ANEXO 4B

Procedimiento de ensayo de motores de encendido por compresión y motores de encendido por chispa alimentados con gas natural (GN) o gas licuado de petróleo (GLP) que incorporen la certificación mundial armonizada de vehículos pesados (WHDC, Reglamento técnico mundial no 4)

1.   APLICABILIDAD

El presente anexo no es aplicable por el momento con fines de homologación con arreglo al presente Reglamento. Será aplicable en el futuro.

2.   Reservado (1)

3.   DEFINICIONES, SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS

3.1.   Definiciones

A efectos del presente Reglamento se aplicarán las definiciones siguientes:

3.1.1.   “Regeneración continua”: proceso de regeneración de un sistema de postratamiento del gas de escape que se produce permanentemente o, al menos, una vez por ensayo de arranque en caliente WHTC. Este proceso de regeneración no requerirá ningún procedimiento de ensayo especial.

3.1.2.   “Tiempo de retraso”: tiempo transcurrido desde el cambio del componente que debe medirse en el punto de referencia, la sonda de muestreo, hasta que la respuesta del sistema alcance el 10 % de la lectura final (t10). Para los componentes gaseosos, consiste en el tiempo de transporte del componente medido desde la sonda de muestreo hasta el detector.

3.1.3.   “Sistema de reducción de NOx”: un sistema de postratamiento del gas de escape diseñado para reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) [por ejemplo, catalizadores activos y pasivos de NOx pobres, adsorbentes de NOx y sistemas de reducción catalítica selectiva (SCR)].

3.1.4.   “Motor diésel”: un motor que funciona según el principio de encendido por compresión.

3.1.5.   “Desviación”: diferencia entre las respuestas al cero o al punto final del instrumento de medición antes y después de un ensayo de emisiones.

3.1.6.   “Familia de motores”: grupo de motores, determinado por el fabricante, cuyo diseño, tal como se define en el apartado 5.2 del presente Reglamento, posee características similares en cuanto a emisiones de escape; todos los motores de una familia deberán respetar los límites de emisión aplicables.

3.1.7.   “Sistema del motor”: el motor, el sistema de control de emisiones y la interfaz de comunicación (hardware y mensajes) entre las unidades de control electrónico del sistema del motor (ECU) y cualquier otra unidad de control del grupo motopropulsor o del vehículo.

3.1.8.   “Tipo de motor”: categoría de motores que no difieren en cuanto a sus características esenciales.

3.1.9.   “Sistema de postratamiento del gas de escape”: catalizador (de oxidación o de tres vías), filtro de partículas, sistema de reducción de NOx, sistema combinado de reducción de NOx/filtro de partículas o cualquier otro dispositivo de reducción de emisiones que se instale después del motor. Esta definición excluye la recirculación del gas de escape, que se considerará parte integrante del motor.

3.1.10.   “Método de dilución de flujo total”: proceso de mezcla de todo el flujo de escape con diluyente antes de separar una parte del flujo de escape diluido para analizarlo.

3.1.11.   “Gases contaminantes”: monóxido de carbono, hidrocarburos o hidrocarburos no metánicos (suponiendo una relación de CH1,85 para el gasóleo, CH2,525 para el GLP y CH2,93 para el GN y una supuesta molécula CH3O0,5 para los motores diésel alimentados con etanol), metano (suponiendo una relación de CH4 para el GN) y óxidos de nitrógeno, estos últimos expresados en equivalente de dióxido de nitrógeno (NO2).

3.1.12.   “Régimen alto (n hi)”: régimen máximo del motor con el que se alcanza el 70 % de la potencia máxima declarada.

3.1.13.   “Régimen bajo (n lo)”: régimen mínimo del motor con el que se alcanza el 55 % de la potencia máxima declarada.

3.1.14.   “Potencia máxima declarada (Pmax)”: potencia máxima en kW declarada por el fabricante.

3.1.15.   “Régimen del par máximo”: régimen del motor al que se obtiene el par máximo de acuerdo con lo especificado por el fabricante.

3.1.16.   “Par normalizado”: par motor en porcentaje normalizado con respecto al par máximo disponible a un régimen determinado del motor.

3.1.17.   “Demanda del operador”: intervención del operador destinada a controlar la potencia del motor. El operador puede ser una persona (intervención manual) o un controlador (intervención automática) que envía mecánica o electrónicamente una señal al motor que le exige una determinada potencia. Dicha señal puede proceder de una acción sobre el pedal del acelerador, la palanca de mando de los gases, la palanca de mando del combustible, la palanca de mando de la velocidad o de un valor de consigna del regulador, o de una señal de mando electrónica correspondiente que sustituya a cada una de estas acciones.

3.1.18.   “Motor de referencia”: motor seleccionado dentro de una familia de motores cuyas características en cuanto a emisiones sean representativas de esa familia de motores.

3.1.19.   “Dispositivo de postratamiento de partículas”: sistema de postratamiento del gas de escape diseñado para reducir las emisiones de partículas contaminantes (PM) mediante una separación mecánica, aerodinámica, por difusión o inercial.

3.1.20.   “Método de dilución de flujo parcial”: proceso por el que se separa una parte del flujo de escape total y, a continuación, se mezcla con una cantidad adecuada de diluyente antes del filtro de muestreo de partículas.

3.1.21.   “Partículas (PM)”: cualquier material recogido en un medio filtrante especificado tras diluir el gas de escape con un gas diluyente limpio y filtrado a una temperatura situada entre 315 °K (42 °C) y 325 °K (52 °C); se trata principalmente de carbono, hidrocarburos condensados y sulfatos con agua asociada.

3.1.22.   “Regeneración periódica”: proceso de regeneración de un dispositivo de un sistema de postratamiento del gas de escape que se produce periódicamente, generalmente en menos de 100 horas de funcionamiento normal del motor. Durante los ciclos en los que se produce la regeneración, pueden superarse los niveles de emisión.

3.1.23.   “Ciclo de ensayo en estado continuo con aumentos”: ciclo de ensayo consistente en una secuencia de modos de ensayo del motor en condiciones estables con criterios definidos de régimen y de par en cada modo y aumentos definidos entre esos modos (WHSC).

3.1.24.   “Régimen nominal”: régimen máximo del motor a plena carga que permita el regulador, tal como lo especifique el fabricante en los documentos de venta y de mantenimiento, o, en caso de que no haya regulador, el régimen al que se obtiene la potencia máxima del motor, tal como lo especifique el fabricante en los documentos de venta y de mantenimiento.

3.1.25.   “Tiempo de respuesta”: tiempo transcurrido desde el cambio del componente que debe medirse en el punto de referencia (la sonda de muestreo) y una respuesta del sistema del 90 % del valor final leído (t90), en el cual el cambio del componente medido equivalga a un mínimo del 60 % del fondo de escala (FS) y se produzca en menos de 0,1 segundos. El tiempo de respuesta del sistema equivale al tiempo de retraso del sistema y al tiempo de subida del sistema.

3.1.26.   “Tiempo de subida”: tiempo transcurrido entre la respuesta al 10 % y al 90 % de la lectura final (t90 – t10).

3.1.27.   “Respuesta al punto final”: respuesta media a un gas de ajuste de la escala durante un intervalo de 30 s.

3.1.28.   “Emisiones específicas”: emisiones másicas expresadas en g/kWh.

3.1.29.   “Ciclo de ensayo”: secuencia de puntos de ensayo, cada uno de ellos con un régimen y un par determinados, que debe seguir el motor en estado continuo (WHSC) o de transición (WHTC).

3.1.30.   “Tiempo de transformación”: tiempo transcurrido desde el cambio del componente que debe medirse en el punto de referencia (la sonda de muestreo) hasta una respuesta del sistema del 50 % del valor final leído (t 50). El tiempo de transformación se utiliza para el alineamiento de señales de distintos instrumentos de medición.

3.1.31.   “Ciclo de ensayo transitorio”: ciclo de ensayo con una secuencia de valores de régimen y de par normalizados que varían con relativa rapidez en el tiempo (WHTC).

3.1.32.   “Vida útil”: distancia o tiempo pertinente en el que debe garantizarse el cumplimiento de los límites aplicables de emisiones de gases y partículas.

3.1.33.   “Respuesta al cero”: respuesta media a un gas de puesta a cero durante un intervalo de 30 s.

3.2.   Símbolos generales

Símbolo	Unidad	Término
a 1	—	Pendiente de la línea de regresión
a 0	—	Ordenada y en el origen de la línea de regresión
A/F st	—	Relación estequiométrica aire-combustible
c	ppm/vol. %	Concentración
c d	ppm/vol. %	Concentración en base seca
c w	ppm/vol. %	Concentración en base húmeda
cb	ppm/vol. %	Concentración de fondo
C d	—	Coeficiente de descarga del venturi subsónico (SSV)
c gas	ppm/vol. %	Concentración en los componentes gaseosos
d	m	Diámetro
d V	m	Diámetro del cuello del venturi
D 0	m3/s	Ordenada en el origen de la función de calibrado de la PDP
D	—	Factor de dilución
Δt	s	Intervalo de tiempo
e gas	g/kWh	Emisión específica de componentes gaseosos
e PM	g/kWh	Emisión específica de partículas
e r	g/kWh	Emisión específica durante la regeneración
e w	g/kWh	Emisión específica ponderada
E CO2	%	Factor de extinción por el CO2 del analizador de NOx
E E	%	Eficiencia del etano
E H2O	%	Factor de extinción por el agua del analizador de NOx
E M	%	Eficiencia del metano
E NOx	%	Eficiencia del convertidor de NOx
f	Hz	Frecuencia de muestreo
f a	—	Factor atmosférico del laboratorio
F s	—	Factor estequiométrico
H a	g/kg	Humedad absoluta del aire de admisión
H d	g/kg	Humedad absoluta del diluyente
i	—	Subíndice que indica una medición instantánea (por ejemplo, 1 Hz)
k c	—	Factor específico del carbono
k f,d	m3/kg de combustible	Volumen adicional de gas de escape seco resultante de la combustión
k f,w	m3/kg de combustible	Volumen adicional de gas de escape húmedo resultante de la combustión
k h,D	—	Factor de corrección de la humedad para NOx en motores de encendido por compresión
k h,G	—	Factor de corrección de la humedad para NOx en motores de encendido por chispa
k r,u	—	Factor de ajuste de la regeneración hacia arriba
k r,d	—	Factor de ajuste de la regeneración hacia abajo
k w,a	—	Factor de corrección de seco a húmedo para el aire de admisión
k w,d	—	Factor de corrección de seco a húmedo para el diluyente
k w,e	—	Factor de corrección de seco a húmedo para el gas de escape diluido
k w,r	—	Factor de corrección de seco a húmedo para el gas de escape bruto
K V	—	Función de calibración de la CFV
λ	—	Coeficiente de exceso de aire
m b	mg	Masa de la muestra de partículas del diluyente recogida
m d	kg	Masa de la muestra de diluyente pasada por los filtros de muestreo de partículas
m ed	kg	Masa total del gas de escape diluido a lo largo del ciclo
m edf	kg	Masa del gas de escape diluido equivalente a lo largo del ciclo de ensayo
m ew	kg	Masa total del gas de escape a lo largo del ciclo
m gas	g	Masa de las emisiones gaseosas durante el ciclo de ensayo
m f	mg	Masa del filtro de muestreo de partículas
m p	mg	Masa de la muestra de partículas recogida
m PM	g	Masa de las emisiones de partículas durante el ciclo de ensayo
m se	kg	Masa de la muestra del gas de escape a lo largo del ciclo de ensayo
m sed	kg	Masa del gas de escape diluido que pasa por el túnel de dilución
m sep	kg	Masa del gas de escape diluido que pasa por los filtros de recogida de partículas
m ssd	kg	Masa del diluyente secundario
M	Nm	Par
M a	g/mol	Masa molar del aire de admisión
M d	g/mol	Masa molar del diluyente
M e	g/mol	Masa molar del gas de escape
M f	Nm	Par absorbido por los accesorios/equipos que han de instalarse
M gas	g/mol	Masa molar de los componentes gaseosos
M r	Nm	Par absorbido por los accesorios/equipos que han de retirarse
n	—	Número de mediciones
nr	—	Número de mediciones con regeneración
n	min–1	Régimen de rotación del motor
n hi	min–1	Régimen alto del motor
n lo	min–1	Régimen bajo del motor
n pref	min–1	Régimen preferido del motor
n p	r/s	Régimen de la PDP
p a	kPa	Presión de vapor de saturación del aire de admisión del motor
p b	kPa	Presión atmosférica total
p d	kPa	Presión de vapor de saturación del diluyente
P f	kW	Potencia absorbida por los accesorios/equipos que han de instalarse
p p	kPa	Presión absoluta
p r	kW	Presión del vapor de agua después del baño refrigerante
p s	kPa	Presión atmosférica seca
P	kW	Potencia
P r	kW	Potencia absorbida por los accesorios/equipos que han de retirarse
q mad	kg/s	Caudal másico del aire de admisión en base seca
q maw	kg/s	Caudal másico del aire de admisión en base húmeda
q mCe	kg/s	Caudal másico de carbono en el gas de escape bruto
q mCf	kg/s	Caudal másico de carbono que entra en el motor
q mCp	kg/s	Caudal másico de carbono en el sistema de dilución de flujo parcial
q mdew	kg/s	Caudal másico del gas de escape diluido en base húmeda
q mdw	kg/s	Caudal másico del diluyente en base húmeda
q medf	kg/s	Caudal másico equivalente del gas de escape diluido en base húmeda
q mew	kg/s	Caudal másico del gas de escape en base húmeda
q mex	kg/s	Caudal másico de muestreo extraído del túnel de dilución
q mf	kg/s	Caudal másico del combustible
q mp	kg/s	Caudal de la muestra de gas de escape que entra en el sistema de dilución de flujo parcial
q vCVS	m3/s	Caudal volumétrico del muestreo de volumen constante (CVS)
q vs	dm3/min	Caudal del sistema analizador del gas de escape
q vt	cm3/min	Caudal del gas trazador
r2	—	Coeficiente de determinación
r d	—	Relación de dilución
r D	—	Relación de diámetro del venturi subsónico (SSV)
r h	—	Factor de respuesta a los hidrocarburos del FID
r m	—	Factor de respuesta al metanol del FID
r p	—	Relación de presión del venturi subsónico (SSV)
r s	—	Relación de muestreo media
ρ	kg/m3	Densidad
ρ e	kg/m3	Densidad del gas de escape
σ	—	Desviación estándar
s		Desviación estándar
T	K	Temperatura absoluta
T a	K	Temperatura absoluta del aire de admisión
t	s	Tiempo
t 10	s	Tiempo transcurrido entre la aplicación de la señal escalonada y la indicación del 10 % del valor final
t 50	s	Tiempo transcurrido entre la aplicación de la señal escalonada y la indicación del 50 % del valor final
t 90	s	Tiempo transcurrido entre la aplicación de la señal escalonada y la indicación del 90 % del valor final
u	—	Relación entre las densidades (o masas molares) de los componentes gaseosos y el gas de escape dividida por 1 000
V 0	m3/r	Volumen de gas bombeado por la PDP por revolución
V s	dm3	Volumen del sistema del banco de análisis del gas de escape
W act	kWh	Trabajo del ciclo de ensayo efectivo
W ref	kWh	Trabajo del ciclo de ensayo de referencia
X 0	m3/r	Función de calibración de la PDP

3.3.   Símbolos y abreviaturas de la composición del combustible

w ALF	Contenido de hidrógeno del combustible, en % de la masa
w BET	Contenido de carbono del combustible, en % de la masa
w GAM	Contenido de azufre del combustible, en % de la masa
w DEL	Contenido de nitrógeno del combustible, en % de la masa
w EPS	Contenido de oxígeno del combustible, en % de la masa
α	Relación molar de hidrógeno (H/C)
γ	Relación molar de azufre (S/C)
δ	Relación molar de nitrógeno (N/C)
ε	Relación molar de oxígeno (O/C)

en referencia a un combustible CH α O ε N δ S γ

3.4.   Símbolos y abreviaturas de los componentes químicos

C1	Hidrocarburo equivalente al carbono 1
CH4	Metano
C2H6	Etano
C3H8	Propano
CO	Monóxido de carbono
CO2	Dióxido de carbono
DOP	Ftalato de dioctilo
HC	Hidrocarburos
H2O	Agua
NMHC	Hidrocarburos no metánicos
NOx	Óxidos de nitrógeno
NO	Óxido nítrico
NO2	Dióxido de nitrógeno
PM	Partículas

3.5.   Abreviaturas

CFV	Venturi de caudal crítico
CLD	Detector quimioluminiscente
CVS	Muestreo de volumen constante
deNOx	Sistema de postratamiento de los NOx
EGR	Recirculación del gas de escape
FID	Detector de ionización de llama
GC	Cromatógrafo de gas
HCLD	Detector quimioluminiscente calentado
HFID	Detector de ionización de llama calentado
GLP	Gas licuado de petróleo
NDIR	Analizador de infrarrojo no dispersivo
GN	Gas natural
NMC	Separador de hidrocarburos no metánicos
PDP	Bomba de desplazamiento positivo
% FS	% del fondo de escala
PFS	Sistema de flujo parcial
SSV	Venturi subsónico
VGT	Turbina de geometría variable

4.   REQUISITOS GENERALES

El sistema del motor estará diseñado, fabricado y ensamblado de manera que el motor, en condiciones normales de utilización, pueda cumplir los requisitos del presente anexo durante su vida útil, tal como se define en el presente Reglamento, incluso cuando esté instalado en el vehículo.

5.   RESULTADOS REQUERIDOS

5.1.   Emisiones de gases y partículas contaminantes

Las emisiones de gases y partículas contaminantes del motor se determinarán en los ciclos de ensayo WHTC y WHSC, tal como se describen en el punto 7. Los sistemas de medición cumplirán los requisitos de linealidad del punto 9.2 y las especificaciones del punto 9.3 (medición de las emisiones gaseosas), el punto 9.4 (medición de las partículas) y el apéndice 3.

El organismo de homologación podrá aceptar otros sistemas o analizadores si se comprueba que ofrecen resultados equivalentes con arreglo al punto 5.1.1.

5.1.1.   Equivalencia

La determinación de equivalencia del sistema se basará en un estudio correlacional de 7 pares de muestras (o mayor) del sistema que está siendo examinado y uno de los sistemas del presente anexo.

Los “resultados” se refieren al valor ponderado de las emisiones de ese ciclo en particular. El ensayo correlacional tendrá lugar en el mismo laboratorio y celda de ensayo, y con el mismo motor, y es preferible efectuarlo simultáneamente. La equivalencia de las medias de los pares de muestras se determinará mediante las estadísticas de los ensayos F y t, tal como se describen en el apéndice 4, punto A.4.3, obtenidas en dichas condiciones de laboratorio, de celda de ensayo y de motor. Los valores extremos se determinarán conforme a la norma ISO 5725 y se excluirán de la base de datos. Los sistemas que se utilicen para el ensayo correlacional estarán sujetos a la aprobación del organismo de homologación.

5.2.   Familia de motores

5.2.1.   Generalidades

Una familia de motores se caracteriza por sus parámetros de diseño. Estos serán comunes a todos los motores de la familia. El fabricante del motor podrá decidir qué motores pertenecen a una familia, siempre y cuando se cumplan los criterios de pertenencia indicados en el punto 5.2.3. La familia de motores será aprobada por el organismo de homologación. El fabricante pondrá a disposición del organismo de homologación la información adecuada sobre los niveles de emisión de los miembros de la familia de motores.

5.2.2.   Casos particulares

En algunos casos puede producirse una interacción entre los parámetros. Esto se tendrá en cuenta para garantizar que en una familia solo se incluyan motores con características similares en cuanto a emisiones de escape. El fabricante deberá identificar estos casos y notificarlos al organismo de homologación. Se tendrán en cuenta como criterio para la creación de una nueva familia de motores.

En caso de dispositivos o características que no se contemplen en el punto 5.2.3 y que influyan fuertemente en el nivel de emisiones, el fabricante identificará este equipo con arreglo a buenas prácticas técnicas y lo notificará al organismo de homologación. Se tendrán en cuenta como criterio para la creación de una nueva familia de motores.

Además de los parámetros indicados en el punto 5.2.3, el fabricante podrá introducir criterios adicionales que permitan la definición de familias de tamaño más reducido. Estos parámetros no deben tener necesariamente una influencia en el nivel de emisiones.

5.2.3.   Parámetros que definen una familia de motores

5.2.3.1.   Ciclo de combustión

a)

2 tiempos

b)

4 tiempos

c)	Motor rotativo

d)

Otros

5.2.3.2.   Configuración de los cilindros

5.2.3.2.1.   Posición de los cilindros en el bloque

a)

V

b)

En línea

c)

Radial

d)	Otras (F, W, etc.)

5.2.3.2.2.   Posición relativa de los cilindros

Los motores con el mismo bloque pueden pertenecer a la misma familia si tienen el mismo diámetro, de centro a centro.

5.2.3.3.   Principal medio refrigerante

a)

Aire

b)

Agua

c)

Aceite

5.2.3.4.   Desplazamiento de cada cilindro

5.2.3.4.1.   Motor con un desplazamiento por cilindro ≥ 0,75 dm3

Para que los motores con un desplazamiento por cilindro ≥ 0,75 dm3 se consideren de la misma familia, el abanico de desplazamientos por cilindro no superará en un 15 % el mayor desplazamiento de un cilindro dentro de la familia.

5.2.3.4.2.   Motor con un desplazamiento por cilindro < 0,75 dm3

Para que los motores con un desplazamiento por cilindro < 0,75 dm3 se consideren de la misma familia, el abanico de desplazamientos por cilindro no superará en un 30 % el mayor desplazamiento de un cilindro dentro de la familia.

5.2.3.4.3.   Motor con otros límites de desplazamiento por cilindro

Podrá considerarse que los motores con un desplazamiento por cilindro que superen los límites definidos en los puntos 5.2.3.4.1 y 5.2.3.4.2 pertenecen a la misma familia si así lo admite el organismo de homologación. La decisión se basará en elementos técnicos (cálculos, simulaciones, resultados experimentales, etc.) que demuestren que el incumplimiento de los límites no influye de manera significativa en las emisiones de escape.

5.2.3.5.   Método de aspiración del aire

a)	Atmosférica

b)	Sobrealimentación

c)	Sobrealimentación con sistema de refrigeración de la admisión

5.2.3.6.   Tipo de combustible

a)

Gasóleo

b)	Gas natural (GN)

c)	Gas licuado de petróleo (GLP)

d)

Etanol

5.2.3.7.   Tipo de cámara de combustión

a)	Cámara abierta

b)	Cámara dividida

c)	Otros tipos

5.2.3.8.   Tipo de encendido

a)	Encendido por chispa

b)	Encendido por compresión

5.2.3.9.   Válvulas y orificios

a)	Configuración

b)	Número de válvulas por cilindro

5.2.3.10.   Tipo de alimentación de combustible

a)	Alimentación de combustible líquido i) Bomba, inyector y línea (de alta presión) ii) Bomba en línea o de distribución iii) Bomba unitaria o inyector unitario iv) Raíl común v) Carburador(es) vi) Otros

b)	Alimentación de combustible gaseoso i) Gaseoso ii) Líquido iii) Mezcladores iv) Otros

c)	Otros tipos

5.2.3.11.   Dispositivos diversos

a)	Recirculación del gas de escape (EGR)

b)	Inyección de agua

c)	Inyección de aire

d)

Otros

5.2.3.12.   Estrategia de control electrónico

La presencia o ausencia de una unidad de control electrónico (ECU) en el motor se considera un parámetro básico de la familia.

En el caso de motores controlados electrónicamente, el fabricante presentará los elementos técnicos que justifican el agrupamiento de los motores en una familia, a saber, los motivos por los que se puede considerar que esos motores cumplen los mismos requisitos sobre emisiones.

