l'umidità relativa, la pressione atmosferica e la velocità del veicolo.

3.1.5.   Una fonte di energia indipendente dal veicolo per alimentare il PEMS.

3.2.   Parametri di prova

I parametri di prova specificati nella tabella 1 del presente allegato devono essere misurati e registrati con una frequenza costante di almeno 1,0 Hz o superiore e riportati in conformità alle prescrizioni dell'appendice 8. Se si ottengono parametri dell'ECU, questi vanno resi disponibili con una frequenza notevolmente superiore rispetto ai parametri registrati dal PEMS, al fine di garantire un corretto campionamento. Gli analizzatori, gli strumenti di misurazione del flusso e i sensori del PEMS devono soddisfare i requisiti di cui alle appendici 2 e 3 del presente allegato.

Tabella 1

Parametri di prova

Parametro	Unità raccomandata	Fonte (11)
Concentrazione di THC (4)  (7)	ppm	Analizzatore
Concentrazione di CH4  (4)  (7)	ppm	Analizzatore
Concentrazione di NMHC (4)  (7)	ppm	Analizzatore (9)
Concentrazione di CO (4)  (7)	ppm	Analizzatore
Concentrazione di CO2  (4)	ppm	Analizzatore
Concentrazione di NOX  (4)  (7)	ppm	Analizzatore (10)
Concentrazione di PN (7)	#/m (6)	Analizzatore
Portata massica del gas di scarico	kg/s	EFM, qualsiasi metodo descritto all'appendice 2, punto 7
Umidità ambiente	%	Sensore
Temperatura ambiente	K	Sensore
Pressione ambiente	kPa	Sensore
Velocità del veicolo	km/h	Sensore, GPS o ECU (6)
Latitudine del veicolo	grado	GPS
Longitudine del veicolo	grado	GPS
Altitudine del veicolo (8)  (12)	m	GPS o sensore
Temperatura del gas di scarico (8)	K	Sensore
Temperatura del liquido di raffreddamento del motore (8)	K	Sensore o ECU
Regime del motore (8)	giri/min	Sensore o ECU
Coppia del motore (8)	Nm	Sensore o ECU
Coppia sull'asse motore (8)	Nm	Sensore di coppia montato sul cerchio
Posizione del pedale (8)	%	Sensore o ECU
Flusso di carburante del motore (5)	g/s	Sensore o ECU
Portata dell'aria di aspirazione del motore (5)	g/s	Sensore o ECU
Stato di anomalia (8)	—	ECU
Temperatura del flusso d'aria di aspirazione	K	Sensore o ECU
Stato di rigenerazione (8)	—	ECU
Temperatura dell'olio motore (8)	K	Sensore o ECU
Marcia effettiva (8)	#	ECU
Marcia auspicata (p. es. indicatore di cambio di marcia) (8)	#	ECU
Altri dati del veicolo (8)	non specificata	ECU

3.3.   Preparazione del veicolo

La preparazione del veicolo deve comprendere un controllo tecnico e funzionale generale.

3.4.   Installazione del PEMS

3.4.1.   Aspetti generali

L'installazione del PEMS deve avvenire secondo le istruzioni del fabbricante del PEMS e nel rispetto delle norme locali in materia di salute e sicurezza. Il PEMS dovrebbe essere installato in modo da ridurre al minimo durante la prova le interferenze elettromagnetiche, l'esposizione a urti, vibrazioni e polvere e le variazioni di temperatura. L'installazione e il funzionamento del PEMS devono essere a tenuta stagna e ridurre al minimo la perdita di calore. L'installazione e il funzionamento del PEMS non devono modificare la natura dei gas di scarico né aumentare indebitamente la lunghezza del tubo di scappamento. Per evitare la generazione di particelle, i connettori devono essere termicamente stabili alle temperature dei gas di scarico previste durante la prova. Si raccomanda di non utilizzare connettori di elastomero per collegare l'orifizio di scarico del veicolo e il tubo di raccordo. I connettori di elastomero, se utilizzati, devono avere un'esposizione minima ai gas di scarico, onde evitare artefatti ad un carico elevato del motore.

3.4.2.   Contropressione ammissibile

L'installazione e il funzionamento del PEMS non devono aumentare indebitamente la pressione statica all'orifizio di scarico. Se tecnicamente fattibile, eventuali prolunghe per facilitare il campionamento o il collegamento al misuratore della portata massica del gas di scarico devono avere una sezione trasversale equivalente o superiore al tubo di scarico.

3.4.3.   Misuratore della portata massica del gas di scarico

Se utilizzato, il misuratore della portata massica del gas di scarico (exhaust flow meter — EFM) deve essere fissato ai tubi di scappamento del veicolo secondo le raccomandazioni del fabbricante dell'EFM. L'intervallo di misurazione dell'EFM deve corrispondere all'intervallo della portata massica del gas di scarico prevista durante la prova. L'installazione dell'EFM e degli eventuali adattatori o raccordi al tubo di scarico non deve alterare il funzionamento del motore o del sistema di post-trattamento del gas di scarico. Da ambo i lati dell'elemento che misura la portata va posta la maggiore tra una tubazione diritta pari ad almeno quattro diametri del tubo o una tubazione diritta di almeno 150 mm. Quando si sottopone a prova un motore multicilindrico con collettore di scarico ramificato, si raccomanda di congiungere i collettori a monte del misuratore della portata massica del gas di scarico e di aumentare opportunamente la sezione trasversale delle tubazioni per ridurre al minimo la contropressione nello scarico. Se ciò non è possibile, si deve valutare l'opportunità di misurare il flusso di gas di scarico con diversi misuratori della portata massica del gas di scarico. La grande varietà di configurazioni e dimensioni dei tubi di scarico e di portate massiche del gas di scarico previste possono richiedere compromessi, guidati da criteri di buona pratica ingegneristica, nella scelta e nell'installazione degli EFM. Se l'accuratezza della misurazione lo richiede, è consentito installare un EFM con un diametro inferiore a quello dell'orifizio di scarico o della sezione trasversale totale di più orifizi, a condizione che ciò non comprometta il funzionamento o il post-trattamento dei gas di scarico, come specificato al punto 3.4.2.

3.4.4.   Sistema satellitare per la rilevazione della posizione

L'antenna del GPS va montata in modo da garantire una buona ricezione del segnale satellitare, p. es. nel punto più alto possibile. L'antenna del GPS montata deve interferire il meno possibile con il funzionamento del veicolo.

3.4.5.   Collegamento alla centralina del motore (ECU)

Se lo si desidera, è possibile registrare i parametri pertinenti del veicolo e del motore elencati nella tabella 1 utilizzando un registratore di dati (data logger) collegato all'ECU o alla rete del veicolo, secondo norme quali ISO 15031-5 o SAE J1979, OBD-II, EOBD o WWH-OBD. Se del caso, i fabbricanti devono rivelare le denominazioni dei parametri per consentire l'identificazione dei parametri richiesti.

3.4.6.   Sensori e dispositivi ausiliari

I sensori di velocità, i sensori di temperatura e le termocoppie del liquido di raffreddamento del veicolo o qualsiasi altro dispositivo di misura che non fa parte del veicolo devono essere installati in modo da misurare il parametro considerato in modo rappresentativo, affidabile e accurato, senza interferire indebitamente con il funzionamento del veicolo e degli altri analizzatori, strumenti di misurazione del flusso, sensori e segnali. I sensori e i dispositivi ausiliari devono essere alimentati in modo indipendente dal veicolo.

3.5.   Campionamento delle emissioni

Il campionamento delle emissioni deve essere rappresentativo e condotto in punti in cui il gas di scarico è ben miscelato e dove l'influenza dell'aria ambiente a valle del punto di campionamento è minima. Se del caso, le emissioni vanno sottoposte a campionamento a valle del misuratore della portata massica del gas di scarico, a una distanza di almeno 150 mm dall'elemento che misura la portata. Le sonde di campionamento vanno installate alla distanza maggiore tra almeno 200 mm e tre volte il diametro del tubo di scarico a monte dell'uscita dell'orifizio di scarico del veicolo, che è il punto in cui il gas di scarico esce dal dispositivo di campionamento del PEMS ed è rilasciato nell'atmosfera. Se il PEMS alimenta a sua volta un flusso che va al tubo di scappamento, ciò deve avvenire a valle della sonda di campionamento, in modo da non pregiudicare le caratteristiche dei gas di scarico nei punti di campionamento durante il funzionamento del motore. Se la lunghezza del condotto di prelievo è modificata, i tempi di trasporto del sistema vanno verificati e se necessario corretti.

Se il motore è dotato di un sistema di post-trattamento del gas di scarico, il campione di gas di scarico deve essere prelevato a valle del sistema di post-trattamento. Quando si sottopone a prova un veicolo con un motore multicilindrico e un collettore di scarico ramificato, l'ingresso della sonda di campionamento deve trovarsi sufficientemente a valle da garantire che il campione sia rappresentativo delle emissioni medie di gas di scarico di tutti i cilindri. Nei motori multicilindrici con gruppi di collettori distinti, come nel caso dei motori a “V”, i collettori devono essere congiunti a monte della sonda di campionamento. Qualora ciò non fosse tecnicamente fattibile, si deve valutare l'opportunità di un campionamento multipunto in posizioni in cui il gas di scarico è ben miscelato e privo di aria ambiente. In questo caso, il numero e l'ubicazione delle sonde di campionamento devono corrispondere per quanto possibile a quelli dei misuratori della portata massica del gas di scarico. Nel caso in cui i flussi di gas di scarico non siano uguali, si deve valutare l'opportunità di un campionamento proporzionale o con più analizzatori.

Se si misurano le particelle, il campionamento del gas di scarico deve avvenire dal centro della corrente di gas di scarico. Se si utilizzano più sonde per il campionamento delle emissioni, la sonda di campionamento delle particelle deve essere posizionata a monte delle altre sonde di campionamento.

Se si misurano gli idrocarburi, la linea di campionamento deve essere riscaldata a 463 ± 10 K (190 ± 10 °C). Per la misurazione degli altri componenti gassosi, con o senza raffreddatore, la linea di campionamento deve essere mantenuta ad un minimo di 333 K (60 °C) per evitare la condensa e garantire efficienze di penetrazione appropriate dei vari gas. Per i sistemi di campionamento a bassa pressione, la temperatura può essere ridotta in modo da riflettere la diminuzione della pressione, a condizione che il sistema di campionamento garantisca un'efficienza di penetrazione del 95 % per tutti gli inquinanti gassosi regolamentati. Se si effettua il campionamento di particelle, la linea di campionamento dal punto di campionamento del gas di scarico grezzo deve essere riscaldata ad un minimo di 373 K (100 °C). Il tempo di permanenza del campione nella linea di campionamento delle particelle deve essere inferiore a 3 s fino a raggiungere la prima diluizione o il contatore di particelle.

4.   OPERAZIONI PRELIMINARI ALLA PROVA

4.1.   Verifica della tenuta del PEMS

Dopo che l'installazione del PEMS è completata, si deve verificare almeno una volta la tenuta di ciascun PEMS installato sul veicolo, come prescritto dal fabbricante del PEMS o come segue. Disinserire la sonda dal sistema di scarico e chiudere l'estremità. Mettere in funzione la pompa dell'analizzatore. Dopo un periodo iniziale di stabilizzazione, se non vi sono perdite tutti i flussometri devono indicare approssimativamente zero; se indicano un valore diverso, controllare le linee di campionamento e rimediare ai difetti.

Il tasso di perdita ammissibile sul lato in depressione non deve superare lo 0,5 % della portata di utilizzo per la porzione di sistema controllata. Per stimare le portate di utilizzo si possono usare i flussi dell'analizzatore e del bypass.

In alternativa, è possibile evacuare il sistema ad una pressione minima di 20 kPa in depressione (80 kPa assoluti). Dopo un periodo iniziale di stabilizzazione, l'aumento di pressione Dp (kPa/min) nel sistema non deve essere superiore a:

In alternativa, introdurre una variazione a gradino della concentrazione all'inizio della linea di campionamento passando dal gas di azzeramento a quello di calibrazione mantenendo le stesse condizioni di pressione del funzionamento normale del sistema. Per un analizzatore tarato correttamente, se dopo un congruo periodo di tempo il valore letto indica una concentrazione ≤ 99 per cento rispetto a quella introdotta, eliminare la perdita.

4.2.   Avvio e stabilizzazione del PEMS

Il PEMS deve essere acceso, riscaldato e stabilizzato secondo le specifiche del fabbricante finché p. es. le pressioni, le temperature e i flussi raggiungono i rispettivi punti di regolazione di funzionamento.

4.3.   Preparazione del sistema di campionamento

Il sistema di campionamento, comprendente la sonda di campionamento, le linee di campionamento e gli analizzatori, deve essere preparato per le prove seguendo le istruzioni del fabbricante del PEMS. Si deve garantire che il sistema di campionamento sia pulito e privo di umidità di condensa.

4.4.   Preparazione dell'EFM

Se per misurare la portata massica del gas di scarico si usa un EFM, questo va spurgato e preparato per funzionare in conformità alle specifiche del fabbricante dello stesso. Questa procedura, se del caso, deve eliminare la condensa e i depositi dalle linee e dalle relative porte di misurazione.

4.5.   Controllo e taratura degli analizzatori per la misurazione delle emissioni gassose

Le regolazioni delle risposte di azzeramento e di calibrazione degli analizzatori vanno effettuate utilizzando gas di taratura che soddisfano le prescrizioni dell'appendice 2, punto 5. I gas di taratura devono essere scelti in modo da corrispondere all'intervallo di concentrazioni di sostanze inquinanti previsto durante la prova delle emissioni.

4.6.   Controllo dell'analizzatore per misurare le emissioni di particelle

Il livello zero dell'analizzatore deve essere registrato tramite un campionamento di aria ambiente filtrata da un filtro HEPA. Il segnale deve essere registrato a una frequenza costante di almeno 1,0 Hz per 2 minuti e si deve calcolare la media; il valore di concentrazione ammissibile dovrà calcolarsi non appena saranno disponibili strumenti di misura idonei.

4.7.   Misurazione della velocità del veicolo

La velocità del veicolo deve essere determinata con almeno uno dei seguenti metodi:

a)	un GPS; se la velocità del veicolo è determinata con un GPS, la distanza complessiva percorsa deve essere verificata raffrontandola alle misurazioni fatte con un altro metodo, conformemente all'appendice 4, punto 7;

b)

Un sensore (ad esempio, un sensore ottico o a microonde); se la velocità del veicolo è determinata con un sensore, le misurazioni della velocità devono soddisfare le prescrizioni di cui all'appendice 2, punto 8, o in alternativa, la distanza complessiva percorsa determinata con il sensore deve essere raffrontata con una distanza di riferimento ottenuta da una rete stradale digitale o da una mappa topografica. La distanza complessiva percorsa determinata dal sensore non deve discostarsi di oltre il 4 % dalla distanza di riferimento;

c)

L'ECU; se la velocità del veicolo è determinata dall'ECU, la distanza complessiva percorsa deve essere convalidata secondo l'appendice 3, punto 3, e il segnale della velocità deve essere regolato, se necessario, per soddisfare le prescrizioni dell'appendice 3, punto 3.3. In alternativa, la distanza complessiva percorsa determinata dall'ECU deve essere raffrontata ad una distanza di riferimento ottenuta da una rete stradale digitale o da una mappa topografica. La distanza complessiva percorsa determinata dall'ECU non deve discostarsi di oltre il 4 % dalla distanza di riferimento.

4.8.   Controllo dell'installazione del PEMS

Si deve verificare la correttezza dei collegamenti a tutti i sensori e, se del caso, all'ECU. Se si recuperano parametri del motore, occorre garantire che l'ECU riporti i valori correttamente [ad esempio regime del motore pari a zero (giri/min) quando il motore a combustione è in modalità chiave in posizione di contatto/motore spento]. Il PEMS deve funzionare senza segnali di avvertimento e segnalazione di errore.

5.   PROVA DI EMISSIONE

5.1.   Inizio della prova

Campionamento, misurazione e registrazione dei parametri devono iniziare prima dell'avviamento del motore. Per agevolare l'allineamento temporale, si raccomanda di registrare i parametri oggetto di allineamento temporale con un unico dispositivo di registrazione dei dati o con una validazione temporale sincronizzata. Sia prima che subito dopo l'avviamento del motore si deve confermare che tutti i parametri necessari sono registrati dal registratore di dati.