Estos elementos pueden consistir en cálculos, simulaciones, estimaciones, descripciones de parámetros de inyección, resultados experimentales, etc.

Entre los ejemplos de características controladas figuran:

a)	la regulación

b)	la presión de inyección

c)	las inyecciones múltiples

d)	la presión de sobrealimentación

e)	la turbina de geometría variable (VGT)

f)	la recirculación del gas de escape (EGR)

5.2.3.13.   Sistemas de postratamiento del gas de escape

La función y la combinación de los dispositivos siguientes se consideran un criterio de pertenencia a una familia de motores:

a)	Catalizador de oxidación

b)	Catalizador de tres vías

c)	Sistema de reducción de NOx con reducción selectiva de NOx (adición de agente reductor)

d)	Otros sistemas de reducción de NOx

e)	Trampa de partículas con regeneración pasiva

f)	Trampa de partículas con regeneración activa

g)	Otras trampas de partículas

h)	Otros dispositivos

Cuando un motor ha sido certificado sin sistema de postratamiento, bien como motor de referencia o como miembro de una familia, si está equipado con un catalizador de oxidación, puede incluirse en la misma familia de motores si no precisa características de combustible diferentes.

Si precisa características de combustible específicas (por ejemplo, trampas de partículas que requieran aditivos especiales en el combustible para garantizar el proceso de regeneración), la decisión de incluirlo en la misma familia se basará en elementos técnicos que indique el fabricante. Esos elementos indicarán que el nivel de emisión previsto del motor equipado con el catalizador respeta el mismo límite que el motor sin catalizador.

Cuando un motor ha sido certificado con un sistema de postratamiento, bien como motor de referencia o como miembro de una familia cuyo motor de referencia está equipado con el mismo sistema de postratamiento, no podrá incluirse en la misma familia de motores si no está equipado con el sistema de postratamiento.

5.2.4.   Elección del motor de referencia

5.2.4.1.   Motores de encendido por compresión

Una vez que el organismo de homologación haya aprobado la familia de motores, el principal criterio de selección del motor de referencia de la familia será el de tener el mayor suministro de combustible por carrera del pistón al régimen de par máximo declarado. En caso de que dos o más motores cumplan ese criterio principal, se seleccionará como motor de referencia aquel que cumpla el criterio secundario, a saber, tener el mayor suministro de combustible por carrera del pistón al régimen nominal.

5.2.4.2.   Motores de encendido por chispa

Una vez que el organismo de homologación haya aprobado la familia de motores, el principal criterio de selección del motor de referencia de la familia será el de tener el mayor desplazamiento. En caso de que dos o más motores compartan este criterio principal, se seleccionará el motor de referencia utilizando uno de los siguientes criterios secundarios, en este orden de prioridad:

a)	el mayor suministro de combustible por carrera del pistón al régimen de la potencia nominal declarada;

b)	el reglaje de chispa más avanzado;

c)	el caudal de recirculación del gas de escape más bajo.

5.2.4.3.   Observaciones acerca de la selección del motor de referencia

El organismo de homologación de tipo podrá considerar que la mejor manera de caracterizar el caso más desfavorable de la familia en cuanto a emisiones es someter a ensayo otros motores. En ese caso, el fabricante del motor presentará la información adecuada para determinar qué motores de la familia tienen probabilidad de tener el nivel de emisiones más alto.

Si otros motores de la familia poseen otras características que pudieran afectar a las emisiones de escape, dichas características también deberán determinarse y tomarse en consideración para la selección del motor de referencia.

Si algunos motores de la familia cumplen los mismos valores de emisión en distintos periodos de la vida útil, se tendrá en cuenta en la selección del motor de referencia.

6.   CONDICIONES DE ENSAYO

6.1.   Condiciones de ensayo en laboratorio

Se medirá la temperatura absoluta (T a) del aire de admisión del motor, expresada en kelvin, y la presión atmosférica seca (p s), expresada en kPa, y se determinará el parámetro f a de acuerdo con las disposiciones siguientes. En el caso de motores de varios cilindros que posean grupos de colectores distintos, por ejemplo en los “motores en V”, se tomará la temperatura media de los distintos grupos. El parámetro f a se notificará con los resultados de ensayo. Para una mejor repetibilidad y reproducibilidad de los resultados, se recomienda que el parámetro f a cumpla la condición siguiente: 0,93 ≤ f a ≤ 1,07.

a)	Motores de encendido por compresión: Motores atmosféricos y motores sobrealimentados mecánicamente:  (1) Motores turbocomprimidos con o sin refrigeración del aire de admisión:  (2)

b)	Motores de encendido por chispa:  (3)

6.2.   Motores con refrigeración del aire de sobrealimentación

Se registrará la temperatura del aire de sobrealimentación, que deberá encontrarse, al régimen de la potencia máxima declarada y a plena carga, dentro de un margen de ± 5 K respecto a la temperatura máxima del aire de sobrealimentación especificada por el fabricante. La temperatura mínima del agente refrigerante será de 293 K (20 °C).

Si se utiliza un sistema de laboratorio de ensayo o un soplante externo, el caudal del refrigerante deberá regularse de forma que la temperatura del aire de sobrealimentación se sitúe dentro de un margen de ± 5 K respecto a la temperatura máxima especificada por el fabricante al régimen nominal y a plena carga. La temperatura y el caudal del refrigerante del sistema de refrigeración del aire de sobrealimentación en el punto de reglaje anterior no deberán variar durante el ciclo de ensayo, salvo que ello suponga una sobrerrefrigeración no representativa del aire de sobrealimentación. El volumen del sistema de refrigeración del aire de sobrealimentación estará basado en buenas prácticas técnicas y será representativo de la instalación del motor en circulación. El sistema de laboratorio estará diseñado para minimizar la acumulación de condensado. Se drenarán los condensados acumulados y todos los drenajes estarán completamente cerrados antes de la realización de los ensayos de emisiones.

Si el fabricante del motor especifica límites de pérdida presión del aire que atraviesa el sistema de refrigeración del aire de sobrealimentación, se asegurará de que dicha pérdida en las condiciones del motor especificadas por el fabricante respetan los límites especificados por este. La pérdida de presión se medirá en los lugares señalados por el fabricante.

6.3.   Potencia del motor

La base de la medición de las emisiones específicas es la potencia del motor y el trabajo del ciclo, determinados con arreglo a los puntos 6.3.1 a 6.3.5.

6.3.1.   Generalidades relativas a la instalación del motor

El motor se someterá a ensayo con los accesorios/equipos enumerados en el apéndice 7.

Si no se instalan los accesorios/equipos requeridos, su potencia se tendrá en cuenta conforme a los puntos 6.3.2 a 6.3.5.

6.3.2.   Accesorios/equipos que deben instalarse para el ensayo de emisiones

Si resulta inapropiado instalar en el banco de pruebas los accesorios/equipos requeridos en virtud del apéndice 7, se determinará la potencia absorbida por los mismos y se la restará de la potencia del motor medida (de referencia y efectiva) en la totalidad del intervalo de regímenes del motor del WHTC y en los regímenes de ensayo del WHSC.

6.3.3.   Accesorios/equipos que deben retirarse para el ensayo

Cuando no puedan retirarse los accesorios/equipos no exigidos en virtud del apéndice 7, se podrá determinar la potencia absorbida por los mismos, que podrá sumarse a la potencia del motor medida (de referencia y efectiva) en la totalidad del intervalo de regímenes del motor del WHTC y en los regímenes de ensayo del WHSC. Si dicho valor es superior al 3 % de la potencia máxima al régimen de ensayo, deberá demostrarse al organismo de homologación de tipo.

6.3.4.   Determinación de la potencia de los accesorios

Solo será preciso determinar la potencia absorbida por los accesorios/equipos si:

a)	el motor carece de los accesorios/equipos requeridos en virtud del anexo 7, o

b)	el motor cuenta con accesorios/equipos no requeridos en virtud del anexo 7.

Los valores de la potencia de los accesorios y el método de cálculo/medición de dicha potencia serán facilitados por el fabricante del motor para toda la franja de funcionamiento de los ciclos de ensayo, y serán aprobados por el organismo de homologación de tipo.

6.3.5.   Trabajo del ciclo del motor

El cálculo del trabajo del ciclo efectivo y del trabajo del ciclo de referencia (véanse los puntos 7.4.8 y 7.8.6) se basará en la potencia del motor conforme al punto 6.3.1. En tal caso, P f y P r de la ecuación 4 son iguales a cero y P es igual a P m.

Si hay accesorios/equipos instalados con arreglo a los puntos 6.3.2 o 6.3.3, la potencia que absorban se utilizará para corregir cada valor instantáneo P m,i de la potencia del ciclo según se indica a continuación:

 (4)

donde:

P m,i	es la potencia del motor medida, expresada en kW
P f,i	es la potencia absorbida por los accesorios/equipos que han de instalarse, medida en kW
P r,i	es la potencia absorbida por los accesorios/equipos que han de retirarse, medida en kW.

6.4.   Sistema de admisión de aire del motor

Se utilizará un sistema de admisión de aire del motor que presente una restricción de la admisión de aire situada dentro de un margen de ± 300 Pa respecto al valor máximo especificado por el fabricante para un filtro de aire limpio al régimen de la potencia máxima declarada y a plena carga. La presión estática diferencial de la restricción se medirá en el lugar señalado por el fabricante.

6.5.   Sistema de escape del motor

Se utilizará un sistema de escape del motor o un sistema del laboratorio de ensayo que presente una contrapresión de escape situada entre un 80 % y un 100 % del valor máximo especificado por el fabricante al régimen nominal y a plena carga. Si la restricción máxima es igual o inferior a 5 kPa, el punto de reglaje se situará como mínimo a 1,0 kPa del máximo. El sistema de escape deberá cumplir los requisitos de muestreo del gas de escape establecidos en los puntos 9.3.10 y 9.3.11.

6.6.   Motor con sistema de postratamiento del gas de escape

Si el motor incluye un sistema de postratamiento del gas de escape, el tubo de escape tendrá el mismo diámetro que un tubo de serie, o el que especifique el fabricante, a lo largo de una distancia equivalente a un mínimo de cuatro veces el diámetro del tubo antes de la sección de expansión que contenga el dispositivo de postratamiento del gas de escape. La distancia entre la brida del colector de escape o la salida del turbocompresor y el sistema de postratamiento del gas de escape será la de la configuración del vehículo o será conforme a la distancia especificada por el fabricante. La contrapresión o limitación del escape se regirá por estos mismos criterios y podrá regularse con una válvula. En el caso de los dispositivos de postratamiento de restricción variable, la restricción máxima del gas de escape se determinará en la condición de postratamiento (nivel de rodaje/envejecimiento y de regeneración/suciedad) especificada por el fabricante. Si la restricción máxima es igual o inferior a 5 kPa, el punto de reglaje se situará como mínimo a 1,0 kPa del máximo. El contenedor de postratamiento podrá retirarse durante los ensayos simulados y el establecimiento de la cartografía del motor y sustituirse por un contenedor equivalente que incluya un soporte de catalizador inactivo.

Las emisiones medidas en los ciclos de ensayo deberán ser representativas de las emisiones en condiciones de uso reales. En el caso de un motor equipado con un sistema de postratamiento que requiera el consumo de un reactivo, el fabricante determinará el reactivo que se utilizará para todos los ensayos.

Los motores equipados con sistemas de postratamiento del gas de escape con regeneración continua no requerirán un procedimiento especial de ensayo pero será necesario demostrar el proceso de regeneración con arreglo al punto 6.6.1.

Para los motores equipados con sistemas de postratamiento del gas de escape que se regeneren periódicamente, tal como se describe en el punto 6.6.2, los resultados de las emisiones se ajustarán para tomar en consideración las regeneraciones. En ese caso, la emisión media dependerá de la frecuencia de las regeneraciones, como fracción de los ensayos durante los cuales se produce la regeneración.

6.6.1.   Regeneración continua

Las emisiones se medirán en un sistema de postratamiento que haya sido estabilizado de manera que se obtenga un comportamiento relacionado con las emisiones repetible. El proceso de regeneración se producirá una vez, como mínimo, durante el ensayo WHTC de arranque en caliente, y el fabricante declarará las condiciones normales en las que se realiza dicha regeneración (carga de hollín, temperatura, contrapresión de escape, etc.).

Para demostrar que el proceso de regeneración es continuo, se efectuará un mínimo de tres ensayos WHTC de arranque en caliente. Para dicha demostración, el motor se calentará conforme a lo dispuesto en el punto 7.4.1, se homogeneizará su calor con arreglo al punto 7.6.3 y se efectuará un primer ensayo WHTC de arranque en caliente. Los ensayos de arranque en caliente siguientes se iniciarán una vez homogeneizada la temperatura con arreglo al punto 7.6.3. Durante los ensayos, se registrarán las temperaturas y presiones de escape (temperatura antes y después del sistema de postratamiento, contrapresión de escape, etc.).

Se considerará que el sistema de postratamiento es de regeneración continua y se aplicarán las generalidades sobre los ensayos de los puntos 7.6 (WHTC) y 7.7 (WHSC) si las condiciones declaradas por el fabricante se producen durante los ensayos y los resultados de los tres (o más) ensayos WHTC de arranque en caliente no varían más de un ± 25 % o 0,005 g/kWh (se tomará en mayor de estos dos valores).

Si el postratamiento del gas de escape dispone de un modo de seguridad que pasa a un modo de regeneración periódico, este se verificará con arreglo a lo dispuesto en el punto 6.6.2. En ese caso específico, podrían superarse los límites de emisión y no se ponderarían.

6.6.2.   Regeneración periódica

Para un postratamiento del gas de escape basado en un proceso de regeneración periódica, las emisiones se medirán en un mínimo de tres ensayos WHTC de arranque en caliente, uno con un proceso de regeneración en un sistema de postratamiento estabilizado y dos sin él, y se ponderarán los resultados conforme a la ecuación 5.

El proceso de regeneración se producirá como mínimo una vez durante el ensayo WHTC de arranque en caliente. El motor podrá estar equipado con un interruptor que pueda impedir o permitir el proceso de regeneración, siempre que esta operación no repercuta en la calibración original del motor.

El fabricante declarará las condiciones normales de los parámetros en que se produce el proceso de regeneración (carga de hollín, temperatura, contrapresión de escape, etc.), y su duración. El fabricante también indicará la frecuencia de las regeneraciones en forma de número de ensayos durante los que se producen las regeneraciones con respecto al número de ensayos sin ellas. El procedimiento exacto para determinar dicha frecuencia se basará en datos relativos a los motores en servicio basándose en criterios técnicos bien fundamentados, y serán aprobados por el organismo de homologación de tipo o de certificación.

El fabricante proporcionará un sistema de postratamiento que haya sido cargado con el fin de conseguir la regeneración durante un ensayo WHTC. Para dicha verificación, el motor se calentará conforme a lo dispuesto en el punto 7.4.1, se homogeneizará su calor con arreglo al punto 7.6.3 y se iniciará el ensayo WHTC de arranque en caliente. La regeneración no se producirá durante el calentamiento del motor.

La media de las emisiones específicas entre las fases de regeneración se determinará a partir de la media aritmética de los resultados (g/kWh) de varios ensayos WHTC de arranque en caliente aproximadamente equidistantes. Se recomienda realizar al menos un ensayo WHTC de arranque en caliente inmediatamente antes de un ensayo de regeneración y un ensayo WHTC de arranque en caliente inmediatamente después de un ensayo de regeneración. El fabricante podrá optar también por proporcionar datos que muestren que las emisiones permanecen constantes (±25 % o 0,005 g/kWh, el valor que sea mayor) entre las fases de regeneración. En ese caso, podrán utilizarse las emisiones de un solo ensayo WHTC de arranque en caliente.

Durante el ensayo de regeneración, se registrarán todos los datos necesarios para detectar la regeneración (emisiones de CO y NOx, temperatura antes y después del sistema de postratamiento, contrapresión de escape, etc.).

Durante el ensayo de regeneración podrán rebasarse los límites de emisión aplicables.

La figura 2 muestra un esquema del procedimiento de ensayo.

Las emisiones del ensayo WHTC de arranque en caliente se ponderarán de la manera siguiente:

 (5)

donde:

n	es el número de ensayos WHTC de arranque en caliente sin regeneración
nr	es el número de ensayos WHTC de arranque en caliente con regeneración (mínimo un ensayo)
	es la emisión media específica sin regeneración, en g/kWh
	es la emisión media específica con regeneración, en g/kWh.

Para determinar , se aplicarán las disposiciones siguientes:

a)

Si la regeneración dura más de un ciclo WHTC de arranque en caliente, se realizarán sucesivamente ensayos WHTC de arranque en caliente completos, se seguirán midiendo las emisiones sin homogeneizar la temperatura y sin apagar el motor hasta que termine la regeneración, y se calculará la media de los ensayos WHTC de arranque en caliente.

b)	Si la regeneración finaliza durante un ciclo del ensayo WHTC de arranque en caliente, el ciclo continuará hasta el final.

Previo acuerdo con el organismo de homologación de tipo, podrán aplicarse factores de ajuste de la regeneración de tipo multiplicativo (c) o aditivo (d) basándose en análisis técnicos solventes.

c)	Los factores de ajuste multiplicativos se calcularán de la manera siguiente: (hacia arriba) (6) (hacia abajo) (6a)

d)	Los factores de ajuste aditivos se calcularán de la manera siguiente: (hacia arriba) (7) (hacia abajo) (8)

Con respecto a los cálculos de las emisiones específicas del punto 8.6.3, se aplicarán factores de ajuste de la regeneración como se indica a continuación:

e)	En el caso de un ensayo sin regeneración, k r,u será, respectivamente, multiplicado por el valor e de la emisión específica de las ecuaciones 69 o 70 o añadido a dicho valor.

f)	En el caso de un ensayo con regeneración, k r,d será, respectivamente, multiplicado por el valor e de la emisión específica de las ecuaciones 69 o 70 o sustraído de dicho valor.

A petición del fabricante, los factores de ajuste de la regeneración:

g)	podrán extenderse a otros miembros de la misma familia de motores;

h)	podrán extenderse a otras familias de motores que utilicen el mismo sistema de postratamiento, previa autorización del organismo de homologación de tipo o de certificación basada en pruebas técnicas que aporte el fabricante de que las emisiones son similares.

6.7.   Sistema de refrigeración

Se utilizará un sistema de refrigeración con suficiente capacidad para mantener el motor a las temperaturas normales de funcionamiento prescritas por el fabricante.

6.8.   Aceite lubricante

El aceite de lubricación lo especificará el fabricante y será representativo del aceite de lubricación disponible en el mercado; las especificaciones del aceite de lubricación utilizado para el ensayo se registrarán y se presentarán con los resultados del ensayo.

6.9.   Especificaciones del combustible de referencia

El combustible de referencia está especificado en el apéndice 2 del presente anexo para los motores de encendido por compresión y en los anexos 6 y 7 para los motores de GNC y GLP.

La temperatura del combustible se ajustará a las recomendaciones del fabricante.

6.10.   Emisiones del cárter

Ninguna emisión del cárter se emitirá directamente a la atmósfera ambiente, con las excepciones siguientes: los motores con turbocompresores, bombas, soplantes o compresores de sobrealimentación para la admisión de aire podrán liberar emisiones del cárter a la atmósfera ambiente si las emisiones se añaden a las de escape (física o matemáticamente) durante todos los ensayos de emisiones. Los fabricantes que se acojan a esta excepción instalarán los motores de forma que todas las emisiones del cárter puedan ser encaminadas al sistema de muestreo de las emisiones.

A efectos del presente punto, se considerará que no se han emitido directamente a la atmósfera ambiente las emisiones del cárter que son encaminadas al dispositivo de escape antes del sistema de postratamiento del gas de escape durante todas las fases de funcionamiento.

Las emisiones del cárter se encaminarán al sistema de escape para la medición de las emisiones como se indica a continuación:

a)	Los materiales de los tubos serán lisos, conductores eléctricamente y no deberán reaccionar con las emisiones del cárter. Los tubos serán lo más cortos que sea posible.

b)	Los tubos utilizados en el laboratorio para recoger las emisiones de cárter tendrán el menor número de codos que sea posible, y los codos que sean inevitables tendrán el mayor radio de curvatura posible.

c)	Los tubos del cárter utilizados en el laboratorio se calentarán, sus paredes serán finas o estarán aislados y cumplirán las especificaciones del fabricante relativas a la contrapresión del cárter.

d)

Los tubos utilizados para el gas de escape del cárter irán conectados al dispositivo de evacuación del gas de escape bruto de cualquier sistema de postratamiento, después de cualquier limitación del gas de escape que se haya instalado y suficientemente antes de cualquier sonda de muestreo a fin de garantizar la mezcla completa con el gas de escape del motor antes del muestreo. El tubo de conducción del gas de escape del cárter entrará en la corriente libre del gas de escape para evitar efectos de capa límite y para facilitar la mezcla. El orificio del tubo del gas de escape del cárter podrá orientarse en cualquier dirección con respecto al flujo del gas de escape bruto.

7.   PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO

7.1.   Principios de medición de las emisiones

Para medir las emisiones específicas, el motor efectuará los ciclos de ensayo definidos en los puntos 7.2.1 y 7.2.2. La medición de las emisiones específicas requiere la determinación de la masa de los componentes presentes en el gas de escape y el trabajo del ciclo del motor correspondiente. Los componentes se determinan mediante los métodos de muestreo descritos en los puntos 7.1.1 y 7.1.2.

7.1.1.   Muestreo continuo

En el muestreo continuo, la concentración de los componentes se mide continuamente a partir del gas de escape bruto o diluido. Dicha concentración se multiplica por el caudal continuo del gas de escape (bruto o diluido) en el lugar de muestreo de las emisiones a fin de determinar el caudal másico de los componentes. La emisión de los componentes se suma continuamente a lo largo del ciclo de ensayo. Dicha suma es la masa total de los componentes emitidos.

7.1.2.   Muestreo por lotes

En el muestreo por lotes, se extrae continuamente una muestra de gas de escape bruto o diluido que se guarda para efectuar más tarde la medición. La muestra extraída será proporcional al caudal del gas de escape bruto o diluido. La recogida en una bolsa de los componentes gaseosos diluidos y la recogida de partículas en un filtro constituyen ejemplos de muestreo por lotes. Las concentraciones muestreadas por lotes se multiplican por la masa total o el caudal másico del gas de escape (bruto o diluido) del que se extrajeron durante el ciclo de ensayo. Dicho producto constituye la masa total o el flujo másico de los componentes emitidos. Para calcular la concentración de partículas, las partículas depositadas en un filtro a partir de gas de escape extraído proporcionalmente se dividirán por la cantidad de gas de escape filtrado.

7.1.3.   Procedimientos de medición

En el presente anexo se aplican dos procedimientos de medición que son equivalentes funcionalmente. Ambos pueden utilizarse tanto para el ciclo de ensayo WHTC como para el WHSC:

a)	los componentes gaseosos se muestrean continuamente en el gas de escape bruto y las partículas se determinan mediante un sistema de dilución de flujo parcial;

b)	los componentes gaseosos y las partículas se determinan mediante un sistema de dilución de flujo total (sistema CVS).

Se permite cualquier combinación de ambos principios (por ejemplo, medición de las emisiones gaseosas brutas y medición de las partículas de flujo total).

7.2.   Ciclos de ensayo

7.2.1.   Ciclo de ensayo transitorio WHTC

El ciclo de ensayo transitorio WHTC figura en el apéndice 1 como secuencia segundo a segundo de valores de régimen y par normalizados. A efectos de la realización del ensayo en una celda de ensayo del motor, los valores normalizados se convertirán en valores efectivos para el motor que se está ensayando basándose en la curva gráfica del motor. Esta conversión se denomina “desnormalización” y el ciclo de ensayo desarrollado, “ciclo de referencia del motor objeto del ensayo”. Con esos valores de régimen y par de referencia, se llevará a cabo el ciclo en la celda de ensayo y se registrarán los valores de régimen y par efectivos. Para validar el periodo de ensayo, se efectuará un análisis regresivo entre los valores de referencia de régimen, par y potencia y los valores efectivos una vez concluido el ensayo.