5.2.   Prova

Campionamento, misurazione e registrazione dei parametri devono continuare per tutta la prova su strada del veicolo. Il motore può essere spento e riacceso, ma il campionamento delle emissioni e la registrazione dei parametri devono continuare. Gli eventuali segnali di avvertimento indicanti un malfunzionamento del PEMS devono essere documentati e verificati. La registrazione dei parametri deve raggiungere una completezza dei dati superiore al 99 %. La misurazione e la registrazione dei dati possono essere interrotte per meno dell'1 % della durata complessiva del tragitto, ma non oltre un periodo consecutivo di 30 s, unicamente in caso di perdita involontaria del segnale o a fini di manutenzione del sistema PEMS. Le interruzioni possono essere registrate direttamente dal PEMS, ma non è consentito introdurre interruzioni nel parametro registrato mediante pre-trattamento, scambio o post-trattamento dei dati. Se effettuato, l'autoazzeramento deve essere eseguito rispetto ad uno standard zero tracciabile simile a quello utilizzato per azzerare l'analizzatore. Si raccomanda vivamente di avviare la manutenzione del sistema PEMS nei periodi in cui la velocità del veicolo è pari a zero.

5.3.   Fine della prova

La prova è conclusa quando il veicolo ha completato il tragitto e il motore a combustione viene spento. La registrazione dei dati deve continuare fino a che non è trascorso il tempo di risposta dei sistemi di campionamento.

6.   PROCEDURA DA SEGUIRE DOPO LA PROVA

6.1.   Controllo degli analizzatori per la misurazione delle emissioni gassose

Le risposte di azzeramento e di calibrazione degli analizzatori dei componenti gassosi vanno controllate utilizzando gas di taratura identici a quelli applicati secondo il punto 4.5 per valutare la deriva della risposta dell'analizzatore rispetto alla taratura precedente la prova. È consentito azzerare l'analizzatore prima di verificare la deriva di calibrazione, se si è determinato che la deriva dello zero rientra nell'intervallo ammesso. La verifica della deriva dopo la prova deve essere completata al più presto possibile dopo la prova e prima che il PEMS o i singoli analizzatori o sensori siano spenti o siano passati in una modalità non operativa. La differenza tra i risultati ottenuti prima e dopo la prova deve essere conforme ai requisiti specificati nella tabella 2.

Tabella 2

Deriva dell'analizzatore ammissibile durante una prova PEMS

Inquinante	Deriva della risposta di azzeramento	Deriva della risposta di calibrazione (13)
CO2	≤ 2 000 ppm per prova	il maggiore tra ≤ 2 % della lettura e ≤ 2 000 ppm per prova
CO	≤ 75 ppm per prova	il maggiore tra ≤ 2 % della lettura e ≤ 75 ppm per prova
NO2	≤ 5 ppm per prova	il maggiore tra ≤ 2 % della lettura e ≤ 5 ppm per prova
NO/NOX	≤ 5 ppm per prova	il maggiore tra ≤ 2 % della lettura e ≤ 5 ppm per prova
CH4	≤ 10 ppmC1 per prova	il maggiore tra ≤ 2 % della lettura e ≤ 10 ppmC1 per prova
THC	≤ 10 ppmC1 per prova	il maggiore tra ≤ 2 % della lettura e ≤ 10 ppmC1 per prova

Se la differenza tra i risultati prima e dopo la prova per la deriva dello zero e la deriva di calibrazione è superiore al consentito, tutti i risultati della prova devono essere annullati e la prova deve essere ripetuta.

6.2.   Controllo dell'analizzatore per misurare le emissioni di particelle

Il livello zero dell'analizzatore deve essere registrato tramite un campionamento di aria ambiente filtrata da un filtro HEPA. Il segnale deve essere registrato per 2 minuti e si deve calcolare la media; la concentrazione finale ammissibile dovrà calcolarsi non appena saranno disponibili strumenti di misura idonei. Se la differenza tra i risultati del controllo della deriva dello zero e della deriva di calibrazione prima e dopo la prova è superiore al consentito, tutti i risultati della prova devono essere annullati e la prova deve essere ripetuta.

6.3.   Verifica delle misurazioni delle emissioni su strada

L'intervallo di taratura degli analizzatori deve rappresentare almeno il 90 % dei valori di concentrazione ottenuti dal 99 % delle misurazioni delle parti valide della prova delle emissioni. È consentito che l'1 % del numero complessivo di misurazioni utilizzate per la valutazione superi l'intervallo di taratura degli analizzatori fino ad un fattore di due. Se questi requisiti non sono soddisfatti, la prova deve essere annullata.

Appendice 2

Specifiche e taratura dei componenti e dei segnali del PEMS

1.   INTRODUZIONE

La presente appendice riporta le specifiche e la taratura dei componenti e dei segnali del PEMS.

2.   SIMBOLI

>	—	maggiore di
≥	—	maggiore o uguale a
%	—	per cento
≤	—	minore o uguale a
A	—	concentrazione di CO2 non diluito [%]
a 0	—	intercetta sull'asse y della linea di regressione lineare
a 1	—	coefficiente angolare della linea di regressione lineare
B	—	concentrazione di CO2 diluito [%]
C	—	concentrazione di NO diluito [ppm]
c	—	risposta dell'analizzatore nella prova di interferenza dell'ossigeno
c FS,b	—	concentrazione di HC di fondo scala nella fase b) [ppmC1]
c FS,d	—	concentrazione di HC di fondo scala nella fase d) [ppmC1]
c HC(w/NMC)	—	concentrazione di HC quando il CH4 o il C2H6 attraversano l'NMC [ppmC1]
c HC(w/o NMC)	—	concentrazione di HC quando il CH4 o il C2H6 bypassano l'NMC [ppmC1]
c m,b	—	concentrazione di HC misurata nella fase b) [ppmC1]
c m,d	—	concentrazione di HC misurata nella fase d) [ppmC1]
c ref,b	—	concentrazione di HC di riferimento nella fase b) [ppmC1]
c ref,d	—	concentrazione di HC di riferimento nella fase d) [ppmC1]
°C	—	grado centigrado
D	—	concentrazione di NO non diluito [ppm]
D e	—	concentrazione prevista di NO diluito [ppm]
E	—	pressione assoluta di funzionamento [kPa]
E CO2	—	coefficiente di estinzione causata dal CO2 in percentuale
E E	—	efficienza riferita all'etano
E H2O	—	coefficiente di estinzione causata dall'acqua in percentuale
E M	—	efficienza riferita al metano
EO2	—	interferenza dell'ossigeno
F	—	temperatura dell'acqua [K]
G	—	pressione del vapore di saturazione [kPa]
g	—	grammo
gH2O/kg	—	grammi di acqua per chilogrammo
h	—	ora
H	—	concentrazione di vapore acqueo [%]
H m	—	concentrazione massima di vapore acqueo [%]
Hz	—	hertz
K	—	kelvin
kg	—	chilogrammo
km/h	—	chilometri all'ora
kPa	—	chilopascal
max	—	Valore massimo
NOX,dry	—	concentrazione media corretta per l'umidità delle registrazioni di NOX stabilizzate
NOX,m	—	concentrazione media delle registrazioni di NOX stabilizzate
NOX,ref	—	concentrazione media di riferimento delle registrazioni di NOX stabilizzate
ppm	—	parti per milione
ppmC1	—	parti per milione di carbonio equivalente
r2	—	coefficiente di determinazione
s	—	secondo
t0	—	momento della commutazione del flusso di gas [s]
t10	—	momento della risposta al 10 % del valore finale rilevato
t50	—	momento della risposta al 50 % del valore finale rilevato
t90	—	momento della risposta al 90 % del valore finale rilevato
x	—	variabile indipendente o valore di riferimento
χmin	—	valore minimo
y	—	variabile dipendente o valore misurato

3.   VERIFICA DELLA LINEARITÀ

3.1.   Aspetti generali

La linearità degli analizzatori, degli strumenti di misurazione del flusso, dei sensori e dei segnali deve essere riconducibile a norme nazionali o internazionali. I sensori o i segnali che non sono direttamente tracciabili, ad esempio gli strumenti di misurazione del flusso semplificati, devono essere tarati alternativamente rispetto ad apparecchi di laboratorio del banco dinamometrico che sono stati tarati secondo norme internazionali o nazionali.

3.2.   Requisiti di linearità

Tutti gli analizzatori, gli strumenti di misurazione del flusso, i sensori e i segnali devono soddisfare i requisiti di linearità indicati nella tabella 1. Se la portata d'aria, la portata di carburante, il rapporto aria/carburante o la portata massica del gas di scarico sono ottenuti dall'ECU, la portata massica del gas di scarico calcolata deve soddisfare i requisiti di linearità di cui alla tabella 1.

Tabella 1

Requisiti di linearità dei parametri e dei sistemi di misura

Parametro/strumento di misura		Coefficiente angolare a1	Errore standard SEE	Coefficiente di determinazione r2
Portata del carburante (14)	≤ 1 % max	0,98 – 1,02	≤ 2 % max	≥ 0,990
Portata d'aria (14)	≤ 1 % max	0,98 – 1,02	≤ 2 % max	≥ 0,990
Portata massica del gas di scarico	≤ 2 % max	0,97 – 1,03	≤ 2 % max	≥ 0,990
Analizzatori di gas	≤ 0,5 % max	0,99 – 1,01	≤ 1 % max	≥ 0,998
Coppia (15)	≤ 1 % max	0,98 – 1,02	≤ 2 % max	≥ 0,990
Analizzatori di PN (16)	da definire	da definire	da definire	da definire

3.3.   Frequenza della verifica della linearità

I requisiti di linearità conformemente al punto 3.2 devono essere verificati:

a)	per ciascun analizzatore almeno ogni tre mesi o tutte le volte che si effettuano riparazioni o modifiche del sistema che potrebbero influire sulla taratura;

b)

per altri strumenti pertinenti, quali misuratori della portata massica del gas di scarico e sensori tarati in modo tracciabile, qualora si osservino danni, come prescritto dalle procedure di verifica interna, dal fabbricante dello strumento o dalla norma ISO 9000, ma non più di un anno prima dello svolgimento della prova.

I requisiti di linearità conformemente al punto 3.2 per i sensori o i segnali dell'ECU che non sono direttamente tracciabili devono essere verificati sul banco dinamometrico una volta per ciascuna configurazione del PEMS con un dispositivo di misura tarato in modo tracciabile.

3.4.   Procedura di verifica della linearità

3.4.1.   Requisiti di carattere generale

Gli analizzatori, gli strumenti e i sensori pertinenti devono essere portati alla normale condizione di funzionamento secondo le raccomandazioni del fabbricante. Essi devono funzionare alle rispettive temperature, pressioni e portate specifiche.

3.4.2.   Procedura generale

La linearità deve essere verificata per ciascun intervallo di funzionamento normale secondo la sequenza a seguire:

a)

l'analizzatore, lo strumento di misura del flusso o il sensore devono essere tarati a zero introducendo un segnale zero. Per gli analizzatori di gas, si devono introdurre aria sintetica purificata o azoto all'ingresso dell'analizzatore attraverso un percorso del gas che sia il più diretto e breve possibile.

b)

L'analizzatore, lo strumento di misura del flusso o il sensore devono essere calibrati introducendo un segnale di calibrazione. Per gli analizzatori di gas, si deve introdurre un gas di calibrazione appropriato all'ingresso dell'analizzatore attraverso un percorso del gas che sia il più diretto e breve possibile.

c)	Si deve ripetere la procedura di azzeramento indicata al punto a).

d)

La verifica va effettuata introducendo almeno 10 valori di riferimento (compreso lo zero), approssimativamente equidistanti e all'incirca ugualmente validi. I valori di riferimento per quanto riguarda la concentrazione dei componenti, la portata massica del gas di scarico o qualsiasi altro parametro pertinente devono essere scelti in modo da corrispondere all'intervallo di valori previsti durante la prova delle emissioni. Per le misurazioni della portata massica del gas di scarico, i punti di riferimento al di sotto del 5 % del valore massimo di taratura possono essere esclusi dalla verifica della linearità.

e)	Per gli analizzatori di gas, si devono introdurre all'ingresso dell'analizzatore le concentrazioni di gas note, in conformità al punto 5. Si deve concedere tempo sufficiente per la stabilizzazione del segnale.

f)	I valori che si stanno valutando e, se necessario, i valori di riferimento devono essere registrati ad una frequenza costante di almeno 1,0 Hz per 30 secondi.

g)

Utilizzando le medie aritmetiche dei valori registrati nel periodo di 30 secondi, si calcolano i parametri di regressione lineare con il metodo dei minimi quadrati con l'equazione di interpolazione ottimale avente la forma: y = a 1 x + a 0 dove: y è il valore effettivo del sistema di misura a 1 è il coefficiente angolare della linea di regressione x è il valore di riferimento a 0 è l'intercetta su y della linea di regressione L'errore standard della stima (SEE) di y su x e il coefficiente di determinazione (r2) vanno calcolati per ciascun parametro di misura e per ciascun sistema.

h)	I parametri di regressione lineare devono essere conformi ai requisiti della tabella 1.

3.4.3.   Requisiti per la verifica della linearità su un banco dinamometrico

Gli strumenti di misurazione del flusso, i sensori o i segnali dell'ECU non tracciabili, che non possono essere tarati direttamente secondo norme tracciabili, devono essere tarati sul banco dinamometrico. La procedura deve seguire, per quanto applicabile, le prescrizioni del regolamento UN/ECE n. 83, allegato 4a. Se necessario, lo strumento o il sensore da tarare deve essere installato sul veicolo di prova e fatto funzionare conformemente alle prescrizioni dell'appendice 1. La procedura di taratura deve seguire, ogniqualvolta possibile, i requisiti di cui al punto 3.4.2; si devono scegliere almeno 10 valori di riferimento appropriati per garantire di coprire almeno il 90 % del valore massimo previsto durante la prova delle emissioni.

Se per determinare il flusso di gas di scarico si deve tarare uno strumento di misura del flusso, un sensore o un segnale dell'ECU non direttamente tracciabile, si deve fissare al tubo di scappamento del veicolo un misuratore della portata massica del gas di scarico di riferimento tarato in modo tracciabile o il CVS. Occorre garantire che i gas di scarico del veicolo siano accuratamente misurati dal misuratore della portata massica del gas di scarico conformemente all'appendice 1, punto 3.4.3. Il veicolo deve essere fatto funzionare applicando un'accelerazione costante in una marcia costante e con un carico costante del banco dinamometrico.

4.   ANALIZZATORI PER LA MISURAZIONE DEI COMPONENTI GASSOSI

4.1.   Tipi di analizzatori ammissibili

4.1.1.   Analizzatori standard

I componenti gassosi devono essere misurati con gli analizzatori specificati nel regolamento UN/ECE n. 83, serie di modifiche 07, allegato 4a, appendice 3, punti da 1.3.1 a 1.3.5. Se un analizzatore NDUV misura sia NO che NO2, non è necessario un convertitore NO2/NO.

4.1.2.   Analizzatori alternativi

È consentito qualsiasi analizzatore che non soddisfi le specifiche di progettazione del punto 4.1.1 a condizione che soddisfi i requisiti del punto 4.2. Il fabbricante deve garantire che l'analizzatore alternativo raggiunga prestazioni di misurazione equivalenti o superiori ad un analizzatore standard per l'intervallo di concentrazioni di sostanze inquinanti e gas coesistenti che ci si può aspettare da veicoli che viaggiano con combustibili consentiti in condizioni moderate ed estese di prove su strada valide, come specificato ai punti 5, 6 e 7. Su richiesta, il fabbricante dell'analizzatore deve fornire per iscritto informazioni supplementari, che dimostrino che le prestazioni di misurazione dell'analizzatore alternativo sono in linea, in modo coerente e affidabile, con le prestazioni di misurazione degli analizzatori standard. Le informazioni supplementari devono contenere:

a)	una descrizione della base teorica e delle componenti tecniche dell'analizzatore alternativo;

b)

una dimostrazione dell'equivalenza al rispettivo analizzatore standard di cui al punto 4.1.1 per l'intervallo previsto di concentrazioni di sostanze inquinanti e condizioni ambientali della prova di omologazione di cui al regolamento UN/ECE n. 83, serie di modifiche 07, allegato 4a, nonché una prova di convalida descritta all'appendice 3, punto 3 per un veicolo munito di motore ad accensione spontanea e ad accensione comandata; il fabbricante dell'analizzatore deve dimostrare il grado di equivalenza entro le tolleranze ammissibili di cui all'appendice 3, punto 3.3;

c)

una dimostrazione dell'equivalenza al rispettivo analizzatore standard di cui al punto 4.1.1 rispetto all'influenza della pressione atmosferica sulle prestazioni di misurazione dell'analizzatore; la prova dimostrativa deve determinare la risposta ad un gas di calibrazione avente una concentrazione entro l'intervallo dell'analizzatore per controllare l'influenza della pressione atmosferica alle condizioni di altitudine moderate ed estese definite al punto 5.2. Tale prova può essere eseguita in una camera di prova ambientale dell'altitudine;

d)	una dimostrazione dell'equivalenza al rispettivo analizzatore standard di cui al punto 4.1.1 su almeno tre prove su strada che soddisfano i requisiti del presente allegato;

e)	una dimostrazione del fatto che l'effetto delle vibrazioni, delle accelerazioni e della temperatura ambiente sulla lettura dell'analizzatore non supera i requisiti di rumorosità degli analizzatori di cui al punto 4.2.4.