Para calcular las emisiones específicas del freno, se calculará el trabajo del ciclo efectivo mediante la integración de la potencia efectiva del motor durante el ciclo. Para la validación del ciclo, el trabajo del ciclo efectivo se encontrará dentro de los límites prescritos del trabajo del ciclo de referencia.

Para los contaminantes gaseosos, podrá utilizarse el muestreo continuo (gas de escape bruto o diluido) o el muestreo por lotes (gas de escape diluido). La muestra de partículas deberá diluirse con un diluyente acondicionado (como el aire ambiente) y recogerse en un único filtro adecuado. La figura 3 muestra un esquema del WHTC.

7.2.2.   Ciclo de ensayo en estado continuo con aumentos WHSC

El ciclo de ensayo en estado continuo con aumentos WHSC consiste en un número determinado de modos de régimen y carga que se convertirán en los valores de referencia del motor correspondiente que se someta a ensayo a partir de la curva gráfica del motor. El motor deberá funcionar durante el tiempo prescrito para cada modo, al cabo del cual, el régimen y la carga deberán cambiarse linealmente en el plazo de 20 ± 1 segundos. Para validar el periodo de ensayo, se efectuará un análisis regresivo entre los valores de referencia de régimen, par y potencia y los valores efectivos una vez concluido el ensayo.

La concentración de cada gas contaminante, el caudal de escape y la potencia desarrollada se determinarán a lo largo del ciclo de ensayo. Los contaminantes gaseosos podrán registrarse de manera continua o muestrearse en una bolsa de muestreo. La muestra de partículas deberá diluirse con un diluyente acondicionado (como el aire ambiente). Se tomará una muestra a lo largo de todo el procedimiento de ensayo, y se recogerá en un único filtro adecuado.

Para calcular las emisiones específicas del freno, se calculará el trabajo del ciclo efectivo mediante la integración de la potencia efectiva del motor durante el ciclo.

El cuadro 1 muestra el ciclo de ensayo WHSC. Excepto en el modo 1, cada modo comienza al inicio del aumento a partir del modo anterior.

Cuadro 1

Ciclo de ensayo WHSC

Modo	Régimen normalizado (%)	Par normalizado (%)	Duración del modo (s) incl. aumento de 20 s
1	0	0	210
2	55	100	50
3	55	25	250
4	55	70	75
5	35	100	50
6	25	25	200
7	45	70	75
8	45	25	150
9	55	50	125
10	75	100	50
11	35	50	200
12	35	25	250
13	0	0	210
Total			1 895

7.3.   Generalidades sobre la secuencia de ensayo

El diagrama que figura a continuación muestra el camino que debería seguirse durante el ensayo. Los detalles de cada paso se describen en los puntos correspondientes. Se permiten variaciones respecto a ese camino, cuando resulte conveniente, pero los requisitos específicos de los puntos correspondientes son de obligado cumplimiento.

Para el ciclo WHTC, el mejor procedimiento consiste en un ensayo de arranque en frío tras el enfriamiento natural o forzado del motor, una parada para homogeneizar el calor y un arranque en caliente.

Para el ciclo WHSC, el mejor procedimiento consiste en un ensayo con arranque en caliente tras un preacondicionamiento del motor en el modo 9 del ciclo WHSC.

7.4.   Cartografía del motor y ciclo de referencia

Las mediciones del motor, verificaciones de las prestaciones del motor y calibraciones del sistema previas al ensayo se llevarán a cabo antes del establecimiento de la cartografía del motor, de acuerdo con la secuencia general de ensayo expuesta en el punto 7.3.

Como base para generar el ciclo de referencia WHTC y WHSC se cartografiará el motor con este funcionando a plena carga para determinar las curvas del régimen en función del par máximo y del régimen en función de la potencia máxima. La curva gráfica se empleará para desnormalizar el régimen (punto 7.4.6) y el par del motor (punto 7.4.7).

7.4.1.   Calentamiento del motor

El motor se calentará haciéndolo funcionar a una potencia comprendida entre el 75 % y el 100 % de su potencia máxima o de acuerdo con las recomendaciones del fabricante y las buenas prácticas técnicas. Hacia el final del calentamiento se le hará funcionar para estabilizar las temperaturas del refrigerante del motor y del aceite lubricante a ± 2 % de sus valores medios durante un mínimo de 2 minutos o hasta que el termostato del motor regule la temperatura del motor.

7.4.2.   Determinación de la gama de regímenes de la cartografía

Los regímenes máximo y mínimo de la cartografía se definen de la manera siguiente:

Régimen mínimo de la cartografía	=	régimen de ralentí
Régimen máximo de la cartografía	=	n hi × 1,02 o el régimen al que el par a plena carga cae a cero, el valor que sea más bajo.

7.4.3.   Curva gráfica del motor

Una vez estabilizado el motor conforme al punto 7.4.1, se realizará la cartografía del motor aplicando el procedimiento siguiente:

a)	Se hace funcionar el motor sin carga al ralentí.

b)	Se hace funcionar el motor al régimen mínimo de la cartografía con una demanda máxima por parte del operador.

c)

Se aumenta el régimen del motor a un ritmo medio de 8 ± 1 min–1/s desde el régimen mínimo hasta el régimen máximo de la cartografía, o a un ritmo constante que requiera de 4 a 6 min para pasar del régimen mínimo al máximo de la cartografía. Se registran los puntos de régimen y de par con una frecuencia de muestreo de al menos un punto por segundo.

Al seleccionar la opción b) del punto 7.4.7 para determinar los valores negativos del par de referencia, la curva gráfica podrá continuar directamente desde el régimen máximo al mínimo de la cartografía con una demanda mínima por parte del operador.

7.4.4.   Cartografía alternativa

Si un fabricante considera que las técnicas de cartografía anteriores no son seguras o no son representativas de un motor concreto, podrán utilizarse técnicas alternativas. Estas técnicas alternativas deberán satisfacer el mismo objetivo que los procedimientos cartográficos destinados a determinar el par máximo disponible a todos los regímenes alcanzados durante los ciclos de ensayo. Las desviaciones respecto a las técnicas de cartografía especificadas en el presente punto por motivos de seguridad o de representatividad deberán estar autorizadas por el organismo de homologación, y su uso deberá justificarse. No obstante, en ningún caso se determinará la curva de par mediante barridos continuos descendentes del régimen del motor en el caso de motores regulados o turboalimentados.

7.4.5.   Repetición de los ensayos

No es preciso cartografiar un motor antes de cada ciclo de ensayo. Debe volverse a cartografiar antes de un ciclo de ensayo si:

a)	según criterios técnicos, ha transcurrido excesivo tiempo desde el establecimiento de la última cartografía, o bien

b)	se han efectuado cambios físicos o recalibraciones del motor que podrían influir en sus prestaciones.

7.4.6.   Desnormalización del régimen del motor

Para generar los ciclos de referencia, se desnormalizarán los regímenes del apéndice 1(WHTC) y del cuadro 1 (WHSC) mediante la ecuación siguiente:

(9)

Para determinar n pref, la integral del par máximo se calculará desde n idle a n 95h a partir de la curva gráfica del motor, determinada de acuerdo con el punto 7.4.3.

Los regímenes de las figuras 4 y 5 se definen de la manera siguiente:

n lo	es el régimen más bajo en el que la potencia alcanza un 55 % de la potencia máxima
n pref	es el régimen en el que la integral del par máximo cartografiado alcanza un 51 % de la integral completa entre n idle y n 95h
n hi	es el régimen más alto en el que la potencia alcanza un 70 % de la potencia máxima
n idle	es el régimen de ralentí
n 95h	es el régimen más alto en el que la potencia alcanza un 95 % de la potencia máxima.

En el caso de motores (principalmente de encendido por chispa) con una curva de regulación abrupta, donde el corte del combustible no permite hacer funcionar el motor hasta n hi o n 95h, se aplicarán las disposiciones siguientes:

n hi	en la ecuación 9 se sustituye por n Pmax × 1,02
n 95h	se sustituye por n Pmax × 1,02.

7.4.7.   Desnormalización del par motor

Los valores del par del programa del dinamómetro para motores del apéndice 1 (WHTC) y del cuadro 1 (WHSC) están normalizados al par máximo del régimen respectivo. Para generar los ciclos de referencia, los valores del par de cada valor del régimen de referencia determinados en el punto 7.4.6 se desnormalizarán, mediante la curva gráfica determinada de acuerdo con lo dispuesto en el punto 7.4.3, de la manera siguiente:

(10)

donde:

M norm,i	es el par normalizado, expresado en %
M max,i	es el par máximo según la curva gráfica, indicado en Nm
M f,i	es el par absorbido por los accesorios/equipos que han de instalarse, expresado en Nm
M r,i	es el par absorbido por los accesorios/equipos que han de retirarse, indicado en Nm

Si se instalan accesorios/equipos conforme al punto 6.3.1 y al apéndice 7, M f y M r son iguales a 0.

Los valores de par negativos de los puntos motrices (“m” en el apéndice 1) integrarán, a efectos de la generación del ciclo de referencia, los valores de referencia determinados de una de las maneras siguientes:

a)	40 % negativo del par positivo disponible en el punto de régimen correspondiente;

b)	cartografía del par negativo necesario para que el motor pase del régimen máximo al régimen mínimo de la cartografía;

c)	determinación del par negativo necesario para mantener el motor al ralentí y a n hi, e interpolación lineal entre esos dos puntos.

7.4.8.   Cálculo del trabajo del ciclo de referencia

El trabajo del ciclo de referencia se determinará a lo largo del ciclo de ensayo calculando sincrónicamente valores instantáneos de la potencia del motor a partir del régimen de referencia y del par de referencia, determinados con arreglo a los puntos 7.4.6 y 7.4.7. Los valores instantáneos de la potencia del motor se integrarán a lo largo del ciclo de ensayo para calcular el trabajo del ciclo de referencia W ref (kWh). Si no se han instalado accesorios con arreglo al punto 6.3.1, los valores instantáneos de la potencia se corregirán mediante la ecuación (4) del punto 6.3.5.

Se utilizará la misma metodología para integrar tanto la potencia de referencia como la potencia efectiva del motor. Si es preciso determinar valores situados entre los valores adyacentes de referencia o los valores adyacentes medidos, se empleará la interpolación lineal. Al integrar el trabajo del ciclo efectivo, se igualarán a cero y se incluirán todos los valores de par negativos. Si la integración se efectúa a una frecuencia inferior a 5 Hz, y si, durante un segmento de tiempo determinado, el valor del par pasa de positivo a negativo o de negativo a positivo, se calculará la porción negativa y se igualará a cero. La porción positiva se incluirá en el valor integrado.

7.5.   Procedimientos previos al ensayo

7.5.1.   Instalación del equipo de medición

Los instrumentos y las sondas de muestreo se instalarán según las prescripciones. El tubo de escape se conectará al sistema de dilución de flujo total, si se utiliza.

7.5.2.   Preparación del equipo de medición para el muestreo

Antes de que comience el muestreo se efectuarán las operaciones siguientes:

a)	Se realizarán comprobaciones de la estanqueidad en las ocho horas previas al muestreo de las emisiones con arreglo al punto 9.3.4.

b)	En el caso de muestreo por lotes, se conectarán medios de almacenamiento limpios, como bolsas en las que se ha hecho el vacío.

c)	Todos los instrumentos de medición se pondrán en marcha según las instrucciones de sus respectivos fabricantes y las buenas prácticas técnicas.

d)	Se pondrán en marcha los sistemas de dilución, las bombas de muestreo, los ventiladores de refrigeración y el sistema de recogida de datos.

e)	Los caudales de muestreo se ajustarán a los niveles deseados, pudiéndose utilizar un flujo derivado.

f)	Los intercambiadores de calor del sistema de muestreo se calentarán o enfriarán previamente de forma que sus temperaturas respectivas se sitúen dentro del rango de temperaturas de funcionamiento previsto para el ensayo.

g)	Se permitirá que los componentes calentados o refrigerados, como los conductos de muestreo, los filtros, los refrigeradores y las bombas, se estabilicen a sus temperaturas de funcionamiento.

h)	El flujo del sistema de dilución del gas de escape se encenderá al menos 10 minutos antes de una secuencia de ensayo.

i)	Los dispositivos electrónicos de integración se podrán a cero o se volverán a poner a cero antes del inicio de un intervalo de ensayo.

7.5.3.   Verificación de los analizadores de gas

Se seleccionarán los rangos del analizador de gas. Se autorizarán los analizadores de emisiones con una función de selección automática o manual del rango de medición. Durante el ciclo de ensayo no se cambiará el rango de los analizadores de emisión. Asimismo, los valores de ganancia de los amplificadores operacionales analógicos no podrán modificarse durante el ciclo de ensayo.

Se determinará la respuesta al cero y al punto final en el caso de todos los analizadores que utilicen gases conformes con normas internacionales que cumplan las especificaciones del punto 9.3.3. Los analizadores FID se calibrarán sobre una base carbono 1 (C1).

7.5.4.   Preparación del filtro de muestreo de partículas

Al menos una hora antes del ensayo, se introducirá el filtro en una cápsula de Petri que esté protegida de la contaminación por polvo y permita el intercambio de aire, y se colocará en una cámara de pesaje para su estabilización. Una vez finalizado el periodo de estabilización, se pesará el filtro y se registrará la tara. A continuación se guardará el filtro en una cápsula de Petri cerrada o en un portafiltros sellado hasta que se precise para el ensayo. Los filtros se utilizarán en el plazo de ocho horas después de que se extraigan de la cámara de pesaje.

7.5.5.   Ajuste del sistema de dilución

El caudal total del gas de escape diluido de un sistema de dilución de flujo total o el caudal del gas de escape diluido de un sistema de dilución de flujo parcial se fijarán de manera que se elimine la condensación de agua en el sistema y se obtenga una temperatura en la cara del filtro de entre 315 K (42 °C) y 325 K (52 °C).

7.5.6.   Puesta en marcha del sistema de muestreo de partículas

El sistema de muestreo de partículas se pondrá en marcha y se hará funcionar en derivación. El nivel de fondo de partículas del diluyente puede determinarse mediante un muestreo del diluyente antes de la entrada del gas de escape en el túnel de dilución. La medición puede efectuarse antes o después del ensayo. Si la medición se efectúa al principio y al final del ciclo, podrán promediarse los valores obtenidos. Si se utiliza un sistema de muestreo diferente para la medición de fondo, la medición se efectuará paralelamente al ensayo.

7.6.   Realización del ciclo WHTC

7.6.1.   Enfriamiento del motor

Puede aplicarse un procedimiento de enfriamiento natural o forzado. Respecto al enfriamiento forzado, se aplicarán buenas prácticas técnicas para el establecimiento de sistemas para enviar aire refrigerante al motor, enviar aceite frío al sistema de lubricación del motor, extraer el calor del refrigerante mediante el sistema refrigerante del motor y extraer el calor del sistema de postratamiento del escape. En el caso de un enfriamiento forzado del sistema de postratamiento, no se aplicará el aire refrigerante hasta que la temperatura del sistema de postratamiento haya descendido por debajo del nivel de activación catalítica. No se permitirá ningún procedimiento de enfriamiento que dé lugar a emisiones no representativas.

7.6.2.   Ensayo de arranque en frío

El ensayo con arranque en frío se iniciará cuando la temperatura del lubricante del motor y los sistemas de postratamiento alcancen todos una temperatura de entre 293 y 303 K (20 y 30 °C). El motor se arrancará mediante uno de los métodos siguientes:

a)	el motor se arranca como se recomienda en las instrucciones de uso mediante un motor de arranque de producción y una batería adecuadamente cargada o una fuente de corriente adecuada, o

b)

el motor se arranca con el dinamómetro. Se impulsa hasta ± 25 % de su régimen de arranque típico en uso. El motor de arranque se parará en el segundo posterior al arranque del motor. Si el motor no arranca en el plazo de 15 segundos después de la puesta en marcha del motor de arranque, se parará este último y se determinará el motivo por el que no ha arrancado, salvo que el manual de instrucciones o de mantenimiento indique que es normal la utilización del motor de arranque durante más tiempo.

7.6.3.   Periodo de homogeneización del calor

Inmediatamente después de que concluya el ensayo de arranque en frío, se acondicionará el motor para el ensayo de arranque en caliente mediante un período de homogeneización del calor de 10 ± 1 minutos.

7.6.4.   Ensayo de arranque en caliente

El motor se arrancará al final del periodo de homogeneización del calor, tal como se define en el punto 7.6.3, siguiendo los métodos al efecto del punto 7.6.2.

7.6.5.   Secuencia de ensayo

La secuencia del ensayo de arranque tanto en frío como en caliente empieza al arrancar el motor. El control del ciclo se iniciará una vez arrancado el motor, de forma que el funcionamiento del motor se corresponda con el primer punto de mando del ciclo.

El ciclo WHTC se realizará con arreglo al ciclo de referencia establecido en el punto 7.4. Los puntos de mando del régimen y del par se emitirán con una frecuencia de 5 Hz o superior (se recomienda 10 Hz). Los puntos de mando se calcularán mediante interpolación lineal entre los puntos de mando de 1 Hz del ciclo de referencia. Los valores efectivos del régimen y del par del motor se registrarán al menos una vez por segundo durante el ciclo de ensayo (1 Hz), y las señales podrán filtrarse electrónicamente.

7.6.6.   Recogida de los datos pertinentes sobre las emisiones

Al inicio de la secuencia de ensayo, se pondrá en marcha el equipo de medición y, simultáneamente:

a)	se empezará a recoger o analizar el diluyente, si se utiliza un sistema de dilución de flujo total;

b)	se empezará a recoger o analizar el gas de escape bruto o diluido, en función del método utilizado;

c)	se empezarán a medir la cantidad de gas de escape diluido y las temperaturas y presiones requeridas;

d)	se empezará a registrar el caudal másico del gas de escape, si se opta por el análisis del gas de escape bruto;

e)	se empezarán a registrar los datos de retorno del régimen y del par del dinamómetro.

Si se opta por la medición del gas de escape bruto, se medirán continuamente las concentraciones de las emisiones [(NM)HC, CO y NOx] y el caudal másico del gas de escape y se almacenarán en un sistema informático con una frecuencia mínima de 2 Hz. Todos los demás datos podrán registrarse con una frecuencia de muestreo mínima de 1 Hz. En el caso de analizadores analógicos, se registrará la respuesta, y los datos de calibración podrán aplicarse en línea o fuera de línea durante la evaluación de los datos.

Si se utiliza un sistema de dilución de flujo total, los HC y NOx se medirán de forma continua en el túnel de dilución con una frecuencia mínima de 2 Hz. Las concentraciones medias se determinarán integrando las señales del analizador a lo largo del ciclo de ensayo. El tiempo de respuesta del sistema no deberá superar 20 segundos y, si es preciso, estará coordinado con las fluctuaciones de caudal del muestreo de volumen constante y con las desviaciones del tiempo de muestreo/ciclo de ensayo. Los niveles de CO, CO2 y NMHC podrán determinarse mediante integración de las señales de medición continua o análisis de las concentraciones obtenidas en la bolsa de muestreo durante el ciclo. Las concentraciones de contaminantes gaseosos en el diluyente se determinarán antes del punto en el que el gas de escape penetra en el túnel de dilución mediante integración o recogida en la bolsa de fondo. El resto de parámetros que deban medirse se registrarán con una frecuencia mínima de una medición por segundo (1 Hz).

7.6.7.   Muestreo de partículas

Al iniciar la secuencia de ensayo, el sistema de muestreo de partículas deberá cambiarse de la posición de derivación a la de recogida de partículas.

Si se utiliza un sistema de dilución de flujo parcial, se controlará(n) la(s) bomba(s) de muestreo, de manera que el caudal de la sonda de muestreo de partículas o tubo de transferencia sea proporcional al caudal másico de escape, determinado con arreglo al punto 9.4.6.1.

Si se utiliza un sistema de dilución de flujo total, la(s) bomba(s) de muestreo se ajustará(n) de manera que el caudal de la sonda de muestreo de partículas o del tubo de transferencia se mantenga dentro de un margen de ±2,5 % respecto al caudal establecido. Si se aplica una compensación de caudal (es decir, un control proporcional del caudal de muestreo), deberá demostrarse que la relación entre el caudal del túnel principal y el caudal de muestreo de partículas no varía en más de ±2,5 % respecto a su valor establecido (excepto durante los primeros 10 segundos de muestreo). Se registrarán la temperatura y la presión medias en la entrada de los caudalímetros de gas o de los instrumentos del caudal. Si el caudal establecido no puede mantenerse durante todo el ciclo (dentro de un margen de ±2,5 %) debido a la elevada carga de partículas del filtro, el ensayo deberá invalidarse. Se repetirá con un caudal de muestreo menor.

7.6.8.   Parada del motor y mal funcionamiento del equipo

Si el motor se para en algún momento del ensayo de arranque en frío, se invalidará el ensayo. El motor se preacondicionará, se arrancará de nuevo de acuerdo con lo dispuesto en el punto 7.6.2 y se repetirá el ensayo.

Si el motor se para en algún momento del ensayo de arranque en caliente, se invalidará el ensayo. Se homogeneizará el calor del motor de acuerdo con lo dispuesto en el punto 7.6.3 y se repetirá el ensayo de arranque en caliente. En ese caso, no es necesario repetir el ensayo de arranque en frío.

Si durante el ciclo de ensayo se produce un mal funcionamiento en alguno de los elementos del equipo de ensayo prescrito, se invalidará el ensayo y se repetirá con arreglo a las disposiciones anteriores.

7.7.   Realización del ciclo WHSC

7.7.1.   Preacondicionamiento del sistema de dilución y del motor

El sistema de dilución y el motor se pondrán en marcha y se calentarán conforme a lo dispuesto en el punto 7.4.1. Después del calentamiento, el motor y el sistema de muestreo se preacondicionarán haciendo funcionar el motor al modo 9 (véase el punto 7.2.2, cuadro 1) durante un mínimo de 10 minutos y, simultáneamente, haciendo funcionar el sistema de dilución. Pueden hacerse simulaciones de muestreo de partículas. Esos filtros de muestreo no deben estabilizarse ni pesarse y pueden desecharse. Los caudales se aproximarán a los caudales seleccionados para el ensayo. Se parará el motor después del preacondicionamiento.

7.7.2.   Puesta en marcha del motor

5 ± 1 minutos después de la conclusión del preacondicionamiento en el modo 9, tal como se describe en el punto 7.7.1, el motor estabilizado se pondrá en marcha de acuerdo con el procedimiento de arranque que recomiende el fabricante en el manual de uso, utilizando bien un motor de arranque de producción o el dinamómetro, con arreglo al punto 7.6.2.

7.7.3.   Secuencia de ensayo

La secuencia de ensayo se iniciará una vez arrancado el motor y dentro del minuto posterior a la comprobación de que el funcionamiento del motor se corresponde con el primer modo del ciclo (ralentí).

El WHSC se realizará de conformidad con el orden de los modos de ensayo enumerados en el cuadro 1 del punto 7.2.2.

7.7.4.   Recogida de los datos pertinentes sobre las emisiones

Al inicio de la secuencia de ensayo, se pondrá en marcha el equipo de medición y, simultáneamente:

a)	se empezará a recoger o analizar el diluyente, si se utiliza un sistema de dilución de flujo total;

b)	se empezará a recoger o analizar el gas de escape bruto o diluido, en función del método utilizado;

c)	se empezarán a medir la cantidad de gas de escape diluido y las temperaturas y presiones requeridas;

d)	se empezará a registrar el caudal másico del gas de escape, si se opta por el análisis del gas de escape bruto;

e)	se empezarán a registrar los datos de retorno del régimen y del par del dinamómetro.

Si se opta por la medición del gas de escape bruto, se medirán continuamente las concentraciones de las emisiones [(NM)HC, CO y NOx] y el caudal másico del gas de escape y se almacenarán en un sistema informático con una frecuencia mínima de 2 Hz. Todos los demás datos podrán registrarse con una frecuencia de muestreo mínima de 1 Hz. En el caso de analizadores analógicos, se registrará la respuesta, y los datos de calibración podrán aplicarse en línea o fuera de línea durante la evaluación de los datos.

Si se utiliza un sistema de dilución de flujo total, los HC y NOx se medirán de forma continua en el túnel de dilución con una frecuencia mínima de 2 Hz. Las concentraciones medias se determinarán integrando las señales del analizador a lo largo del ciclo de ensayo. El tiempo de respuesta del sistema no deberá superar 20 segundos y, si es preciso, estará coordinado con las fluctuaciones de caudal del muestreo de volumen constante y con las desviaciones del tiempo de muestreo/ciclo de ensayo. Los niveles de CO, CO2 y NMHC podrán determinarse mediante integración de las señales de medición continua o análisis de las concentraciones obtenidas en la bolsa de muestreo durante el ciclo. Las concentraciones de contaminantes gaseosos en el diluyente se determinarán antes del punto en el que el gas de escape penetra en el túnel de dilución mediante integración o recogida en la bolsa de fondo. El resto de parámetros que deban medirse se registrarán con una frecuencia mínima de una medición por segundo (1 Hz).

7.7.5.   Muestreo de partículas

Al iniciar la secuencia de ensayo, el sistema de muestreo de partículas deberá cambiarse de la posición de derivación a la de recogida de partículas. Si se utiliza un sistema de dilución de flujo parcial, se controlará(n) la(s) bomba(s) de muestreo, de manera que el caudal de la sonda de muestreo de partículas o tubo de transferencia sea proporcional al caudal másico de escape, determinado con arreglo al punto 9.4.6.1.

Si se utiliza un sistema de dilución de flujo total, la(s) bomba(s) de muestreo se ajustará(n) de manera que el caudal de la sonda de muestreo de partículas o del tubo de transferencia se mantenga dentro de un margen de ±2,5 % respecto al caudal establecido. Si se aplica una compensación de caudal (es decir, un control proporcional del caudal de muestreo), deberá demostrarse que la relación entre el caudal del túnel principal y el caudal de muestreo de partículas no varía en más de ±2,5 % respecto a su valor establecido (excepto durante los primeros 10 segundos de muestreo). Se registrarán la temperatura y la presión medias en la entrada de los caudalímetros de gas o de los instrumentos del caudal. Si el caudal establecido no puede mantenerse durante todo el ciclo (dentro de un margen de ±2,5 %) debido a la elevada carga de partículas del filtro, el ensayo deberá invalidarse. Se repetirá con un caudal de muestreo menor.

7.7.6.   Parada del motor y mal funcionamiento del equipo

Si el motor se para en algún momento del ciclo, se invalidará el ensayo. El motor se preacondicionará conforme al punto 7.7.1, se arrancará de nuevo de acuerdo con lo dispuesto en el punto 7.7.2 y se repetirá el ensayo.

Si durante el ciclo de ensayo se produce un mal funcionamiento en alguno de los elementos del equipo de ensayo prescrito, se invalidará el ensayo y se repetirá con arreglo a las disposiciones anteriores.

7.8.   Procedimientos posteriores al ensayo

7.8.1.   Operaciones después del ensayo

Una vez finalizado el ensayo, se detendrá la medición del caudal másico del gas de escape, del volumen del gas de escape diluido y del caudal de gas que entra en las bolsas de muestreo y se parará la bomba de muestreo de partículas. En el caso de un sistema de análisis integrador, el muestreo deberá continuar hasta que hayan transcurrido los tiempos de respuesta del sistema.

7.8.2.   Verificación del muestreo proporcional

En el caso de las muestras por lote proporcional, como las muestras de bolsas o las muestras de partículas, se comprobará que se mantuvo el muestreo proporcional conforme a los puntos 7.6.7 y 7.7.5. Se invalidarán las muestras que no cumplan los requisitos.

7.8.3.   Acondicionamiento y pesaje de las partículas

El filtro de partículas se pondrá en contenedores cubiertos o sellados o los portafiltros estarán cerrados, a fin de proteger los filtros de la contaminación ambiental. El filtro así protegido se introducirá de nuevo en la cámara de pesaje. El filtro se acondicionará durante un mínimo de una hora y, a continuación, se pesará conforme a lo dispuesto en el punto 9.4.5. Se registrará el peso bruto de los filtros.

7.8.4.   Verificación de la desviación

Las respuestas al cero y al punto final del analizador de emisiones gaseosas utilizado se determinarán lo antes posible, y a más tardar, a los 30 minutos de haber finalizado el ciclo de ensayo o durante el período de homogeneización del calor. A efectos del presente punto, el ciclo de ensayo se define de la siguiente manera:

a)	para el WHTC: la secuencia entera arranque en frío - homogeneización del calor - arranque en caliente;

b)	para el ensayo WHTC de arranque en caliente (punto 6.6): la secuencia homogeneización del calor - arranque en caliente;

c)	para el ensayo WHTC de arranque en caliente con regeneración múltiple (punto 6.6): el número total de ensayos de arranque en caliente;

d)	para el WHSC: el ciclo de ensayo.

En el caso de la desviación del analizador, serán de aplicación las disposiciones siguientes:

a)	las respuestas al cero y al punto final anteriores y posteriores al ensayo podrán insertarse directamente en la ecuación 66 del punto 8.6.1 sin determinar la desviación;

b)	si la diferencia en materia de desviación entre los resultados previos y posteriores al ensayo es inferior al 1 % del fondo de la escala, las concentraciones medidas podrán utilizarse sin o con corrección de la desviación con arreglo a lo dispuesto en el punto 8.6.1;

c)	si la diferencia en materia de desviación entre los resultados previos y posteriores al ensayo es igual o superior al 1 % del fondo de la escala, se invalidará el ensayo o se corregirá la desviación de las concentraciones medidas con arreglo a lo dispuesto en el punto 8.6.1.

7.8.5.   Análisis del muestreo en bolsa de las emisiones gaseosas

Se efectuará lo siguiente lo antes que sea posible:

a)	se analizarán las muestras en bolsa de las emisiones gaseosas a más tardar a los 30 minutos de haber finalizado el ensayo de arranque en caliente o durante el período de homogeneización del calor, en el caso del ensayo de arranque en frío;

b)	las muestras de fondo se analizarán a más tardar a los 60 minutos de haber finalizado el ensayo de arranque en caliente.

7.8.6.   Validación del trabajo del ciclo

Antes de calcular el trabajo del ciclo efectivo, se omitirá todo punto registrado durante el arranque del motor. El trabajo del ciclo efectivo se determinará a lo largo del ciclo de ensayo utilizando sincrónicamente los valores del régimen y del par efectivos para calcular los valores instantáneos de la potencia del motor. Los valores instantáneos de la potencia del motor se integrarán a lo largo del ciclo de ensayo para calcular el trabajo del ciclo efectivo W act (kWh). Si no se han instalado accesorios/equipo con arreglo al punto 6.3.1, los valores instantáneos de la potencia se corregirán mediante la ecuación (4) del punto 6.3.5.

Se utilizará la misma metodología descrita en el punto 7.8.4 para integrar la potencia efectiva del motor.

El trabajo del ciclo efectivo W act se utilizará para realizar una comparación con el trabajo del ciclo de referencia W ref y calcular las emisiones específicas del freno (véase el punto 8.6.3).

W act se situará entre el 85 % y el 105 % de W ref.

7.8.7.   Estadísticas de validación del ciclo de ensayo

Se efectuarán regresiones lineales de los valores efectivos (n act, M act, P act) sobre los valores de referencia (n ref, M ref, P ref) tanto en el caso del WHTC como del WHSC.

Para minimizar el efecto distorsionante del desfase temporal entre los valores del ciclo efectivo y del ciclo de referencia, la secuencia completa de la señal efectiva del par y del régimen del motor podrá adelantarse o retrasarse con respecto a la secuencia de referencia del régimen y del par. Si se desplazan las señales reales, deberán desplazarse en igual medida el régimen y el par en el mismo sentido.

Se utilizará el método de los mínimos cuadrados, y la ecuación más adecuada tendrá la forma siguiente:

 (11)

donde:

y	valor efectivo del régimen (min–1), del par (Nm) o de la potencia (kW)
a1	pendiente de la línea de regresión
x	valor de referencia del régimen (min–1), del par (Nm) o de la potencia (kW)
a0	ordenada y en el origen de la línea de regresión

Para cada línea de regresión se calculará el error típico de estimación (SEE) de y sobre x y el coeficiente de determinación (r2).

Se recomienda efectuar este análisis a una frecuencia de 1 Hz. Para que un ensayo pueda considerarse válido, deberán cumplirse los criterios del cuadro 2 (WHTC) o del cuadro 3 (WHSC).

Cuadro 2

Tolerancias de la línea de regresión para el WHTC

	Régimen	Par	Potencia
Error típico de estimación (SEE) de y sobre x	máximo 5 % del régimen máximo de ensayo	máximo 10 % del par máximo de ensayo del motor	máximo 10 % del par máximo de ensayo del motor
Pendiente de la línea de regresión, a1	0,95 a 1,03	0,83 a 1,03	0,89 a 1,03
Coeficiente de determinación, r2	mínimo 0,970	mínimo 0,850	mínimo 0,910
Ordenada y en el origen de la línea de regresión, a0	máximo 10 % del régimen de ralentí	± 20 Nm o ± 2 % del par máximo, lo que sea superior	± 4 kW o ± 2 % de la potencia máxima, lo que sea superior

Cuadro 3

Tolerancias de la línea de regresión para el WHSC

	Régimen	Par	Potencia
Error típico de estimación (SEE) de y sobre x	máximo 1 % del régimen máximo de ensayo	máximo 2 % del par máximo de ensayo del motor	máximo 2 % del par máximo de ensayo del motor
Pendiente de la línea de regresión, a1	0,99 a 1,01	0,98 a 1,02	0,98 a 1,02
Coeficiente de determinación, r2	mínimo 0,990	mínimo 0,950	mínimo 0,950
Ordenada y en el origen de la línea de regresión, a0	máximo 1 % del régimen máximo de ensayo	± 20 Nm o ± 2 % del par máximo, lo que sea superior	± 4 kW o ± 2 % de la potencia máxima, lo que sea superior

Únicamente a efectos de regresión, podrán omitirse los puntos que figuran en el cuadro 4 antes de efectuar el cálculo de regresión. Sin embargo, esos puntos no se omitirán para el cálculo del trabajo del ciclo y de las emisiones. La omisión de puntos podrá aplicarse a todo el ciclo o a cualquier parte del mismo.

Cuadro 4

Puntos que pueden omitirse en el análisis de regresión

Caso	Condiciones	Puntos que pueden omitirse
Demanda mínima del operador (punto de ralentí)	n ref = 0 % y M ref = 0 % y M act > (M ref – 0,02M max. mapped torque) y M act < (M ref + 0,02M max. mapped torque)	régimen y potencia
Demanda mínima del operador (punto motriz)	M ref < 0 %	potencia y par
Demanda mínima del operador	n act ≤ 1,02 n ref y M act > M ref o n act > n ref y M act ≤ M ref' o n act > 1,02 n ref y M ref < M act ≤ (M ref + 0,02M max. mapped torque)	potencia y par o régimen
Demanda máxima del operador	n act < n ref y M act ≥ M ref o n act ≥ 0,98 n ref y M act < M ref o n act < 0,98 n ref y M ref > M act ≥ (M ref – 0,02M max. mapped torque)	potencia y par o régimen

8.   CÁLCULO DE LAS EMISIONES

El resultado final del ensayo se redondeará una sola vez a la posición situada a la derecha de la coma indicada en la norma sobre emisiones aplicable, más una cifra significativa, de acuerdo con la norma ASTM E 29-06B. No está permitido el redondeo de los valores intermedios utilizados para calcular el resultado final de las emisiones específicas del freno.

En el apéndice 6 se ofrecen ejemplos de los procedimientos de cálculo.

Previa autorización del organismo de homologación de tipo, se permite el cálculo de las emisiones sobre una base molar, con arreglo al anexo 7 del RTM no [xx] relativo al protocolo de ensayo de emisiones de escape de las máquinas móviles no de carretera.

8.1.   Corrección base seca/base húmeda

Si las emisiones se miden en base seca, se calcularán en base húmeda mediante la fórmula indicada a continuación.

(12)

donde:

c d	es la concentración en base seca, en ppm o % vol.
kw	es el factor de corrección base seca/base húmeda (k w,a, k w,e, o k w,d, dependiendo de la ecuación que se utilice)

8.1.1.   Gas de escape bruto

(13)

o

(14)

o

(15)

con

(16)

y

(17)

donde:

H a	es la humedad del aire de admisión, en gramos de agua por kg de aire seco
w ALF	es el contenido de hidrógeno del combustible, en % de la masa
q mf,i	es el caudal másico instantáneo del combustible, en kg/s
q mad,I	es el caudal másico instantáneo del aire de admisión seco, en kg/s
p r	es la presión del vapor de agua después del baño refrigerante, en kPa
p b	es la presión atmosférica total, en kPa
w DEL	es el contenido de nitrógeno del combustible, en % de la masa
w EPS	es el contenido de oxígeno del combustible, en % de la masa
α	es la relación molar del hidrógeno del combustible
c CO2	es la concentración seca de CO2, en %
c CO	es la concentración seca de CO, en %

Las ecuaciones (13) y (14) son básicamente idénticas, y el factor 1,008 en las ecuaciones (13) y (15) son una aproximación del denominador más preciso de la ecuación (14).

8.1.2.   Gas de escape diluido

(18)

o

(19)

con

(20)

donde:

α	es la relación molar del hidrógeno del combustible
c CO2w	es la concentración húmeda de CO2, en %
c CO2d	es la concentración seca de CO2, en %
H d	es la humedad del diluyente, en gramos de agua por kg de aire seco
H a	es la humedad del aire de admisión, en gramos de agua por kg de aire seco
D	es el factor de dilución (véase el punto 8.5.2.3.2)

8.1.3.   Diluyente

(21)

con

(22)

donde:

H d	es la humedad del diluyente, en gramos de agua por kg de aire seco

8.2.   Corrección de NOx en función de la humedad

Como la emisión de NOx depende de las condiciones del aire ambiente, la concentración de NOx se corregirá en función de la humedad mediante los factores indicados en los puntos 8.2.1 u 8.2.2. La humedad del aire de admisión, Ha, puede derivarse de la medición de la humedad relativa, del punto de condensación, de la presión de vapor o del termómetro seco/húmedo utilizando ecuaciones comúnmente aceptadas.

8.2.1.   Motores de encendido por compresión

(23)

donde:

H a	es la humedad del aire de admisión, en gramos de agua por kg de aire seco

8.2.2.   Motores de encendido por chispa

(24)

donde:

H a	es la humedad del aire de admisión, en gramos de agua por kg de aire seco

8.3.   Corrección de la flotabilidad del filtro de partículas

Se corregirá la flotabilidad en el aire de la masa del filtro de muestreo. La corrección de la flotabilidad depende de la densidad del filtro de muestreo, la densidad del aire y la densidad del peso de calibración de la balanza, y no tiene en cuenta la flotabilidad de las propias partículas. Se aplicará la corrección de la flotabilidad a la masa en vacío del filtro y a la masa bruta del mismo.

Si se desconoce la densidad del material filtrante, se utilizarán las densidades siguientes:

a)	filtro de teflón revestido de fibra de vidrio: 2 300 kg/m3

b)	filtro de membrana de teflón: 2 144 kg/m3

c)	filtro de membrana de teflón con anillo de apoyo de polimetilpenteno: 920 kg/m3

Para los pesos de calibración de acero inoxidable, se utilizará una densidad de 8 000 kg/m3. Si el peso de calibración del material es diferente, deberá conocerse su densidad.

Se utilizará la ecuación siguiente:

(25)

con

(26)

donde:

m uncor	es la masa no corregida del filtro de partículas, en mg
ρ a	es la densidad del aire, en kg/m3
ρ w	es la densidad del peso de calibración de la balanza, en kg/m3
ρ f	es la densidad del filtro de muestreo de partículas, en kg/m3
p b	es la presión atmosférica total, en kPa
T a	es la temperatura del aire en el entorno de la balanza, en K
28,836	es la masa molar del aire a la humedad de referencia (282,5 K), en g/mol
8,3144	es la constante molar de los gases

La masa de la muestra de partículas mp utilizada en los puntos 8.4.3 y 8.5.3 se calculará de la manera siguiente:

(27)

donde:

m f,G	es la masa bruta del filtro de partículas con corrección de la flotabilidad, en mg
m f,T	es la masa en vacío del filtro de partículas con corrección de la flotabilidad, en mg

8.4.   Dilución de flujo parcial (PFS) y medición de los componentes gaseosos brutos

Las señales de la concentración instantánea de los componentes gaseosos se utilizan para el cálculo de las emisiones másicas multiplicándolas por el caudal másico instantáneo del gas de escape. El caudal másico del gas de escape podrá medirse directamente o calcularse utilizando los métodos de medición del caudal de aire de admisión y de combustible, el método del gas trazador o la medición del aire de admisión y la relación aire/combustible. Se prestará especial atención a los tiempos de respuesta de los diferentes instrumentos. Estas diferencias se tendrán en cuenta alineando el tiempo de las señales. En el caso de las partículas, las señales del caudal másico del gas de escape se utilizarán para controlar el sistema de dilución de flujo parcial y tomar una muestra proporcional al caudal másico del gas de escape. La calidad de la proporcionalidad se verificará mediante un análisis de regresión entre la muestra y el caudal del gas de escape de acuerdo con lo dispuesto en el punto 9.4.6.1. La figura 6 muestra un esquema completo del dispositivo de ensayo.

8.4.1.   Determinación del caudal másico del gas de escape bruto

8.4.1.1.   Introducción

Para calcular las emisiones en el gas de escape bruto y controlar el sistema de dilución de flujo parcial es necesario conocer el caudal másico del gas de escape. Para determinar el caudal másico del gas de escape podrá utilizarse cualquiera de los métodos descritos en los puntos 8.4.1.3 a 8.4.1.7.

8.4.1.2.   Tiempo de respuesta

Para calcular las emisiones, el tiempo de respuesta de cualquiera de los métodos descritos en los puntos 8.4.1.3 a 8.4.1.7 será igual o inferior al tiempo de respuesta del analizador (≤ 10 s), tal como se establece en el punto 9.3.5.

Para controlar el sistema de dilución de flujo parcial es necesaria una respuesta más rápida. En los sistemas de dilución de flujo parcial con control en línea, el tiempo de respuesta será ≤ 0,3 s. En los sistemas de dilución de flujo parcial con control previo basado en un ensayo pregrabado, el tiempo de respuesta del sistema de medición del caudal de escape será ≤ 5 s, con un tiempo de subida ≤ 1 s. El fabricante del instrumento especificará el tiempo de respuesta del sistema. Los requisitos de tiempo de respuesta combinado para el caudal del gas de escape y el sistema de dilución de flujo parcial se indican en el punto 9.4.6.1.

8.4.1.3.   Método de medición directa

La medición directa del caudal instantáneo del gas de escape podrá efectuarse con un sistema como el descrito a continuación:

a)	dispositivos de diferencial de presión, como las toberas medidoras de caudal (véanse los detalles en la norma ISO 5167);

b)	un caudalímetro ultrasónico;

c)	un caudalímetro vortex.

Deberán tomarse precauciones para evitar errores de medición que influyan en los errores de los valores de emisión. Entre ellas se incluye la minuciosa instalación del dispositivo en el sistema de escape del motor, de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del instrumento y con las buenas prácticas técnicas. En particular, ni las prestaciones del motor ni las emisiones deberán verse afectadas por la instalación del dispositivo.

Los caudalímetros cumplirán los requisitos de linealidad del punto 9.2.

8.4.1.4.   Método de medición del aire y del combustible

Consiste en la medición del caudal de aire y del caudal de combustible con caudalímetros adecuados. El cálculo del caudal instantáneo del gas de escape se realiza de la manera siguiente:

(28)

donde:

q mew,i	es el caudal másico instantáneo del gas de escape, en kg/s
q maw,i	es el caudal másico instantáneo del aire de admisión, en kg/s
q mf,i	es el caudal másico instantáneo del combustible, en kg/s

Los caudalímetros cumplirán los requisitos de linealidad del punto 9.2, pero también tendrán la exactitud suficiente para cumplir los requisitos de linealidad para el caudal del gas de escape.

8.4.1.5.   Método de medición con gas trazador

Este método consiste en medir la concentración de gas trazador en el gas de escape.

Se inyectará, en el caudal del gas de escape, una cantidad conocida de un gas inerte (por ejemplo, helio puro) que servirá de gas trazador. El gas de escape mezclará y diluirá el gas trazador, pero este no producirá una reacción en el tubo de escape. Se medirá entonces la concentración de este gas en la muestra de gas de escape.

Para garantizar una mezcla total del gas trazador, la sonda de muestreo del gas de escape se colocará como mínimo 1 m después del punto de inyección del gas trazador o a una distancia de dicho punto equivalente a 30 veces el diámetro del tubo de escape si esta es superior a un metro. La sonda de muestreo podrá estar situada más cerca del punto de inyección si se comprueba que la mezcla es total comparando la concentración del gas trazador con la concentración de referencia cuando el gas trazador se inyecta antes del motor.

El caudal del gas trazador se fijará de manera que, con el motor al ralentí, la concentración de este gas después de mezclarse sea inferior al fondo de escala del analizador del gas trazador.

El cálculo del caudal de gas de escape se realiza de la manera siguiente:

(29)

donde:

q mew,i	es el caudal másico instantáneo del gas de escape, en kg/s
q v t	es el caudal del gas trazador, en cm3/min
c mix,i	es la concentración instantánea del gas trazador después de la mezcla, en ppm
ρ e	es la densidad del gas de escape, en kg/m3 (véase el cuadro 4)
c b	es la concentración de fondo del gas trazador en el aire de admisión, en ppm.

La concentración básica del gas trazador (c b) podrá determinarse promediando la concentración de fondo medida inmediatamente antes y después del ensayo.

La concentración de fondo podrá ignorarse si es inferior al 1 % de la concentración del gas trazador después de la mezcla (c mix,i) a un caudal de escape máximo.

La totalidad del sistema cumplirá los requisitos de linealidad para el caudal del gas de escape del punto 9.2.

8.4.1.6.   Método de medición del caudal de aire y de la relación aire-combustible

Consiste en el cálculo de la masa del gas de escape a partir del caudal de aire y de la relación aire-combustible. El cálculo del caudal másico instantáneo del gas de escape se realiza de la manera siguiente:

(30)

con

(31)

(32)

donde:

q maw,i	es el caudal másico instantáneo del aire de admisión, en kg/s
A/F st	es la relación estequiométrica aire-combustible, en kg/kg
λ i	es la rel ación de exceso de aire instantáneo
c CO2d	es la concentración seca de CO2, en %
c COd	es la concentración seca de CO, en ppm
c HCw	es la concentración húmeda de HC, en ppm.

Los caudalímetros y los analizadores cumplirán los requisitos de linealidad establecidos en el punto 9.2, y la totalidad del sistema cumplirá los requisitos de linealidad para el caudal del gas de escape del punto 9.2.