Le autorità di omologazione possono richiedere ulteriori informazioni per comprovare l'equivalenza o rifiutare l'omologazione se le misurazioni dimostrano che un analizzatore alternativo non è equivalente ad un analizzatore standard.

4.2.   Specifiche dell'analizzatore

4.2.1.   Aspetti generali

Oltre ai requisiti di linearità definiti per ciascun analizzatore al punto 3, il fabbricante dell'analizzatore deve dimostrare la conformità dei tipi di analizzatori alle specifiche di cui ai punti da 4.2.2 a 4.2.8. Gli analizzatori devono avere un intervallo di misura e un tempo di risposta che permettano di misurare con sufficiente accuratezza le concentrazioni dei componenti del gas di scarico allo standard di emissioni applicabile in condizioni transitorie e stazionarie. La sensibilità degli analizzatori agli urti, alle vibrazioni, all'invecchiamento, alle variazioni di temperatura e di pressione dell'aria nonché alle interferenze elettromagnetiche e ad altri impatti connessi al funzionamento del veicolo e dell'analizzatore deve essere per quanto possibile limitata.

4.2.2.   Accuratezza

L'accuratezza, definita come la deviazione della lettura dell'analizzatore dal valore di riferimento, non deve superare il valore maggiore tra il 2 % del valore rilevato e lo 0,3 % del fondo scala.

4.2.3.   Precisione

La precisione, definita come 2,5 volte la deviazione standard di 10 risposte ripetitive ad un determinato gas di taratura o di calibrazione, non deve essere superiore all'1 % della concentrazione di fondo scala per un intervallo di misurazione uguale o superiore a 155 ppm (o ppmC1) e al 2 % della concentrazione di fondo scala per un intervallo di misurazione inferiore a 155 ppm (o ppmC1).

4.2.4.   Rumore

Il rumore, definito come due volte il valore quadratico medio di dieci deviazioni standard, ciascuna calcolata dalle risposte di azzeramento misurate a una frequenza di registrazione costante di almeno 1,0 Hz per un periodo di 30 secondi, non deve superare il 2 % del fondo scala. Tra ciascuno dei 10 periodi di misurazione deve esserci un intervallo di 30 secondi in cui l'analizzatore è esposto ad un gas di calibrazione appropriato. Prima di ogni periodo di campionamento e prima di ogni periodo di calibrazione è necessario concedere un periodo di tempo sufficiente per spurgare l'analizzatore e le linee di campionamento.

4.2.5.   Deriva della risposta di azzeramento

La deriva della risposta di azzeramento, definita come la risposta media ad un gas di azzeramento in un intervallo di tempo di almeno 30 secondi, deve essere conforme alle specifiche di cui alla tabella 2.

4.2.6.   Deriva della risposta di calibrazione

La deriva della risposta di calibrazione, definita come la risposta media ad un gas di calibrazione in un intervallo di tempo di almeno 30 secondi, deve essere conforme alle specifiche di cui alla tabella 2.

Tabella 2

Deriva consentita della risposta di azzeramento e della risposta di calibrazione degli analizzatori per misurare i componenti gassosi in condizioni di laboratorio

Inquinante	Deriva della risposta di azzeramento	Deriva della risposta di calibrazione
CO2	≤ 1 000 ppm in 4 h	il maggiore tra ≤ 2 % della lettura e ≤ 1 000 ppm in 4 ore
CO	≤ 50 ppm in 4 h	il maggiore tra ≤ 2 % della lettura e ≤ 50 ppm in 4 ore
NO2	≤ 5 ppm in 4 h	il maggiore tra ≤ 2 % della lettura e ≤ 5 ppm in 4 ore
NO/NOX	≤ 5 ppm in 4 h	il maggiore tra ≤ 2 % della lettura e 5 ppm in 4 ore
CH4	≤10 ppmC1	il maggiore tra ≤ 2 % della lettura e ≤ 10 ppmC1 in 4 ore
THC	≤10 ppmC1	il maggiore tra ≤ 2 % della lettura e ≤ 10 ppmC1 in 4 ore

4.2.7.   Tempo di salita

Il tempo di salita è definito come l'intervallo di tempo che separa la risposta pari al 10 per cento da quella pari al 90 per cento del valore finale rilevato (t 90 – t 10; cfr. punto 4.4). Il tempo di salita degli analizzatori PEMS non deve superare 3 secondi.

4.2.8.   Essiccazione del gas

I gas di scarico possono essere misurati su umido o su secco. L'eventuale dispositivo di essiccazione del gas deve avere effetti trascurabili sulla composizione dei gas misurati. Gli essiccatori chimici non sono ammessi.

4.3.   Requisiti supplementari

4.3.1.   Aspetti generali

Le disposizioni di cui ai punti da 4.3.2 a 4.3.5 definiscono ulteriori requisiti di efficienza per tipi di analizzatori specifici e si applicano solo ai casi in cui l'analizzatore in questione è utilizzato per le misurazioni delle emissioni con PEMS.

4.3.2.   Prova di efficienza per i convertitori di NOX

Se si applica un convertitore di NOX, per esempio per convertire NO2 in NO per l'analisi con un analizzatore a chemiluminescenza, la sua efficienza deve essere testata conformemente alle prescrizioni del regolamento UN/ECE n. 83, serie di modifiche 07, allegato 4a, appendice 3, punto 2.4. L'efficienza del convertitore di NOX deve essere verificata non oltre un mese prima della prova delle emissioni.

4.3.3.   Regolazione del rivelatore a ionizzazione di fiamma (FID)

a)   Ottimizzazione della risposta del rivelatore

Se si misurano gli idrocarburi, il FID deve essere regolato ad intervalli specificati dal fabbricante dell'analizzatore secondo il regolamento UN/ECE n. 83, serie di modifiche 07, allegato 4a, appendice 3, punto 2.3.1. Si deve usare un gas di calibrazione propano in aria o propano in azoto per ottimizzare la risposta nell'intervallo di funzionamento più comune.

b)   Fattori di risposta agli idrocarburi

Se si misurano gli idrocarburi, il fattore di risposta agli idrocarburi del FID deve essere verificato conformemente alle disposizioni del regolamento UN/ECE n. 83, serie di modifiche 07, allegato 4a, appendice 3, punto 2.3.3, utilizzando propano in aria o propano in azoto come gas di calibrazione e rispettivamente aria o azoto sintetici purificati come gas di azzeramento.

c)   Controllo dell'interferenza dell'ossigeno

Quando si mette in servizio un analizzatore e dopo periodi di fermo dovuti a manutenzione straordinaria è necessario controllare l'interferenza dell'ossigeno. Si deve scegliere un intervallo di misurazione nel quale i gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno rientrino nel 50 % superiore. La prova va effettuata regolando la temperatura del forno come indicato. Le specifiche dei gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno sono descritte al punto 5.3.

Si applica la seguente procedura:

i)	si azzera l'analizzatore;

ii)	si tara l'analizzatore con una miscela di ossigeno allo 0 % per i motori ad accensione comandata e una miscela di ossigeno al 21 % per i motori ad accensione spontanea;

iii)	si ricontrolla la risposta di azzeramento. Se è cambiata di oltre lo 0,5 per cento del fondo scala, si ripetono le operazioni di cui ai punti i) e ii);

iv)	si introducono i gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno al 5 % e al 10 %;

v)	si ricontrolla la risposta di azzeramento. Se è cambiata di oltre ± l'1 % del fondo scala, si deve ripetere la prova;

vi)

si calcola l'interferenza dell'ossigeno E O2 per ogni gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno nella fase d) come segue: dove la risposta dell'analizzatore è: dove: c ref,b è la concentrazione di HC di riferimento nella fase b) [ppmC1] c ref,d è la concentrazione di HC di riferimento nella fase d) [ppmC1] c FS,b è la concentrazione di HC di fondo scala nella fase b) [ppmC1] c FS,d è la concentrazione di HC di fondo scala nella fase d) [ppmC1] c m,b è la concentrazione di HC misurata nella fase b) [ppmC1] c m,d è la concentrazione di HC misurata nella fase d) [ppmC1];

vii)	l'interferenza dell'ossigeno E O2 deve essere inferiore a ± 1,5 % per tutti i gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno richiesti;

viii)

se l'interferenza dell'ossigeno E O2 è maggiore di ± 1,5 %, si possono attuare correttivi regolando in modo incrementale il flusso d'aria (verso l'alto e verso il basso rispetto alle specifiche del fabbricante), il flusso del carburante e il flusso del campione;

ix)	il controllo dell'interferenza dell'ossigeno deve essere ripetuto per ogni nuova regolazione.

4.3.4.   Efficienza di conversione del dispositivo di eliminazione degli idrocarburi non metanici (NMC)

Se si analizzano gli idrocarburi, si può usare un NMC per eliminare gli idrocarburi non metanici dal campione di gas ossidando tutti gli idrocarburi escluso il metano. L'efficienza di conversione ideale per il metano è dello 0 %, mentre è del 100 % per gli altri idrocarburi rappresentati dall'etano. Per una misurazione accurata degli NMHC, occorre determinare le due efficienze e usarle per il calcolo delle emissioni di NMHC (cfr. l'appendice 4, punto 9.2). Non è necessario determinare l'efficienza di conversione del metano nel caso in cui l'NMC-FID sia tarato secondo il metodo b) di cui all'appendice 4, punto 9.2, facendo passare il gas di taratura costituito da metano/aria attraverso l'NMC.

a)

Efficienza di conversione del metano Il gas di taratura costituito da metano va fatto fluire attraverso il FID bypassando e non bypassando l'NMC; si registrano le due concentrazioni. L'efficienza del metano si determina come: dove: cHC(w/NMC) è la concentrazione di HC quando il CH4 fluisce attraverso l'NMC [ppmC1] cHC(w/o NMC) è la concentrazione di HC quando il CH4 bypassa l'NMC [ppmC1]

b)

Efficienza di conversione dell'etano Il gas di taratura costituito da etano va fatto fluire attraverso il FID bypassando e non bypassando l'NMC; si registrano le due concentrazioni. L'efficienza dell'etano si determina come: dove: c HC(w/NMC) è la concentrazione di HC quando il C2H6 fluisce attraverso l'NMC [ppmC1] c HC(w/o NMC) è la concentrazione di HC quando il C2H6 bypassa l'NMC [ppmC1]

4.3.5.   Effetti di interferenza

a)   Aspetti generali

Gas diversi da quelli analizzati possono influire sulla lettura dell'analizzatore. Prima dell'immissione sul mercato il fabbricante dell'analizzatore deve fare un controllo per individuare eventuali effetti di interferenza e verificare la corretta funzionalità degli analizzatori almeno una volta per ciascun tipo di analizzatore o di dispositivo citato alle lettere da b) a f).

b)   Controllo dell'interferenza sull'analizzatore di CO

Acqua e CO2 possono interferire con le misurazioni dell'analizzatore di CO, pertanto si deve far gorgogliare attraverso acqua a temperatura ambiente un gas di calibrazione costituito da CO2 avente una concentrazione compresa tra l'80 e il 100 per cento del fondo scala dell'intervallo di funzionamento massimo dell'analizzatore di CO usato durante la prova e si deve registrare la risposta dell'analizzatore. La risposta dell'analizzatore non deve essere superiore al valore maggiore tra il 2 per cento della concentrazione media di CO prevista durante le normali prove su strada e ± 50 ppm. Il controllo dell'interferenza di H2O e CO2 può essere fatto con procedure distinte. Se i livelli di H2O e CO2 usati per il controllo dell'interferenza sono superiori ai livelli massimi previsti durante la prova, ciascun valore di interferenza rilevato deve essere ridotto moltiplicando l'interferenza rilevata per il rapporto tra la concentrazione massima prevista durante la prova e la concentrazione effettiva usata durante il controllo. È possibile eseguire controlli dell'interferenza separati con concentrazioni di H2O inferiori alla concentrazione massima prevista durante la prova e l'interferenza dell'H2O rilevata deve essere aumentata moltiplicando l'interferenza rilevata per il rapporto tra la concentrazione massima di H2O prevista durante la prova e la concentrazione effettiva usata durante il controllo. La somma del valore di interferenza ridotto e del valore di interferenza aumentato deve rispettare la tolleranza specificata nel presente punto.

c)   Controllo dell'estinzione sull'analizzatore di NOX

I due gas da considerare per gli analizzatori CLD e HCLD sono CO2 e vapore acqueo. La risposta di estinzione a questi gas è proporzionale alle concentrazioni di gas. Una prova deve determinare l'estinzione alle concentrazioni più elevate previste durante la prova. Se gli analizzatori CLD e HCLD usano algoritmi di compensazione dell'estinzione che utilizzano strumenti di misura di H2O o CO2 o entrambi, l'estinzione si deve valutare con tali strumenti in funzione e applicando gli algoritmi di compensazione.

i)   Controllo dell'estinzione causata da CO2

Far passare attraverso l'analizzatore NDIR un gas di calibrazione costituito da CO2 avente una concentrazione dall'80 al 100 per cento dell'intervallo di funzionamento massimo; registrare il valore di CO2 come A. Diluire quindi il gas di calibrazione costituito da CO2 del 50 per cento circa con un gas di calibrazione costituito da NO e farlo passare attraverso l'NDIR e il CLD o l'HCLD; registrare i valori di CO2 e NO come B e C rispettivamente. Spegnere il flusso del gas CO2 e far passare solo il gas di calibrazione costituito da NO attraverso il CLD o l'HCLD; registrare il valore di NO come D. Il coefficiente di estinzione (in percentuale) si calcola come segue:

dove:

A	è la concentrazione di CO2 non diluito misurata con l'NDIR [ %]
B	è la concentrazione di CO2 diluito misurata con l'NDIR [ %]
C	è la concentrazione di NO diluito misurata con il CLD o l'HCLD [ppm]
D	è la concentrazione di NO non diluito misurata con il CLD o l'HCLD [ppm]

È ammesso l'uso di metodi alternativi di diluizione e quantificazione dei valori dei gas di calibrazione costituiti da CO2 e NO, ad esempio la miscelazione dinamica, previa approvazione dell'autorità di omologazione.

ii)   Controllo dell'estinzione causata dall'acqua

Il controllo si applica solo alle misurazioni delle concentrazioni dei gas su umido. Il calcolo dell'estinzione causata dall'acqua deve considerare la diluizione del gas di calibrazione costituito da NO con vapore acqueo e il ridimensionamento della concentrazione di vapore acqueo nella miscela di gas ai livelli di concentrazione previsti durante una prova delle emissioni. Far passare attraverso il CLD o l'HCLD un gas di calibrazione costituito da NO avente una concentrazione dall'80 al 100 per cento del fondo scala dell'intervallo di funzionamento normale; registrare il valore di NO come D. Far quindi gorgogliare il gas di calibrazione costituito da NO attraverso acqua a temperatura ambiente e farlo passare attraverso il CLD o l'HCLD; registrare il valore di NO come C. Determinare la pressione assoluta di funzionamento dell'analizzatore e la temperatura dell'acqua e registrarle come E e F rispettivamente. Determinare e registrare come G la pressione del vapore di saturazione della miscela, che corrisponde alla temperatura dell'acqua nel gorgogliatore F. Calcolare la concentrazione di vapore acqueo H [%] della miscela di gas come segue:

Registrare come D e la concentrazione prevista del gas di calibrazione diluito costituito da NO-vapore acqueo dopo averla calcolata come segue:

Per il gas di scarico dei motori diesel, registrare la concentrazione massima di vapore acqueo nel gas di scarico (in percentuale) prevista durante la prova come H m dopo averla stimata, ipotizzando un rapporto H/C del carburante di 1,8/1, dalla concentrazione massima di CO2 nel gas di scarico A come segue:

Il coefficiente di estinzione causata dall'acqua (in percentuale) va calcolato come segue:

dove:

D e	è la concentrazione prevista di NO diluito [ppm]
C	è la concentrazione misurata di NO diluito [ppm]
H m	è la concentrazione massima di vapore acqueo [ %]
H	è la concentrazione effettiva di vapore acqueo [ %]

iii)   Estinzione massima ammessa

L'estinzione combinata causata da CO2 e dall'acqua non deve superare il 2 % del fondo scala.

d)   Controllo dell'estinzione per gli analizzatori NDUV

Gli idrocarburi e l'acqua possono interferire con gli analizzatori NDUV causando una risposta simile a quella degli NOX. Il fabbricante dell'analizzatore NDUV deve seguire la procedura di seguito riportata per verificare che gli effetti dell'estinzione siano limitati:

i)	installare l'analizzatore e il refrigerante seguendo le istruzioni operative del fabbricante; è opportuno effettuare regolazioni per ottimizzare le prestazioni di entrambi;

ii)	per l'analizzatore, effettuare regolazioni delle risposte di azzeramento e di calibrazione ai valori di concentrazione previsti durante le prove delle emissioni;

iii)	scegliere un gas di taratura costituito da NO2 che corrisponda il più possibile alla concentrazione massima di NO2 prevista durante le prove delle emissioni;

iv)	il gas di taratura costituito da NO2 deve straripare alla sonda del sistema di campionamento del gas fino a quando la risposta degli NOX dell'analizzatore non si è stabilizzata;

v)	calcolare e registrare come NOX,ref la concentrazione media delle registrazioni degli NOX stabilizzati su un periodo di 30 s;

vi)

fermare il flusso di gas di taratura costituito da NO2 e saturare il sistema di campionamento mediante straripamento con un valore in uscita del generatore del punto di rugiada regolato a un punto di rugiada di 50 °C. Campionare il valore in uscita del generatore del punto di rugiada attraverso il sistema di campionamento e il refrigerante per almeno 10 minuti, finché il refrigerante, prevedibilmente, non rimuove una portata costante di acqua;

vii)	una volta completato il punto iv), far straripare nuovamente nel sistema di campionamento il gas di taratura costituito da NO2 usato per stabilire NOX,ref finché la risposta degli NOX totali non si è stabilizzata;

viii)

calcolare e registrare come NOX,m la concentrazione media delle registrazioni degli NOX stabilizzati su un periodo di 30 s;

ix)	correggere NOX,m rispetto a NOX,dry in base al vapore acqueo residuo che è passato attraverso il refrigerante alla temperatura e alla pressione di uscita del refrigerante.

Il valore NOX,dry calcolato deve equivalere almeno al 95 % di NOX,ref.

e)   Essiccatore campione

Un essiccatore campione elimina l'acqua che potrebbe altrimenti interferire con la misurazione degli NOX. Per gli analizzatori CLD funzionanti su secco, si deve dimostrare che alla concentrazione massima di vapore acqueo prevista H m, l'essiccatore campione mantiene l'umidità del CLD a ≤ 5 g acqua/kg aria secca (o circa 0,8 per cento di H2O), che equivale a un'umidità relativa del 100 per cento a 3,9 °C e 101,3 kPa o a un'umidità relativa del 25 per cento circa a 25 °C e 101,3 kPa. Per dimostrarlo, si può misurare la temperatura all'uscita di un essiccatore termico campione o misurare l'umidità in un punto subito a monte del CLD. Si può anche misurare l'umidità del flusso di scarico del CLD, a condizione che l'unico flusso in entrata nel CLD sia quello proveniente dall'essiccatore campione.

f)   Penetrazione di NO2 nell'essiccatore campione

L'acqua che rimane in un essiccatore campione mal progettato può rimuovere NO2 dal campione. Se si usa un essiccatore campione in combinazione con un analizzatore NDUV senza un convertitore NO2/NO a monte, l'acqua potrebbe dunque rimuovere l'NO2 dal campione prima della misurazione dell'NOX. L'essiccatore campione deve consentire la misurazione di almeno il 95 per cento dell'NO2 contenuto in un gas che è saturo di vapore acqueo ed è costituito dalla concentrazione massima di NO2 prevista durante una prova di un veicolo.

4.4.   Controllo del tempo di risposta del sistema di analisi

Per il controllo del tempo di risposta, le impostazioni del sistema di analisi devono essere identiche a quelle utilizzate durante la prova delle emissioni (vale a dire pressione, portate, regolazioni dei filtri degli analizzatori e tutti gli altri parametri che influenzano il tempo di risposta). Il tempo di risposta va determinato commutando il gas direttamente all'ingresso della sonda di campionamento. Tale commutazione deve avvenire in meno di 0,1 secondi. I gas utilizzati per la prova devono determinare una variazione di concentrazione pari ad almeno il 60 % del fondo scala dell'analizzatore.

Occorre registrare la traccia della concentrazione di ciascun componente gassoso. Il tempo di ritardo è definito come l'intervallo di tempo che intercorre tra la commutazione del gas (t 0) e il raggiungimento di una risposta equivalente al 10 per cento del valore finale rilevato (t 10). Il tempo di salita è definito come l'intervallo di tempo che separa la risposta pari al 10 per cento da quella pari al 90 per cento del valore finale rilevato (t 90 – t 10). Il tempo di risposta del sistema (t 90) è dato dal tempo di ritardo fino al dispositivo di rilevazione più il tempo di salita del dispositivo medesimo.

Per l'allineamento temporale dei segnali dell'analizzatore e del flusso di gas di scarico, il tempo di trasformazione è definito come l'intervallo di tempo che intercorre tra la variazione (t 0) e il raggiungimento di una risposta equivalente al 50 per cento del valore finale rilevato (t 50).

Il tempo di risposta del sistema deve essere di ≤ 12 s, con un tempo di salita di ≤ 3 secondi, per tutti i componenti e in tutti gli intervalli utilizzati. Quando si usa un NMC per la misura degli NMHC, il tempo di risposta del sistema può essere superiore a 12 s.

5.   GAS

5.1.   Aspetti generali

Si deve rispettare la scadenza dei gas di calibrazione e di taratura. I gas di calibrazione e di taratura puri e miscelati devono rispettare le specifiche di cui al regolamento UN/ECE n. 83, serie di modifiche 07, allegato 4a, appendice 3, punti 3.1 e 3.2. È inoltre ammesso il gas di taratura costituito da NO2. La concentrazione del gas di taratura costituito da NO2 deve rientrare entro il due per cento del valore di concentrazione dichiarato. La percentuale di NO contenuta nel gas di taratura costituito da NO2 non deve superare il 5 per cento del contenuto di NO2.

5.2.   Divisori di gas

Per ottenere i gas di taratura e di calibrazione si possono usare divisori di gas, vale a dire dispositivi di miscelazione di precisione che diluiscono con N2 o aria sintetica purificati. L'accuratezza del divisore di gas deve permettere di determinare la concentrazione dei gas di taratura diluiti con un'approssimazione di ± 2 %. La verifica deve essere effettuata tra il 15 e il 50 % del fondo scala per ogni taratura che comporti l'impiego di un divisore di gas. Se la prima verifica fallisce, è possibile svolgere una verifica supplementare utilizzando un altro gas di taratura.

Facoltativamente, il divisore di gas può essere controllato con uno strumento lineare per natura, ad esempio usando gas costituito da NO in combinazione con un CLD. Il valore di calibrazione dello strumento va regolato con il gas di calibrazione direttamente collegato allo strumento. Il divisore di gas deve essere controllato nelle posizioni di regolazione tipicamente utilizzate e il valore nominale deve essere raffrontato alla concentrazione misurata dallo strumento. In ogni punto la differenza deve rientrare entro ± 1 per cento del valore di concentrazione nominale.

5.3.   Gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno

I gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno sono costituiti da una miscela di propano, ossigeno e azoto e contengono propano ad una concentrazione di 350 ± 75 ppmC1. La concentrazione va determinata con metodi gravimetrici, mediante miscelazione dinamica o con l'analisi cromatografica degli idrocarburi totali più le impurità. Le concentrazioni di ossigeno dei gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno devono soddisfare i requisiti elencati nella tabella 3; la parte restante del gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno deve essere costituita da azoto purificato.

Tabella 3

Gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno

	Tipo di motore
	Accensione spontanea	Accensione comandata
Concentrazione di O2	21 ± 1 %	10 ± 1 %
	10 ± 1 %	5 ± 1 %
	5 ± 1 %	0,5 ± 0,5 %

6.   ANALIZZATORI PER MISURARE LE EMISSIONI DI PARTICELLE

La presente sezione definirà le prescrizioni future per gli analizzatori per la misurazione delle emissioni di particelle quando tale misurazione diventerà obbligatoria.

7.   STRUMENTI PER MISURARE LA PORTATA MASSICA DEL GAS DI SCARICO

7.1.   Aspetti generali

Gli strumenti, i sensori o i segnali per misurare la portata massica del gas di scarico devono avere un intervallo di misura e un tempo di risposta che permettano di ottenere l'accuratezza necessaria per misurare la portata massica del gas di scarico in condizioni transitorie e stazionarie. La sensibilità degli strumenti, dei sensori e dei segnali agli urti, alle vibrazioni, all'invecchiamento, alle variazioni di temperatura, alla pressione dell'aria ambiente nonché alle interferenze elettromagnetiche e ad altri impatti connessi al funzionamento del veicolo e dello strumento deve essere tale da ridurre al minimo gli errori supplementari.

7.2.   Specifiche dello strumento

La portata massica del gas di scarico deve essere determinata con un metodo di misurazione diretto applicato in uno dei seguenti strumenti:

a)	dispositivi di misura della portata basati sul tubo di Pitot;

b)	dispositivi di misura della pressione differenziale, quali boccagli di misura del flusso (per maggiori dettagli cfr. ISO 5167);

c)	flussometro a ultrasuoni;

d)	flussometro a vortice.

Ciascun misuratore della portata massica del gas di scarico deve soddisfare i requisiti di linearità di cui al punto 3. Il fabbricante dello strumento deve inoltre dimostrare la conformità di ciascun tipo di misuratore della portata massica del gas di scarico alle specifiche di cui ai punti da 7.2.3 a 7.2.9.

È consentito calcolare la portata massica del gas di scarico sulla base di misurazioni del flusso d'aria e del flusso di carburante ottenute con sensori tarati in modo tracciabile, se questi soddisfano i requisiti di linearità del punto 3, le prescrizioni di accuratezza del punto 8 e se la portata massica del gas di scarico risultante è convalidata conformemente all'appendice 3, punto 4.

Sono inoltre consentiti altri metodi che determinano la portata massica del gas di scarico sulla base di strumenti e segnali non direttamente tracciabili, come misuratori della portata massica del gas di scarico semplificati o segnali dell'ECU, se la portata massica del gas di scarico risultante soddisfa i requisiti di linearità del punto 3 ed è convalidata conformemente all'appendice 3, punto 4.

7.2.1.   Norme per la taratura e la verifica

Le prestazioni di misura dei misuratori della portata massica del gas di scarico devono essere verificate con aria o gas di scarico rispetto a una norma tracciabile, come ad esempio un misuratore della portata massica del gas di scarico tarato o una galleria di diluizione a flusso pieno.

7.2.2.   Frequenza delle verifiche

La conformità dei misuratori della portata massica del gas di scarico ai punti 7.2.3 e 7.2.9 va verificata non più di un anno prima dello svolgimento della prova.

7.2.3.   Accuratezza

L'accuratezza, definita come la deviazione della lettura dell'EFM dal valore del flusso di riferimento, deve corrispondere almeno al valore maggiore tra ± 2 per cento della lettura, 0,5 % del fondo scala e ± 1,0 per cento del flusso massimo a cui è stato tarato l'EFM.

7.2.4.   Precisione

La precisione, definita come 2,5 volte la deviazione standard di 10 risposte ripetitive ad un dato flusso nominale, a metà circa dell'intervallo di taratura, non deve superare ± l'1 per cento del flusso massimo a cui è stato tarato l'EFM.

7.2.5.   Rumore

Il rumore, definito come due volte il valore quadratico medio di dieci deviazioni standard, ciascuna calcolata dalle risposte di azzeramento misurate a una frequenza di registrazione costante di almeno 1,0 Hz per un periodo di 30 secondi, non deve superare il 2 per cento del valore massimo del flusso tarato. Tra ciascuno dei 10 periodi di misurazione deve esserci un intervallo di 30 secondi in cui l'EFM è esposto al flusso massimo tarato.

7.2.6.   Deriva della risposta di azzeramento

La risposta di azzeramento è definita come la risposta media ad un flusso di azzeramento su un intervallo di tempo di almeno 30 secondi. La deriva della risposta di azzeramento può essere verificata sulla base dei segnali primari rilevati, ad esempio la pressione. La deriva dei segnali primari su un periodo di 4 ore deve essere inferiore a ± 2 per cento del valore massimo del segnale primario registrato al flusso a cui è stato tarato l'EFM.

7.2.7.   Deriva della risposta di calibrazione

La risposta di calibrazione è definita come la risposta media ad un flusso di calibrazione su un intervallo di tempo di almeno 30 secondi. La deriva della risposta di calibrazione può essere verificata sulla base dei segnali primari rilevati, ad esempio la pressione. La deriva dei segnali primari su un periodo di 4 ore deve essere inferiore a ± 2 per cento del valore massimo del segnale primario registrato al flusso a cui è stato tarato l'EFM.

7.2.8.   Tempo di salita

Il tempo di salita degli strumenti e dei metodi di misura del flusso di gas di scarico deve corrispondere per quanto possibile al tempo di salita degli analizzatori di gas, come specificato al punto 4.2.7, ma non deve superare 1 secondo.

7.2.9.   Verifica del tempo di risposta

Il tempo di risposta dei misuratori della portata massica del gas di scarico va determinato applicando parametri analoghi a quelli applicati per la prova delle emissioni (vale a dire pressione, portate, regolazioni dei filtri e tutti gli altri elementi in grado di influenzare il tempo di risposta). Per determinare il tempo di risposta occorre procedere alla commutazione del gas direttamente all'ingresso del misuratore della portata massica del gas di scarico. La commutazione del flusso di gas deve avvenire il più velocemente possibile, ma si raccomanda vivamente in meno di 0,1 secondi. La portata del gas utilizzata per la prova deve provocare una variazione della portata pari ad almeno il 60 per cento del fondo scala (FS) del misuratore della portata massica del gas di scarico. Si deve registrare il flusso di gas. Il tempo di ritardo è definito come il tempo dalla commutazione del flusso di gas (t 0) al raggiungimento di una risposta pari al 10 per cento (t 10) del valore finale rilevato. Il tempo di salita è definito come l'intervallo di tempo che separa la risposta pari al 10 per cento da quella pari al 90 per cento (t 90 – t 10) del valore finale rilevato. Il tempo di risposta (t 90) è definito come la somma del tempo di ritardo e del tempo di salita. Il tempo di risposta del misuratore della portata massica del gas di scarico (t90 ) deve essere di ≤ 3 secondi, con un tempo di salita (t 90 – t 10) di ≤ 1 secondo, in conformità al punto 7.2.8.

8.   SENSORI E DISPOSITIVI AUSILIARI

I sensori e i dispositivi ausiliari utilizzati per determinare, ad esempio, la temperatura, la pressione atmosferica, l'umidità ambiente, la velocità del veicolo, la portata di carburante o il flusso d'aria di aspirazione non devono modificare o pregiudicare le prestazioni del motore e del sistema di post-trattamento del gas di scarico del veicolo. L'accuratezza dei sensori e dei dispositivi ausiliari deve soddisfare i requisiti della tabella 4. La conformità ai requisiti della tabella 4 deve essere dimostrata ad intervalli specificati dal fabbricante dello strumento, come prescritto dalle procedure di verifica interna o in conformità alla norma ISO 9000.

Tabella 4

Requisiti di accuratezza per i parametri di misura

Parametro di misura	Accuratezza
Portata di carburante (17)	± 1 % del valore rilevato (19)
Portata d'aria (17)	± 2 % del valore rilevato
Velocità del veicolo (18)	± 1,0 km/h assoluto
Temperature ≤ 600 K	± 2 K assoluti
Temperature > 600 K	± 0,4 % del valore rilevato in Kelvin
Pressione ambiente	± 0,2 kPa assoluti
Umidità relativa	± 5 % assoluto
Umidità assoluta	il maggiore tra ± 10 % del valore rilevato e 1 gH2O/kg di aria secca

Appendice 3

Convalida del PEMS e della portata massica del gas di scarico non tracciabile

1.   INTRODUZIONE

La presente appendice descrive i requisiti per la convalida in condizioni transitorie della funzionalità del PEMS installato e della correttezza della portata massica del gas di scarico ottenuta da misuratori della portata massica del gas di scarico non tracciabili o calcolata dai segnali dell'ECU.