Si se utiliza un equipo de medición de la relación aire-combustible — por ejemplo, un sensor de tipo Zirconia — para medir la relación de exceso de aire, este deberá cumplir las especificaciones establecidas en el punto 9.3.2.7.

8.4.1.7.   Método de equilibrio de carbono

Consiste en calcular la masa del gas de escape a partir del caudal de combustible y de los componentes de las emisiones gaseosas de escape que incluyan carbono. El cálculo del caudal másico instantáneo del gas de escape se realiza de la manera siguiente:

(33)

con

(34)

y

(35)

donde:

q mf,i	es el caudal másico instantáneo del combustible, en kg/s
H a	es la humedad del aire de admisión, en gramos de agua por kg de aire seco
w BET	es el contenido de carbono del combustible, en % de la masa
w ALF	es el contenido de hidrógeno del combustible, en % de la masa
w DEL	es el contenido de nitrógeno del combustible, en % de la masa
w EPS	es el contenido de oxígeno del combustible, en % de la masa
c CO2d	es la concentración seca de CO2, en %
c CO2d,a	es la concentración seca de CO2 del aire de admisión, en %
c CO	es la concentración seca de CO, en ppm
c HCw	es la concentración húmeda de HC, en ppm.

8.4.2.   Determinación de los componentes gaseosos

8.4.2.1.   Introducción

Los componentes gaseosos en el gas de escape bruto del motor sometido a ensayo se medirán con los sistemas de medición y muestreo descritos en el punto 9.3 y el apéndice 3. La evaluación de los datos se describe en el punto 8.4.2.2.

En los puntos 8.4.2.3 y 8.4.2.4 se describen dos procedimientos de cálculo que son equivalentes para el combustible de referencia del apéndice 2. El procedimiento descrito en el punto 8.4.2.3 es más directo, puesto que utiliza valores u tabulados para la relación entre la densidad del componente y la del gas de escape. El procedimiento descrito en el punto 8.4.2.4 es más preciso para las calidades de combustible que se desvían de las especificaciones del apéndice 2 pero requiere un análisis elemental de la composición del combustible.

8.4.2.2.   Evaluación de los datos

Los datos pertinentes sobre las emisiones se registrarán y se almacenarán con arreglo al punto 7.6.6.

Para el cálculo de la emisión másica de los componentes gaseosos, el tiempo de las curvas de las concentraciones registradas y de la curva del caudal másico del gas de escape se alineará con el tiempo de transformación, tal como se define en el punto 3.1.30. En consecuencia, el tiempo de respuesta de cada analizador de emisiones gaseosas y del sistema del caudal másico del gas de escape se determinará de acuerdo con lo dispuesto en los puntos 8.4.1.2 y 9.3.5, respectivamente, y se registrará.

8.4.2.3.   Cálculo de la emisión másica basada en los valores tabulados

Se determinará la masa de los contaminantes (g/ensayo) calculando las emisiones másicas instantáneas a partir de las concentraciones brutas de los contaminantes y del caudal másico del gas de escape, alineado con el tiempo de transformación determinado de acuerdo con lo dispuesto en el punto 8.4.2.2, integrando los valores instantáneos a lo largo del ciclo y multiplicando los valores integrados con los valores u del cuadro 5. Si se mide en base seca, antes de realizar cualquier otro cálculo se aplicará la corrección seco/húmedo a los valores de concentración instantánea, de acuerdo con lo dispuesto en el punto 8.1.

Para el cálculo de NOx, la emisión másica se multiplicará, en aquellos casos en que proceda, por el factor de corrección de la humedad k h,D o k h,G, determinado con arreglo al punto 8.2.

Se aplicará la ecuación siguiente:

 (en g/ensayo) (36)

donde:

u gas	es el valor respectivo del componente de escape indicado en el cuadro 5
c gas,i	es la concentración instantánea del componente en el gas de escape bruto, en ppm
qmew,i	es el caudal másico instantáneo del gas de escape, en kg/s
f	es la frecuencia de muestreo, en Hz
n	es el número de mediciones

Cuadro 5

Valores u del gas de escape bruto y densidades de los componentes

Combustible	ρ e	Gas
		NOx	CO	HC	CO2	O2	CH4
		ρ gas [kg/m3]
		2,053	1,250	(2)	1,9636	1,4277	0,716
		u gas  (3)
Gasóleo	1,2943	0,001586	0,000966	0,000479	0,001517	0,001103	0,000553
Etanol	1,2757	0,001609	0,000980	0,000805	0,001539	0,001119	0,000561
GNC (4)	1,2661	0,001621	0,000987	0,000528 (5)	0,001551	0,001128	0,000565
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
GLP (6)	1,2811	0,001602	0,000976	0,000510	0,001533	0,001115	0,000559

8.4.2.4.   Cálculo de la emisión másica basada en ecuaciones exactas

Se determinará la masa de los contaminantes (g/ensayo) calculando las emisiones másicas instantáneas a partir de las concentraciones brutas de los contaminantes, los valores u y el caudal másico de gas de escape, alineado con el tiempo de transformación determinado de acuerdo con lo dispuesto en el punto 8.4.2.2 e integrando los valores instantáneos a lo largo del ciclo. Si se mide en base seca, antes de realizar cualquier otro cálculo se aplicará la corrección seco/húmedo a los valores de concentración instantánea, de acuerdo con lo dispuesto en el punto 8.1.

Para el cálculo de NOx, la emisión másica se multiplicará por el factor de corrección de la humedad k h,D o k h,G, determinado con arreglo al punto 8.2.

Se aplicará la ecuación siguiente:

(en g/ensayo) (37)

donde:

u gas,i	se calcula a partir de la ecuación 38 o 39
c gas,i	es la concentración instantánea del componente en el gas de escape bruto, en ppm
qmew,i	es el caudal másico instantáneo del gas de escape, en kg/s
f	es la frecuencia de muestreo, en Hz
n	es el número de mediciones

Los valores u instantáneos se calcularán de la manera siguiente:

(38)

o

(39)

con

(40)

donde:

M gas	es la masa molar del componente del gas, en g/mol (véase el apéndice 6)
M e,i	es la masa molar instantánea del gas de escape, en g/mol
ρ gas	es la densidad del componente del gas, en kg/m3
ρ e,i	es la densidad instantánea del gas de escape, en kg/m3

La masa molar de las emisiones de escape M e se derivará de una composición general del combustible CH α O ε N δ S γ , partiendo de la suposición de una combustión completa de la manera siguiente:

(41)

donde:

q maw,i	es el caudal másico instantáneo del aire de admisión en base húmeda, en kg/s
q mf,i	es el caudal másico instantáneo del combustible, en kg/s
H a	es la humedad del aire de admisión, en gramos de agua por kg de aire seco
M a	es la masa molar del aire de admisión en condiciones secas = 28,965 g/mol

La densidad del gas de escape ρ e se derivará de la manera siguiente:

(42)

donde:

q mad,i	es el caudal másico instantáneo del aire de admisión en base seca, en kg/s
q mf, i	es el caudal másico instantáneo del combustible, en kg/s
H a	es la humedad del aire de admisión, en gramos de agua por kg de aire seco
k fw	es el factor específico del combustible del gas de escape en condiciones húmedas (ecuación 16) del punto 8.1.1

8.4.3.   Determinación de las partículas

8.4.3.1.   Evaluación de los datos

La masa de las partículas se calculará con arreglo a la ecuación 27 del punto 8.3. Para evaluar la concentración de partículas, se registrará la masa total de la muestra (m sep) que pasa por los filtros a lo largo del ciclo de ensayo.

Previa autorización del organismo de homologación, podrá corregirse la masa de partículas teniendo en cuenta el nivel de partículas del diluyente, tal como se determina en el punto 7.5.6, de acuerdo con las buenas prácticas técnicas y las características de diseño particulares del sistema de medición de partículas utilizado.

8.4.3.2.   Cálculo de la emisión másica

En función del diseño del sistema, se calculará la masa de partículas (g/ensayo) mediante uno de los métodos indicados en los puntos 8.4.3.2.1 o 8.4.3.2.2 tras una corrección de la flotabilidad del filtro de muestreo de partículas de acuerdo con lo dispuesto en el punto 8.3.

8.4.3.2.1.   Cálculo basado en la relación de muestreo

(43)

donde:

m p	es la masa de las partículas del muestreo efectuado durante el ciclo, en mg
r s	es la relación media de la muestra a lo largo del ciclo

con

(44)

donde:

m se	es la masa de la muestra a lo largo del ciclo, en kg
m ew	es el caudal másico de escape total a lo largo del ciclo, en kg
m sep	es la masa del gas de escape diluido que pasa por los filtros de recogida de partículas, en kg
m sed	es la masa del gas de escape diluido que pasa por el túnel de dilución, en kg

En un sistema de muestreo total, m sep y m sed son idénticos.

8.4.3.2.2.   Cálculo basado en la relación de dilución

(45)

donde:

m p	es la masa de las partículas del muestreo efectuado durante el ciclo, en mg
m sep	es la masa del gas de escape diluido que pasa por los filtros de recogida de partículas, en kg
m edf	es la masa del gas de escape diluido equivalente a lo largo del ciclo, en kg

La masa total del gas de escape diluido equivalente a lo largo del ciclo se determinará de la siguiente manera:

(46)

(47)

(48)

donde:

qmedf, i	es el caudal másico instantáneo equivalente del gas de escape diluido, en kg/s
qmew, i	es el caudal másico instantáneo del gas de escape, en kg/s
r d,i	es la relación de dilución instantánea
qmdew,i	es el caudal másico instantáneo del gas de escape diluido, en kg/s
qmdw,i	es el caudal másico instantáneo del diluyente, en kg/s
f	es la frecuencia de muestreo, en Hz
n	es el número de mediciones

8.5.   Medición de dilución de flujo total (CVS)

Las señales de la concentración, bien por integración a lo largo del ciclo o por bolsa de muestreo, de los componentes gaseosos se utilizarán para calcular las emisiones másicas multiplicándolas por el caudal másico del gas de escape. El caudal másico del gas de escape se medirá con un sistema de muestreo de volumen constante (CVS), para el que puede utilizarse un bomba de desplazamiento positivo (PDP), un venturi de flujo crítico (CFV) o un venturi subsónico (SSV), con o sin compensación de caudal.

Para el muestreo con bolsa y el muestreo de partículas, se tomará una muestra proporcional del gas de escape diluido del sistema CVS. Para un sistema sin compensación de caudal, la proporción del caudal de muestreo respecto al caudal de muestreo de volumen constante no deberá variar en más de ±2,5 % respecto al punto establecido del ensayo. Para un sistema con compensación de flujo, cada relación de caudal individual deberá mantenerse constante dentro de un margen de ±2,5 % de su respectivo caudal objetivo.

La figura 7 muestra un esquema completo del dispositivo de ensayo.

8.5.1.   Determinación del caudal de gas de escape diluido

8.5.1.1.   Introducción

Para calcular las emisiones del gas de escape diluido, es preciso conocer el caudal másico del gas de escape diluido. El caudal total del gas de escape diluido durante el ciclo (kg/ensayo) se calculará a partir de los valores medidos durante el ciclo y de los correspondientes datos de calibración del caudalímetro (V 0 para la PDP, K V para el CFV, C d para el SSV), mediante cualquiera de los métodos indicados en los puntos 8.5.1.2 a 8.5.1.4. Si el caudal total de muestreo de partículas (m sep) es superior a un 0,5 % del caudal total del CVS (m ed), el caudal del CVS se corregirá en función del m sep o el caudal de muestreo de partículas se dirigirá de nuevo al CVS antes de pasar por el caudalímetro.

8.5.1.2.   Sistema PDP-CVS

Si la temperatura del gas de escape diluido se mantiene a ± 6 K a lo largo del ciclo utilizando un intercambiador de calor, el caudal másico a lo largo del ciclo se calculará de la manera siguiente:

(49)

donde:

V 0	es el volumen del gas bombeado por revolución en condiciones de ensayo, en m3/rev
n P	es el número total de revoluciones de la bomba por ensayo
p p	es la presión absoluta en la entrada de la bomba, en kPa
T	es la temperatura media del gas de escape diluido en la entrada de la bomba, en K

Si se utiliza un sistema con compensación de caudal (es decir, sin intercambiador de calor), las emisiones másicas instantáneas se calcularán y se integrarán a lo largo del ciclo. En ese caso, la masa instantánea del gas de escape diluido se calculará de la manera siguiente:

(50)

donde:

n P,i

es el número total de revoluciones de la bomba por intervalo de tiempo

8.5.1.3.   Sistema CFV-CVS

Si la temperatura del gas de escape diluido se mantiene a ± 11 K a lo largo del ciclo utilizando un intercambiador de calor, el caudal másico a lo largo del ciclo se calculará de la manera siguiente:

(51)

donde:

t	es la duración del ciclo, en s
K V	es el coeficiente de calibración del venturi de caudal crítico en condiciones estándar
p p	es la presión absoluta en la entrada del venturi, en kPa
T	es la temperatura absoluta en la entrada del venturi, en K

Si se utiliza un sistema con compensación de caudal (es decir, sin intercambiador de calor), las emisiones másicas instantáneas se calcularán y se integrarán a lo largo del ciclo. En ese caso, la masa instantánea del gas de escape diluido se calculará de la manera siguiente:

(52)

donde:

Δti	es el intervalo de tiempo, en s

8.5.1.4.   Sistema SSV-CVS

Si la temperatura del gas de escape diluido se mantiene en ± 11 K a lo largo del ciclo utilizando un intercambiador de calor, el cálculo del caudal másico a lo largo del ciclo se realizará de la manera siguiente:

(53)

con

(54)

donde:

A 0	es 0,006111 en las unidades SI de
d V	es el diámetro del cuello del SSV, en m
C d	es el coeficiente de descarga del SSV
p p	es la presión absoluta en la entrada del venturi, en kPa
T	es la temperatura en la entrada del venturi, en K
r p	es la relación del cuello del SSV con la presión estática absoluta de entrada,
r D	es la relación del diámetro del cuello del SSV, d, con el diámetro interior del tubo de entrada D

Si se utiliza un sistema con compensación de caudal (es decir, sin intercambiador de calor), las emisiones másicas instantáneas se calcularán y se integrarán a lo largo del ciclo. En ese caso, la masa instantánea del gas de escape diluido se calculará de la manera siguiente:

(55)

donde:

Δt i	es el intervalo de tiempo, en s

El cálculo en tiempo real se inicializará con un valor razonable de C d, por ejemplo 0,98, o con un valor razonable de Q ssv. Si el cálculo se inicializa con Q ssv, se utilizará el valor inicial de Q ssv para evaluar el número de Reynolds.

Durante todos los ensayos de emisiones, el número de Reynolds en el cuello del SSV deberá situarse dentro del intervalo de números de Reynolds utilizados para derivar la curva de calibración especificada en el punto 9.5.4.

8.5.2.   Determinación de los componentes gaseosos

8.5.2.1.   Introducción

Los componentes gaseosos del gas de escape diluido del motor sometido a ensayo deberán medirse con los métodos descritos en el apéndice 3. La dilución del gas de escape se efectuará con aire ambiente filtrado, aire sintético o nitrógeno. El caudal del sistema de dilución de flujo total deberá ser suficiente para eliminar por completo la condensación de agua en los sistemas de dilución y de muestreo. Los procedimientos de evaluación y cálculo de los datos se describen en los puntos 8.5.2.2 y 8.5.2.3.

8.5.2.2.   Evaluación de los datos

Los datos pertinentes sobre las emisiones se registrarán y se almacenarán con arreglo al punto 7.6.6.

8.5.2.3.   Cálculo de la emisión másica

8.5.2.3.1.   Sistemas con caudal másico constante

Para los sistemas con intercambiador de calor, la masa de los contaminantes se determinará mediante la ecuación siguiente:

(en g/ensayo) (56)

donde:

u gas	es el valor respectivo del componente de escape indicado en el cuadro 6
c gas	es la concentración de fondo media corregida del componente, en ppm
m ed	es la masa total del gas de escape diluido a lo largo del ciclo, en kg

Si se mide en base seca, se aplicará la corrección seco/húmedo de acuerdo con lo dispuesto en el punto 8.1.

Para el cálculo de NOx, la emisión másica se multiplicará, si procede, por el factor de corrección de la humedad k h,D o k h,G, determinado con arreglo al punto 8.2.

En el cuadro 6 figuran los valores de u. Para calcular los valores de u gas, se supone que la densidad del gas de escape es igual a la densidad del aire. Por lo tanto, los valores de u gas son idénticos para los componentes individuales del gas, pero diferentes para los HC.

Cuadro 6

Valores u del gas de escape diluido y densidades de los componentes

Combustible	ρ de	Gas
		NOx	CO	HC	CO2	O2	CH4
		ρ gas [kg/m3]
		2,053	1,250	(7)	1,9636	1,4277	0,716
		u gas  (8)
Gasóleo	1,293	0,001588	0,000967	0,000480	0,001519	0,001104	0,000553
Etanol	1,293	0,001588	0,000967	0,000795	0,001519	0,001104	0,000553
GNC (9)	1,293	0,001588	0,000967	0,000517 (10)	0,001519	0,001104	0,000553
Propano	1,293	0,001588	0,000967	0,000507	0,001519	0,001104	0,000553
Butano	1,293	0,001588	0,000967	0,000501	0,001519	0,001104	0,000553
GLP (11)	1,293	0,001588	0,000967	0,000505	0,001519	0,001104	0,000553

Los valores de u también podrán calcularse mediante el método de cálculo exacto, descrito en términos generales en el punto 8.4.2.4, de la siguiente manera:

(57)

donde:

M gas	es la masa molar del componente del gas, en g/mol (véase el apéndice 6)
M e	es la masa molar del gas de escape, en g/mol
M d	es la masa molar del diluyente = 28,965 g/mol
D	es el factor de dilución (véase el punto 8.5.2.3.2).

8.5.2.3.2.   Determinación de las concentraciones con corrección de fondo

La concentración de fondo media de los contaminantes gaseosos en el diluyente se restará de las concentraciones medidas para obtener las concentraciones netas de los contaminantes. Los valores medios de las concentraciones de fondo pueden determinarse mediante el método de las bolsas de muestreo o mediante medición continua con integración. Se utilizará la ecuación siguiente:

(58)

donde:

c gas,e	es la concentración del componente medido en el gas de escape diluido, en ppm
c d	es la concentración del componente medido en el diluyente, en ppm
D	es el factor de dilución.

El factor de dilución se calculará de la manera siguiente:

a)	para motores diésel y motores de gas alimentados con GLP (59)

b)	para motores de gas alimentados con GN (60)

donde:

c CO2,e	es la concentración en base húmeda de CO2 en el gas de escape diluido, en % vol.
c HC,e	es la concentración en base húmeda de HC en el gas de escape diluido, en ppm C1
c NMHC,e	es la concentración en base húmeda de NMHC en el gas de escape diluido, en ppm C1
c CO,e	es la concentración en base húmeda de CO en el gas de escape diluido, en ppm
F S	es el factor estequiométrico.

El factor estequiométrico se calculará de la manera siguiente:

(61)

donde:

α	es la relación molar del hidrógeno del combustible (H/C)

Si se desconoce la composición del combustible, podrán utilizarse los siguientes factores estequiométricos:

F S (gasóleo)	=	13,4
F S (GLP)	=	11,6
F S (GN)	=	9,5

8.5.2.3.3.   Sistemas con compensación del caudal

Para los sistemas sin intercambiador de calor, la masa de los contaminantes (g/ensayo) se determinará calculando las emisiones másicas instantáneas e integrando los valores instantáneos a lo largo del ciclo. Asimismo, la corrección de fondo se aplicará directamente al valor de la concentración instantánea. Se aplicará la ecuación siguiente:

(62)

donde:

c gas,e	es la concentración del componente medido en el gas de escape diluido, en ppm
c d	es la concentración del componente medido en el diluyente, en ppm
m ed,i	es la masa instantánea del gas de escape diluido, en kg
m ed	es la masa total del gas de escape diluido a lo largo del ciclo, en kg
u gas	es el valor tabulado del cuadro 6
D	es el factor de dilución.

8.5.3.   Determinación de las partículas

8.5.3.1.   Cálculo de la emisión másica

La masa de partículas (g/ensayo) se calculará de la manera siguiente tras la corrección de la flotabilidad del filtro de muestreo de partículas, con arreglo a lo dispuesto en el punto 8.3, como a continuación se indica:

(63)

donde:

m p	es la masa de las partículas del muestreo efectuado durante el ciclo, en mg
m sep	es la masa del gas de escape diluido que pasa por los filtros de recogida de partículas, en kg
m ed	es la masa del gas de escape diluido a lo largo del ciclo, en kg

con

(64)

donde:

m set	es la masa del gas de escape doblemente diluido que ha pasado por el filtro de partículas, en kg
m ssd	es la masa del diluyente secundario, en kg.

Si el nivel de fondo de partículas del diluyente se determina de conformidad con el punto 7.5.6, se podrá aplicar la corrección de fondo a la masa de partículas. En ese caso, la masa de partículas (g/ensayo) se calculará de la manera siguiente:

(65)

donde:

m sep	es la masa del gas de escape diluido que pasa por los filtros de recogida de partículas, en kg
m ed	es la masa del gas de escape diluido a lo largo del ciclo, en kg
m sd	es la masa del diluyente recogido por el muestreador de partículas de fondo, en kg
m b	es la masa de las partículas de fondo recogidas en el diluyente, en mg
D	es el factor de dilución, tal como se especifica en el punto 8.5.2.3.2.

8.6.   Cálculos generales

8.6.1.   Corrección de la desviación

Con respecto a la verificación de la desviación contemplada en el punto 7.8.4, el valor corregido de la concentración se calculará como sigue:

(66)

donde:

c ref,z	es la concentración de referencia del gas cero (normalmente cero), en ppm
c ref,s	es la concentración de referencia del gas patrón, en ppm
c pre,z	es la concentración del gas cero medida por el analizador antes del ensayo, en ppm
c pre,s	es la concentración del gas patrón medida por el analizador antes del ensayo, en ppm
c post,z	es la concentración del gas cero medida por el analizador después del ensayo, en ppm
c post,s	es la concentración del gas patrón medida por el analizador después del ensayo, en ppm
cgas	es la concentración del gas de muestreo, en ppm

Se calcularán dos series de resultados de emisiones específicas por cada componente, conforme al punto 8.6.3, una vez aplicada cualquier otra corrección. Se calculará una serie utilizando concentraciones sin corregir y otra serie con concentraciones con corrección de la desviación conforme a la ecuación 66.

Dependiendo del sistema de medición y del método de cálculo empleados, los resultados de las emisiones sin corrección se calcularán con las ecuaciones 36, 37, 56, 57 o 62, respectivamente. Para el cálculo de las emisiones corregidas, c gas en las ecuaciones 36, 37, 56, 57 o 62, respectivamente, se sustituirá por c cor de la ecuación 66. Si en la ecuación correspondiente se utilizan los valores instantáneos de la concentración c gas,i, el valor corregido también se aplicará como valor instantáneo c cor,i. En la ecuación 57, la corrección se aplicará tanto a la concentración medida como a la de fondo.

La comparación se efectuará en forma de porcentaje de los resultados sin corrección. La diferencia entre los valores de las emisiones específicas del freno con y sin corrección se situará dentro de un ± 4 % de los valores de las emisiones específicas del freno sin corregir o dentro de un ± 4 % del valor límite respectivo, lo que sea superior. Si la desviación es superior al 4 %, se invalidará el ensayo.

Si se aplica la corrección de la desviación, solo se utilizarán los resultados de las emisiones con corrección de la desviación al declarar las emisiones.

8.6.2.   Cálculo de los NMHC y del CH4

El cálculo de los NMHC y del CH4 depende del método de calibración que se utilice. El FID para la medición sin NMC (recorrido inferior de la figura 11 del apéndice 3) se calibrará con propano. Para la calibración del FID en serie con NMC (recorrido superior de la figura 11 del apéndice 3) se autorizan los métodos siguientes:

a)	gas de calibración: propano; el propano se deriva, sin pasar por el NMC;

b)	gas de calibración: metano; el metano pasa por el NMC.

En el caso a) la concentración de los NMHC y de CH4 se calculará de la manera siguiente:

(67)

(68)

En el caso b) la concentración de los NMHC y de CH4 se calculará de la manera siguiente:

(67a)

(68a)

donde:

c HC(w/NMC)	es la concentración de HC con el gas de muestreo pasando a través del NMC, en ppm
c HC(w/oNMC)	es la concentración de HC con el gas de muestreo derivándose, sin pasar por el NMC, en ppm
r h	es el factor de respuesta al metano, determinada de acuerdo con el punto 9.3.7.2.
E M	es la eficiencia del metano, determinada de acuerdo con el punto 9.3.8.1
E E	es la eficiencia del etano, determinada de acuerdo con el punto 9.3.8.2

Si r h < 1,05, podrá omitirse en las ecuaciones 67, 67a y 68a.

8.6.3.   Cálculo de las emisiones específicas

Se calcularán las emisiones específicas e gas o e PM (g/kWh) de cada uno de los componentes de una de las maneras siguientes, en función del tipo de ciclo de ensayo.

Para los ciclos WHSC, WHTC caliente o WHTC frío se aplicará la ecuación siguiente:

(69)

donde:

m	es la emisión másica del componente, en g/ensayo
W act	es el trabajo del ciclo efectivo determinado de conformidad con el punto 7.8.6, en kWh.

Para el ciclo WHTC, se calculará la media ponderada del resultado final del ensayo a partir de ensayo de arranque en frío y el ensayo de arranque en caliente mediante la ecuación siguiente:

(70)

donde:

m cold	es la emisión másica del componente en el ensayo de arranque en frío, en g/ensayo
m hot	es la emisión másica del componente en el ensayo de arranque en caliente, en g/ensayo
W act,cold	es el trabajo del ciclo efectivo en el ensayo de arranque en frío, en kWh
W act,hot	es el trabajo del ciclo efectivo en el ensayo de arranque en caliente, en kWh

Si se aplica la regeneración periódica con arreglo al punto 6.6.2, los factores de ajuste de la regeneración k r,u o k r,d serán, respectivamente, multiplicados por el resultado de las emisiones específicas e o añadidos al mismo como se indica en las ecuaciones 69 y 70.

9.   VERIFICACIÓN Y ESPECIFICACIONES DE LOS EQUIPOS

El presente anexo no contiene detalles sobre el equipo o los sistemas de medición del caudal, la presión y la temperatura. Solo se especifican, en el punto 9.2, los requisitos de linealidad del citado equipo o sistemas necesarios para efectuar el ensayo de emisiones.

9.1.   Especificaciones del dinamómetro

Se utilizará un dinamómetro para motores con características adecuadas para la realización del ciclo de ensayo descrito en los puntos 7.2.1 y 7.2.2.

Los instrumentos de medición del par y el régimen deberán permitir la exactitud de medición de la potencia en el eje necesaria para cumplir los criterios de validación del ciclo. Puede ser necesario efectuar cálculos adicionales. El equipo de medición deberá tener una exactitud que cumpla los requisitos de linealidad establecidos en el cuadro 7 del punto 9.2.

9.2.   Requisitos de linealidad

La calibración de todos los instrumentos y sistemas de medición deberá ser conforme a las normas nacionales (internacionales). Los instrumentos y sistemas de medición deberán cumplir los requisitos de linealidad del cuadro 7. La verificación de la linealidad con arreglo al punto 9.2.1 se llevará a cabo para los analizadores de gas al menos cada tres meses o siempre que se realice una reparación o modificación del sistema que pueda influir en la calibración. Para los demás instrumentos y sistemas, la verificación de la linealidad se efectuará como indiquen los procedimientos de control internos, el fabricante del instrumento o los requisitos ISO 9000.

Cuadro 7

Requisitos de linealidad de los instrumentos y los sistemas de medición

Sistema de medición		Pendiente a1	Error típico SEE	Coeficiente de determinación r2
Régimen del motor	≤ 0,05 % máx.	0,98-1,02	≤ 2 % máx.	≥ 0,990
Par motor	≤ 1 % máx.	0,98-1,02	≤ 2 % máx.	≥ 0,990
Caudal de combustible	≤ 1 % máx.	0,98-1,02	≤ 2 % máx.	≥ 0,990
Caudal de aire	≤ 1 % máx.	0,98-1,02	≤ 2 % máx.	≥ 0,990
Caudal del gas de escape	≤ 1 % máx.	0,98-1,02	≤ 2 % máx.	≥ 0,990
Caudal del diluyente	≤ 1 % máx.	0,98-1,02	≤ 2 % máx.	≥ 0,990
Caudal del gas de escape diluido	≤ 1 % máx.	0,98-1,02	≤ 2 % máx.	≥ 0,990
Caudal de muestreo	≤ 1 % máx.	0,98-1,02	≤ 2 % máx.	≥ 0,990
Analizadores de gas	≤ 0,5 % máx.	0,99-1,01	≤ 1 % máx.	≥ 0,998
Separadores de gas	≤ 0,5 % máx.	0,98-1,02	≤ 2 % máx.	≥ 0,990
Temperaturas	≤ 1 % máx.	0,99-1,01	≤ 1 % máx.	≥ 0,998
Presiones	≤ 1 % máx.	0,99-1,01	≤ 1 % máx.	≥ 0,998
Equilibrio PM	≤ 1 % máx.	0,99-1,01	≤ 1 % máx.	≥ 0,998

9.2.1.   Verificación de la linealidad

9.2.1.1.   Introducción

Se llevará a cabo una verificación de la linealidad para cada sistema de medición del cuadro 7. Se introducirán al menos diez valores de referencia, u otros valores que se especifiquen, en el sistema de medición, y los valores de medición se compararán con los valores de referencia mediante una regresión lineal de mínimos cuadrados con arreglo a la ecuación 11. Los límites máximos del cuadro 6 se refieren a los valores máximos esperados durante el ensayo.

9.2.1.2.   Requisitos generales

Los sistemas de medición se calentarán de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del instrumento. Los sistemas de medición se harán funcionar a sus temperaturas, presiones y caudales específicos.

9.2.1.3.   Procedimiento

La verificación de la linealidad se efectuará para cada gama de funcionamiento siguiendo las etapas siguientes:

a)	El instrumento se pondrá a cero introduciendo un gas cero. Para los analizadores de gas, se introducirá aire sintético purificado (o nitrógeno) directamente en el puerto del analizador.

b)	El instrumento se calibrará introduciendo un gas patrón. Para los analizadores de gas, se introducirá un gas patrón adecuado directamente en el puerto del analizador.

c)	Se repetirá el procedimiento de puesta a cero descrito en la letra a).

d)

La verificación se establecerá introduciendo al menos diez valores de referencia (incluido el cero) que formen parte del intervalo que va del cero a los valores más altos esperados durante el ensayo de emisiones. Para los analizadores de gas, las concentraciones de gas conocidas con arreglo al punto 9.3.3.2 se introducirán directamente en el puerto del analizador.

e)	Los valores de referencia se medirán con una frecuencia de registro mínima de 1 Hz y los valores medidos se registrarán durante 30 segundos.

f)	Se utilizarán los valores medios aritméticos durante un periodo de 30 segundos para calcular los parámetros de la regresión lineal de mínimos cuadrados de acuerdo con la ecuación 11 del punto 7.8.7.

g)	Los parámetros de la regresión lineal deberán cumplir los requisitos establecidos en el cuadro 7 del punto 9.2.

h)	Se verificará de nuevo el valor cero y, si es preciso, se repetirá el procedimiento de verificación.

9.3.   Medición de las emisiones gaseosas y sistema de muestreo

9.3.1.   Especificaciones del analizador

9.3.1.1.   Generalidades

Los analizadores deberán tener una gama de medición y un tiempo de respuesta adecuados para la exactitud requerida al medir las concentraciones de los componentes del gas de escape en condiciones de estado transitorio y continuo.

El nivel de compatibilidad electromagnética (EMC) del equipo deberá poder minimizar los errores adicionales.

9.3.1.2.   Exactitud

La exactitud, definida como la desviación de la lectura del analizador respecto al valor de referencia, se ajustará al límite de ±2 % de la lectura o de ±0,3 % del fondo de escala (el valor que sea mayor).

9.3.1.3.   Precisión

La precisión, definida como 2,5 veces la desviación típica de 10 respuestas repetitivas a un determinado gas de calibración o gas patrón, no deberá ser superior a un 1 % de la concentración del fondo de escala para cada intervalo utilizado superior a 155 ppm (o ppm C) o a un 2 % de cada intervalo utilizado inferior a 155 ppm (o ppm C).

9.3.1.4.   Ruido

La respuesta de pico a pico del analizador al gas cero y al gas de calibración o gas patrón durante cualquier periodo de diez segundos no excederá del 2 % del fondo de escala en cada uno de los intervalos utilizados.

9.3.1.5.   Desviación del cero

El fabricante del instrumento especificará la desviación de la respuesta al cero.

9.3.1.6.   Desviación del punto final

El fabricante del instrumento especificará la desviación de la respuesta al punto final.

9.3.1.7.   Tiempo de subida

El tiempo de subida del analizador instalado en el sistema de medición no será superior a 2,5 segundos.

9.3.1.8.   Secado del gas

El gas de escape podrá medirse en base húmeda o seca. Si se utiliza, el dispositivo de secado del gas deberá tener un efecto mínimo en la composición de los gases medidos. Los secadores químicos no son un método aceptable de eliminación del agua de la muestra.

9.3.2.   Analizadores de gas

9.3.2.1.   Introducción

En los puntos 9.3.2.2 a 9.3.2.7 se describen los principios de medición que deberán utilizarse. En el apéndice 3 se ofrece una descripción detallada de los sistemas de medición. Los gases que vayan a medirse deberán analizarse con los instrumentos indicados a continuación. En el caso de analizadores no lineales se permitirá el uso de circuitos de linealización.

9.3.2.2.   Análisis del monóxido de carbono (CO)

El analizador de monóxido de carbono será del tipo absorción de infrarrojo no dispersivo (NDIR).

9.3.2.3.   Análisis del dióxido de carbono (CO2)

El analizador de dióxido de carbono será del tipo absorción de infrarrojo no dispersivo (NDIR).

9.3.2.4.   Análisis de hidrocarburos (HC)

El analizador de hidrocarburos será del tipo detector de ionización de llama calentado (HFID), con el detector, las válvulas, los conductos, etc. calentados de tal manera que el gas se mantenga a una temperatura de 463 K ± 10 K (190 ± 10 °C). Como alternativa, para los motores alimentados con GN y los motores de encendido por chispa, el analizador de hidrocarburos podrá ser de tipo detector de ionización de llama (FID) sin calentar, en función del método utilizado (véase el apéndice 3, punto A.3.1.3).

9.3.2.5.   Análisis de los hidrocarburos no metánicos (NMHC) y del metano (CH4)

Para la medición de la fracción de metano y de los hidrocarburos no metánicos se utilizará un separador de hidrocarburos no metánicos (NMC) calentado y dos FID, tal como se indica en el punto apéndice 3, puntos A.3.1.4 y A.3.1.5. La concentración de los componentes se determinará conforme al punto 8.6.2.

9.3.2.6.   Análisis de los óxidos de nitrógeno (NOx)

Para la medición de los NOx se especifican dos instrumentos de medida; puede utilizarse cualquiera de ellos a condición de que cumpla los criterios establecidos en los puntos 9.3.2.6.1 o 9.3.2.6.2, respectivamente. Para la determinación de la equivalencia de otro procedimiento de medición conforme al punto 5.1.1, solo se autorizará el CLD.

9.3.2.6.1.   Detector quimioluminiscente (CLD)

Si la medición se efectúa en base seca, el analizador de óxidos de nitrógeno será del tipo detector quimioluminiscente (CLD) o detector quimioluminiscente calentado (HCLD), con un convertidor NO2/NO. Si la medición se efectúa en base húmeda, se utilizará un HCLD con convertidor mantenido a una temperatura superior a 328 K (55 °C), siempre que se compruebe el factor de extinción por el agua (véase el punto 9.3.9.2.2). Tanto con el CLD como con el HCLD, el circuito de muestreo se mantendrá a una temperatura de pared de 328 K a 473 K (55 °C a 200 °C) hasta el convertidor en el caso de la medición en base seca, y hasta el analizador en el caso de la medición en base húmeda.

9.3.2.6.2.   Detector de ultravioleta no dispersivo (NDUV)

Para medir la concentración de NOx se utilizará un analizador de ultravioleta no dispersivo (NDUV). Si el analizador NDUV solo mide el NO, antes del mismo se colocará un convertidor NO2/NO. Se mantendrá la temperatura del NDUV para evitar la condensación acuosa, excepto cuando se instale un secador de muestras antes del convertidor NO2/NO, en caso de utilizarse, o antes del analizador.

9.3.2.7.   Medición de la relación aire/combustible

El equipo de medición de la relación aire/combustible utilizado para determinar el caudal de gas de escape según se especifica en el punto 8.4.1.6 será un sensor de la relación aire/combustible de gama amplia o un sensor lambda de tipo Zirconia. El sensor se instalará directamente en el tubo de escape, en un punto en el que la temperatura del gas de escape sea suficientemente elevada para eliminar la condensación de agua.

La exactitud del sensor con dispositivos electrónicos incorporados será de:

± 3 % de la lectura	para	λ < 2
± 5 % de la lectura	para	2 ≤ λ < 5
± 10 % de la lectura	para	5 ≤ λ

Para alcanzar la exactitud indicada, el sensor se calibrará de acuerdo con las instrucciones del fabricante del instrumento.

9.3.3.   Gases

Se respetará la vida útil de todos los gases.

9.3.3.1.   Gases puros

La pureza que deben tener los gases la determinan los límites de contaminación indicados a continuación. Deberá disponerse de los gases siguientes:

a)

Para el gas de escape bruto Nitrógeno purificado (Contaminación ≤ 1 ppm C1, ≤ 1 ppm CO, ≤ 400 ppm CO2, ≤ 0,1 ppm NO) Oxígeno purificado (Pureza > 99,5 % vol. O2) Mezcla hidrógeno-helio (combustible del quemador del FID) (40 ± 1 % de hidrógeno, y el resto de helio) (Contaminación ≤ 1 ppm C1, ≤ 400 ppm CO2) Aire sintético purificado (Contaminación ≤ 1 ppm C1, ≤ 1 ppm CO, ≤ 400 ppm CO2, ≤ 0,1 ppm NO) (Contenido de oxígeno entre 18 y 21 % vol.)

b)

Para el gas de escape diluido (opcionalmente para el gas de escape bruto) Nitrógeno purificado (Contaminación ≤ 0,05 ppm C1, ≤ 1 ppm CO, ≤ 10 ppm CO2, ≤ 0,02 ppm NO) Oxígeno purificado (Pureza > 99,5 % vol. O2) Mezcla hidrógeno-helio (combustible del quemador del FID) (40 ± 1 % de hidrógeno, y el resto de helio) (Contaminación ≤ 0,05 ppm C1, ≤ 10 ppm CO2) Aire sintético purificado (Contaminación ≤ 0,05 ppm C1, ≤ 1 ppm CO, ≤ 10 ppm CO2, ≤ 0,02 ppm NO) (Contenido de oxígeno entre 20,5 y 21,5 % vol.) Si no se dispone de gas en botellas podrá utilizarse un purificador de gas a condición de demostrar que los niveles de contaminación son satisfactorios.

9.3.3.2.   Gas de calibración y gas patrón

Se dispondrá de mezclas de gases que posean las siguientes composiciones químicas, en su caso. Se permiten otras combinaciones de gases siempre que dichos gases no reaccionen entre sí. Deberá registrarse la fecha de caducidad de estos gases que indique el fabricante.

C3H8 y aire sintético purificado (véase el punto 9.3.3.1);

CO y nitrógeno purificado;

NO y nitrógeno purificado;

NO2 y aire sintético purificado;

CO2 y nitrógeno purificado;

CH4 y aire sintético purificado;

C2H6 y aire sintético purificado.

La concentración real de un gas de calibración y de un gas patrón deberá encontrarse dentro de un margen de ± 1 % respecto al valor nominal, y ser conforme a las normas nacionales e internacionales. Todas las concentraciones de gas de calibración se indicarán en función del volumen (porcentaje en volumen o ppm en volumen).

9.3.3.3.   Separadores de gas

Los gases utilizados con fines de calibración y ajuste de la calibración pueden obtenerse también mediante separadores de gas (mezcladores de precisión), una dilución con N2 o aire sintético purificado. La exactitud del separador de gas será tal que permita determinar la concentración de los gases de calibración mezclados con una exactitud de ± 2 %. Esta exactitud implica que los gases primarios utilizados para la mezcla deben conocerse con una exactitud mínima de ± 1 %, de acuerdo con las normas nacionales o internacionales sobre los gases. La verificación se realizará a un valor de entre 15 y 50 % del fondo de escala para cada calibración que incorpore un separador de gas. Se podrá efectuar una verificación adicional utilizando otro gas de calibración si no ha dado resultado la primera verificación.

Otra posibilidad es verificar el mezclador con un instrumento que sea lineal por naturaleza, por ejemplo, utilizando gas NO con un detector quimioluminiscente. El fondo de escala del instrumento se ajustará con el gas patrón directamente conectado al mismo. El separador de gas se verificará en las posiciones de reglaje que se hayan utilizado y el valor nominal se comparará con la concentración medida del instrumento. La diferencia en cada punto deberá encontrarse en un margen de ± 1 % respecto al valor nominal.

Para efectuar la verificación de linealidad con arreglo al punto 9.2.1, el separador de gas tendrá una exactitud de ± 1 %.

9.3.3.4.   Gases de verificación de la interferencia del oxígeno

Los gases de verificación de la interferencia del oxígeno son una mezcla de propano, oxígeno y nitrógeno. Incluirán propano con 350 ppm C ± 75 ppm C de hidrocarburos. El valor de concentración se determinará con arreglo a las tolerancias del gas de calibración mediante análisis cromatográfico del total de hidrocarburos más las impurezas o mediante mezcla dinámica. Las concentraciones de oxígeno requeridas para los ensayos de los motores de encendido por chispa y de encendido por compresión figuran en el cuadro 8 y el resto consistirá en nitrógeno purificado.

Cuadro 8

Gases de verificación de la interferencia del oxígeno

Tipo de motor	Concentración de O2 (%)
Encendido por compresión	21 (20 a 22)
Encendido por compresión y por chispa	10 (9 a 11)
Encendido por compresión y por chispa	5 (4 a 6)
Encendido por chispa	0 (0 a 1)

9.3.4.   Ensayo de fuga

Se efectuará un ensayo de fuga del sistema. Se desconectará la sonda del sistema de escape y se obturará su extremidad. A continuación, se pondrá en marcha la bomba del analizador. Después de un periodo de estabilización inicial, en ausencia de fugas, todos los caudalímetros indicarán cero. En caso contrario, se verificarán los conductos de muestreo y se corregirá el defecto.

El índice de fuga máximo admisible en el lado del vacío será de un 0,5 % del índice del caudal utilizado en la porción del sistema que se está verificando. Los caudales del analizador y los caudales de derivación podrán utilizarse para estimar los caudales utilizados.

Otra posibilidad consiste en vaciar el sistema hasta una presión mínima de 20 kPa de vacío (80 kPa absoluta). Tras un periodo de estabilización inicial, el incremento de presión Δp (kPa/min) en el sistema no deberá superar el resultado siguiente:

(71)

donde:

V s	es el volumen del sistema, en l
qvs	es el caudal del sistema, en l/min

Otro método consiste en introducir una variación escalonada en la concentración al principio de la línea de muestreo, pasando de gas cero a gas patrón. Si, con un analizador correctamente calibrado, al cabo de un periodo de tiempo adecuado el valor leído es ≤ 99 % de la concentración introducida, es probable que haya un problema de fuga que debe corregirse.

9.3.5.   Verificación del tiempo de respuesta del sistema analítico

Los reglajes del sistema para la evaluación del tiempo de respuesta serán exactamente los mismos que durante la medición en el periodo de ensayo (es decir, presión, caudales, reglajes de los filtros en los analizadores y todos los demás elementos que influyen en el tiempo de respuesta). El tiempo de respuesta se determinará cambiando el gas directamente en la entrada de la sonda de muestreo. El cambio de gas se realizará en menos de 0,1 segundos. Los gases utilizados en el ensayo darán lugar a un cambio de la concentración de un 60 % del fondo de escala, como mínimo.

Se registrará la curva de la concentración de cada uno de los componentes del gas. El tiempo de respuesta se define como el intervalo de tiempo que transcurre entre el cambio de gas y el cambio correspondiente de la concentración registrada. El tiempo de respuesta del sistema (t 90) equivale al tiempo de retraso del detector de medición y el tiempo de subida del detector. Por tiempo de retraso se entiende el intervalo de tiempo que transcurre desde el cambio (t 0) hasta que la respuesta alcance el 10 % de la lectura final (t 10). Por tiempo de subida se entiende el que transcurre entre la respuesta al 10 % y al 90 % de la lectura final (t 90 – t 10).

Para la alineación del tiempo del analizador y las señales del caudal del gas de escape, se entenderá por tiempo de transformación el que transcurre desde el cambio (t 0) hasta que la respuesta alcanza un 50 % de la lectura final (t 50).

El tiempo de respuesta del sistema será ≤ 10 segundos, con un tiempo de subida ≤ 2,5 segundos, de acuerdo con lo dispuesto en el punto 9.3.1.7, para todos los componentes limitados (CO, NOx, HC o NMHC) y todos los intervalos utilizados. Si se utiliza un separador de hidrocarburos no metánicos para medir los hidrocarburos no metánicos, el tiempo de respuesta del sistema podrá ser superior a 10 segundos.

9.3.6.   Eficacia del convertidor de NOx

La eficiencia del convertidor utilizado para la conversión de NO2 en NO deberá comprobarse como se indica en los puntos 9.3.6.1 a 9.3.6.8 (véase la figura 8).

9.3.6.1.   Organización del ensayo

La eficiencia del convertidor podrá controlarse con un ozonizador, aplicando la organización ilustrada esquemáticamente en la figura 8 y el procedimiento descrito a continuación.

9.3.6.2.   Calibración

El CLD y el HCLD deberán calibrarse en el intervalo de funcionamiento más común, según las especificaciones del fabricante, utilizando gas cero y gas patrón (cuyo contenido de NO deberá equivaler aproximadamente a un 80 % del intervalo de funcionamiento, y la concentración de NO2 de la mezcla de gases será inferior al 5 % de la concentración de NO). El analizador de NOx deberá encontrarse en el modo NO, de manera que el gas patrón no pase por el convertidor. Se registrará la concentración indicada.

9.3.6.3.   Cálculo

El porcentaje de eficiencia del convertidor se calculará de la manera siguiente:

(72)

donde:

a	es la concentración de NOx de acuerdo con el punto 9.3.6.6
b	es la concentración de NOx de acuerdo con el punto 9.3.6.7
c	es la concentración de NO de acuerdo con el punto 9.3.6.4
d	es la concentración de NO de acuerdo con el punto 9.3.6.5.

9.3.6.4.   Adición de oxígeno

Mediante un conector en T se añadirá oxígeno o aire cero de manera continua al flujo de gas hasta que la concentración indicada sea aproximadamente un 20 % inferior a la concentración de calibración indicada en el punto 9.3.6.2 (el analizador se encuentra en el modo NO).

Se registrará la concentración indicada (c). El ozonizador se mantendrá desactivado durante todo el proceso.