2.   SIMBOLI

%	—	per cento
#/km	—	numero per chilometro
a 0	—	intercetta su y della linea di regressione
a 1	—	coefficiente angolare della linea di regressione
g/km	—	grammi per chilometro
Hz	—	hertz
km	—	chilometro
m	—	metro
mg/km	—	milligrammi per chilometro
r2	—	coefficiente di determinazione
x	—	valore effettivo del segnale di riferimento
y	—	valore effettivo del segnale oggetto di convalida

3.   PROCEDURA DI CONVALIDA DEL PEMS

3.1.   Frequenza di convalida del PEMS

Si raccomanda di convalidare il PEMS installato una volta per ciascuna combinazione PEMS-veicolo prima della prova o, in alternativa, dopo il completamento di una prova su strada. L'installazione del PEMS deve rimanere invariata nel periodo di tempo tra la prova su strada e la convalida.

3.2.   Procedura di convalida del PEMS

3.2.1.   Installazione del PEMS

Il PEMS deve essere installato e preparato conformemente alle prescrizioni dell'appendice 1. L'installazione del PEMS non deve essere modificata dopo il completamento della prova di convalida e fino all'inizio della prova su strada.

3.2.2.   Condizioni di prova

La prova di convalida deve essere effettuata su un banco dinamometrico, per quanto applicabile, nelle condizioni di omologazione, seguendo le prescrizioni del regolamento UN/ECE n. 83, serie di modifiche 07, allegato 4a o qualsiasi altro metodo di misura adeguato. Si raccomanda di effettuare la prova di convalida con la procedura di prova per veicoli leggeri armonizzata a livello mondiale (WLTC), come specificato nel regolamento tecnico mondiale n. 15 dell'UNECE, allegato 1. La temperatura ambiente deve rientrare nell'intervallo specificato al punto 5.2 del presente allegato.

Si raccomanda di far riconfluire nel CVS il flusso di gas di scarico estratto dal PEMS durante la prova di convalida. Se ciò non è possibile, i risultati del CVS devono essere corretti per la massa del gas di scarico estratto. Se la portata massica del gas di scarico è convalidata con un misuratore della portata massica del gas di scarico, si raccomanda di verificare le misurazioni della portata massica con i dati ottenuti da un sensore o dall'ECU.

3.2.3.   Analisi dei dati

Le emissioni totali specifiche per la distanza [g/km] misurate con apparecchiature di laboratorio devono essere calcolate secondo il regolamento UN/ECE n. 83, serie di modifiche 07, allegato 4a. Le emissioni misurate con il PEMS devono essere calcolate conformemente all'appendice 4, punto 9, sommate per ottenere la massa totale delle emissioni inquinanti [g] e poi divise per la distanza di prova [km] ottenuta dal banco dinamometrico. La massa totale delle sostanze inquinanti specifica per la distanza [g/km], determinata dal PEMS e dal sistema del laboratorio di riferimento, deve essere raffrontata e valutata rispetto ai requisiti di cui al punto 3.3. Per la convalida delle misurazioni delle emissioni di NOX, si deve applicare la correzione dell'umidità secondo quanto indicato nel regolamento UN/ECE n. 83, serie di modifiche 07, allegato 4a, punto 6.6.5.

3.3.   Tolleranze ammissibili per la convalida del PEMS

I risultati della convalida del PEMS devono soddisfare le prescrizioni di cui alla tabella 1. Se una delle tolleranze ammissibili non è rispettata, si devono prendere misure correttive e la convalida del PEMS deve essere ripetuta.

Tabella 1

Tolleranze ammissibili

Parametro [Unità]	Tolleranza ammissibile
Distanza [km] (20)	± 250 m del riferimento del laboratorio
THC (21) [mg/km]	il maggiore tra ± 15 mg/km e il 15 % del riferimento del laboratorio
CH4  (21) [mg/km]	il maggiore tra ± 15 mg/km e il 15 % del riferimento del laboratorio
NMHC (21) [mg/km]	il maggiore tra ± 20 mg/km e il 20 % del riferimento del laboratorio
PN (21) [#/km]	(22)
CO (21) [mg/km]	il maggiore tra ± 150 mg/km e il 15 % del riferimento del laboratorio
CO2 [g/km]	il maggiore tra ± 10 g/km e il 10 % del riferimento del laboratorio
NOX  (21) [mg/km]	il maggiore tra ± 15 mg/km e il 15 % del riferimento del laboratorio

4.   PROCEDURA DI CONVALIDA DELLA PORTATA MASSICA DEL GAS DI SCARICO DETERMINATA DA STRUMENTI E SENSORI NON TRACCIABILI

4.1.   Frequenza di convalida

Oltre a soddisfare i requisiti di linearità dell'appendice 2, punto 3, in condizioni stazionarie, la linearità dei misuratori della portata massica del gas di scarico non tracciabili o la portata massica del gas di scarico calcolata da sensori o segnali dell'ECU non tracciabili deve essere convalidata in condizioni transitorie per ciascun veicolo di prova rispetto a un misuratore della portata massica del gas di scarico tarato o al CVS. La procedura della prova di convalida può essere eseguita senza l'installazione del PEMS, ma deve seguire, in linea generale, i requisiti di cui al regolamento UN/ECE n. 83, serie di modifiche 07, allegato 4a, e i requisiti pertinenti per i misuratori della portata massica del gas di scarico di cui all'appendice 1.

4.2.   Procedura di convalida

La prova di convalida deve essere effettuata su un banco dinamometrico nelle condizioni di omologazione, per quanto applicabile, conformemente alle prescrizioni del regolamento UN/ECE n. 83, serie di modifiche 07, allegato 4a. La procedura di prova deve essere la procedura di prova per veicoli leggeri armonizzata a livello mondiale (WLTC), come specificato nel regolamento tecnico mondiale n. 15 dell'UNECE, allegato 1. Come riferimento si deve usare un flussometro tarato in modo tracciabile. La temperatura ambiente deve rientrare nell'intervallo specificato al punto 5.2 del presente allegato. L'installazione del misuratore della portata massica del gas di scarico e l'esecuzione della prova devono soddisfare le prescrizioni del presente allegato, appendice 1, punto 3.4.3.

Per convalidare la linearità si devono seguire le seguenti fasi di calcolo:

a)	il segnale oggetto di convalida e il segnale di riferimento devono essere corretti in funzione del tempo soddisfacendo, per quanto possibile, i requisiti dell'appendice 4, punto 3;

b)	i punti inferiori al 10 % del valore della portata massima devono essere esclusi dall'ulteriore analisi;

c)

ad una frequenza costante di almeno 1,0 Hz, il segnale oggetto di convalida e il segnale di riferimento devono essere correlati utilizzando l'equazione di interpolazione ottimale avente la forma: y = a 1 x + a 0 dove: y è il valore effettivo del segnale oggetto di convalida a 1 è il coefficiente angolare della linea di regressione x è il valore effettivo del segnale di riferimento a 0 è l'intercetta su y della linea di regressione L'errore standard della stima (SEE) di y su x e il coefficiente di determinazione (r2) vanno calcolati per ciascun parametro di misura e per ciascun sistema.

d)	I parametri di regressione lineare devono essere conformi ai requisiti della tabella 2.

4.3.   Requisiti

Si devono soddisfare i requisiti di linearità riportati nella tabella 2. Se una delle tolleranze ammissibili non è rispettata, si devono prendere misure correttive e la convalida deve essere ripetuta.

Tabella 2

Requisiti di linearità della portata massica del gas di scarico calcolata e misurata

Parametro/sistema di misura	a0	Coefficiente angolare a1	Errore standard SEE	Coefficiente di determinazione r2
Portata massica del gas di scarico	0,0 ± 3,0 kg/h	1,00 ± 0,075	≤ 10 % max	≥ 0,90

Appendice 4

Determinazione delle emissioni

1.   INTRODUZIONE

La presente appendice descrive la procedura da seguire per determinare le emissioni di massa istantanea e particelle [g/s; #/s] da utilizzare per la successiva valutazione di un percorso di prova e per il calcolo del risultato finale delle emissioni come descritto nelle appendici 5 e 6.

2.   SIMBOLI

%	—	per cento
<	—	inferiore a
#/s	—	numero al secondo
α	—	rapporto molare dell'idrogeno (H/C)
β	—	rapporto molare del carbonio (C/C)
γ	—	rapporto molare dello zolfo (S/C)
δ	—	rapporto molare dell'azoto (N/C)
Δtt,i	—	tempo di trasformazione t dell'analizzatore [s]
Δtt,m	—	tempo di trasformazione t del misuratore della portata massica del gas di scarico [s]
ε	—	rapporto molare dell'ossigeno (O/C)
r e	—	densità dello scarico
r gas	—	densità del componente “gas” dello scarico
l	—	rapporto dell'aria in eccesso
l i	—	rapporto istantaneo dell'aria in eccesso
A/F st	—	rapporto stechiometrico aria/carburante [kg/kg]
°C	—	gradi centigradi
c CH4	—	concentrazione di metano
c CO	—	concentrazione di CO su secco [%]
c CO2	—	concentrazione di CO2 su secco [%]
c dry	—	concentrazione di un inquinante su secco in ppm o % vol.
c gas,i	—	concentrazione istantanea del componente “gas” dello scarico [ppm]
c HCw	—	concentrazione di HC su umido [ppm]
c HC(w/NMC)	—	concentrazione di HC quando il CH4 o il C2H6 fluisce attraverso l'NMC [ppmC1]
c HC(w/oNMC)	—	concentrazione di HC quando il CH4 o il C2H6 bypassa l'NMC [ppmC1]
c i,c	—	concentrazione del componente i corretta per il tempo [ppm]
c i,r	—	concentrazione del componente i [ppm] nel gas di scarico
c NMHC	—	concentrazione di idrocarburi non metanici
c wet	—	concentrazione di un inquinante su umido in ppm o % vol.
E E	—	efficienza riferita all'etano
E M	—	efficienza riferita al metano
g	—	grammo
g/s	—	grammi al secondo
H a	—	umidità dell'aria di aspirazione [g d'acqua per kg d'aria secca]
i	—	numero della misurazione
kg	—	chilogrammo
kg/h	—	chilogrammi all'ora
kg/s	—	chilogrammi al secondo
k w	—	fattore di correzione secco/umido
m	—	metro
m gas,i	—	massa del componente “gas” dello scarico [g/s]
qm aw,i	—	portata massica istantanea dell'aria di aspirazione [kg/s]
q m,c	—	portata massica del gas di scarico corretta per il tempo [kg/s]
qm ew,i	—	portata massica istantanea del gas di scarico [kg/s]
qm f,i	—	portata massica istantanea del carburante [kg/s]
q m,r	—	portata massica grezza del gas di scarico [kg/s]
r	—	coefficiente di correlazione incrociata
r2	—	coefficiente di determinazione
r h	—	fattore di risposta agli idrocarburi
giri/min	—	giri al minuto
s	—	secondo
u gas	—	valore u del componente “gas” dello scarico

3.   CORREZIONE DEI PARAMETRI IN FUNZIONE DEL TEMPO

Per il calcolo corretto delle emissioni specifiche per la distanza si devono correggere in funzione del tempo le tracce registrate delle concentrazioni dei componenti, la portata massica del gas di scarico, la velocità del veicolo e altri dati del veicolo. Per facilitare la correzione in funzione del tempo, i dati oggetto di allineamento temporale devono essere registrati in un unico dispositivo di registrazione dei dati o con una marcatura temporale sincronizzata, secondo l'appendice 1, punto 5.1. La correzione in funzione del tempo e l'allineamento dei parametri devono essere effettuati seguendo la sequenza di cui ai punti da 3.1 a 3.3.

3.1.   Correzione delle concentrazioni dei componenti in funzione del tempo

Le tracce registrate di tutte le concentrazioni dei componenti devono essere allineate temporalmente sottraendo dall'ora della misurazione i tempi di trasformazione dei rispettivi analizzatori. Il tempo di trasformazione degli analizzatori deve essere determinato in conformità all'appendice 2, punto 4.4:

c i,c (t – Δt t,i ) = c i,r (t)

dove:

c i,c	è la concentrazione corretta in funzione del tempo del componente i quale funzione del tempo t
c i,r	è la concentrazione grezza del componente i quale funzione del tempo t
Δtt,i	è il tempo di trasformazione t dell'analizzatore che misura il componente i

3.2.   Correzione della portata massica del gas di scarico in funzione del tempo

La portata massica del gas di scarico misurata con un misuratore della portata del gas di scarico deve essere allineata temporalmente sottraendo dall'ora della misurazione il tempo di trasformazione del misuratore della portata massica del gas di scarico. Il tempo di trasformazione del misuratore della portata massica deve essere determinato in conformità all'appendice 2, punto 4.4.9:

q m,c (t – Δt t,m ) = qm ,r (t)

dove:

q m,c	è la portata massica del gas di scarico corretta in funzione del tempo quale funzione del tempo t
q m,r	è la portata massica del gas di scarico grezza quale funzione del tempo t
Δtt,m	è il tempo di trasformazione t del misuratore della portata massica del gas di scarico

Se la portata massica del gas di scarico è determinata da dati dell'ECU o da un sensore, si deve considerare un ulteriore tempo di trasformazione ottenuto tramite correlazione incrociata tra la portata massica del gas di scarico calcolata e la portata massica del gas di scarico misurata secondo l'appendice 3, punto 4.

3.3.   Allineamento temporale dei dati del veicolo

Altri dati ottenuti da un sensore o dall'ECU devono essere allineati temporalmente tramite correlazione incrociata con dati sulle emissioni adeguati (ad esempio le concentrazioni dei componenti).

3.3.1.   Velocità del veicolo da fonti diverse

Per allineare temporalmente la velocità del veicolo alla portata massica del gas di scarico è anzitutto necessario stabilire un tracciato della velocità valido. Se la velocità del veicolo è ottenuta da fonti multiple (ad esempio, il GPS, un sensore o l'ECU), i valori della velocità devono essere allineati temporalmente tramite correlazione incrociata.

3.3.2.   Velocità del veicolo e portata massica del gas di scarico

La velocità del veicolo deve essere allineata temporalmente alla portata massica del gas di scarico tramite correlazione incrociata tra la portata massica del gas di scarico e il prodotto di velocità del veicolo e accelerazione positiva.

3.3.3.   Ulteriori segnali

L'allineamento temporale dei segnali i cui valori cambiano lentamente ed entro un intervallo ridotto, ad esempio la temperatura ambiente, può essere omesso.

4.   AVVIAMENTO A FREDDO

Il periodo di avviamento a freddo copre i primi 5 minuti dopo l'avviamento iniziale del motore a combustione. Se la temperatura del liquido di raffreddamento può essere determinata in modo affidabile, il periodo di avviamento a freddo termina quando il liquido di raffreddamento raggiunge 343 K (70 °C) per la prima volta, ma non oltre 5 minuti dopo l'avviamento iniziale del motore. Le emissioni con avviamento a freddo devono essere registrate.

5.   MISURAZIONI DELLE EMISSIONI DURANTE L'ARRESTO DEL MOTORE

Si devono registrare le emissioni istantanee o le misurazioni della portata del gas di scarico ottenute mentre il motore a combustione è disattivato. In una fase separata, i valori registrati devono poi essere azzerati dal post-trattamento dei dati. Il motore a combustione va considerato disattivato se valgono due dei seguenti criteri: il regime del motore registrato è < 50 giri/min; la portata massica del gas di scarico è misurata a < 3 kg/h; la portata massica del gas di scarico misurata scende a < 15 % della portata massica del gas di scarico stazionaria al minimo.

6.   CONTROLLO DI COERENZA DELL'ALTITUDINE DEL VEICOLO

In caso di dubbi motivati che il percorso si sviluppasse oltre l'altitudine consentita specificata nell'allegato IIIA, punto 5.2 e nel caso in cui l'altitudine sia stata misurata unicamente con un GPS, i dati sull'altitudine del GPS devono essere controllati per verificarne la coerenza e, se necessario, corretti. La coerenza dei dati deve essere verificata confrontando i dati sulla latitudine, sulla longitudine e sull'altitudine forniti dal GPS con l'altitudine indicata in un modello digitale del terreno o in una mappa topografica in scala adeguata. Le misurazioni che si discostano di oltre 40 metri dall'altitudine riportata nella mappa topografica devono essere corrette ed evidenziate manualmente.

7.   CONTROLLO DI COERENZA DELLA VELOCITÀ DEL VEICOLO RILEVATA DAL GPS

È necessario controllare la coerenza della velocità del veicolo determinata dal GPS calcolando e confrontando la distanza complessiva percorsa con misurazioni di riferimento ottenute da un sensore, dall'ECU convalidata o, in alternativa, da una rete stradale digitale o da una mappa topografica. È obbligatorio correggere i dati del GPS in caso di errori ovvi, ad esempio, applicando un sensore di navigazione stimata prima del controllo di coerenza. Il file con i dati originali e non corretti deve essere conservato e tutti i dati corretti devono essere evidenziati. I dati corretti non devono superare un periodo di tempo ininterrotto di 120 s o un totale di 300 s. La distanza complessiva percorsa calcolata dai dati del GPS corretti non deve discostarsi di oltre il 4 % dalla distanza di riferimento. Se i dati del GPS non soddisfano questi requisiti e non è disponibile nessun'altra fonte di velocità affidabile, i risultati della prova devono essere annullati.

8.   CORREZIONE DELLE EMISSIONI

8.1.   Correzione secco/umido

Se le emissioni sono misurate su una base secca, le concentrazioni misurate devono essere convertite in una base umida come:

c wet= k w· c dry

dove:

c wet	è la concentrazione di un inquinante su umido in ppm o % vol.
c dry	è la concentrazione di un inquinante su secco in ppm o % vol.
k w	è il fattore di correzione secco/umido

Per calcolare k w si deve usare la seguente equazione:

dove:

dove:

H a	è l'umidità dell'aria di aspirazione [g d'acqua per kg di aria secca]
c CO2	è la concentrazione di CO2 su secco [ %]
c CO	è la concentrazione di CO su secco [ %]
α	è il rapporto molare dell'idrogeno

8.2.   Correzione degli NOX in funzione dell'umidità e della temperatura ambiente

Le emissioni di NOX non devono essere corrette in funzione dell'umidità e della temperatura ambiente.

9.   DETERMINAZIONE DEI COMPONENTI GASSOSI ISTANTANEI DEL GAS DI SCARICO

9.1.   Introduzione

I componenti del gas di scarico grezzo devono essere misurati con gli analizzatori di misura e campionamento descritti nell'appendice 2. Le concentrazioni grezze dei componenti pertinenti devono essere misurate secondo l'appendice 1. I dati devono essere corretti e allineati temporalmente in conformità al punto 3.

9.2.   Calcolo delle concentrazioni di NMHC e CH4

Per la misurazione del metano con un NMC-FID, il calcolo degli NMHC dipende dal gas/metodo di taratura utilizzato per la regolazione della risposta di azzeramento/calibrazione. Quando si usa un FID per misurare i THC senza un NMC, deve essere tarato con propano/aria o propano/N2 nel modo usuale. Per la taratura del FID in serie con un NMC sono consentiti i seguenti metodi:

a)	il gas di taratura costituito da propano/aria bypassa l'NMC;

b)	il gas di taratura costituito da metano/aria passa attraverso l'NMC.

Si raccomanda vivamente di tarare il FID usato per misurare la concentrazione di metano con metano/aria attraverso l'NMC.

Nel metodo a), la concentrazione di NMHC e CH4 si calcola come segue:

Nel metodo b), la concentrazione di NMHC e CH4 si calcola come segue:

dove:

c HC(w/oNMC)	è la concentrazione di HC quando il CH4 o il C2H6 bypassa l'NMC [ppmC1]
c HC(w/NMC)	è la concentrazione di HC quando il CH4 o il C2H6 passa attraverso l'NMC [ppmC1]
r h	è il fattore di risposta agli idrocarburi determinato come indicato nell'appendice 2, punto 4.3.3, lettera b)
E M	è l'efficienza riferita al metano determinata come indicato nell'appendice 2, punto 4.3.4, lettera a)
E E	è l'efficienza riferita all'etano determinata come indicato nell'appendice 2, punto 4.3.4, lettera b)

Se il FID usato per misurare la concentrazione di metano è tarato attraverso il dispositivo di eliminazione (metodo b), allora l'efficienza di conversione del metano determinata come indicato nell'appendice 2, punto 4.3.4, lettera a), è pari a zero. La densità usata per i calcoli della massa degli NMHC deve essere uguale a quella degli idrocarburi totali a 273,15 K e 101,325 kPa e dipende dal carburante.

10.   DETERMINAZIONE DELLA PORTATA MASSICA DEL GAS DI SCARICO

10.1.   Introduzione

Per calcolare le emissioni massiche istantanee conformemente ai punti 11 e 12, è necessario determinare la portata massica del gas di scarico. La portata massica del gas di scarico deve essere determinata con uno dei metodi di misura diretti specificati nell'appendice 2, punto 7.2. In alternativa, è consentito calcolare la portata massica del gas di scarico come descritto ai punti da 10.2 a 10.4.

10.2.   Metodo di calcolo basato sulla portata massica dell'aria e sulla portata massica del carburante

La portata massica istantanea del gas di scarico può essere calcolata in base alla portata massica dell'aria e alla portata massica del carburante come segue:

q mew,i = q maw,i + q mf,i

dove:

qm ew,i	è la portata massica istantanea del gas di scarico [kg/s]
qm aw,i	è la portata massica istantanea dell'aria di aspirazione [kg/s]
qm f,i	è la portata massica istantanea del carburante [kg/s]

Se la portata massica dell'aria e la portata massica del carburante o la portata massica del gas di scarico sono determinate dalle registrazioni dell'ECU, la portata massica istantanea del gas di scarico calcolata deve soddisfare i requisiti di linearità specificati per la portata massica del gas di scarico nell'appendice 2, punto 3, e i requisiti di convalida specificati nell'appendice 3, punto 4.3.

10.3.   Metodo di calcolo basato sulla portata massica dell'aria e sul rapporto aria/carburante

La portata massica istantanea del gas di scarico può essere calcolata in base alla portata massica dell'aria e al rapporto aria/carburante come segue:

dove:

dove:

qm aw,i	è la portata massica istantanea dell'aria di aspirazione [kg/s]
A/F st	è il rapporto stechiometrico aria/carburante [kg/kg]
l i	è il rapporto istantaneo dell'aria in eccesso
c CO2	è la concentrazione di CO2 su secco [%]
c CO	è la concentrazione di CO su secco [ppm]
c HCw	è la concentrazione di HC su umido [ppm]
α	è il rapporto molare dell'idrogeno (H/C)
β	è il rapporto molare del carbonio (C/C)
γ	è il rapporto molare dello zolfo (S/C)
δ	è il rapporto molare dell'azoto (N/C)
ε	è il rapporto molare dell'ossigeno (O/C)

I coefficienti si riferiscono ad un carburante Cβ Hα Oε Nδ Sγ con β = 1 per i carburanti basati sul carbonio. La concentrazione delle emissioni di HC è normalmente bassa e può essere omessa quando si calcola l i.

Se la portata massica dell'aria e il rapporto aria/carburante sono determinati dalle registrazioni dell'ECU, la portata massica istantanea del gas di scarico calcolata deve soddisfare i requisiti di linearità specificati per la portata massica del gas di scarico nell'appendice 2, punto 3, e i requisiti di convalida specificati nell'appendice 3, punto 4.3.

10.4.   Metodo di calcolo basato sulla portata massica del carburante e sul rapporto aria/carburante

La portata massica istantanea del gas di scarico può essere calcolata dalla portata massica del carburante e dal rapporto aria/carburante (con A/Fst e l i, conformemente al punto 10.3) come segue:

q mew,i = q mf,i × (1 + A/F st × λ i)

La portata massica istantanea del gas di scarico calcolata deve soddisfare i requisiti di linearità specificati per la portata massica del gas di scarico nell'appendice 2, punto 3, e i requisiti di convalida specificati nell'appendice 3, punto 4.3.

11.   CALCOLO DELLE EMISSIONI MASSICHE ISTANTANEE

Le emissioni massiche istantanee [g/s] devono essere determinate moltiplicando la concentrazione istantanea dell'inquinante considerato [ppm] per la portata massica istantanea del gas di scarico [kg/s], entrambe corrette e allineate per il tempo di trasformazione, e il rispettivo valore u della tabella 1. Se la misurazione viene effettuata su secco, prima di procedere ad ulteriori calcoli si deve applicare la correzione da secco a umido conformemente al punto 8.1. alle concentrazioni istantanee dei componenti. Se del caso, i valori negativi delle emissioni istantanee devono essere riportati in tutte le successive valutazioni dei dati. Tutte le cifre significative dei risultati intermedi devono essere incluse nel calcolo delle emissioni istantanee. Si deve applicare la seguente equazione:

m gas,i = u gas · c gas,i · q mew,i

dove:

m gas,i	è la massa del componente “gas” dello scarico [g/s]
u gas	è il rapporto tra la densità del componente “gas” dello scarico e la densità totale del gas di scarico indicata nella tabella 1
c gas,i	è la concentrazione misurata del componente “gas” dello scarico [ppm]
qm ew,i	è la portata massica del gas di scarico misurata [kg/s]
gas	è il rispettivo componente
i	numero della misurazione

Tabella 1

Valori del gas di scarico grezzo u che riflettono il rapporto tra le densità del componente del gas di scarico o dell'inquinante i [kg/m3] e la densità del gas di scarico [kg/m3]  (28)

Carburante	ρ e [kg/m3]	Componente o inquinante i
		NOX	CO	HC	CO2	O2	CH4
		ρ gas [kg/m3]
		2,053	1,250	(23)	1,9636	1,4277	0,716
		u gas  (24)  (28)
Diesel (B7)	1,2943	0,001586	0,000966	0,000482	0,001517	0,001103	0,000553
Etanolo (ED95)	1,2768	0,001609	0,000980	0,000780	0,001539	0,001119	0,000561
GNC (25)	1,2661	0,001621	0,000987	0,000528 (26)	0,001551	0,001128	0,000565
Propano	1,2805	0,001603	0,000976	0,000512	0,001533	0,001115	0,000559
Butano	1,2832	0,001600	0,000974	0,000505	0,001530	0,001113	0,000558
GPL (27)	1,2811	0,001602	0,000976	0,000510	0,001533	0,001115	0,000559
Benzina (E10)	1,2931	0,001587	0,000966	0,000499	0,001518	0,001104	0,000553
Etanolo (E85)	1,2797	0,001604	0,000977	0,000730	0,001534	0,001116	0,000559

12.   CALCOLO DELLE EMISSIONI ISTANTANEE DI PARTICELLE

La presente sezione definirà le prescrizioni future per calcolare le emissioni istantanee di particelle quando tale misurazione diventerà obbligatoria.

13.   COMUNICAZIONE E SCAMBIO DEI DATI

I dati devono essere scambiati tra i sistemi di misura e il software di valutazione dei dati tramite un file di comunicazione standardizzato, come specificato nell'appendice 8, punto 2. L'eventuale pretrattamento dei dati, ad esempio la rettifica del tempo conformemente al punto 3 o la correzione del segnale di velocità del veicolo del GPS conformemente al punto 7, deve essere fatto con il software di controllo dei sistemi di misura e deve essere completato prima di generare il file di comunicazione dei dati. Se i dati sono corretti o elaborati prima di popolare il file di comunicazione dei dati, i dati grezzi originali devono essere conservati per la garanzia e il controllo della qualità. L'arrotondamento dei valori intermedi non è consentito. I valori intermedi devono invece rientrare nel calcolo delle emissioni istantanee [g/s; #/s] riportate dall'analizzatore, dallo strumento di misura del flusso, dal sensore o dall'ECU.

Appendice 5

Verifica delle condizioni dinamiche del percorso con il metodo 1 (finestra della media mobile)

1.   INTRODUZIONE

Il metodo della finestra della media mobile consente di rilevare le emissioni reali di guida (RDE) che si verificano durante la prova in una scala data. La prova si divide in sottosezioni (finestre) e la successiva elaborazione statistica mira ad identificare quali finestre sono adatte a valutare le prestazioni RDE del veicolo.

La “normalità” delle finestre è calcolata raffrontando le rispettive emissioni di CO2 specifiche per la distanza (29) ad una curva di riferimento. La prova è completa quando comprende un numero sufficiente di finestre normali, che coprono zone con velocità diverse (percorso urbano, extraurbano e autostradale).

Fase 1.	Segmentazione dei dati ed esclusione delle emissioni con avviamento a freddo
Fase 2.	Calcolo delle emissioni per sottoinsiemi o “finestre” (punto 3.1)
Fase 3.	Identificazione delle finestre normali (punto 4)
Fase 4.	Verifica della completezza e della normalità della prova (punto 5)
Fase 5.	Calcolo delle emissioni usando le finestre normali (punto 6).

2.   SIMBOLI, PARAMETRI E UNITÀ

L'indice (i) si riferisce alla fase temporale

L'indice (j) si riferisce alla finestra

L'indice (k) si riferisce alla categoria (t = totale, u = urbano, r = extraurbano, m = autostradale) o alla curva caratteristica (cc) del CO2

L'indice “gas” si riferisce ai componenti dei gas di scarico regolamentati (ad esempio, NOX, CO, PN)

Δ	—	differenza
≥	—	maggiore o uguale
#	—	numero
%	—	per cento
≤	—	minore o uguale
a 1, b 1	—	coefficienti della curva caratteristica del CO2
a 2, b 2	—	coefficienti della curva caratteristica del CO2
dj	—	distanza coperta dalla finestra j [km]
fk	—	fattori di ponderazione per le quote di percorso urbano, extraurbano e autostradale
h	—	distanza delle finestre dalla curva caratteristica del CO2 [%]
hj	—	distanza della finestra j dalla curva caratteristica del CO2 [%]
	—	indice di gravità per la quota di percorso urbano, extraurbano e autostradale e per l'intero percorso
k 11, k 12	—	coefficienti della funzione di ponderazione
k 21, k 21	—	coefficienti della funzione di ponderazione
M CO2,ref	—	massa di CO2 di riferimento [g]
Mgas	—	massa o numero di particelle del componente “gas” dello scarico [g] o [#]
Mgas,j	—	massa o numero di particelle del componente “gas” dello scarico nella finestra j [g] o [#]
Mgas,d	—	emissioni specifiche per la distanza del componente “gas” dello scarico [g/km] o [#/km]
Mgas,d,j	—	emissioni specifiche per la distanza del componente “gas” dello scarico nella finestra j [g/km] o [#/km]
N k	—	numero di finestre per le quote di percorso urbano, extraurbano e autostradale
P 1, P 2, P 3	—	punti di riferimento
t	—	tempo [s]
t 1,j	—	primo secondo della ja finestra della media [s]
t 2,j	—	ultimo secondo della ja finestra della media [s]
ti	—	tempo totale nella fase i [s]
t i,j	—	tempo totale nella fase i considerando la finestra j [s]
tol 1	—	tolleranza primaria per la curva caratteristica del CO2 del veicolo [%]
tol 2	—	tolleranza secondaria per la curva caratteristica del CO2 del veicolo [%]
tt	—	durata di una prova [s]
v	—	velocità del veicolo [km/h]
	—	velocità media delle finestre [km/h]
vi	—	velocità effettiva del veicolo nella fase temporale i [km/h]
	—	velocità media del veicolo nella finestra j [km/h]
	—	velocità media della fase a bassa velocità del ciclo WLTP
	—	velocità media della fase ad alta velocità del ciclo WLTP
	—	velocità media della fase ad altissima velocità del ciclo WLTP
w	—	fattore di ponderazione delle finestre
wj	—	fattore di ponderazione della finestra j

3.   FINESTRE DELLA MEDIA MOBILE

3.1.   Definizione di finestre della media

Le emissioni istantanee calcolate secondo l'appendice 4 devono essere integrate utilizzando un metodo della finestra della media mobile basato sulla massa di CO2 di riferimento. Il principio del calcolo è il seguente: le emissioni massiche non sono calcolate per l'insieme totale dei dati, ma per sottoinsiemi dell'insieme totale dei dati la cui lunghezza è determinata in modo da corrispondere alla massa di CO2 emessa dal veicolo nel corso del ciclo di riferimento di laboratorio. Per calcolare la media mobile si applica un incremento temporale pari alla frequenza di campionamento dei dati. I sottoinsiemi usati per fare una media dei dati sulle emissioni sono chiamati “finestre della media”. Il calcolo descritto al presente punto può essere fatto dall'ultimo punto (all'indietro) o dal primo punto (in avanti).

I seguenti dati non devono essere considerati per il calcolo della massa di CO2, delle emissioni e della distanza delle finestre della media:

—	la verifica periodica degli strumenti e/o successiva alle verifiche della deriva dello zero,

—	le emissioni con avviamento a freddo, definito conformemente all'appendice 4, punto 4.4,

—	velocità al suolo del veicolo < 1km/h,

—	le sezioni della prova in cui il motore a combustione è spento.

Le emissioni massiche (o il numero di particelle) M gas,j devono essere determinati integrando le emissioni istantanee in g/s (o #/s per il PN) calcolate come specificato nell'appendice 4.