9.3.6.5.   Activación del ozonizador

Se activa el ozonizador con el fin de generar suficiente ozono para reducir la concentración de NO a, aproximadamente, un 20 % (mínimo 10 %) de la concentración de calibración indicada en el punto 9.3.6.2. Se registra la concentración (d) indicada (el analizador se encuentra en el modo NO).

9.3.6.6.   Modo NOx

El analizador de NO se cambia entonces al modo NOx, de manera que la mezcla de gases (constituida por NO, NO2, O2 y N2) pase por el convertidor. Se registra la concentración (a) indicada (el analizador se encuentra en el modo NOx).

9.3.6.7.   Desactivación del ozonizador

Se desactiva el ozonizador. La mezcla de gases descrita en el punto 9.3.6.6 pasa al detector a través del convertidor. Se registra la concentración (b) indicada (el analizador se encuentra en el modo NOx).

9.3.6.8.   Modo NO

Tras el cambio al modo NO con el ozonizador desactivado, se interrumpirá el flujo de oxígeno o de aire sintético. La medida de NOx indicada por el analizador no debe diferir en más de ± 5 % del valor medido con arreglo al punto 9.3.6.2 (el analizador se encuentra en el modo NO).

9.3.6.9.   Intervalo de ensayo

Se verificará la eficiencia del convertidor al menos una vez al mes.

9.3.6.10.   Requisito de eficiencia

La eficiencia del convertidor E NOx deberá ser inferior al 95 %.

Si, estando el analizador en el intervalo más común, el ozonizador no logra una reducción del 80 % al 20 % según lo indicado en el punto 9.3.6.5, se utilizará el intervalo más alto que permita esa reducción.

9.3.7.   Ajuste del FID

9.3.7.1.   Optimización de la respuesta del detector

El FID deberá ajustarse de acuerdo con las especificaciones del fabricante del instrumento. Se utilizará un gas patrón de propano en aire para optimizar la respuesta en el intervalo de funcionamiento más común.

Tras seleccionar el caudal de combustible y de aire que recomiende el fabricante, se introducirá en el analizador un gas patrón de 350 ± 75 ppm C. La respuesta a un determinado caudal de combustible se determinará a partir de la diferencia entre la respuesta del gas patrón y la respuesta del gas cero. El caudal de combustible deberá ajustarse de modo incremental por encima y por debajo del valor especificado por el fabricante. Se registrarán las respuestas del gas patrón y del gas cero con esos caudales de combustible. Se representará gráficamente la diferencia entre la respuesta del gas patrón y la respuesta del gas cero y el caudal de combustible se ajustará al lado rico de la curva. Este es el ajuste inicial del caudal, que quizás deba ser optimizado posteriormente en función de los resultados de los factores de respuesta a los hidrocarburos y de la verificación de la interferencia del oxígeno con arreglo a lo dispuesto en los puntos 9.3.7.2 y 9.3.7.3. Si la interferencia del oxígeno o los factores de respuesta a los hidrocarburos no se ajustan a las prescripciones siguientes, el caudal de aire se ajustará de modo incremental por encima y por debajo del valor especificado por el fabricante, y se repetirán los puntos 9.3.7.2 y 9.3.7.3 para cada caudal.

La optimización también podrá llevarse a cabo siguiendo los procedimientos descritos en el documento SAE no 770141.

9.3.7.2.   Factores de respuesta a los hidrocarburos

Se efectuará una verificación de la linealidad del analizador utilizando propano en aire y aire sintético purificado, tal como se indica en el punto 9.2.1.3.

Los factores de respuesta se determinarán cuando se ponga en servicio un analizador y después de largos periodos de servicio. El factor de respuesta (r h) para un tipo de hidrocarburo particular es la relación entre el valor leído de C1 del FID y la concentración de gas en el cilindro, expresada en ppm C1.

Se utilizará la concentración del gas de ensayo que proporcione una respuesta de aproximadamente un 80 % del fondo de escala. La concentración deberá conocerse con una precisión de ± 2 % en relación con un patrón gravimétrico expresado en volumen. Asimismo, el cilindro de gas se acondicionará previamente durante veinticuatro horas a una temperatura de 298 K ± 5 K (25 °C ± 5 °C).

Los gases de ensayo que deberán utilizarse y los correspondientes intervalos del factor de respuesta son los siguientes:

a)	metano y aire sintético purificado	1,00 ≤ r h ≤ 1,15
b)	propileno y aire sintético purificado	0,90 ≤ r h ≤ 1,1
c)	tolueno y aire sintético purificado	0,90 ≤ r h ≤ 1,1

Estos valores corresponden a un r h de 1 para el propano y el aire sintético purificado.

9.3.7.3.   Comprobación de la interferencia del oxígeno

Solo para los analizadores de gas de escape bruto, el control de la interferencia del oxígeno se efectuará cuando se ponga en servicio un analizador, y tras largos periodos de servicio.

Se escogerá un intervalo de medición en el que los gases de comprobación de la interferencia del oxígeno caigan en el 50 % superior. La prueba se realizará con el horno a la temperatura necesaria. Las especificaciones del gas de control de la interferencia del oxígeno figuran en el punto 9.3.3.4.

a)	Se pondrá a cero el analizador.

b)	Se calibrará el analizador con la mezcla de 0 % de oxígeno para motores de encendido por chispa. Los instrumentos del motor de encendido por chispa se calibrarán con una mezcla de 21 % de oxígeno.

c)	Se volverá a comprobar la respuesta cero. Si ha cambiado en más de un 0,5 % del fondo de escala, se repetirán las etapas a) y b) del presente punto.

d)	Se introducirán los gases de comprobación del 5 % y el 10 % de interferencia del oxígeno.

e)	Se volverá a comprobar la respuesta cero. Si ha cambiado en más de ± 1 % del fondo de escala, se repetirá el ensayo.

f)

Se calculará la interferencia del oxígeno E O2 para cada mezcla de la letra d) de la manera siguiente: (73) y la respuesta del analizador es (74) donde: c ref,b es la concentración de referencia de los HC en la etapa b), en ppm C c ref,d es la concentración de referencia de los HC en la etapa d), en ppm C c FS,b es la concentración del fondo de escala de los HC en la etapa b), en ppm C c FS,d es la concentración del fondo de escala de los HC en la etapa d), en ppm C c m,b es la concentración medida de los HC en la etapa b), en ppm C c m,d es la concentración medida de los HC en la etapa d), en ppm C

g)	La interferencia del oxígeno E O2 será inferior a ±1,5 % en todos los gases de control de la interferencia del oxígeno requeridos antes del ensayo.

h)	Si la interferencia del oxígeno E O2 es superior a ±1,5 %, podrán adoptarse medidas correctoras ajustando de manera incremental el caudal de aire, así como el caudal de combustible y el caudal de muestreo, por encima y por debajo de las especificaciones del fabricante.

i)	La interferencia del oxígeno se comprobará para cada nuevo reglaje.

9.3.8.   Eficiencia del separador de hidrocarburos no metánicos (NMC)

El NMC se utiliza para eliminar los hidrocarburos no metánicos del gas de muestreo mediante oxidación de todos los hidrocarburos excepto el metano. Idealmente, la conversión es del 0 % para el metano y del 100 % para el resto de hidrocarburos representados por el etano. Para medir con precisión los NMHC, será preciso determinar las dos eficiencias y utilizarlas para calcular el caudal másico de emisión de NMHC (véase el punto 8.5.2).

9.3.8.1.   Eficiencia del metano

Se hará circular gas de calibración de metano por el FID, en derivación y por el NMC, y se registrarán las dos concentraciones. La eficiencia se determinará de la manera siguiente:

(75)

donde:

c HC(w/NMC)	es la concentración de HC con CH4 pasando por el NMC, en ppm C
c HC(w/o NMC)	es la concentración de HC con CH4 en derivación, sin pasar por el NMC, en ppm C

9.3.8.2.   Eficiencia del etano

Se hará circular gas de calibración de etano por el FID, en derivación y pasando por el NMC, y se registrarán las dos concentraciones. La eficiencia se determinará de la manera siguiente:

(76)

donde:

c HC(w/NMC)	es la concentración de HC con C2H6 pasando por el NMC, en ppm C
c HC(w/o NMC)	es la concentración de HC con C2H6 en derivación, sin pasar por el NMC, en ppm C.

9.3.9.   Efectos interferentes

Otros gases, aparte del que se analiza, pueden interferir en la lectura de diversas maneras. En los analizadores NDIR se produce una interferencia positiva cuando el gas interferente provoca el mismo efecto que el gas que se está midiendo, pero en menor grado. Se produce una interferencia negativa en los analizadores NDIR cuando el gas interferente ensancha la banda de absorción del gas medido, y en los analizadores CLD, cuando el gas interferente provoca la extinción de la reacción. Los ensayos de interferencia descritos en los puntos 9.3.9.1 y 9.3.9.3 se efectuarán antes de utilizar por primera vez un analizador y tras un largo periodo de servicio.

9.3.9.1.   Control de la interferencia en el analizador de CO

El agua y el CO2 pueden interferir en el funcionamiento del analizador de CO. En consecuencia, se tomará gas patrón de CO2 con una concentración del 80 al 100 % del fondo de escala del intervalo de funcionamiento máximo utilizado durante el ensayo, se hará borbotear dicho gas en agua a la temperatura ambiente y se registrará la respuesta del analizador. Esta no superará el 2 % de la concentración media de CO esperada durante el ensayo.

Los procedimientos de control de la interferencia del CO2 y del H2O también podrán ejecutarse por separado. Si los niveles de CO2 y H2O utilizados son superiores a los máximos previstos durante el ensayo, cada valor de la interferencia observado se reducirá multiplicando la interferencia observada por el cociente del valor esperado de la concentración máxima y del valor efectivo utilizado durante dicho procedimiento. Podrán aplicarse procedimientos de interacción distintos a concentraciones de H2O inferiores a los niveles máximos esperados durante el ensayo, pero el valor de la interferencia del H2O observado se aumentará multiplicando la interferencia observada por el cociente del valor esperado de la concentración máxima de H2O y del valor efectivo utilizado durante dicho procedimiento. La suma de los dos valores de la interferencia así corregidos respetará la tolerancia especificada en el presente punto.

9.3.9.2.   Controles de los efectos de extinción de los analizadores de NOx en lo referente a los analizadores CLD

Los dos gases en cuestión, en el caso de los analizadores CLD (y HCLD), son el CO2 y el vapor de agua. Dichos gases provocan efectos de extinción proporcionales a sus concentraciones, de modo que se precisan técnicas de ensayo para determinar la extinción a las concentraciones máximas que se alcanzaron durante el ensayo. Si el analizador CLD utiliza algoritmos de compensación de los efectos de extinción que utilizan instrumentos de medición del H2O o del CO2, el efecto de extinción será evaluado con dichos instrumentos en funcionamiento y aplicando los algoritmos de compensación.

9.3.9.2.1.   Control del efecto de extinción del CO2

Se hará pasar por el analizador NDIR un gas patrón de CO2 con una concentración del 80 al 100 % del fondo de escala del intervalo de funcionamiento máximo, y el valor del CO2 se registrará como A. A continuación se diluirá aproximadamente al 50 % con gas patrón de NO y se hará pasar por los analizadores NDIR y CLD, y se registrarán los valores del CO2 y del NO como B y C, respectivamente. Por último, se interrumpirá el paso del CO2, por lo que solo se hará pasar el gas patrón de NO por el analizador (H)CLD, y se registrará el valor de NO como valor D.

La extinción expresada en porcentaje se calculará de la manera siguiente:

(77)

donde:

A	es la concentración de CO2 no diluido medida con el NDIR, en %
B	es la concentración de CO2 diluido medida con el NDIR, en %
C	es la concentración de NO diluido medida con el (H)CLD, en ppm
D	es la concentración de NO no diluido medida con el (H)CLD, en ppm.

Podrán utilizarse otros métodos para diluir y cuantificar los valores de los gases patrón de CO2 y NO, por ejemplo, el mezclado dinámico previa aprobación por el organismo de homologación.

9.3.9.2.2.   Control del efecto de extinción del agua

Este control se aplica exclusivamente a las mediciones de concentraciones de gas en base húmeda. El cálculo del efecto de extinción del agua debe tener en cuenta la dilución del gas patrón de NO con vapor de agua y la adaptación de la concentración de vapor de agua de la mezcla a la esperada durante el ensayo.

Se hará pasar por el analizador (H)CLD un gas patrón de NO con una concentración del 80 al 100 % del fondo de escala del intervalo de funcionamiento normal, y el valor de NO se registrará como D. A continuación, el gas patrón de NO se hará borbotear en agua a la temperatura ambiente y se hará pasar por el analizador (H)CLD, y se registrará el valor de NO como valor C. Se determinará la temperatura del agua y se registrará como F. Se determinará la presión de vapor de saturación de la mezcla correspondiente a la temperatura (F) del agua borboteante y se registrará como G.

La concentración de vapor de agua (en %) de la mezcla se calculará de la manera siguiente:

(78)

y se registrará como H. La concentración del gas patrón de NO diluido (en vapor de agua) que se espera alcanzar se calculará de la manera siguiente:

(79)

y se registrará como D e. Para el gas de escape de un motor diésel, se estimará la concentración máxima de vapor de agua del gas de escape (en %) que se espera obtener durante el ensayo, suponiendo una relación H/C del combustible de 1,8/1, a partir de la concentración máxima de CO2 en el gas de escape A, de la manera siguiente:

(80)

y se registrará como H m.

El porcentaje de extinción por el agua se calculará de la manera siguiente:

(81)

donde:

D e	es la concentración esperada de NO diluido, en ppm
C	es la concentración medida de NO diluido, en ppm
H m	es la concentración máxima de vapor de agua, en %,
H	es la concentración real de vapor de agua, en %.

9.3.9.2.3.   Extinción máxima admitida

La extinción combinada del CO2 y del agua no superará el 2 % del fondo de la escala.

9.3.9.3.   Control de los efectos de extinción de los analizadores de NOx en lo referente a los analizadores NDUV

Los hidrocarburos y el H2O pueden interferir positivamente con un analizador NDUV causando una respuesta similar a los NOx. Si el analizador NDUV utiliza algoritmos de compensación que emplean mediciones de otros gases para superar esta comprobación de la interferencia, dichas mediciones se efectuarán simultáneamente para verificar los algoritmos durante la comprobación de la interferencia del analizador.

9.3.9.3.1.   Procedimiento

El analizador NDUV será puesto en marcha, se le hará funcionar, será puesto a cero y se le calibrará con arreglo a las instrucciones del fabricante del instrumento. Se recomienda extraer gas de escape del motor para realizar esta comprobación. Se utilizará un CLD para cuantificar los NOx del gas de escape. La respuesta del CLD se empleará como valor de referencia. Asimismo, se medirán los HC del gas de escape con un analizador FID. La respuesta del FID se empleará como valor de referencia de los hidrocarburos.

El gas de escape se introducirá en el analizador NDUV antes de cualquier secador de muestras, en caso de que se utilicen durante el ensayo. Se esperará a que la respuesta del analizador se estabilice. El tiempo necesario para la estabilización puede incluir tiempo para purgar el conducto de transferencia y el tiempo de respuesta del analizador. Mientras que todos los analizadores miden la concentración de la muestra, se registrarán 30 s de datos y se calcularán las medias aritméticas correspondientes a los tres analizadores.

El valor medio del CLD se restará del valor medio del NDUV. La diferencia se multiplicará por el cociente de la concentración media esperada de HC y la concentración de HC medida durante la verificación con arreglo a la ecuación siguiente:

(82)

donde:

c NOx,CLD	es la concentración de NOx medida con el CLD, en ppm
c NOx,NDUV	es la concentración de NOx medida con el NDUV, en ppm
c HC,e	es la concentración máxima esperada de HC, en ppm
c HC,e	es la concentración medida de HC, en ppm

9.3.9.3.2.   Extinción máxima admitida

La extinción combinada de los HC y del agua no superará el 2 % de la concentración de NOx esperada durante el ensayo.

9.3.9.4.   Secador de muestras

Los secadores de muestras eliminan el agua, que puede interferir con las mediciones de NOx.

9.3.9.4.1.   Eficiencia del secador de muestras

Para los analizadores CLD en base seca, se demostrará que con la concentración de vapor de agua esperada H m más alta (véase el punto 9.3.9.2.2), el secador de muestras mantiene la humedad del analizador CLD ≤ 5 g de agua/kg de aire seco (o aproximadamente 0,008 % de H2O), lo que equivale a un 100 % de humedad relativa a 3,9 °C y 101,3 kPa. Esta especificación de humedad es también equivalente a aproximadamente un 25 % de la humedad relativa a 25 °C y 101,3 kPa. Esto podrá demostrarse midiendo la temperatura en la salida de un deshumidificador térmico, o midiendo la humedad en un punto situado justo antes del analizador CLD. Puede medirse también la humedad del gas de escape en el analizador CLD si por este último solo pasa el flujo procedente del deshumidificador.

9.3.9.4.2.   Penetración de NO2 en el secador de muestras

El agua en estado líquido que quede en un secador de muestras mal diseñado puede eliminar el NO2 de la muestra. Si se utiliza un secador de muestras con un analizador NDUV sin un convertidor NO2/NO situado antes, podría eliminar el NO2 de la muestra antes de la medición de los NOx.

El secador de muestras permitirá medir al menos un 95 % del total de NO2 a la concentración máxima esperada de NO2.

9.3.10.   Muestreo de las emisiones gaseosas brutas, en su caso

Las sondas de muestreo de emisiones gaseosas se introducirán a una profundidad mínima de 0,5 m o tres veces el diámetro del tubo de escape (el valor que sea más elevado) antes del punto de salida del sistema de escape, pero lo suficientemente cerca del motor para garantizar que el gas de escape se mantiene a una temperatura de al menos 343 K (70 °C) en la sonda.

En el caso de los motores multicilíndricos cuyo colector de escape esté ramificado, la entrada de la sonda estará situada suficientemente lejos de la ramificación para garantizar que la muestra obtenida sea representativa del promedio de emisiones de escape de todos los cilindros. En el caso de los motores multicilíndricos con grupos de colectores distintos, como los “motores en V”, se recomienda combinar los colectores antes de la sonda de muestreo. Si esta solución no fuera práctica, se permitirá tomar una muestra del grupo que presenta la mayor emisión de CO2. Para calcular las emisiones de escape deberá utilizarse el caudal másico total del gas de escape.

Si el motor está equipado con un sistema de postratamiento del gas de escape, la muestra del gas de escape se tomará después de dicho sistema.

9.3.11.   Muestreo de las emisiones gaseosas diluidas, en su caso

El tubo de escape situado entre el motor y el sistema de dilución de flujo total deberá cumplir los requisitos establecidos en el apéndice 3. La(s) sonda(s) de muestreo de emisiones gaseosas se instalará(n) en el túnel de dilución, en un punto muy próximo a la sonda de muestreo de partículas, en el que el diluyente y el gas de escape estén bien mezclados.

Generalmente, el muestreo puede efectuarse de dos maneras:

a)	las emisiones se recogen en una bolsa de muestreo durante el ciclo y se miden tras finalizar el ensayo; para los HC, la bolsa de muestreo se calentará a 464 ± 11 K (191 ± 11 °C), y para los NOx, la temperatura de la bolsa de muestreo será superior a la temperatura del punto de condensación;

b)	las emisiones se muestrean de forma continua y se integran a lo largo del ciclo.

La concentración de fondo se determinará antes del túnel de dilución conforme a lo dispuesto en a) o b), y se restará de la concentración de emisiones de acuerdo al punto 8.5.2.3.2.

9.4.   Medición de las partículas y sistema de muestreo

9.4.1.   Especificaciones generales

Para determinar la masa de las partículas se precisa un sistema de muestreo y dilución de partículas, filtros de muestreo de partículas, una balanza de precisión micrográmica y una cámara de pesaje con control de la temperatura y la humedad. El sistema de muestreo de partículas estará diseñado de manera que se obtenga una muestra representativa de las partículas proporcional al caudal del gas de escape.

9.4.2.   Requisitos generales del sistema de dilución

Para determinar las partículas es preciso diluir la muestra con aire ambiente filtrado, aire sintético o nitrógeno (el diluyente). El sistema de dilución reunirá las condiciones siguientes:

a)	eliminar por completo la condensación de agua en los sistemas de dilución y de muestreo;

b)	mantener la temperatura del gas de escape diluido entre 315 K (42 °C) y 325 K (52 °C) en los 20 cm situados antes o después de los portafiltros;

c)	la temperatura del diluyente se situará entre 293 K y 325 K (20 °C a 52 °C) muy cerca de la entrada del túnel de dilución;

d)	la relación de dilución mínima se situará entre 5:1 y 7:1, y será como mínimo de 2:1 en el caso de la fase de dilución primaria basándose en el caudal máximo de gas de escape del motor;

e)	en el caso de un sistema de dilución de flujo parcial, el tiempo de estancia en el sistema desde el punto de introducción del diluyente hasta los portafiltros se situará entre 0,5 y 5 s;

f)

en el caso de un sistema de dilución de flujo total, el tiempo total de estancia en el sistema desde el punto de introducción del diluyente hasta los portafiltros se situará entre 1 y 5 s y el tiempo de estancia en el sistema de dilución secundario, en caso de utilizarse, será de un mínimo de 0,5 s desde el punto de introducción del diluyente secundario hasta los portafiltros.

Se permite la deshumidificación del diluyente antes de que penetre en el sistema de dilución, lo que resulta especialmente útil si la humedad del diluyente es elevada.

9.4.3.   Muestreo de partículas

9.4.3.1.   Sistema de dilución de flujo parcial

La sonda de muestreo de partículas se instalará muy cerca de la sonda de muestreo de las emisiones gaseosas, pero a una distancia suficiente para no provocar interferencias. Por consiguiente, también serán aplicables al muestreo de partículas las disposiciones del punto 9.3.2010. La línea de muestreo deberá cumplir los requisitos establecidos en el apéndice 3.

En el caso de los motores multicilíndricos cuyo colector de escape esté ramificado, la entrada de la sonda estará situada suficientemente lejos de la ramificación para garantizar que la muestra obtenida sea representativa del promedio de emisiones de escape de todos los cilindros. En el caso de los motores multicilíndricos con grupos de colectores distintos, como los “motores en V”, se recomienda combinar los colectores antes de la sonda de muestreo. Si esta solución no fuera práctica, se permitirá tomar una muestra del grupo que presente la mayor emisión de partículas. Para calcular las emisiones de escape se utilizará el caudal másico de escape total del colector de admisión.

9.4.3.2.   Sistema de dilución de flujo total

La sonda de muestreo de partículas se instalará muy cerca de la sonda de muestreo de emisiones gaseosas, pero a una distancia suficiente para no provocar interferencias en el túnel de dilución. Por consiguiente, también serán aplicables al muestreo de partículas las disposiciones del punto 9.3.11. La línea de muestreo deberá cumplir los requisitos establecidos en el apéndice 3.

9.4.4.   Filtros de muestreo de partículas

El filtro utilizado para el muestreo del gas de escape diluido deberá cumplir los requisitos establecidos en los puntos 9.4.4.1 a 9.4.4.3 durante la secuencia de ensayo.

9.4.4.1.   Características de los filtros

Todos los tipos de filtros deberán tener una eficiencia de recogida de DOP (ftalato de dioctilo) de 0,3 μm de al menos un 99 %. El material filtrante será:

a)	fluorocarburo (PTFE) revestido de fibra de vidrio, o bien

b)	membrana de fluorocarburo (PTFE).

9.4.4.2.   Tamaño del filtro

El filtro será circular, con un diámetro nominal de 47 mm (tolerancia de 46,50 ± 0,6 mm) y un diámetro expuesto (diámetro de la superficie filtrante) mínimo de 38 mm.