Figura 1

Velocità del veicolo nel tempo — Emissioni medie del veicolo nel tempo a partire dalla prima finestra della media

Figura 2

Definizione di finestre della media basate sulla massa di CO2

La durata (t2,j – t1,j ) della ja finestra della media è determinata come segue:

dove:

è la massa di CO2 misurata tra l'inizio della prova e il tempo (ti,j), [g];

è la metà della massa di CO2 [g] emessa dal veicolo durante il ciclo WLTP (prova di tipo I, compreso l'avviamento a freddo);

t 2,j va scelto come:

Dove Δt è il periodo di campionamento dei dati.

Le masse di CO2 sono calcolate nelle finestre integrando le emissioni istantanee calcolate come specificato nell'appendice 4 del presente allegato.

3.2.   Calcolo delle emissioni delle finestre e delle medie

Si deve calcolare quanto segue per ciascuna finestra determinata in conformità al punto 3.1.:

—	le emissioni specifiche per la distanza Mgas,d,j per tutti gli inquinanti specificati nel presente allegato,

—	le emissioni di CO2 specifiche per la distanza MCO2,d,j ,

—	la velocità media del veicolo

4.   VALUTAZIONE DELLE FINESTRE

4.1.   Introduzione

Le condizioni dinamiche di riferimento del veicolo di prova sono definite dalle emissioni di CO2 del veicolo rispetto alla velocità media misurata in sede di omologazione e indicate come “curva caratteristica del CO2 del veicolo”.

Per ottenere le emissioni di CO2 specifiche per la distanza, il veicolo deve essere sottoposto a prova usando le regolazioni della resistenza all'avanzamento prescritte nel regolamento tecnico mondiale (GTR) n. 15 dell'UNECE — Procedura di prova per i veicoli leggeri armonizzata a livello mondiale (ECE/TRANS/180/Add.15).

4.2.   Punti di riferimento della curva caratteristica del CO2

I punti di riferimento P 1, P 2 e P 3 richiesti per definire la curva devono essere stabiliti come segue:

4.2.1.   Punto P1

(velocità media della fase a bassa velocità del ciclo WLTP)

= emissioni di CO2 del veicolo durante la fase a bassa velocità del ciclo WLTP x 1,2 [g/km]i

4.2.2.   Punto P2

4.2.3.    (velocità media della fase ad alta velocità del ciclo WLTP)

= emissioni di CO2 del veicolo durante la fase ad alta velocità del ciclo WLTP × 1,1 [g/km]

4.2.4.   Punto P3

4.2.5.    (velocità media della fase ad altissima velocità del ciclo WLTP)

= emissioni di CO2 del veicolo durante la fase ad altissima velocità del ciclo WLTP × 1,05 [g/km]

4.3.   Definizione della curva caratteristica del CO2

Utilizzando i punti di riferimento definiti al punto 4.2, la curva caratteristica delle emissioni di CO2 è calcolata come funzione della velocità media utilizzando due sezioni lineari (P 1, P 2) e (P 2, P 3). La sezione (P 2, P 3) è limitata a 145 km/h sull'asse della velocità del veicolo. La curva caratteristica è definita da equazioni come segue:

Per la sezione (P 1, P 2):   with   and

Per la sezione (P 2, P 3):   with   and

Figura 3

Curva caratteristica del CO2 del veicolo

4.4.   Finestre del tratto urbano, extraurbano e autostradale

4.4.1.   Le finestre relative al tratto urbano sono caratterizzate da velocità medie al suolo del veicolo inferiori a 45 km/h,

4.4.2.   le finestre relative al tratto extraurbano sono caratterizzate da velocità medie al suolo del veicolo pari o superiori a 45 km/h e inferiori a 80 km/h,

4.4.3.   le finestre relative al tratto autostradale sono caratterizzate da velocità medie al suolo del veicolo pari o superiori a 80 km/h e inferiori a 145 km/h.

Figura 4

Curva caratteristica del CO2 del veicolo: definizioni di guida urbana, extraurbana e autostradale

5.   VERIFICA DELLA COMPLETEZZA E DELLA NORMALITÀ DEL PERCORSO

5.1.   Tolleranze attorno alla curva caratteristica del CO2 del veicolo

La tolleranza primaria e la tolleranza secondaria della curva caratteristica del CO2 del veicolo sono rispettivamente tol 1= 25 % e tol2 = 50 %.

5.2.   Verifica della completezza della prova

La prova è completa quando comprende almeno il 15 % delle finestre relative al percorso urbano, extraurbano e autostradale rispetto al numero totale di finestre.

5.3.   Verifica della normalità della prova

La prova è normale quando almeno il 50 % delle finestre relative al percorso urbano, extraurbano e autostradale rientrano nella tolleranza primaria definita per la curva caratteristica.

Se il requisito minimo del 50 % non è soddisfatto, la tolleranza positiva superiore tol 1 può essere progressivamente aumentata dell'1 % fino al raggiungimento dell'obiettivo del 50 % delle finestre normali. Quando si usa questo meccanismo, tol1 non deve mai superare il 30 %.

6.   CALCOLO DELLE EMISSIONI

6.1.   Calcolo delle emissioni ponderate specifiche per la distanza

Le emissioni devono essere calcolate come media ponderata delle emissioni delle finestre specifiche per la distanza separatamente per i tratti urbano, extraurbano e autostradale e per l'intero percorso.

Il fattore di ponderazione w j per ciascuna finestra deve essere determinato come segue:

Se

Allora w j = 1

Se

Allora wj = k11hj + k12

Con: k11 = 1/(tol1 — tol2)

e k12: tol2/(tol2-tol1)

Se

Allora wj = k21hj + K22

con k21 = 1/(tol2 — tol1)

e k22 = k21 = tol2/(tol2-tol1)

Se

o

Allora w j = 0

dove:

Figura 5

Funzione di ponderazione della finestra della media

6.2.   Calcolo degli indici di gravità

Gli indici di gravità vanno calcolati separatamente per i tratti urbano, extraurbano e autostradale.

e per l'intero percorso:

Dove fu, fr fm sono pari a 0,34, 0,33 e 0,33 rispettivamente.

6.3.   Calcolo delle emissioni per il percorso totale

Usando le emissioni specifiche per la distanza ponderate, calcolate conformemente al punto 6.1., si calcolano le emissioni specifiche per la distanza in [mg/km] per l'intero percorso per ciascun gas inquinante come segue:

E per il numero di particelle:

Dove fu, fr fm sono pari a 0,34, 0,33 e 0,33 rispettivamente.

7.   ESEMPI NUMERICI

7.1.   Calcoli della finestra della media

Tabella 1

Impostazioni di calcolo principali

[g]	610
Direzione per il calcolo della finestra della media	In avanti
Frequenza di acquisizione [Hz]	1

La figura 6 illustra in che modo sono definite le finestre della media sulla base dei dati registrati durante una prova su strada effettuata con un PEMS. Per ragioni di chiarezza, sono riportati di seguito solo i primi 1 200 secondi del percorso.

I secondi da 0 a 43 e i secondi da 81 a 86 sono esclusi perché il veicolo viaggiava a una velocità pari a zero.

La prima finestra della media inizia a t 1,1 = 0 s e termina al secondo t 2,1 = 524 s (tabella 3). La velocità del veicolo della finestra della media e le masse di CO e NOX integrate [g] emesse e corrispondenti ai dati validi nella prima finestra della media sono elencate nella tabella 4.

Figura 6

Emissioni istantanee di CO2 registrate durante la prova su strada con un PEMS quale funzione del tempo. I riquadri rettangolari indicano la durata della ja finestra. La serie di dati denominata «valido=100 / non valido=0» mostra secondo per secondo i dati da escludere dall'analisi

7.2.   Valutazione delle finestre

Tabella 2

Impostazioni di calcolo per la curva caratteristica del CO2

CO2 WLTC a bassa velocità (P1) [g/km]	154
CO2 WLTC ad alta velocità (P2) [g/km]	96
CO2 WLTC ad altissima velocità (P3) [g/km]	120

Punto di riferimento
P 1
P 2
P 3

La definizione della curva caratteristica del CO2 è la seguente:

Per la sezione (P 1, P 2):

con

e: b1 = 154 – (– 1,543) × 19,0 = 154 + 29,317 = 183,317

Per la sezione (P 2, P 3):

con

e: b2 = 96 – 0,672 × 56,6 = 96 – 38,035 = 57,965

Esempi di calcolo dei fattori di ponderazione e della categorizzazione delle finestre come urbane, extraurbane o autostradali sono:

Per la finestra #45:

Per la curva caratteristica:

Verifica di:

124,498 × (1 – 25/100) ≤ 122,62 ≤ 124,498 × (1 + 25/100)

93,373 ≤ 122,62 ≤ 155,622

Porta a: w 45= 1

Per la finestra #556:

Per la curva caratteristica:

Verifica di:

105,982 × (1 – 50/100) ≤ 72,15 ≤ 105,982 × (1 + 25/100)

52,991 ≤ 72,15 ≤ 79,487

Porta a:

w 556 = k 21 h 556 + k 22 = 0,04 · (– 31,922) + 2 = 0,723

with k 21 = 1/(tol 2 – tol 1) = 1/(50 – 25) = 0,04

and k 22 = k 21 = tol 2/(tol 2 – tol 1) = 50/(50 – 25) = 2

Tabella 3

Dati numerici delle emissioni

Finestra [#]	t 1,j [s]	t 2,j – Δt [s]	t 2,j [s]	[g]	[g]
1	0	523	524	609,06	610,22
2	1	523	524	609,06	610,22
…	…		…	…	…
43	42	523	524	609,06	610,22
44	43	523	524	609,06	610,22
45	44	523	524	609,06	610,22
46	45	524	525	609,68	610,86
47	46	524	525	609,17	610,34
…	…		…	…	…
100	99	563	564	609,69	612,74
…	…		…	…	…
200	199	686	687	608,44	610,01
…	…		…	…	…
474	473	1 024	1 025	609,84	610,60
475	474	1 029	1 030	609,80	610,49
	…		…	…	…
556	555	1 173	1 174	609,96	610,59
557	556	1 174	1 175	609,09	610,08
558	557	1 176	1 177	609,09	610,59
559	558	1 180	1 181	609,79	611,23

Tabella 4

Dati numerici della finestra

Finestra [#]	t1,j [s]	t2,j [s]	dj [km]	[km/h]	MCO2,j [g]	MCO,j [g]	MNOx,j [g]	MCO2,d,j [g/km]	MCO,d,j [g/km]	MNOx,d,j [g/km]	MCO2,d,cc() [g/km]	Finestra (U/R/M)	hj [%]	wj [%]
1	0	524	4,98	38,12	610,22	2,25	3,51	122,61	0,45	0,71	124,51	URBANA	– 1,53	1,00
2	1	524	4,98	38,12	610,22	2,25	3,51	122,61	0,45	0,71	124,51	URBANA	– 1,53	1,00
…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
43	42	524	4,98	38,12	610,22	2,25	3,51	122,61	0,45	0,71	124,51	URBANA	– 1,53	1,00
44	43	524	4,98	38,12	610,22	2,25	3,51	122,61	0,45	0,71	124,51	URBANA	– 1,53	1,00
45	44	524	4,98	38,12	610,22	2,25	3,51	122,62	0,45	0,71	124,51	URBANA	– 1,51	1,00
46	45	525	4,99	38,25	610,86	2,25	3,52	122,36	0,45	0,71	124,30	URBANA	– 1,57	1,00
…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
100	99	564	5,25	41,23	612,74	2,00	3,68	116,77	0,38	0,70	119,70	URBANA	– 2,45	1,00
…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
200	199	687	6,17	46,32	610,01	2,07	4,32	98,93	0,34	0,70	111,85	EXTRAURBANA	– 11,55	1,00
…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
474	473	1 025	7,82	52,00	610,60	2,05	4,82	78,11	0,26	0,62	103,10	EXTRAURBANA	– 24,24	1,00
475	474	1 030	7,87	51,98	610,49	2,06	4,82	77,57	0,26	0,61	103,13	EXTRAURBANA	– 24,79	1,00
	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
556	555	1 174	8,46	50,12	610,59	2,23	4,98	72,15	0,26	0,59	105,99	EXTRAURBANA	– 31,93	0,72
557	556	1 175	8,46	50,12	610,08	2,23	4,98	72,10	0,26	0,59	106,00	EXTRAURBANA	– 31,98	0,72
558	557	1 177	8,46	50,07	610,59	2,23	4,98	72,13	0,26	0,59	106,08	EXTRAURBANA	– 32,00	0,72
559	558	1 181	8,48	49,93	611,23	2,23	5,00	72,06	0,26	0,59	106,28	EXTRAURBANA	– 32,20	0,71

7.3.   Finestre del tratto urbano, extraurbano e autostradale — Completezza del percorso

In questo esempio numerico, il percorso è costituito da 7 036 finestre della media. La tabella 5 elenca il numero di finestre classificate come urbane, extraurbane e autostradali in funzione della rispettiva velocità media del veicolo e suddivise in regioni rispetto alla loro distanza dalla curva caratteristica del CO2. Il percorso è completo poiché comprende almeno il 15 % di finestre relative al tratto urbano, extraurbano e autostradale rispetto al numero totale di finestre. Inoltre il percorso è caratterizzato come normale poiché almeno il 50 % delle finestre relative al tratto urbano, extraurbano e autostradale rientra nella tolleranza primaria definita per la curva caratteristica.

Tabella 5

Verifica della completezza e della normalità del percorso

Condizioni di guida	Numeri	Percentuale di finestre
Tutte le finestre
Urbane	1 909	1 909 /7 036 × 100 = 27,1 > 15
Extraurbane	2 011	2 011 /7 036  × 100 = 28,6 > 15
Autostradali	3 116	3 116 /7 036  × 100 = 44,3 > 15
Totale	1 909  + 2 011  + 3 116  = 7 036
Finestre normali
Urbane	1 514	1 514 /1 909  × 100=79,3 > 50
Extraurbane	1 395	1 395 /2 011  × 100 = 69,4 > 50
Autostradali	2 708	2 708 /3 116  × 100 = 86,9 > 50
Totale	1 514  + 1 395  + 2 708  = 5 617

Appendice 6

Verifica delle condizioni dinamiche del percorso con il metodo 2 (consumo di potenza)

1.   INTRODUZIONE

La presente appendice descrive la valutazione dei dati secondo il metodo del consumo di potenza, denominato nella presente appendice “valutazione mediante normalizzazione rispetto a una distribuzione della frequenza di potenza standardizzata” (SPF)

2.   SIMBOLI, PARAMETRI E UNITÀ

ai	accelerazione effettiva nella fase temporale i, se non altrimenti definita in un'equazione:
aref	accelerazione di riferimento per Pdrive [0,45 m/s2]
DWLTC	intercetta della linea specifica del veicolo “Veline” dal WLTC
f0, f1, f2	coefficienti di resistenza all'avanzamento
i	fase temporale per le misurazioni istantanee, risoluzione minima 1 Hz
j	classe di potenza alla ruota, j = da 1 a 9
kWLTC	coefficiente angolare della linea specifica del veicolo “Veline” dal WLTC
mgas, i	massa istantanea del componente “gas” dello scarico nella fase temporale i, [g/s]
mgas, 3s, k	media mobile di 3 secondi della portata massica del componente “gas” dello scarico nella fase temporale k data con una risoluzione di 1 Hz [g/s]
	valore medio delle emissioni di un componente del gas di scarico nella classe di potenza alla ruota j, g/s
Mgas,d	emissioni specifiche per la distanza del componente “gas” dello scarico [g/km]
p	fase del WLTC (bassa, media, alta e altissima), p = 1-4
Pdrag	potenza resistente del motore nell'approccio “Veline”, quando il flusso di carburante è nullo [kW]
Prated	potenza nominale massima del motore dichiarata dal costruttore [kW]
Prequired,i	potenza richiesta per superare la resistenza all'avanzamento e l'inerzia di un veicolo nella fase temporale i [kW]
Pr,i	uguale a Prequired,i definita sopra, usata in equazioni più lunghe
Pwot(nnorm)	curva di potenza a pieno carico [kW]
Pc,j	limiti delle classi di potenza alla ruota per la classe j [kW] (Pc,j, lower bound rappresenta il limite inferiore, Pc,j, upper bound il limite superiore)
Pc,norm, j	limiti delle classi di potenza alla ruota per la classe j quale valore di potenza normalizzato [-]
Pr, i	potenza richiesta alla ruota del veicolo per superare le resistenze all'avanzamento nella fase temporale i [kW]
Pw,3s,k	media mobile di 3 secondi della potenza richiesta alla ruota del veicolo per superare le resistenze all'avanzamento nella fase temporale k con una risoluzione di 1 Hz [kW]
Pdrive	potenza richiesta al mozzo della ruota di un veicolo alla velocità e all'accelerazione di riferimento [kW]
Pnorm	potenza normalizzata richiesta al mozzo della ruota [-]
ti	tempo totale nella fase i [s]
tc,j	percentuale di tempo della classe di potenza alla ruota j [%]
ts	ora di inizio della fase p del WLTC [s]
te	ora di fine della fase p del WLTC [s]
TM	massa di prova del veicolo [kg]; da specificare per sezione: peso di prova effettivo nella prova PEMS, peso della classe di inerzia del NEDC o masse nel WLTP (TML, TMH o TMind)
SPF	distribuzione della frequenza di potenza standardizzata
vi	velocità effettiva del veicolo nella fase temporale i [km/h]
	velocità media del veicolo nella classe di potenza alla ruota j, km/h
vref	velocità di riferimento per Pdrive [70 km/h]
v3s,k	media mobile di 3 secondi della velocità del veicolo nella fase temporale k [km/h]

3.   VALUTAZIONE DELLE EMISSIONI MISURATE UTILIZZANDO UNA DISTRIBUZIONE DELLA FREQUENZA DI POTENZA STANDARDIZZATA ALLA RUOTA

Il metodo del consumo di potenza utilizza le emissioni istantanee degli inquinanti, mgas, i (g/s) calcolate conformemente all'appendice 4.

I valori mgas, i devono essere classificati in conformità alla potenza corrispondente alle ruote e le emissioni medie classificate per classe di potenza devono essere ponderate per ottenere i valori delle emissioni per una prova con una distribuzione della potenza normale secondo i seguenti punti.

3.1.   Fonti della potenza effettiva alla ruota

La potenza effettiva alla ruota Pr,i è la potenza totale necessaria per superare la resistenza aerodinamica, la resistenza al rotolamento, l'inerzia longitudinale del veicolo e l'inerzia rotazionale delle ruote.

Quando è misurato e registrato, il segnale della potenza alla ruota deve usare un segnale di coppia che soddisfi i requisiti di linearità di cui all'appendice 2, punto 3.2.

In alternativa, la potenza effettiva alla ruota può essere determinata dalle emissioni di CO2 istantanee secondo la procedura di cui al punto 4 della presente appendice.

3.2.   Classificazione delle medie mobili rispetto al percorso urbano, extraurbano e autostradale

Le frequenze di potenza standard sono definite per la guida urbana e per il percorso totale (cfr. punto 3.4) e si devono valutare separatamente le emissioni per il percorso totale e per la parte urbana. Le medie mobili di 3 secondi calcolate in conformità al punto 3.3 devono dunque successivamente essere attribuite alle condizioni di guida urbana e extraurbana secondo il segnale di velocità (v3s,k), come indicato nella tabella 1-1.

Tabella 1-1

Intervalli di velocità per l'attribuzione dei dati della prova alle condizioni di guida urbana, extraurbana e autostradale nel metodo del consumo di potenza

	Urbana	Extraurbana (30)	Autostradale (30)
v3s,k [km/h]	da 0 a ≤ 60	da > 60 a ≤ 90	90

Dove

v3s,k	media mobile di 3 secondi della velocità del veicolo nella fase temporale k [km/h]
k	fase temporale per i valori della media mobile

3.3.   Calcolo delle medie mobili dei dati di prova istantanei

Si devono calcolare le medie mobili di 3 secondi da tutti i dati di prova istantanei pertinenti al fine di ridurre le influenze di un eventuale allineamento temporale imperfetto tra portata massica delle emissioni e potenza alla ruota. I valori della media mobile devono essere calcolati ad una frequenza di 1 Hz:

Dove

k	fase temporale per i valori della media mobile
i	fase temporale dai dati di prova istantanei

3.4.   Definizione delle classi di potenza alla ruota per la classificazione delle emissioni

3.4.1.   Le classi di potenza e le percentuali di tempo corrispondenti delle classi di potenza in condizioni di guida normali sono definite per valori di potenza normalizzati in modo da essere rappresentative per qualunque veicolo commerciale leggero (tabella 1-2).

Tabella 1-2

Frequenze di potenza standard normalizzate per la guida urbana e per una media ponderata per un percorso totale costituito da 1/3 di chilometraggio urbano, 1/3 extraurbano e 1/3 autostradale

Classe di potenza n.	Pc,norm,j [-]		Urbana	Percorso totale
	Da >	a ≤	Percentuale di tempo, tC,j
1		– 0,1	21,9700 %	18,5611 %
2	– 0,1	0,1	28,7900 %	21,8580 %
3	0,1	1	44,0000 %	43,45 %
4	1	1,9	4,7400 %	13,2690 %
5	1,9	2,8	0,4500 %	2,3767 %
6	2,8	3,7	0,0450 %	0,4232 %
7	3,7	4,6	0,0040 %	0,0511 %
8	4,6	5,5	0,0004 %	0,0024 %
9	5,5		0,0003 %	0,0003 %

Le colonne Pc,norm nella Tabella 1-2 devono essere denormalizzate moltiplicandole per Pdrive, dove Pdrive è la potenza effettiva alla ruota dell'auto sottoposta a prova con le regolazioni previste per l'omologazione sul banco dinamometrico a vref e aref.

Pc,j [kW] = Pc,norm, j × Pdrive

Dove

—	j è l'indice della classe di potenza secondo la tabella 1-2

—

i coefficienti di resistenza all'avanzamento f0, f1, f2 andrebbero calcolati con un'analisi di regressione con il metodo dei minimi quadrati a partire dalla seguente definizione: PCorrected/v = f0 + f1 × v + f2 × v2 dove (PCorrected/v) è la forza di resistenza all'avanzamento alla velocità v del veicolo per il ciclo di prova NEDC di cui all'allegato 4a, appendice 7, punto 5.1.1.2.8 del regolamento UNECE n. 83 — serie di modifiche 07.

—	TMNEDC è la classe di inerzia del veicolo nella prova di omologazione [kg]

3.4.2.   Correzione delle classi di potenza alla ruota

La classe di potenza massima alla ruota da considerare è la classe più elevata nella tabella 1-2 che comprende (Prated × 0,9). Le percentuali di tempo di tutte le classi escluse devono essere aggiunte alla classe più elevata rimanente.

Da ciascuna Pc,norm,j si deve calcolare la Pc,j corrispondente per definire i limiti superiore e inferiore in kW per classe di potenza alla ruota per il veicolo sottoposto a prova, come illustrato nella figura 1.

Figura 1

Immagine schematica per convertire la frequenza di potenza standardizzata normalizzata in una frequenza di potenza specifica per il veicolo

Un esempio di questa denormalizzazione è riportato di seguito.

Esempio di dati in entrata:

Parametro	Valore
f0 [N]	79,19
f1 [N/(km/h)]	0,73
f2 [N/(km/h)2]	0,03
TM [kg]	1 470
Prated [kW]	120 (Esempio 1)
Prated [kW]	75 (Esempio 2)

Risultati corrispondenti:

Pdrive = 70 [km/h]/3,6 × (79,19+0,73 [N/(km/h)] ×70 [km/h] + 0,03 [N/(km/h)2] × (70[km/h])2 + 1 470 [kg] × 0,45 [m/s2]) × 0,001

Pdrive = 18,25 kW

Tabella 2

Valori della frequenza di potenza standard denormalizzati dalla tabella 1-2 (per l'esempio 1)

Classe di potenza n.	Pc,j [kW]		Urbana	Percorso totale
	Da >	a ≤	Percentuale di tempo, tC,j
1	Tutti <– 1,825	– 1,825	21,97 %	18,5611 %
2	– 1,825	1,825	28,79 %	21,8580 %
3	1,825	18,25	44,00 %	43,4583 %
4	18,25	34,675	4,74 %	13,2690 %
5	34,675	51,1	0,45 %	2,3767 %
6	51,1	67,525	0,045 %	0,4232 %
7	67,525	83,95	0,004 %	0,0511 %
8	83,95	100,375	0,0004 %	0,0024 %
9 (31)	100,375	Tutti > 100,375	0,00025 %	0,0003 %

Tabella 3

Valori della frequenza di potenza standard denormalizzati dalla tabella 1-2 (per l'esempio 2)

Classe di potenza n.	Pc,j [kW]		Urbana	Percorso totale
	Da >	a ≤	Percentuale di tempo, tC,j
1	Tutti < – 1,825	– 1,825	21,97 %	18,5611 %
2	– 1,825	1,825	28,79 %	21,8580 %
3	1,825	18,25	44,00 %	43,4583 %
4	18,25	34,675	4,74 %	13,2690 %
5	34,675	51,1	0,45 %	2,3767 %
6 (32)	51,1	Tutti > 51,1	0,04965 %	0,4770 %
7	67,525	83,95	—	—
8	83,95	100,375	—	—
9	100,375	Tutti > 100,375	—	—

3.5.   Classificazione dei valori della media mobile

Ciascun valore della media mobile calcolato in conformità al punto 3.2 deve essere classificato nella classe di potenza alla ruota denormalizzata cui appartiene la media mobile di 3 secondi della potenza effettiva alla ruota Pw,3s,k. I limiti della classe di potenza alla ruota denormalizzata devono essere calcolati conformemente al punto 3.3.

La classificazione deve essere fatta per tutte le medie mobili di 3 secondi dei dati dell'intero percorso valido nonché per tutte le parti urbane del percorso. Inoltre tutte le medie mobili classificate come urbane secondo i limiti di velocità definiti nella tabella 1-1 devono essere classificate in una serie di classi di potenza urbana, indipendentemente dal momento in cui la media mobile è comparsa nel percorso.

Si deve quindi calcolare la media di tutti i valori delle medie mobili di 3 secondi all'interno di una classe di potenza alla ruota per ciascuna classe di potenza alla ruota per parametro. Le equazioni sono descritte di seguito e devono essere applicate una volta per l'insieme di dati urbani e una volta per l'insieme complessivo di dati.

Classificazione dei valori delle medie mobili di 3 secondi nella classe di potenza j (j = da 1 a 9):

if

poi: indice della classe per emissioni e velocità = j

Si deve contare il numero di valori delle medie mobili di 3 secondi per ciascuna classe di potenza:

if

poi: countsj = n + 1 (countsj significa contare il numero di valori delle emissioni delle medie mobili di 3 secondi in una classe di potenza per verificare successivamente le richieste di copertura minima)

3.6.   Verifica della copertura della classe di potenza e della normalità della distribuzione della potenza

Affinché la prova sia valida, le percentuali di tempo delle singole classi di potenza alla ruota devono rientrare negli intervalli elencati nella tabella 4.

Tabella 4

Percentuali minime e massime per classe di potenza per una prova valida

	Pc,norm,j [-]		Percorso totale		Parti urbane del percorso
Classe di potenza n.	Da >	a ≤	limite inferiore	limite superiore	limite inferiore	limite superiore
Somma 1 + 2 (33)		0,1	15 %	60 %	5 % (33)	60 %
3	0,1	1	35 %	50 %	28 %	50 %
4	1	1,9	7 %	25 %	0,7 %	25 %
5	1,9	2,8	1,0 %	10 %	> 5 conteggi	5 %
6	2,8	3,7	> 5 conteggi	2,5 %	0 %	2 %
7	3,7	4,6	0 %	1,0 %	0 %	1 %
8	4,6	5,5	0 %	0,5 %	0 %	0,5 %
9	5,5		0 %	0,25 %	0 %	0,25 %

Per avere una dimensione del campione sufficiente, oltre ai requisiti della tabella 4 si richiede una copertura minima di 5 conteggi per il percorso totale in ciascuna classe di potenza alla ruota fino alla classe contenente il 90 % della potenza nominale.

Si richiede una copertura minima di 5 conteggi per la parte urbana del percorso in ciascuna classe di potenza alla ruota fino alla classe n. 5. Se i conteggi nella parte urbana del percorso in una classe di potenza alla ruota sopra il numero 5 sono inferiori a 5, il valore medio delle emissioni della classe deve essere fissato a zero.

3.7.   Come fare la media dei valori misurati per classe di potenza alla ruota

Si deve fare la media delle medie mobili suddivise in ciascuna classe di potenza alla ruota come segue:

Dove

j	classe di potenza alla ruota da 1 a 9 secondo la tabella 1
	valore medio delle emissioni di un componente del gas di scarico in una classe di potenza alla ruota (valore separato per i dati riguardanti l'intero percorso e le parti urbane del percorso), [g/s]
	velocità media in una classe di potenza alla ruota (valore separato per i dati riguardanti l'intero percorso e le parti urbane del percorso), [km/h]
k	fase temporale per i valori della media mobile

3.8.   Ponderazione dei valori medi per classe di potenza alla ruota

I valori medi di ciascuna classe di potenza alla ruota devono essere moltiplicati per la percentuale di tempo tC,j per classe secondo la tabella 1-2 e sommati per ottenere la media ponderata per ciascun parametro. Questo valore rappresenta il risultato ponderato per un percorso con le frequenze di potenza standardizzate. Le medie ponderate devono essere calcolate per la parte urbana dei dati della prova utilizzando le percentuali di tempo per la distribuzione della potenza urbana e per il percorso totale utilizzando le percentuali di tempo per il totale.

Le equazioni sono descritte di seguito e devono essere applicate una volta per l'insieme di dati urbani e una volta per l'insieme complessivo di dati.

3.9.   Calcolo del valore delle emissioni ponderate specifiche per la distanza

Le medie ponderate basate sul tempo delle emissioni nella prova devono essere convertite in emissioni basate sulla distanza una volta per l'insieme di dati urbani e una volta per l'insieme complessivo di dati come segue:

Usando questa formula, calcolare le medie ponderate per le seguenti sostanze inquinanti:

Mw,NOx,d	risultato ponderato della prova degli NOX in [mg/km]
Mw,CO,d	risultato ponderato della prova del CO in [mg/km]

4.   VALUTAZIONE DELLA POTENZA ALLA RUOTA DALLA PORTATA MASSICA ISTANTANEA DI CO2

La potenza alle ruote (Pw,i) può essere calcolata dalla portata massica di CO2 misurata ad una frequenza di 1 Hz. Per questo calcolo si devono usare le linee del CO2 specifiche del veicolo (“Veline”).

La “Veline” deve essere calcolata dalla prova di omologazione del veicolo nel WLTC secondo la procedura di prova descritta nel regolamento tecnico mondiale (GTR) n. 15 dell'UNECE — Procedura di prova per i veicoli leggeri armonizzata a livello mondiale (ECE/TRANS/180/Add.15).

La potenza media alla ruota per fase del WLTC deve essere calcolata in 1 Hz dalla velocità di guida e dalle regolazioni del banco dinamometrico. Tutti i valori di potenza alla ruota inferiori alla potenza resistente devono essere regolati al valore della potenza resistente

Con

f0, f1, f2	coefficienti di resistenza all'avanzamento usati nella prova del WLTP cui è stato sottoposto il veicolo
TM	massa di prova del veicolo nella prova del WLTP cui è stato sottoposto il veicolo in [kg]

P drag = – 0,04 × P rated

if Pw,i < Pdrag then Pw,i = Pdrag

La potenza media per fase del WLTC è calcolata dalla potenza alla ruota in 1 Hz secondo:

Con

p	fase del WLTC (bassa, media, alta e altissima)
ts	ora di inizio della fase p del WLTC [s]
te	ora di fine della fase p del WLTC [s]

Si deve quindi effettuare una regressione lineare con la portata massica di CO2 dai valori del sacchetto del WLTC sull'asse y e dalla potenza media alla ruota Pw,p per fase sull'asse x, come illustrato nella figura 2.

L'equazione della “Veline” risultante definisce la portata massica di CO2 quale funzione della potenza alla ruota:

CO2 in [g/h]

Dove

kWLTC	coefficiente angolare della “Veline” dal WLTC [g/kWh]
DWLTC	intercetta della “Veline” dal WLTC [g/h]

Figura 2

Immagine schematica che illustra come ottenere la “Veline” specifica del veicolo dai risultati delle prove del CO2 nelle 4 fasi del WLTC

La potenza effettiva alla ruota deve essere calcolata dalla portata massica di CO2 misurata secondo:

Con

CO2 in [g/h]

PW,j in [kW]

L'equazione soprariportata può essere usata per ottenere PWi per la classificazione delle emissioni misurate come descritto al punto 3 con le seguenti condizioni supplementari nel calcolo

se vi < 0,5 e se ai < 0 allora P w,i = 0	v in [m/s]
se CO2i < 0,5 X DWLTC allora P w,i = Pdrag	v in [m/s]