9.4.4.3.   Velocidad de entrada en el filtro

La velocidad de entrada en el filtro se situará entre 0,90 y 1,00 m/s; menos del 5 % de los valores del flujo registrados podrán superar este rango. Si la masa total de las partículas en el filtro supera los 400 µg, la velocidad de entrada en el filtro podrá reducirse a 0,50 m/s. La velocidad de entrada se calculará dividiendo el caudal volumétrico de la muestra a la presión previa al filtro y la temperatura de la superficie del mismo por la superficie expuesta de este.

9.4.5.   Características de la cámara de pesaje y de la balanza analítica

El aire ambiente de la cámara (o de la sala) deberá estar libre de contaminantes ambientales (por ejemplo, polvo, aerosoles o materia semivolátil) que puedan contaminar los filtros de partículas. La cámara de pesaje deberá cumplir las especificaciones establecidas al menos durante los 60 min previos al pesaje de los filtros.

9.4.5.1.   Características de la cámara de pesaje

La temperatura de la cámara (o sala) en la que se acondicionan y pesan los filtros de partículas deberá mantenerse a 295 K ± 1 K (22 °C ± 1 °C) durante todo el proceso de acondicionamiento y pesaje de los filtros. La humedad deberá mantenerse en un punto de condensación de 282,5 K ± 1 K (9,5 °C ± 1 °C).

Si el medio ambiente de estabilización y el de pesaje son distintos, la temperatura del medio ambiente de estabilización se mantendrá a una tolerancia de 295 K ± 3 K (22 °C ± 3 °C), pero el requisito relativo al punto de condensación permanecerá en 282,5 K ± 1 K (9,5 °C ± 1 °C).

Se registrará la humedad y la temperatura ambiente.

9.4.5.2.   Pesaje del filtro de referencia

En las 12 horas siguientes al pesaje del filtro de muestreo, aunque es preferible hacerlo al mismo tiempo, se pesarán al menos dos filtros de referencia sin usar. Estos filtros serán del mismo material que los filtros de muestreo. Se aplicará la corrección de la flotabilidad a los resultados del pesaje.

Si el peso de cualquiera de los filtros de referencia cambia entre distintos pesajes del filtro de muestreo en más de 10 μg, se desecharán todos los filtros de muestreo y se repetirá el ensayo de emisiones.

Los filtros de referencia se sustituirán periódicamente basándose en criterios técnicos bien fundamentados y, en todo caso, al menos una vez al año.

9.4.5.3.   Balanza analítica

La balanza analítica utilizada para determinar el peso del filtro deberá cumplir el criterio de verificación de la linealidad establecido en el cuadro 7 del punto 9.2. Ello implica una precisión (desviación típica) mínima de 2 μg y una resolución mínima de 1 μg (1 dígito = 1 μg).

Para garantizar la precisión del pesaje de los filtros, se recomienda adoptar las medidas siguientes:

a)	instalar la balanza en una plataforma que la aísle del ruido exterior y de la vibración;

b)	proteger la balanza de las corrientes de aire convectivas con una pantalla antiestática conectada a tierra.

9.4.5.4.   Eliminación de los efectos de la electricidad estática

El filtro se neutralizará antes del pesaje, por ejemplo, con un neutralizador de polonio o un dispositivo de efecto similar. Si se utiliza un filtro con membrana de PTFE, se medirá la electricidad estática; se recomienda que esta sea neutra y se sitúe dentro de ±2,0 V.

La carga de electricidad estática se reducirá al mínimo en el entorno de la balanza. Para ello, se describen estos posibles métodos:

a)	la balanza estará conectada a tierra;

b)	se utilizarán pinzas de acero inoxidable si las muestras de partículas son manipuladas manualmente;

c)

las pinzas estarán conectadas a tierra con una tira para conexión a masa, o el operador llevará una de tales tiras que comparta una puesta a masa común con la balanza. Las tiras para conexión a masa contarán con una resistencia adecuada para proteger a los operarios de los choques eléctricos accidentales.

9.4.5.5.   Especificaciones adicionales

Todos los elementos del sistema de dilución y del sistema de muestreo, desde el tubo de escape hasta el portafiltros, que estén en contacto con gas de escape bruto y diluido, deberán estar diseñados de tal modo que se reduzca al mínimo la deposición o alteración de las partículas. Todos los elementos estarán fabricados con materiales conductores de electricidad que no reaccionen con los componentes del gas de escape, y estarán conectados a tierra para evitar efectos electrostáticos.

9.4.5.6.   Calibración de los instrumentos de medición del caudal

Cada caudalímetro utilizado en un muestreo de partículas y un sistema de dilución de flujo parcial será sometido a una verificación de la linealidad, tal como se describe en el punto 9.2.1, con la frecuencia necesaria para satisfacer los requisitos del presente Reglamento. Para los valores de referencia del caudal, se utilizará un caudalímetro preciso, con arreglo a las normas internacionales o nacionales. En el punto 9.4.6.2 se ofrecen los detalles relativos a la calibración para la medición diferencial del caudal.

9.4.6.   Requisitos especiales para los sistemas de dilución de flujo parcial

El sistema de dilución de flujo parcial deberá estar diseñado de tal manera que permita tomar una muestra proporcional del gas de escape bruto en el flujo de escape del motor, respondiendo así a las variaciones en el caudal de escape. Para ello, es esencial determinar la relación de dilución o la relación de muestreo r d o r s de forma que se respeten los criterios de exactitud establecidos en el punto 9.4.6.2.

9.4.6.1.   Tiempo de respuesta del sistema

Para controlar el sistema de dilución de flujo parcial es necesaria una respuesta rápida del sistema. El tiempo de transformación del sistema se determinará mediante el procedimiento descrito en el punto 9.4.6.6. Si el tiempo combinado de transformación de la medición del caudal de escape (véase el punto 8.3.1.2) y del sistema de flujo parcial es ≤ 0,3 s, podrá utilizarse el control en línea. Si el tiempo de transformación es superior a 0,3 s, se utilizará un control previo basado en un periodo de ensayo pregrabado. En ese caso, el tiempo combinado de subida será ≤ 1 s y el tiempo de retraso combinado, ≤ 10 s.

La respuesta total del sistema estará determinada de manera que se obtenga una muestra representativa de las partículas, qmp,i , proporcional al caudal másico de las emisiones de escape. Para determinar la proporcionalidad, se realizará un análisis de regresión de qmp,i en relación con qmew,i a una frecuencia mínima de adquisición de datos de 5 Hz y se cumplirán los criterios siguientes:

a)	el coeficiente de determinación r 2 de la regresión lineal entre qmp,i y qmew,i no será inferior a 0,95;

b)	el error típico de estimación de qmp,i sobre qmew,i no será superior al 5 % del valor máximo de qmp ;

c)	la intersección de la línea de regresión con qmp no será superior a ± 2 % del valor máximo de qmp .

Se requiere un control previo si los tiempos de transformación combinados del sistema de muestreo de partículas, t 50,P, y de la señal del caudal másico del gas de escape, t 50,F, son > 0,3 s. En ese caso, se realizará un ensayo previo y se utilizará la señal del caudal másico de escape de dicho ensayo para controlar el caudal de muestreo que entra en el sistema de muestreo de partículas. Se consigue un control correcto del sistema de dilución de flujo parcial si la curva del tiempo del valor de qmew, pre, del ensayo previo, que controla el valor de qmp, es desplazada un tiempo anticipado de t 50,P + t 50,F.

Para establecer la correlación entre q mp,i y q mew,i se utilizarán los datos registrados durante el ensayo efectivo, con una alineación del tiempo de q mew,i mediante t 50,F respecto a q mp,i (t 50,P no contribuye a la alineación del tiempo). La diferencia de tiempo entre q mew y q mp equivale, pues, a la diferencia entre sus tiempos de transformación determinados de acuerdo con lo dispuesto en el punto 9.4.6.6.

9.4.6.2.   Especificaciones para la medición diferencial del caudal

Para los sistemas de dilución de flujo parcial, reviste especial importancia la exactitud del caudal de muestreo q mp, si este no se mide directamente sino que se determina mediante medición diferencial del caudal:

(83)

En ese caso, el error máximo de la diferencia será tal que la exactitud de q mp sea de ± 5 % cuando la relación de dilución sea inferior a 15. Este puede calcularse tomando la media cuadrática de los errores de cada instrumento.

Para obtener unas exactitudes admisibles de q mp, podrá utilizarse cualquiera de los métodos siguientes:

a)	Las exactitudes absolutas de q mdew y q mdw son de ±0,2 %, lo que garantiza una exactitud de q mp ≤ 5 % con una relación de dilución de 15. No obstante, se producirán errores mayores si la relación de dilución es superior.

b)	La calibración de q mdw en relación con q mdew se realiza de manera que se obtengan las exactitudes de q mp indicadas en la letra a). En el punto 9.4.6.2 se ofrecen los detalles al respecto.

c)	La exactitud de q mp se determina indirectamente a partir de la exactitud de la relación de dilución determinada mediante un gas trazador, por ejemplo el CO2. Se requieren exactitudes de q mp equivalentes a las del método de la letra a).

d)	La exactitud absoluta de q mdew y de q mdw es de ± 2 % del fondo de escala, el error máximo de la diferencia entre q mdew y q mdw no supera 0,2 % y el error de linealidad es de ±0,2 % del valor más elevado de q mdew que se observe durante el ensayo.

9.4.6.3.   Calibración del sistema de medición diferencial del caudal

El caudalímetro o los instrumentos de medición de caudal se calibrarán siguiendo uno de los procedimientos que se describen a continuación, de modo que el caudal de la sonda de q mp en el túnel cumpla los requisitos de exactitud del punto 9.4.6.2:

a)

El caudalímetro de q mdw estará conectado en serie al caudalímetro de q mdew, y se calibrará la diferencia entre ambos en al menos cinco puntos de reglaje con valores de caudal equidistantes entre el valor de q mdw más bajo utilizado durante el ensayo y el valor de q mdew utilizado durante el ensayo. Se podrá circunvalar el túnel de dilución.

b)

Se conectará en serie un dispositivo de caudal calibrado al caudalímetro de q mdew y se verificará su exactitud para el valor utilizado en el ensayo. El dispositivo de caudal calibrado se conectará en serie al caudalímetro de q mdw y se verificará su precisión en al menos cinco posiciones de reglaje correspondientes a una relación de dilución de entre 3 y 50, en relación con el valor de q mdew utilizado durante el ensayo.

c)

Se desconectará del escape el tubo de transferencia (TT) y se conectará a este un dispositivo calibrado de medición de caudal con un intervalo adecuado para medir q mp. El valor de q mdew se ajustará al valor utilizado durante el ensayo y q mdw se ajustará secuencialmente a un mínimo de 5 valores correspondientes a relaciones de dilución de entre 3 y 50. Otra posibilidad consiste en establecer un recorrido especial del caudal de calibración que circunvale el túnel, pero en el que el flujo del aire de dilución y el flujo del aire total pasen por los medidores correspondientes, como en el ensayo real.

d)

Se introducirá un gas trazador en el tubo de transferencia del escape TT. Dicho gas podrá ser un componente del gas de escape, por ejemplo, CO2 o NOx. Tras su dilución en el túnel se medirá el gas trazador. Esta operación se realizará para cinco tasas de dilución de entre 3 y 50. La exactitud del caudal de muestreo se determinará a partir de la tasa de dilución r d: (84) Se tendrán en cuenta las exactitudes de los analizadores de gas para garantizar la exactitud de q mp.

9.4.6.4.   Verificación del caudal de carbono

Es muy recomendable verificar el caudal de carbono utilizando el gas de escape real para detectar posibles problemas de medición y control y verificar el buen funcionamiento del sistema de flujo parcial. La verificación del caudal de carbono debería efectuarse al menos cada vez que se instale un motor nuevo o se introduzca un cambio significativo en la configuración de la celda de ensayo.

El motor se hará funcionar al par y régimen máximos o de cualquier otro modo en estado constante que genere al menos un 5 % de CO2. El sistema de muestreo de flujo parcial funcionará con un factor de dilución de, aproximadamente, 15 a 1.

Si se efectúa una verificación del caudal de carbono, se aplicará el procedimiento previsto en el apéndice 5. Los caudales de carbono se calcularán de acuerdo con las ecuaciones 80 a 82 del apéndice 5. Todos los caudales de carbono deberán coincidir dentro de un margen del 3 %.

9.4.6.5.   Verificación previa al ensayo

En las dos horas previas a la realización del ensayo se procederá a una verificación de la manera siguiente:

La exactitud de los caudalímetros se verificará siguiendo el mismo método utilizado para la calibración (véase el punto 9.4.6.2) en al menos dos puntos, incluyendo los valores de q mdw que correspondan a relaciones de dilución de entre 5 y 15 para el valor de q mdew utilizado durante el ensayo.

Si puede demostrarse, mediante los registros del procedimiento de calibración descrito en el punto 9.4.6.2, que la calibración del caudalímetro se mantiene estable durante un periodo de tiempo más largo, podrá omitirse la verificación previa al ensayo.

9.4.6.6.   Determinación del tiempo de transformación

Los reglajes del sistema para la evaluación del tiempo de transformación serán exactamente los mismos que durante la medición en el ensayo. El tiempo de transformación se determinará mediante el método siguiente.

Se instalará en serie, estrechamente acoplado a la sonda, un caudalímetro de referencia independiente con un intervalo de medición adecuado para el caudal de la sonda. Este caudalímetro tendrá un tiempo de transformación inferior a 100 ms para el nivel de caudal utilizado en la medición del tiempo de respuesta, con una restricción del caudal suficientemente baja para no afectar a las prestaciones dinámicas del sistema de dilución de flujo parcial y conforme a las buenas prácticas técnicas.

Se efectuará un cambio escalonado del caudal del gas de escape (o del caudal de aire si se calcula el caudal del gas escape) que entra en el sistema de dilución de flujo parcial, desde un caudal bajo hasta un mínimo del 90 % del caudal de escape máximo. El detonante del cambio escalonado debería ser el mismo que el utilizado para iniciar el control anticipado en los ensayos reales. El estímulo escalonado del caudal de escape y la respuesta del caudalímetro se registrarán con una frecuencia de muestreo de al menos 10 Hz.

A partir de esos datos, se determinará el tiempo de transformación del sistema de dilución de flujo parcial, es decir, el tiempo que transcurre desde que se activa el estímulo escalonado hasta que se alcanza el punto correspondiente al 50 % de la respuesta del caudalímetro. De manera similar, se determinarán los tiempos de transformación de la señal del valor de q mp del sistema de dilución de flujo parcial y de la señal del valor de q mew,i del caudalímetro de escape. Estas señales se utilizarán en las verificaciones de regresión que se realizan después de cada ensayo (véase el punto 9.4.6.1).

Se repetirá el cálculo para al menos cinco estímulos de subida y bajada y se calculará la media de los resultados. Se restará de este valor el tiempo de transformación interna (< 100 ms) del caudalímetro de referencia. Este será el valor anticipado del sistema de dilución de flujo parcial, que se aplicará de conformidad con lo dispuesto en el punto 9.4.6.1.

9.5.   Calibración del sistema de muestreo de volumen constante (CVS)

9.5.1.   Generalidades

El sistema de muestreo de volumen constante (CVS) se calibrará utilizando un caudalímetro preciso y un dispositivo limitador. Se medirá el caudal que circula por el sistema para distintas posiciones del limitador, y los parámetros de control del sistema se medirán y se pondrán en relación con el caudal.

Podrán utilizarse varios tipos de caudalímetros, por ejemplo, un venturi calibrado, un caudalímetro laminar calibrado o un turbidímetro calibrado.

9.5.2.   Calibración de la bomba de desplazamiento positivo (PDP)

Todos los parámetros relacionados con la bomba se medirán junto con los parámetros relacionados con el venturi de calibración conectado en serie a la bomba. El caudal calculado (en m3/s en la entrada de la bomba, a una presión y una temperatura absolutas) se representará gráficamente respecto a una función de correlación que represente el valor de una combinación específica de parámetros de la bomba. A continuación se determinará la ecuación lineal que relaciona el caudal de la bomba y la función de correlación. Si se utiliza un CVS con múltiples regímenes, la calibración deberá efectuarse para cada intervalo utilizado.

La temperatura deberá mantenerse estable durante la calibración.

Las fugas en todas las conexiones y los conductos entre el venturi de calibración y la bomba del CVS serán inferiores al 0,3 % del caudal más bajo (restricción más elevada y régimen de la PDP más bajo).

9.5.2.1.   Análisis de los datos

El caudal de aire (q vCVS) para cada posición de limitación (mínimo 6 posiciones) se calculará en m3/s estándar a partir de los datos del caudalímetro, utilizando el método prescrito por el fabricante. A continuación, el caudal de aire deberá convertirse en caudal de la bomba (V 0), en m3/rev., a temperatura y presión absolutas en la entrada de la bomba, de la manera siguiente:

(85)

donde:

q vCVS	es el caudal de aire en condiciones estándar (101,3 kPa, 273 K), en m3/s
T	es la temperatura en la entrada de la bomba, en K
p p	es la presión absoluta en la entrada de la bomba, en kPa
n	es el régimen de la bomba, en rev./s

Para tener en cuenta la interacción de las variaciones de presión en la bomba y el índice de deslizamiento de esta última, se calculará la función de correlación (X 0) entre el régimen de la bomba, la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la bomba y la presión absoluta en la salida de la bomba, de la manera siguiente:

(86)

donde:

Δp p	es la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la bomba, en kPa
p p	es la presión absoluta en la salida de la bomba, en kPa

Se realizará un ajuste lineal por mínimos cuadrados para generar la ecuación de calibración siguiente:

(87)

D 0 y m son la intersección y la pendiente, respectivamente, que describen las líneas de regresión.

Para un sistema CVS con múltiples regímenes, las curvas de calibración generadas para los distintos intervalos de caudal de la bomba serán aproximadamente paralelas, y los valores de intersección (D 0) aumentarán a medida que disminuya el intervalo de caudal de la bomba.

Los valores calculados con la ecuación deberán encontrarse dentro de un margen de ±0,5 % respecto al valor medido de V 0. Los valores de m variarán de una bomba a otra. Con el tiempo, el flujo de partículas acabará provocando una disminución del deslizamiento de la bomba, tal como lo refleja el descenso de los valores de m. En consecuencia, la calibración deberá efectuarse en el momento de la puesta en servicio de la bomba, después de una operación de mantenimiento importante y cuando la verificación total del sistema indique que se ha producido una variación del índice de deslizamiento.

9.5.3.   Calibración del venturi de flujo crítico (CFV)

La calibración del CFV se basa en la ecuación del caudal para un venturi crítico. El caudal del gas es función de la presión y la temperatura de entrada del venturi.

Para determinar el intervalo del caudal crítico, K v se representará gráficamente como función de la presión en la entrada del venturi. Para el caudal crítico (estrangulado), K v tendrá un valor relativamente constante. A medida que disminuya la presión (aumente el vacío), desaparece el estrangulamiento del venturi y K v disminuye, lo que indica que el CFV funciona fuera del intervalo admisible.

9.5.3.1.   Análisis de los datos

El caudal de aire (q vCVS) para cada posición de limitación (mínimo 8 posiciones) se calculará en m3/s estándar a partir de los datos del caudalímetro, utilizando el método prescrito por el fabricante. El coeficiente de calibración se calculará a partir de los datos de calibración para cada posición, de la manera siguiente:

(88)

donde:

qvCVS	es el caudal de aire en condiciones estándar (101,3 kPa, 273 K), en m3/s
T	es la temperatura en la entrada del venturi, en K
p p	es la presión absoluta en la entrada del venturi, en kPa

Se calcularán el K V y la desviación típica. La desviación típica no deberá superar ±0,3 % del K V medio.

9.5.4.   Calibración del venturi subsónico (SSV)

La calibración del SSV se basa en la ecuación del caudal para un venturi subsónico. El caudal del gas es función de la presión y la temperatura de entrada y de la caída de la presión entre la entrada y el cuello del SSV, como muestra la ecuación 43 (véase el punto 8.5.1.4)

9.5.4.1.   Análisis de los datos

El caudal de aire (Q SSV) para cada posición de limitación (con un mínimo de 16 posiciones) se calculará en m3/s estándar a partir de los datos del caudalímetro, utilizando el método prescrito por el fabricante. El coeficiente de descarga se calculará a partir de los datos de calibración para cada posición, de la manera siguiente:

(89)

donde:

Q SSV	es el caudal de aire en condiciones estándar (101,3 kPa, 273 K), en m3/s
T	es la temperatura en la entrada del venturi, en K
d V	es el diámetro del cuello del SSV, en m
r p	es la relación del cuello del SSV con la presión estática absoluta de entrada =
r D	es la relación del diámetro del cuello del SSV, d V, con el diámetro interior del tubo de entrada D.

Para determinar el intervalo del caudal subsónico, se representará gráficamente C d como función del número de Reynolds Re en el cuello del SSV. Este se calculará mediante la fórmula siguiente:

(90)

con

(91)

donde:

A1	es 25,55152 en las unidades SI de
Q SSV	es el caudal de aire en condiciones estándar (101,3 kPa, 273 K), en m3/s
d V	es el diámetro del cuello del SSV, en m
μ	es la viscosidad absoluta o dinámica del gas, en kg/ms
b	es 1,458 × 106 (constante empírica), en kg/ms K0,5
S	es 110,4 (constante empírica), en K.

Como Q SSV es un dato introducido en la ecuación de Re, los cálculos deben comenzar con un valor inicial supuesto de Q SSV o C d del venturi de calibración y repetirse hasta que Q SSV converja. El método de convergencia deberá tener una precisión mínima del 0,1 %.

Para un mínimo de dieciséis puntos en la región del caudal subsónico, los valores de C d calculados a partir de la ecuación que se ajusta a la curva de calibración resultante no variarán más de ±0,5 % del C d medido en cada punto de calibración.

9.5.5.   Verificación de todo el sistema

La exactitud total del sistema de muestro de volumen constante (CVS) y del sistema analítico se determinará introduciendo una masa conocida de un gas contaminante en el sistema mientras este funciona normalmente. Se analizará el contaminante y se calculará la masa de acuerdo con el punto 8.5.2.4, excepto en el caso del propano, para el que se utilizará un factor u de 0,000472 en lugar del factor 0,000480 utilizado para los demás hidrocarburos. Se utilizará cualquiera de las dos técnicas siguientes.

9.5.5.1.   Medición con un orificio de flujo crítico

Se introducirá una cantidad conocida de gas puro (monóxido de carbono o propano) en el sistema CVS a través de un orificio de flujo crítico calibrado. Si la presión de entrada es suficientemente alta, el caudal, que se regula mediante el orificio de flujo crítico, es independiente de la presión de salida del orificio (flujo crítico). El sistema CVS deberá funcionar como en un ensayo de emisiones de escape normal durante 5 a 10 minutos aproximadamente. Se analizará una muestra de gas con el equipo habitual (bolsa de muestreo o método de integración), y se calculará la masa del gas.

La masa determinada deberá encontrarse dentro de un margen de ± 3 % respecto a la masa conocida del gas inyectado.

9.5.5.2.   Medición por medio de una técnica gravimétrica

Se determinará la masa de un pequeño cilindro lleno de monóxido de carbono o propano con una precisión de ±0,01 g. Durante 5 a 10 minutos aproximadamente, el sistema CVS funcionará como en un ensayo de emisiones de escape normal, mientras se inyecta monóxido de carbono o propano en el sistema. La cantidad de gas puro introducido se determinará mediante pesaje diferencial. Se analizará una muestra de gas con el equipo habitual (bolsa de muestreo o método de integración), y se calculará la masa del gas.

La masa determinada deberá encontrarse dentro de un margen de ± 3 % respecto a la masa conocida del gas inyectado.